(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する感光層を有する像担持体と、
現像剤を担持し、前記潜像に対し前記現像剤を用いて現像処理を行う現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と当接する表面を有し、前記現像剤担持体へ前記現像剤を供給する現像剤供給部材と
を備え、
前記現像剤供給部材は、前記表面に露出した開口部を含む空隙が複数設けられた弾性層と、前記弾性層を覆う被覆層とを有し、
前記被覆層は、複数の前記空隙のうちの一部を埋めるように形成されており、一部の前記開口部を埋める第１部分と、前記弾性層のうちの隣り合う前記空隙同士を隔てる壁部分を覆うように前記第１部分と連続して形成された第２部分とを含み、
前記表面の面積のうち、前記被覆層の前記第１部分により埋められた前記一部の開口部以外の他の前記開口部が占める面積の占有率は、４０％以上８５％以下である
画像形成ユニット。
【請求項２】
前記弾性層のアスカーＦ硬度は、４８度以上６３度以下である
請求項１記載の画像形成ユニット。
【請求項３】
前記弾性層の発泡倍率は３００％以上４５０％以下である
請求項１または請求項２に記載の画像形成ユニット。
【請求項４】
以下の条件式（１）を満たす
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
０．６ｍｍ≦（Ａ−Ｂ）≦１．３ｍｍ  ……（１）
ただし、
Ａ：現像剤担持体の半径と現像剤供給部材の半径との和（ｍｍ）
Ｂ：現像剤担持体の回転中心と現像剤供給部材の回転中心との距離（ｍｍ）
とする。
【請求項５】
前記弾性層は、シリコーンゴムまたはシリコーン変性ゴムを含む材料からなり、
前記被覆層は、シリコーンレジンおよびカーボンブラックを含む材料からなる
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
【請求項６】
印刷媒体を供給する印刷媒体供給部と、
前記印刷媒体供給部から供給される前記印刷媒体に画像を形成する画像形成ユニットと
を備え、
前記画像形成ユニットは、
潜像を表面に担持する感光層を有する像担持体と、
現像剤を担持し、前記潜像に対し前記現像剤を用いて現像処理を行う現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と当接する表面を有し、前記現像剤担持体へ前記現像剤を供給する現像剤供給部材と
を備え、
前記現像剤供給部材は、前記表面に露出した開口部を含む空隙が複数設けられた弾性層と、前記弾性層を覆う被覆層とを有し、
前記被覆層は、複数の前記空隙のうちの一部を埋めるように形成されており、一部の前記開口部を埋める第１部分と、前記弾性層のうちの隣り合う前記空隙同士を隔てる壁部分を覆うように前記第１部分と連続して形成された第２部分とを含み、
前記表面の面積のうち、前記被覆層の前記第１部分により埋められた前記一部の開口部以外の他の前記開口部が占める面積の占有率は、４０％以上８５％以下である
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成ユニット、およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光により感光体ドラム上に静電潜像を形成すると共にその静電潜像にトナーを付着させて現像する画像形成装置が提案されている（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２００７−９３７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような画像形成装置は、一般に、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを現像するための現像ローラと、その現像ローラへトナーを供給するトナー供給ローラとを有している。より高品質の画像を形成するために、このトナー供給ローラに対して、現像ローラへのトナー供給量などの性能が安定していることに加え、耐磨耗性が高いことが望まれる。
