(57)【要約】【課題】ジッタの発生を抑制すること。【解決手段】画像形成装置１００は、感光ドラム１３１と、感光ドラム１３１に現像剤を供給する現像ローラ１４５と、を備え、現像ローラ１４５は、弾性層を有し、この弾性層の厚さが２．５ｍｍ以下であり、かつ、弾性層の反発弾性率が６５％以上であることを特徴とする。【選択図】図１
2015068894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、を備え、
前記現像剤担持体は、弾性層を有し、
前記弾性層の厚さが２．５ｍｍ以下であり、かつ、前記弾性層の反発弾性率が６５％以上であること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記弾性層の厚さが、０．５ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記弾性層の反発弾性率が、６５％以上、８５％以下であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
弾性を有し、前記像担持体及び前記現像剤担持体の少なくとも何れか一方を付勢して、前記像担持体及び前記現像剤担持体を接触させる付勢部材と、を備え、
前記現像剤担持体は、弾性層を有し、
前記弾性層の反発弾性率が９０％以上であること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記弾性層の厚さが、２．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記弾性層の反発弾性率が、９０％であること
を特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体を収容する第１のユニットと、
前記現像剤担持体を収容する第２のユニットと、
弾性を有し、前記第１のユニット及び前記第２のユニットの少なくとも何れか一方を付勢して、前記像担持体及び前記現像剤担持体を接触させる付勢部材と、をさらに備え、
前記第１のユニット及び前記第２のユニットは、それぞれ前記画像形成装置に対して着脱自在にされていること
を特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記付勢部材は、前記第１のユニットに一端が取り付けられ、前記第２のユニットに他端が取り付けられたバネであること
を特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体を回転させる駆動力と、前記現像剤担持体を回転させる駆動力とが、別々に入力されること
を特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
第１のギアと、
前記第１のギアを回転させる駆動源と、
前記像担持体を回転させるための少なくとも１つの像担持体用ギアと、
前記現像剤担持体を回転させるための少なくとも１つの現像剤担持体用ギアと、をさらに備え、
前記像担持体用ギアと、前記現像剤担持体用ギアとは前記第１のギアに噛み合っており、前記像担持体用ギアと前記現像剤担持体用ギアとは噛み合っていないこと
を特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記像担持体を回転させるための第１の駆動源と、
前記現像剤担持体を回転させるための第２の駆動源と、をさらに備えること
を特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
第１のギアと、
前記第１のギアを回転させる駆動源と、
前記第１のギアに噛み合う第２のギアを一端に有し、他端に第１の嵌合穴を有する第１のカップリング部材と、
前記第１のギアに噛み合う第３のギアを一端に有し、他端に第２の嵌合穴を有する第２のカップリング部材と、
前記第２の嵌合穴に挿入する第２のカップリング受容部を一端に有し、他端に第４のギアを有する連結部材と、をさらに備え、
前記像担持体は、前記第１の嵌合穴に挿入する第１のカップリング受容部を一端に有し、当該第１のカップリング受容部を前記第１の嵌合穴に挿入することにより、前記第１のギアの回転に従って回転し、
前記現像剤担持体は、第５のギアを一端に有し、前記第２のカップリング受容部を前記第２の嵌合穴に挿入し、前記第４のギアと当該第５のギアとを噛み合わせることにより、前記第１のギアの回転に従って回転すること
を特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式を用いる画像形成装置は、静電潜像担持体、これに作用する帯電部材、現像剤担持体、及びクリーニング機構等を一体とした現像装置を搭載し、電子写真方式を用いて記録媒体に現像剤像を形成している。
一般に、現像装置は、静電潜像担持体としての感光ドラム上に、現像剤であるトナーを現像させるための現像剤担持体としての現像ローラを有する。現像ローラは、感光ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させるため、感光ドラムに当接する位置に配置され、駆動装置により回転される。例えば、感光ドラム及び現像ローラは、その一端にギア又はカップリングを備え、モータ等の駆動源に連結されて回転するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９-１１６１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上に記載したように、感光体ドラムには、現像ローラによりトナーが付着される。この時、現像ローラが振動すると、形成された画像上にピッチムラ（以降、ジッタという）となって表れる。
そこで、本発明は、ジッタの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、を備え、前記現像剤担持体は、弾性層を有し、前記弾性層の厚さが２．５ｍｍ以下であり、かつ、前記弾性層の反発弾性率が６５％以上であることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の他の態様に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、を備え、前記現像剤担持体は、弾性層を有し、前記弾性層の反発弾性率が９０％以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、ジッタの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】実施の形態における現像装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】実施の形態に係る画像形成装置における制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】実施の形態におけるドラムユニットと現像ユニットとの取り付け構造を示す概略図である。
【図５】実施の形態に係る画像形成装置における駆動機構を、感光ドラム及び現像ローラの軸線に対して垂直方向から見た概略図である。
【図６】実施の形態に係る画像形成装置における駆動機構を、感光ドラム及び現像ローラの軸線方向から見た概略図である。
【図７】実施の形態における現像ローラの構成を概略的に示す断面図である。
【図８】実施の形態における現像ローラの抵抗値の測定方法を説明するための概略図である。
【図９】実施例において使用したベタ画像を説明するための概略図である。
【図１０】実施例において使用した２ｂｙ２画像を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
（構成の説明）
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置１００の構成を概略的に示す断面図である。
画像形成装置１００は、媒体収容部１０１と、搬送ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、転写ローラ１０３と、ＬＥＤヘッド１０４と、定着器１０５と、現像装置１１０とを備える。
【００１０】
媒体収容部１０１は、記録媒体としての用紙を収容する。
搬送ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、用紙を搬送する。
転写ローラ１０３は、現像装置１１０で形成された現像剤像としてのトナー像を用紙に転写する。
ＬＥＤヘッド１０４は、後述する感光ドラム１３１に露光を行うことで、感光ドラム１３１上に静電潜像を形成する。
定着器１０５は、用紙に転写されたトナー像を定着させる。
現像装置１１０は、トナー像を形成する。
【００１１】
図２は、現像装置１１０の構成を概略的に示す断面図である。
現像装置１１０は、現像剤収容部としてのトナー収容部１２０と、第１のユニットとしてのドラムユニット１３０と、第２のユニットとしての現像ユニット１４０とを備える。
【００１２】
トナー収容部１２０は、トナー１２１を収容する。
ドラムユニット１３０は、現像ユニット１４０からトナーを受け取り、トナー像を形成する。
現像ユニット１４０は、トナー収容部１２０からトナーの供給を受け、ドラムユニット１３０に供給されたトナーを与える。
ここで、トナー収容部１２０は、現像ユニット１４０に対して着脱自在にされている。ドラムユニット１３０及び現像ユニット１４０は、それぞれ画像形成装置１００から着脱自在にされている。
【００１３】
ドラムユニット１３０は、感光ドラム１３１と、帯電ローラ１３２と、クリーニングローラ１３３と、クリーニングブレード１３４と、ドラムユニットケーシング１３５とを備える。
感光ドラム１３１は、静電潜像及びトナー像が形成される像担持体である。
帯電ローラ１３２は、感光ドラム１３１の表面を帯電させる帯電部材である。
クリーニングローラ１３３は、帯電ローラ１３２に付着したトナー１２１及びその外添剤を除去する。
クリーニングブレード１３４は、感光ドラム１３１上の転写残トナーを掻き落とす。
クリーニングローラ１３３及びクリーニングブレード１３４は、不要なトナーを除去するためのクリーニング機構である。
ドラムユニットケーシング１３５は、感光ドラム１３１、帯電ローラ１３２、クリーニングローラ１３３及びクリーニングブレード１３４を収容するケースであって、ドラムユニット１３０を、画像形成装置１００に対して着脱自在にする。
【００１４】
現像ユニット１４０は、補給ローラ１４１と、第１の攪拌部材１４２Ａと、第２の攪拌部材１４２Ｂと、第１の供給ローラ１４３Ａと、第２の供給ローラ１４３Ｂと、現像ブレード１４４と、現像ローラ１４５と、現像ユニットケーシング１４６とを備える。