【０００５】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、より高品質の画像を形成することのできる画像形成ユニットおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態としての画像形成ユニットは、潜像を表面に担持する感光層を有する像担持体と、現像剤を担持し潜像に対し現像剤を用いて現像処理を行う現像剤担持体と、その現像剤担持体と当接する表面を有し現像剤担持体へ現像剤を供給する現像剤供給部材とを備えるものである。ここで現像剤供給部材は、        表面に露出した開口部を含む空隙が複数設けられた弾性層と、その弾性層を覆う被覆層とを有する。被覆層は、複数の空隙のうちの一部を埋めるように形成されており、一部の開口部を埋める第１部分と、弾性層のうちの隣り合う空隙同士を隔てる壁部分を覆うように第１部分と連続して形成された第２部分とを含む。表面の面積のうち、被覆層の第１部分により埋められた一部の開口部以外の他の開口部が占める面積の占有率は、４０％以上８５％以下である。
【０００７】
本発明の一実施形態としての画像形成装置は、印刷媒体を供給する印刷媒体供給部と、その印刷媒体供給部から供給される印刷媒体に画像を形成する上記本発明の画像形成ユニットとを備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態としての画像形成ユニットおよび画像形成装置によれば、より高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成ユニットの構成例を表す模式図である。
【図２】図１に示した画像形成ユニットの要部を拡大して表す模式図である。
【図３】図２に示したトナー供給ローラをさらに拡大して表す断面図である。
【図４】図１に示した画像形成ユニットを備えた画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。
【図５】図４に示した画像形成装置の内部の構成例を模式的に表すブロック図である。
【図６】実験例１において、コート層を被覆する前のトナー供給ローラの表面を拡大して表す写真である。
【図７】実験例１において、コート層を被覆した後のトナー供給ローラの表面を拡大して表す写真である。
【図８Ａ】実験例１において、トナー供給ローラの電気抵抗値を測定する方法を説明するための説明図である。
【図８Ｂ】実験例１において、トナー供給ローラの電気抵抗値を測定する方法を説明するための他の説明図である。
【図９】実験例１〜６１において求めた印刷濃度差について説明するための説明図である。
【図１０】汚れについて説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．一実施の形態
発泡弾性層と被覆層とを含むトナー供給ローラを有する画像形成ユニットおよび画像形成装置。
２．実施例
３．変形例
【００１１】
＜１．一実施の形態＞
［現像装置１１の構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る現像装置１１の概略構成例を表す模式図である。現像装置１１は、トナーＧを用いてトナー像を形成するものであり、例えば用紙などの記録媒体（印刷媒体、転写材ともいう。）に対して画像（例えばカラー画像）を形成する電子写真方式の画像形成装置に搭載される。現像装置１１および後出の転写ローラ３４、本発明の「画像形成ユニット」に対応する一具体例を構成する。
【００１２】
トナーＧは、例えば、ポリエステル樹脂などの結着剤と、内部添加剤としての帯電制御剤と、離型剤と、着色剤と、例えばシリカや酸化チタンなどの外部添加剤とを含む非磁性材料により構成されるものである。このうち、着色剤の色を適宜選択することにより、現像装置１１が形成するトナー像の色を変更することができるようになっている。トナーＧは、本発明の「現像剤」に対応する一具体例である。
【００１３】