【００１５】
補給ローラ１４１は、トナー収容部１２０から供給されるトナー１２１を、現像ユニット１４０の内部に補給する補給部材である。
第１の攪拌部材１４２Ａ及び第２の攪拌部材１４２Ｂは、現像ユニット１４０の内部のトナー１２１を撹拌する撹拌部材である。例えば、第１の攪拌部材１４２Ａ及び第２の攪拌部材１４２Ｂは、クランク形状のバーにより構成され、図示破線上を矢印方向に回転する。
第１の供給ローラ１４３Ａ及び第２の供給ローラ１４３Ｂは、現像ローラ１４５にトナーを供給する供給部材である。
現像ブレード１４４は、現像ローラ１４５に供給されたトナー１２１の厚さを規制し、現像ローラ１４５にトナー１２１の薄層を形成する規制部材である。
現像ローラ１４５は、感光ドラム１３１にトナーを供給する現像剤担持体である。例えば、現像ローラ１４５は、感光ドラム１３１に対向して配置され、感光ドラム１３１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。
現像ユニットケーシング１４６は、補給ローラ１４１、第１の攪拌部材１４２Ａ、第２の攪拌部材１４２Ｂ、第１の供給ローラ１４３Ａ、第２の供給ローラ１４３Ｂ、現像ブレード１４４及び現像ローラ１４５を収容するケースであって、現像ユニット１４０を、画像形成装置１００に対して着脱自在にする。
【００１６】
図３は、画像形成装置１００における制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
制御部１５０は、画像形成装置１００における処理の全体を制御する。例えば、制御部１５０は、図示されていない上位装置からインターフェイス制御部（以下、Ｉ／Ｆ制御部という）１５１を介して、画像形成データとしての印刷データ及び制御コマンドを受信して、画像形成装置１００全体のシーケンスを制御して、印刷動作（画像形成動作）を行う。ここで、制御部１５０は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート等によって構成され、予め定められたプログラムを実行することにより処理を行う。
【００１７】
受信メモリ１５２は、上位装置からＩ／Ｆ制御部１５１を介して入力された印刷データを一時的に記憶する。
画像データ編集メモリ１５３は、受信メモリ１５２に記憶された印刷データを受け取るとともに、その印刷データを編集処理することによって形成された画像データ、すなわちイメージデータを記憶する。
操作部１５４は、操作者からの操作の入力を受ける入力部及び操作者に情報を表示する表示部を備える。例えば、操作部１５４は、画像形成装置１００の状態を表示するためのＬＥＤ、並びに、画像形成装置１００において操作者からの指示を受けるスイッチ及び表示画面を備える。
センサ群１５５は、画像形成装置１００の動作状態を監視するための各種センサである。例えば、センサ群１５５には、用紙位置検出センサ、温湿度センサ、印刷濃度センサ及びトナー残量検知センサ等のセンサが含まれる。
【００１８】
現像ローラ用電源１５６は、現像ローラ１４５に電圧を印加する。現像ローラ１４５に電圧が印加されることで、感光ドラム１３１の表面に形成された静電潜像に、現像ローラ１４５が担持するトナー１２１を付着させることができる。
供給ローラ用電源１５７は、第１の供給ローラ１４３Ａ及び第２の供給ローラ１４３Ｂに電圧を印加する。これにより、第１の供給ローラ１４３Ａ及び第２の供給ローラ１４３Ｂから現像ローラ１４５にトナー１２１を供給することができる。
帯電ローラ用電源１５８は、制御部１５０の指示によって、帯電ローラ１３２に電圧を印加する。これにより、感光ドラム１３１の表面を帯電させることができる。
現像ブレード用電源１５９は、現像ブレード１４４に電圧を印加する。これにより、現像ローラ１４５の表面にトナー１２１の薄層を形成することができる。
転写ローラ用電源１６０は、転写ローラ１０３に電圧を印加する。これにより、感光ドラム１３１の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写することができる。
なお、現像ローラ用電源１５６、供給ローラ用電源１５７、帯電ローラ用電源１５８、現像ブレード用電源１５９及び転写ローラ用電源１６０は、制御部１５０の指示によって、印加する電圧値を変更することができる。
【００１９】
ヘッド駆動制御部１６１は、画像データ編集メモリ１５３に記憶されたイメージデータをＬＥＤヘッド１０４に送り、そのＬＥＤヘッド１０４を駆動する。
定着制御部１６２は、転写されたトナー像を記録媒体に定着するために、定着手段としての定着器１０５に電圧を印加する。例えば、定着器１０５は、記録媒体上のトナー１２１を溶融させるためのヒーター及び温度を検出する温度センサ等を備えている。定着制御部１６２は、その温度センサのセンサ出力を読み込み、センサ出力に基づいてヒーターを通電させ定着器１０５が一定の温度になるように制御する。
搬送モータ制御部１６３は、記録媒体を搬送するための用紙搬送モータ１６４の制御を行う。例えば、搬送モータ制御部１６３は、制御部１５０からの指示に応じて、予め定められたタイミングで記録媒体を搬送したり停止させたりする。
駆動制御部１６５は、現像ローラ１４５及び感光ドラム１３１等を回転させるための駆動モータ１６６の駆動を制御する。
【００２０】
次に、現像装置１１０の駆動方法について説明する。
図４は、ドラムユニット１３０と現像ユニット１４０との取り付け構造を示す概略図である。
図４において、長鎖線で示されている現像ユニット１４０には、第１のポスト１４７ａ及び第２のポスト１４７ｂが形成されている。ドラムユニット１３０には、第１のポスト受け１３６ａ及び第２のポスト受け１３６ｂが形成されている。そして、第１のポスト１４７ａ及び第２のポスト１４７ｂを、それぞれ第１のポスト受け１３６ａ及び第２のポスト受け１３６ｂに挿入することで、ドラムユニット１３０は、現像ユニット１４０を水平に保持することができる。
【００２１】
また、ドラムユニット１３０に形成された第１のホルダ１３７と、現像ユニット１４０に形成された第２のホルダ１４８との間に、バネ１７０が掛けられている。バネ１７０は、弾性を有し、第１のホルダ１３７及び第２のホルダ１４８の少なくとも何れか一方を付勢することにより、感光ドラム１３１及び現像ローラ１４５を接触させる付勢部材である。実施の形態１では、バネ１７０は、現像ローラ１４５を感光ドラム１３１の方に付勢することにより、感光ドラム１３１に対して、現像ローラ１４５を所定の圧力で押し付けている。なお、バネ１７０は、バネ１７０が縮む方向に弾性力が生ずるように、一端が第１のホルダ１３７に掛けられ、他端が第２のホルダ１４８に掛けられている。
【００２２】
感光ドラム１３１は、感光ドラム１３１の一端に設けられたドラムカップリング受容部１８０に駆動力が伝達されることで回転させられる。帯電ローラ１３２は、感光ドラム１３１の回転に伴い回転する。また、帯電ローラ１３２とクリーニングローラ１３３との一端には、図示しないギアが装着されており、そのギアにより、クリーニングローラ１３３は、帯電ローラ１３２に対して周速差を持って回転する。
【００２３】
現像ローラ１４５と第一の供給ローラ１４３Ａは、現像ユニットカップリング受容部１９０ａに駆動力が伝達されることで回転させられる。このとき、現像ユニットカップリング受容部１９０ａが設けられている一端に対する他端には、現像ユニットアイドルギア１９０ｂが設けられている（図５参照）。現像ユニットアイドルギア１９０ｂは、後述する現像ローラギア１４５ａ及び第一の供給ローラギア１４３Ａａと噛み合っている。
なお、ドラムカップリング受容部１８０は、ドラムユニットケーシング１３５によって支持され、現像ユニットカップリング受容部１９０ａは、現像ユニットケーシング１４６（図２参照）によって支持されている。
【００２４】
駆動力の伝達経路について、図５と図６とを用いて説明する。
図５は、画像形成装置１００における駆動機構を、感光ドラム１３１及び現像ローラ１４５の軸線に対して垂直方向から見た概略図である。図６は、画像形成装置１００における駆動機構を、感光ドラム１３１及び現像ローラ１４５の軸線方向から見た概略図である。なお、図６における実線矢印は回転方向を、破線矢印は駆動の伝達経路を示している。
【００２５】
図５に示されているように、駆動源である駆動モータ１６６の回転駆動力は、第１のギアとしての駆動モータギア１６６ａと、第１のカップリング部材としてのドラムカップリング１８１とを介して、感光ドラム１３１に伝達される。また、駆動源である駆動モータ１６６の回転駆動力は、駆動モータギア１６６ａと、第２のカップリング部材としての現像ユニットカップリング１９１と、連結部材１９０と、第５のギアとしての現像ローラギア１４５ａとを介して、現像ローラ１４５に伝達される。
図５に示されているように、駆動モータ１６６の回転軸には、駆動モータギア１６６ａが連結されている。ドラムカップリング１８１の一端には、第２のギアとしてのドラムギア１８１ａが設けられており、その他端には、第１の嵌合穴としてのドラム嵌合穴１８１ｂが設けられている（図６参照）。現像ユニットカップリング１９１の一端には、第３のギアとしての現像ユニットギア１９１ａが設けられており、その他端には、第２の嵌合穴としての連結嵌合穴１９１ｂが設けられている（図６参照）。連結部材１９０の一端には、第２のカップリング受容部としての現像ユニットカップリング受容部１９０ａが設けられており、その他端には、第４のギアとしての現像ユニットアイドルギア１９０ｂが設けられている。
ドラムギア１８１ａと現像ユニットギア１９１ａとは、駆動モータギア１６６ａと噛み合っており、駆動モータギア１６６ａの回転に伴って、図６に示されている矢印方向に回転する。なお、ドラムカップリング１８１と現像ユニットカップリング１９１とは、画像形成装置１００に配設されており、画像形成装置１００の側面プレート１００ａに支持されている。
【００２６】
現像装置１１０が画像形成装置１００に搭載されると、ドラムカップリング１８１のドラム嵌合穴１８１ｂは、第１のカップリング受容部としてのドラムカップリング受容部１８０と嵌合する。これにより、ドラムカップリング受容部１８０に連結されている感光ドラム１３１と、ドラムカップリング１８１とは、図６に示されている矢印方向に回転する。
また、現像ユニットカップリング１９１の連結嵌合穴１９１ｂは、連結部材１９０の現像ユニットカップリング受容部１９０ａと嵌合する。連結部材１９０の他端に設けられている現像ユニットアイドルギア１９０ｂは、現像ローラ１４５の一端に設けられている現像ローラギア１４５ａに噛み合っている。これにより、現像ローラ１４５と、連結部材１９０と、現像ユニットカップリング１９１とは、図６に示されている矢印方向に回転する。