現像装置１１は、現像ローラ１と、トナー供給ローラ２と、感光ドラム３と、帯電ローラ４と、ドクターブレード５と、クリーニングブレード６と、トナーＧと、攪拌部材７Ａ〜７Ｃと、トナー収容部８と、ケーシング９と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド１０とを有する。
【００１４】
トナー収容部８は、その内部にトナーＧを収容する容器であり、その下部にトナー排出口８Ｋを有する。トナー収容部８は、ケーシング９の上部に装着される。
【００１５】
ケーシング９は、その内部にトナーＧが通過する内部空間９Ａを有する。ケーシング９は、トナー収容部８のトナー排出口８Ｋと対向する位置にトナー投入口９Ｋを有しており、トナー収容部８からトナーＧが供給されるようになっている。内部空間９Ａには、ケーシング９は、現像ローラ１、トナー供給ローラ２、感光ドラム３、帯電ローラ４、ドクターブレード５、クリーニングブレード６および攪拌部材７Ａ〜７Ｃが収容されている。
【００１６】
攪拌部材７Ａ〜７Ｃは、それぞれ、例えばクランク状をなす回転部材であり、トナー投入口からケーシング９の内部空間９Ａへ投入されたトナーＧを攪拌するものである。攪拌部材７Ａ〜７Ｃは、例えば図１中において矢印で示したように、いずれも同方向に回転（図１では右回転）するようになっている。
【００１７】
現像ローラ１は、トナーＧを担持して感光ドラム３にトナーＧを供給すると共に、感光ドラム３の表面に担持された静電潜像にトナーＧを現像する部材である。現像ローラ１は感光ドラム３と接触して対向配置されている。現像ローラ１は、感光ドラム３に対し例えば０．８ｍｍ食い込むように配置されている。現像ローラ１は、例えば、芯金１Ａと、その外周（表面）を覆う弾性層１Ｂとを有している。芯金は、良好な導電性を有し、例えば鉄（Ｆｅ），アルミニウム（Ａｌ）またはステンレス鋼などを含む金属材料からなる。また、弾性層１Ｂの構成材料としては、例えばシリコーンゴムやウレタンなどのゴム材料が用いられる。具体的には、ポリエーテル系ポリオールおよび脂肪族系イソシアネートをベースポリマーとしたものが挙げられる。弾性層１Ｂは、その抵抗値を調整するために、導電剤として例えばアセチレンブラックやケッチェンブラックなどのカーボンブラックを含有していてもよい。さらに、弾性層１Ｂの表面１Ｓは、イソシアネート処理が施されていてもよい。現像ローラ１の表面１Ｓにおける帯電特性をより均質化し、トナーＧを現像ローラ１に適切に担持するためである。イソシアネート処理は、例えばイソシアネート化合物を酢酸エチルなどの有機溶剤に溶解したものに上述のカーボンブラックを添加してなるイソシアネート処理液を使用するとよい。イソシアネート化合物としては、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またはトリレンジイソシアネートなどが用いられる。このイソシアネート処理は、弾性層１Ｂの表面１Ｓに上述のイソシアネート処理液を付着させて乾燥させたのち、弾性層１Ｂの表面１Ｓを、例えばイソプロピルアルコールを浸潤させた布などにより払拭することにより行う。この例では、現像ローラ１は図１に矢印で示したように左回りで回転（感光ドラム３とは逆方向に回転）するようになっている。
なお、現像ローラ１は本発明における「現像剤担持体」の一具体例に対応する。
【００１８】
感光ドラム３は横方向に延びる円柱状の部材であり、その表面（表層部分）に静電潜像を担持する静電潜像坦持体として機能する。この例では、感光ドラム３は図１に矢印で示したように右回りで回転するようになっている。なお、感光ドラム３は本発明の「像担持体」の一具体例に対応し、静電潜像は本発明の「潜像」の一具体例に対応する。
【００１９】