【００２７】
図６に示されているように、現像ローラ１４５の一端には現像ローラギア１４５ａが設けられており、第一の供給ローラ１４３Ａの一端には第一の供給ローラギア１４３Ａａが設けられている。現像ユニットアイドルギア１９０ｂは、現像ローラギア１４５ａ及び第一の供給ローラギア１４３Ａａと噛み合っており、現像ユニットカップリング受容部１９０ａの回転に伴って、現像ローラ１４５と第一の供給ローラ１４３Ａは、図６に示されている矢印方向に回転する。
図６に示されているように、第一の供給ローラギア１４３Ａａと、第二の供給ローラ１４３Ｂの一端に設けられた第二の供給ローラギア１４３Ｂａとの間には、アイドルギア１９２が介在し、第一の供給ローラ１４３Ａと第二の供給ローラ１４３Ｂを同方向に回転させる。
【００２８】
図５及び図６に示されているように、感光ドラム１３１を回転させるための像担持体用ギアとしてのギア１８１ａと、現像ローラ１４５を回転させるための現像剤担持体用ギアとしてのギア１４５ａ、１９０ｂ、１９１ａとは、直接噛み合っておらず、駆動源である駆動モータ１６６に形成された駆動モータギア１６６ａに噛み合っている。このため、感光ドラム１３１を回転させるための駆動力と、現像ローラ１４５を回転させるための駆動力とが別々に入力されている。ジッタの原因の一つに、ギアの噛み合い振動による回転ムラが考えられるが、このように、感光ドラム１３１を回転させるための像担持体用ギアと、現像ローラ１４５を回転させるための現像剤担持体用ギアとが直接噛み合わないようにすることで、ギアの噛み合い振動による回転ムラを原因とするジッタを抑えることができる。なお、駆動源である駆動モータを複数設けて、感光ドラム１３１を回転させるための像担持体用ギアと、現像ローラ１４５を回転させるための現像剤担持体用ギアを、それぞれ別の駆動モータに形成された駆動モータギアに噛み合わせることで、より回転ムラを抑えることもできる。
【００２９】
ここで、現像装置１１０の主な構成要素について、詳細に説明する。
実施の形態１で使用されるトナー１２１は、乳化重合法で製造され、バインダーとしてスチレン−アクリル樹脂を用いた非磁性一成分の負帯電性トナーである。トナー１２１の体積平均粒径は、６．８μｍ、円形度０．９７である。なお、体積平均粒径の測定には、コールター社製コールターマルチサイザー２を使用した。また、円形度の測定は、シスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−３０００を使用した。
【００３０】
図７は、現像ローラ１４５の構成を概略的に示す断面図である。
現像ローラ１４５は、軸としての導電性の芯金１４５ｂ上に、弾性層１４５ｃを配した構成となっている。弾性層１４５ｃの材料としては、シリコーンゴム、ウレタン等の一般的なゴム材料が使用可能である。具体的には、弾性層１４５ｃは、ポリエーテル系ポリオール及び脂肪族系イソシアネートをベースポリマーとして形成した。また、弾性層１４５ｃの抵抗値調整のため、導電剤として、例えばアセチレンブラック及びケッチェンブラック等のカーボンブラックが添加されている。
【００３１】
また、トナー１２１を現像ローラ１４５の表面に適切に担持させるため、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの表面にイソシアネート処理を施した。イソシアネート処理液は、イソシアネート化合物を酢酸エチル等の有機溶剤に溶解させた後に、アセチレンブラック及びケッチェンブラック等のカーボンブラックを添加したものである。イソシアネート化合物には、例えば、ジフェニルメタンイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート及びトリレンジイソシアネート等が用いられる。
イソシアネート処理液が乾燥した後、現像ローラ１４５の表面を有機溶剤のイソプロピルアルコールに漬けた布等で払拭することにより、現像ローラ１４５表面の帯電特性を均一に向上させることができる。
【００３２】
次に、現像ローラ１４５の抵抗値の測定方法について図８（Ａ）及び（Ｂ）を用いて説明する。
現像ローラ１４５の抵抗値の測定には、ヒューレット・パッカード社製ハイレジスタンスメータ（型番:４３３９Ｂ）１０を用いた。現像ローラ１４５は、両端にＷ＝５００ｇの荷重をかけて、直径３０ｍｍのＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）材の金属ローラ１１に接触させた。金属ローラ１１を５０ｒｐｍの速度で回転させ、現像ローラ１４５の芯金１４５ｂに−１００Ｖの電圧を印加し、現像ローラ１４５の１周につき１００ポイント測定し、その平均値をローラの抵抗値とした。
現像ローラ１４５の抵抗値は、１×１０４〜１×１０８Ωの範囲が好ましい。実施の形態１では、抵抗値が１×１０５Ωの現像ローラ１４５が用いられる。
【００３３】
なお、実施の形態１においては、現像ローラ１４５の外径を２２．０ｍｍとした。芯金１４５ｂの外径と弾性層１４５ｃの厚さについては、後述する。
【００３４】
また、現像ブレード１４４は、ＳＵＳ製で、板厚０．０８ｍｍ、現像ローラ１４５との当接部は曲げ加工が施されており、曲げ部の曲率半径は０．３５ｍｍとした。また、現像ブレード１４４の現像ローラ１４５に対する線圧は、４０ｇｆ／ｃｍとした。