トナー供給ローラ２は、現像ローラ１の表面１Ｓと当接する表面２Ｓを有し、現像ローラ１へトナーＧを供給する「現像剤供給部材」として機能するものである。図２は、トナー供給ローラ２を表す断面図であり、図３は、その一部を拡大して表す断面図である。図２に示したように、トナー供給ローラ２は、例えば、芯金２１と、その芯金２１の外周面（表面）を覆う弾性層２２と、その弾性層２２の外周面（表面）２２Ｓを覆うコート層２３との３層構造を有している。弾性層２２は、例えば２ｍｍ〜２０ｍｍ程度の厚さの単層構造により構成されている。なお、この例では、トナー供給ローラ２は図１に矢印で示したように左回りで回転（現像ローラ１と同方向に回転）するようになっている。また、現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量は、０．６ｍｍ以上１.３ｍｍ以下であることが望ましい。食い込み量Ｃとは、現像剤担持体の半径と現像剤供給部材の半径との和（ｍｍ）をＡとし、現像剤担持体の回転中心と現像剤供給部材の回転中心との距離（ｍｍ）をＢとしたとき、（Ａ−Ｂ）で表される値である。すなわち、現像ローラ１とトナー供給ローラ２とは、以下の条件式（１）を満たすように構成されているとよい。
０．６ｍｍ≦（Ａ−Ｂ）≦１．３ｍｍ  ……（１）
【００２０】
芯金２１は、良好な導電性を有し、例えば鉄（Ｆｅ），アルミニウム（Ａｌ）、ＳＵＭ材またはステンレス鋼などを含む金属材料からなる。
【００２１】
弾性層２２の構成材料としては、例えば内部にセル（空隙）２２Ａを複数含む発泡弾性材料、例えば発泡シリコーンゴムや発泡ウレタンなどのゴム材料が用いられる。弾性層２２は、複数のセル２２Ａが互いに接したり連通したりすることなく独立した状態（独立セル状態）にあることが望ましい。但し、弾性層２２は、複数のセル２２Ａが互いに連通した状態（連通セル状態）にあってもよいし、独立セル状態と連通セル状態とが混在した状態にあってもよい。また、弾性層２２のアスカーＦ硬度は例えば４０度以上７０度以下であることが望ましく、４８度以上６３度以下であることがより望ましい。したがって、弾性層２２におけるセル２２Ａの平均径は１５０μｍ〜４００μｍ程度であるとよい。なお、このセル２２Ａの平均径は、例えば弾性層２２の任意の切断面において２ｍｍ四方の領域（４ｍｍ2の面積を有する領域）をディジタルマイクロスコープにより観察し、その領域内における複数の開口の各々の最大長さを測定し、平均することで求めることができる。
【００２２】
弾性層２２を構成するゴム材料は、ゴム、発泡剤および導電性付与剤のほか、必要に応じて各種添加剤を含有するものである。ここでいうゴムとは、耐熱性および帯電性に優れるシリコーンもしくはシリコーン変性ゴムが挙げられる。発泡剤は一般に発泡ゴムで使用されるものであればよいが、例えば重炭酸ソーダや炭酸アンモニウムなどの無機系発泡剤、ジアゾアミノ誘導体、アゾニトリル誘導体またはアゾジカルボン酸誘導体などの有機アゾ化合物に代表される有機系発泡剤が用いられる。なお、無機系発泡剤は、弾性層２２においてセル２２Ａを連通セル状態とする場合に適しており、有機系発泡剤は、弾性層２２においてセル２２Ａを独立セル状態とする場合に適している。また、弾性層２２を構成するゴム材料においては、発泡剤に加えて、あるいは発泡剤に替えて中空充填剤を用いてもよい。この中空充填剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラックなどの導電性ブラックのほか、導電性ポリマーを用いてもよい。また、各種添加剤としては、充填剤、着色剤または離型剤などが挙げられ、これらは所望の配合量となるように配合される。ただし、弾性層２２を構成するゴム材料としては、独立セルを形成することができる発泡導電性シリコーンゴム系組成物が特に好ましい。このような独立セルを形成可能な発泡導電性シリコーンゴム系組成物は、耐熱性、耐久性および耐残留歪み特性に優れるので、トナー供給ローラ２における弾性層２２として好適だからである。また、弾性層２２の発泡倍率は、例えば３００％以上４５０％以下であるとよい。このような発泡倍率を有することにより、上述の好ましいアスカーＦ硬度が容易に得られ、弾性層２２の硬度を安定的に維持することができるからである。弾性層２２の発泡倍率やセル２２Ａの径については、弾性層２２を構成するゴム材料に含有される発泡剤の添加量やそのゴム材料の硬化条件などを変更することにより調整できる。なお、発泡倍率は、発泡前の密度ρと発泡後の密度ρｆの比ρ／ρｆで算出することができる。