【００３５】
上記のような現像ブレード１４４の設定条件を鑑み、現像ローラ１４５上のトナー層厚及びトナー帯電量を所望の量にするため、現像ローラ１４５の表面粗さ及び抵抗値を検討する必要がある。現像ローラ１４５の表面の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）としては、２〜１０μｍのものが適当である。実施の形態１で使用された現像ローラ１４５は、Ｒｚを５μｍとした。なお、表面粗さの測定は、小坂研究所製サーフコーダＳＥＦ３５００で行い、測定器の触針半径は２μｍ、触針圧は０．７ｍＮ、触針の送り速さは０．１ｍｍ/ｓｅｃとした。
【００３６】
感光ドラム１３１は、外径を４０ｍｍとした。なお、現像ローラ１４５が感光ドラム１３１に対して、０．０６ｍｍ食い込むように、バネ１７０は７００ｇｆのものが使用されている。なお、バネ１７０は、図４に示されているように、現像装置１１０の一方の側に装着されているほか、その反対の側（図示せず）にも装着されている。
【００３７】
第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂは、軸としての導電性の芯金上に、シリコーンゴムスポンジが形成されている。シリコーンゴムスポンジは、未加硫のシリコーンゴムコンパウンドを押し出し等の方法で成形し、加熱により、加硫発泡させて得られる。シリコーンゴムコンパウンドは、ジメチルシリコーン生ゴム及びメチルフェニルシリコーン生ゴム等の各種生ゴムに、補強性シリカ充填剤、加硫硬化に必要な加硫剤及び発泡剤を添加することで形成されている。発泡剤としては、重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤又はＡＤＣＡ等の有機発泡剤が用いられる。また、半導電性を持たす場合は、アセチレンブラック又はカーボンブラック等が添加される。また、第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂの硬度は、加硫剤の添加量により調整される。
【００３８】
実施の形態１で使用される第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂのセル目（発泡により生じた微細な孔）の直径は、２００〜５００μｍである。供給ローラのアスカーＦ硬度は、３０〜７０度のものが適当であり、実施の形態１で使用される第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂでは、ゴム厚４ｍｍ、アスカーＦ硬度を６３度とした。
【００３９】
また、第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂの抵抗値は、図８に示されている測定方法において、荷重Ｗを２００ｇ、印加電圧を−３００Ｖとしたとき、１×１０４〜１×１０８Ωの範囲が好ましい。このため、実施の形態１においては、第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂの抵抗値は、１×１０５Ωとした。
さらに、第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂは、現像ローラ１４５に対して、それぞれ０．７ｍｍ食い込むように配置され、その対向部において現像ローラ１４５とは逆方向に回転する。
【００４０】
下記の表１に、実施の形態１で用いたギアの諸元を示す。これにより、感光ドラム１３１に対する現像ローラ１４５の周速比は１．３４になる。また、現像ローラ１４５に対する第一の供給ローラ１４３Ａと第二の供給ローラ１４３Ｂの周速比は０．９６となる。
【表１】
2015068894.tif 000003
【００４１】
（動作の説明）
次に、現像装置１１０の画像形成時の動作について説明する。
駆動モータ１６６の回転に伴い、感光ドラム１３１、現像ローラ１４５、第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂが、図２に示されている矢印方向に回転する。この時、スポンジ状の弾性体からなる第一の供給ローラ１４３Ａ及び第二の供給ローラ１４３Ｂは、ローラ表面及びセル目内にトナー１２１を担持しながら回転し、現像ローラ１４５との接触部に到る。第１の供給ローラ１４３Ａ及び第２の供給ローラ１４３Ｂには、供給ローラ用電源１５７により、−３００Ｖの直流電圧が印加される。また、現像ローラ１４５には、現像ローラ用電源１５６により、−２００Ｖの直流電圧が印加される。現像ローラ１４５と、第１の供給ローラ１４３Ａ及び第２の供給ローラ１４３Ｂとの間に生じた電位差により、負に帯電したトナー１２１は、現像ローラ１４５に供給される。
【００４２】
現像ローラ１４５の表面に担持されたトナー１２１は、現像ブレード用電源１５９により−３００Ｖの直流電圧が印加された現像ブレード１４４により薄層化された後、感光ドラム１３１上に形成された静電潜像に現像される。このとき、現像ブレード１４４により薄層化されたトナー層の単位面積当たりの重量は、０．４５から０．６５ｍｇ／ｃｍ２となる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施の形態１における画像形成装置１００の効果の確認方法について説明する。
（印刷試験条件）
感光ドラム１３１の周速は、８６ｍｍ/ｓと１９１ｍｍ/ｓとの２通りとした。
現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さは、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ及び５．０ｍｍとした。このとき、現像ローラ１４５の外径は２２．０ｍｍで統一し、芯金１４５ｂの外径を変量して、弾性層１４５ｃの厚さを調整した。
現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの反発弾性率（％）を、６０、６５、７５、８５及び９０とした。ここでの反発弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ６２５５に従って測定された値である。
以上の組み合わせにおいて、画像形成装置１００で印刷を行いジッタの有無を目視で確認した。ジッタの有無を確認するための印刷パターンは、図９に示されているベタ画像と、図１０に示されている２ｂｙ２画像とした。２ｂｙ２画像は、６００ｄｐｉにおける２ドット×２ドットのパターンを２ドット間隔で配列したものである。
【００４４】
（試験結果）
上記印刷試験条件における試験結果を、表２と表３に示す。表２は、ベタ画像を印刷したときの結果であり、表３は、２ｂｙ２画像を印刷したときの結果である。表２において、「○」はジッタが発生しなかったことを表し、「×」はジッタが発生したことを表している。また、「△」は、ジッタは僅かに発生したが使用上問題ないレベルであったことを表している。また、表３において、「■」は、ジッタ以外の他の画像不良が発生したことを表している。
【００４５】
【表２】
2015068894.tif 000004
【表３】
2015068894.tif 000005
【００４６】
表２のべタ画像の印刷結果において、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さが２．５ｍｍ以下で、反発弾性率が６５％以上であれば、感光ドラムの周速によらず、ジッタが発生しなかった。このため、反発弾性率の最大値である１００％まで、ジッタは発生しないものと推定される。さらに、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さがより薄くなってもジッタは発生しないものと推定される。このため、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さは、０ｍｍよりも厚ければよいと推定される。これは、実施の形態１においては、バネ１７０の弾性力により、現像ローラ１４５が感光ドラム１３１の方向に付勢されているため、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの反発弾性率が高く、かつ、その厚さが薄くなっても、現像ローラ１４５と感光ドラム１３１との間には、バネ１７０による弾性力が作用するためであると考えられる。一方、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さが厚くなり、また、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの反発弾性率が低くなると、バネ１７０の弾性力と、弾性層１４５ｃの弾性力とにより、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃが振動しやすくなり、ジッタが発生してしまうものと推定される。
【００４７】
また、反発弾性率が９０％以上の場合には、弾性層１４５ｃの厚さが２．５ｍｍより厚い場合でもジッタが発生しないことが分かった。従って、弾性層１４５ｃの反発弾性率が、９０％以上、１００以下の場合には、弾性層１４５ｃの厚さによらずに、ジッタが発生しないものと推定される。これは、弾性層１４５ｃの反発弾性率が高くなることにより、弾性層１４５ｃの振動が抑制されたためと考えられる。
【００４８】
次に、表２の２ｂy２画像の印刷結果においては、いずれの組み合わせにおいても、ジッタは発生しなかった。但し、弾性層１４５ｃの厚さが０．３ｍｍ、又は、反発弾性率が９０％以上となり、弾性層１４５ｃの厚さが１．０ｍｍ以下の場合には、ドット再現性が低下する不具合が発生した。ここで言うドット再現性の低下とは、ドットがつぶれてドット径が大きくなったり、ドットが抜けたり、ドットが形成されていない部分にトナーが散ったりする現象のことである。これは、現像ローラ１４５の反発弾性率が大きくなること、又は、弾性層１４５ｃの厚さが薄くなることで、現像ローラ１４５と感光ドラム１３１の接触圧力が高くなることに起因している。
【００４９】