【００２３】
コート層２３は、例えばメチルフェニル系シリコーンレジンおよび導電性付与剤を含有しているとよい。コート層２３は、メチルフェニル系シリコーンレジンを含有していることにより、トナー供給ローラ２に要求される帯電特性を効果的に発揮できるからである。そのメチルフェニル系シリコーンレジンとしては、ケイ素原子に結合する有機基としてメチル基およびフェニル基を含有するものであるとよい。例えば、メチル基およびフェニル基が同一のケイ素原子に結合したものが挙げられる。コート層２３に使用されるメチルフェニル系シリコーンレジンとしては厚さ７ｍｍの平板状試験片としたときのＪＩＳ−Ａ硬度が５０度〜８０度程度のものが好ましい。コート層２３における導電性付与剤は、カーボンブラックが好ましい。コート層２３における導電性付与剤の含有量は、メチルフェニル系シリコーンレジン１００質量部に対して２〜１０質量部であるとよい。また、コート層２３には、耐磨耗性、弾性層２２の変形に追従できる柔軟性、トナーＧに対する荷電性などが要求される。このような要求を満たすコート層２３の構成材料としては、上記のメチルフェニル系シリコーンレジンを主成分とするもののほか、例えばメチル系シリコーンレジン、メチルフェニル系シリコーンレジン、ウレタン変性シリコーン、ウレタンあるいはアクリル樹脂などを主成分とするものが挙げられる。
【００２４】
トナー供給ローラ２の表面２Ｓには、複数のセル２２Ａのうちの一部のセル２２Ａにおける開口部２２Ｋが露出している。すなわち、コート層２３は、表面２２Ｓに存在する一部のセル２２Ａを埋めるように設けられているが、表面２２Ｓに存在する残りのセル２２Ａについては開口部２２Ｋを覆うことなく、その内面の一部を覆うにとどまっている。したがって、トナー供給ローラ２の表面２Ｓには、弾性層２２がコート層２３に覆われた領域と、コート層２３に覆われずに弾性層２２のセル２２Ａの開口部２２Ｋが露出した領域とが混在している。ここで、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率は、例えば４０％以上８５％以下であることが望ましい。
【００２５】
また、トナー供給ローラ２の電気抵抗値は、例えば−１００Ｖの印加時に１×１０4〜１×１０7Ω程度が好ましい。
【００２６】
帯電ローラ４は、感光ドラム３の表面（表層部分）を帯電させる部材（帯電部材）であり、感光ドラム３の表面（周面）に接するように配置されている。帯電ローラ４は、例えば、金属シャフトと、その外周（表面）を覆う半導電性ゴム層（例えば、半導電性エピクロロヒドリンゴム層）とを有している。なお、この例では、帯電ローラ４は図１に矢印で示したように左回りで回転（感光ドラム３とは逆方向に回転）するようになっている。
【００２７】
ドクターブレード５は、回転する現像ローラ１の表面１ＳにトナーＧからなる層（トナー層）を形成すると共に、そのトナー層の厚さを規制（制御，調整）するトナー規制部材である。ドクターブレード５は、例えばステンレス等からなる板状弾性部材（板ばね）であり、この板状弾性部材の先端部が現像ローラ１の表面１Ｓに僅かに当接するように配置されている。
【００２８】
クリーニングブレード６は、感光ドラム３の表面（表層部分）に残留するトナーＧを掻き取って回収することで、感光ドラム３の表面をクリーニングする部材である。クリーニングブレード６は、感光ドラム３の表面に対してカウンタで当接する（感光ドラム３の回転方向に対して逆向きで突出する）ようにして配置されている。このようなクリーニングブレード６は、例えば、ポリウレタンゴム等の弾性体により構成されている。
【００２９】
ＬＥＤヘッド１０は、感光ドラム３の表面を露光することにより、感光ドラム３の表面（表層部分）に静電潜像を形成する装置である。ＬＥＤヘッド１０は、１つの感光ドラム３に対して横方向に並ぶ複数のＬＥＤ発光部を有している。なお、ＬＥＤヘッド１０は、本発明における「露光装置」の一具体例に対応する。
【００３０】
［画像形成装置の構成］