以上の試験結果により、実施の形態１に係る画像形成装置１００では、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さを２．５ｍｍ以下にし、かつ、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの反発弾性率を６５％以上とすることで、ジッタの発生を抑えることができる。なお、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さは、０ｍｍよりも大きければよく、また、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの反発弾性率は、１００％以下であればよい。特に、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さを０．５ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下にし、かつ、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの反発弾性率を６５％以上、８５％以下とすることで、ジッタの発生を抑えるとともに、良好な印刷結果を得ることができる。
【００５０】
また、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの反発弾性率を９０％以上、１００％以下とすることでも、ジッタの発生を抑えることができる。特に、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さを２．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下にし、かつ、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの反発弾性率を９０％とすることで、ジッタの発生を抑えるとともに、良好な印刷結果を得ることができる。
【００５１】
ジッタの原因については、様々なものが考えられる。例えば、上述したように、ギアの噛み合い振動による回転ムラによりジッタが発生するものと思われる。このようなジッタについては、実施の形態１に係る画像形成装置１００は、感光ドラム１３１を回転させるためのギア１８１ａと、現像ローラ１４５を回転させるためのギア１４５ａ、１９０ａ、１９１ａとが噛み合わないようにすることで、抑えることができる。また、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃが振動することによっても、ジッタは発生するものと思われる。このようなジッタについては、現像ローラ１４５を感光ドラム１３１の方向に、弾性力により付勢するとともに、現像ローラ１４５の弾性層１４５ｃの厚さ及び反発弾性率を予め定められた範囲とすることで、抑えることができる。
【００５２】
以上に記載された実施の形態１では、現像装置１１０は、供給ローラ１４３Ａ、１４３Ｂを２つ有しているが、１つでもよい。
また、以上に記載された実施の形態１に係る画像形成装置１００は、現像装置１１０が１台の、直接転写方式のモノクロプリンタを例に挙げて説明したが、このような例に限定されるものではない。例えば、現像装置１１０を複数有するカラーの画像形成装置、又は、中間転写方式の画像形成装置にも本発明を適用することができる。画像形成装置１００は、ＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）、ファクシミリ装置及び複写機であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１００  画像形成装置、  １０１  媒体収容部、  １０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ  搬送ローラ、  １０３  転写ローラ、  １０４  ＬＥＤヘッド、  １０５  定着器、  １１０  現像装置、  １２０  トナー収容部、  １３０  ドラムユニット、  １３１  感光ドラム、  １３２  帯電ローラ、  １３３  クリーニングローラ、  １３４  クリーニングブレード、  １３５  ドラムユニットケーシング、  １４０  現像ユニット、  １４１  補給ローラ、  １４２Ａ  第１の攪拌部材、  １４２Ｂ  第２の攪拌部材、  １４３Ａ  第１の供給ローラ、  １４３Ｂ  第２の供給ローラ、  １４４  現像ブレード、  １４５  現像ローラ、  １４５ａ  現像ローラギア、  １４５ｂ  芯金、  １４５ｃ  弾性層、  １４６  現像ユニットケーシング、  １６６  駆動モータ、  １６６ａ  駆動モータギア、  １７０  バネ、  １８０  ドラムカップリング受容部、  １８１  ドラムカップリング、  １８１ａ  ドラムギア、  １８１ｂ  ドラム嵌合穴、  １９０  連結部材、  １９０ａ  現像ユニットカップリング受容部、  １９０ｂ  現像ユニットアイドルギア、  １９１  現像ユニットカップリング、  １９１ａ  現像ユニットギア、  １９１ｂ  連結嵌合穴。
【図１】
2015068894.tif 000006
【図２】
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【図３】
2015068894.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015068894.tif 000012
【図８】
2015068894.tif 000013
【図９】
2015068894.tif 000014
【図１０】
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