図４は、現像装置１１を備えた画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。図５は、図４に示した画像形成装置に対応するブロック図である。この画像形成装置は、例えば用紙などの記録媒体（印刷媒体、転写材ともいう。）ＰＳに対して画像（例えば黒画像）を形成する、電子写真方式のプリンタである。
【００３１】
この画像形成装置における現像装置１１は、ブラック（Ｋ：blacK）トナーを用いてモノクロのトナー像を形成するものである。
【００３２】
この画像形成装置は、図４に示したように、筐体３０の内部に、現像装置１１のほか、記録媒体ＰＳを収容する媒体収容部としての給紙トレイ３１、給紙ローラ３２、搬送ローラ対３３、転写ローラ３４、定着ユニット３５および排出ローラ対３６などを備える。
【００３３】
給紙トレイ３１は、記録媒体ＰＳを積層した状態で収納する部材であり、例えば画像形成装置の下部に着脱自在に装着されている。
【００３４】
給紙ローラ３２は、給紙トレイ３１に収納されている記録媒体ＰＳをその最上部から１枚ずつ取り出し、搬送ローラ対３３へ向けて繰り出す部材である。
【００３５】
搬送ローラ対３３は、給紙ローラ３２から繰り出された記録媒体ＰＳの斜行を矯正するとともに、記録媒体ＰＳを現像装置１１の感光ドラム３と転写ローラ３４とが対向する転写部へ向けて搬送する部材である。
【００３６】
転写ローラ３４は、現像装置１１において形成されるトナー像を、記録媒体ＰＳの表面上に静電的に転写するための部材である。転写ローラ３４は、現像装置１１の感光ドラム３と対向して配置され、転写部を構成している。なお、転写ローラ３４は、例えば、発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。また、転写ローラ３４には、後述の転写ローラ用電源３４Ｖ（図５）により、所定の電圧（印加電圧Ｖａ０）が印加される。この印加電圧Ｖａ０は、例えば、各色のトナー（例えば負極性。以下同様。）に対して逆極性（例えば正極性）のバイアスからなる電圧である。ただし、同極性（例えば負極性）のバイアスからなる電圧であってもよい。
【００３７】
定着ユニット３５は、記録媒体ＰＳ上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与することで、そのトナー像を記録媒体ＰＳ上に定着させるための部材である。この定着ユニット３５は、定着制御部３５Ｓ（図５）の動作制御に基づき、動作する。
【００３８】
排出ローラ対３６は、定着ユニット３５によってトナーが定着された記録媒体ＰＳを、図４において矢印で示した方向へ搬送し画像形成装置の外部にある排出トレイへ排出する部材である。
【００３９】
また、この画像形成装置は、図５に示したように、制御部４０、受信メモリ４２、画像データ編集メモリ４３、操作部４４、センサ群４５、および電源回路５０を備えている。制御部４０は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）制御部４１、印刷制御部４６、ヘッド駆動制御部１０Ｓ、定着制御部３５Ｓ、搬送モータ制御部３７Ｓおよび駆動制御部３８Ｓを有する。電源回路５０は、現像ローラ用電源１Ｖ、トナー供給ローラ用電源２Ｖ、帯電ローラ用電源４Ｖ、ドクターブレード用電源５Ｖ、および転写ローラ用電源３４Ｖを有する。さらに、この画像形成装置は、給紙ローラ３２を駆動する用紙搬送モータ３７と、感光ドラム３を駆動する駆動モータ３８とを備えている。
【００４０】
印刷制御部４６は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力ポート等により構成され、例えば予め定められたプログラムを実行することにより画像形成装置における処理動作の全体を制御するものである。具体的には、印刷制御部４６は、Ｉ／Ｆ制御部４１からの印刷データや制御コマンドを受信し、ヘッド駆動制御部１０Ｓ、定着制御部３５Ｓ、搬送モータ制御部３７Ｓおよび駆動制御部３８Ｓの制御を統括して印刷動作を行う。
【００４１】
Ｉ／Ｆ制御部４１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置からの印刷データや制御コマンドを受信し、あるいは画像形成装置の状態に関する信号を送信するものである。
【００４２】
受信メモリ４２は、ＰＣなどの外部装置からＩ／Ｆ制御部４１を経由した印刷データを一時的に格納するものである。
【００４３】
画像データ編集メモリ４３は、受信メモリ４２に格納された印刷データを受け取り、その印刷データを編集した画像データを格納するものである。
【００４４】
操作部４４は、例えば画像形成装置の状態などの情報を表示するためのＬＥＤランプや、使用者が指示を画像形成装置へ与えるための入力部（ボタンやタッチパネル）を有するものである。
【００４５】
センサ群４５は、この画像形成装置の動作状態を監視する各種センサ、例えば記録媒体の位置検出センサ、温湿度センサ、印刷濃度センサおよびトナー残量検知センサなどを含んでいる。
【００４６】
ヘッド駆動制御部１０Ｓは、画像データ編集メモリ４３に記録された画像データをＬＥＤヘッド１０へ送ると共に、そのＬＥＤヘッド１０の駆動制御を行う。
【００４７】
定着制御部３５Ｓは、記録媒体ＰＳに転写されたトナー像を記録媒体ＰＳに定着させる際、定着ユニット３５に印加される電圧を制御するものである。
【００４８】
搬送モータ制御部３７Ｓは、給紙ローラ３２が記録媒体ＰＳを搬送する際、用紙搬送モータ３７の動作制御を行うものである。
【００４９】
駆動制御部３８Ｓは、駆動モータ３８の動作制御を行うものである。
【００５０】
現像ローラ用電源１Ｖ、トナー供給ローラ用電源２Ｖ、帯電ローラ用電源４Ｖ、ドクターブレード用電源５Ｖ、および転写ローラ用電源３４Ｖは、印刷制御部４６の指示に基づく電圧を、それぞれ、現像ローラ１、トナー供給ローラ２、帯電ローラ４、ドクターブレード５、および転写ローラ３４へ印加するものである。現像ローラ用電源１Ｖにより現像ローラ１へ電圧が印加されることにより、感光ドラム３の表面に形成された静電潜像に、現像ローラ１が担持するトナーＧが現像される。また、トナー供給ローラ用電源２Ｖによりトナー供給ローラ２へ電圧が印加されることにより、トナー供給ローラ２から現像ローラ１へトナーＧが供給される。また、帯電ローラ用電源４Ｖにより帯電ローラ４へ電圧が印加されることにより、感光ドラム３の表面が帯電する。また、ドクターブレード用電源５Ｖによりドクターブレード５へ電圧が印加されることにより、現像ローラ１の表面１Ｓにトナー層が形成される。また、転写ローラ用電源３４Ｖにより転写ローラ３４へ電圧が印加されることにより、感光ドラム２の表面に現像されたトナー像を記録媒体ＰＳに転写することができる。
【００５１】
［作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この画像形成装置では、以下のようにして、記録媒体ＰＳに対してトナー像が転写される。
【００５２】
起動状態の画像形成装置に対してＰＣなどの外部機器からＩ／Ｆ制御部４１を介して印刷画像データおよび印刷命令が印刷制御部４６に入力されると、印刷制御部４６は、印刷命令に応じて、駆動制御部３８Ｓなどと連携して印刷画像データの印刷動作を開始させる。
【００５３】
駆動制御部３８Ｓは、駆動モータ３８を駆動し、感光ドラム３を図１に示した矢印の方向に一定速度で回転させる。感光ドラム３が回転すると、その動力がギヤ列などの駆動伝達部を介して攪拌部材７Ａ〜７Ｃ、トナー供給ローラ２、現像ローラ１および帯電ローラ４へそれぞれ伝達される。その結果、攪拌部材７Ａ〜７Ｃ、トナー供給ローラ２、現像ローラ１および帯電ローラ４は、それぞれ、図１に示した矢印の方向に回転する。
【００５４】
一方、印刷制御部４６は、帯電ローラ用電源４Ｖから帯電ローラ４に対し所定の電圧を印加し、感光ドラム３の表面を一様に帯電させる。
【００５５】
次いで、ヘッド駆動制御部１０ＳがＬＥＤヘッド１０を起動し、画像信号に基づく印刷画像に対応する光を感光ドラム３に照射して感光ドラム３の表面に静電潜像を形成する。さらに、現像装置１１において、以下のようにして感光ドラム３の表面に形成された静電潜像に対しトナーＧを現像する。
【００５６】
具体的には、まず、図示しないトナー供給シャッタを回転させ、トナーＧをトナー排出口８Ｋおよびトナー投入口９Ｋを介して内部空間９Ａに投入する。ここで、駆動制御部３８Ｓが駆動モータ３８を駆動し、感光ドラム３を回転させる。感光ドラム３の回転により、攪拌部材７Ａ〜７Ｃ、トナー供給ローラ２、現像ローラ１および帯電ローラ４も回転動作を開始する。攪拌部材７Ａ〜７Ｃにより順次攪拌されたトナーＧは、トナー供給ローラ２に担持され、トナー供給ローラ２の回転と共に現像ローラ１の近傍に移動する。そこで、トナーＧは現像ローラ１の電位とトナー供給ローラ２の電位との電位差により例えば負に帯電し、現像ローラ１へ供給される。現像ローラ１へ供給されたトナーＧはドクターブレード５により所定の厚さに規制されたトナー層を形成する。
【００５７】
一方、帯電ローラ用電源４Ｖにより帯電ローラ４へ所定の電圧が印加されることにより、感光ドラム３の表面が一様に帯電する。そののち、感光ドラム３の表面に向けてＬＥＤヘッド１０から照射光が照射されて露光されることで、印刷パターンに応じた静電潜像が感光ドラム３の表面上に形成される。さらに、感光ドラム３上の静電潜像に応じて現像ローラ１上のトナー層が現像されて感光ドラム３上にトナー像が形成される。そのトナー像は、感光ドラム３と対向配置され、転写ローラ用電源３４Ｖにより所定の電圧が印加された転写ローラ３４との間の電界によって記録媒体ＰＳに転写される。
【００５８】
その後、定着ユニット３５において、記録媒体ＰＳ上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与し、そのトナー像を記録媒体ＰＳ上に定着させる。そののち、トナー像が定着された記録媒体ＰＳは排出ローラ対３６により外部へ排出される。なお、感光ドラム３には、記録媒体ＰＳへ転写されなかったトナーＧが僅かに残留する場合があるが、その残留したトナーＧはクリーニングブレード６により除去される。このため、感光ドラム３は連続して使用できる。
【００５９】
（Ｂ．画像形成装置の作用効果）
一般に、トナー供給ローラにおける発泡弾性層としてシリコーンゴムを用いた場合、現像ローラへのトナー供給量や現像ローラへ供給されるトナーの帯電特性を安定させると共に、その発泡弾性層の耐磨耗性を高く維持することは容易ではない。例えば性能安定性を優先させた場合、トナーに加わる機械的負荷を低減するため、トナー供給ローラにおける発泡弾性層の硬度を低くしたり、現像ローラに対するトナー供給ローラの食い込み量（ニップ量）を小さくしたりすることが望ましい。しかしながら、そのような手法を採用すると、画像形成装置の使用当初においては良好な印刷がなされるものの、やがて発泡弾性層の硬度を低くしたことにより発泡弾性層の磨耗が進み、ひいてはニップ量の低下が生じるので、現像ローラへのトナー供給量が不足する場合がある。現像ローラへのトナー供給量が不足すると、ベタ印刷時のカスレが生じたり、記録媒体の先端近傍部分の印刷濃度と記録媒体の後端近傍部分の印刷濃度との差（濃度差）が大きくなるなどの印刷品質の低下を招来するおそれがある。一方、発泡弾性層の耐磨耗性を優先させるべくその硬度を高くした場合、トナーに加わる機械的負荷が増大してしまう。そのため、現像ローラの表面にトナーが融着する、いわゆるフィルミングが発生したり、トナーの外添剤の離脱が促進されてトナーの帯電特性が不安定になったり（現像ローラの表面に形成されるトナー層電位やトナー付着量の上昇など）するなどの問題が懸念される。
【００６０】
これに対し本実施の形態では、トナー供給ローラ２が、表面２Ｓに露出した開口部２２Ｋを含むセル２２Ａが複数設けられた弾性層２２を有しており、表面２Ｓの面積に占める開口部２２Ｋの面積の占有率は４０％以上８５％以下とした。これにより、トナー供給ローラ２の耐磨耗性を向上させ、かつ、長時間に亘る連続印刷に伴う現像ローラ１上のトナー電位の変動やトナー付着量の変動を抑制することができる。
【００６１】
＜２．実施例＞
（実験例１）
実験例１として、上記実施の形態で説明した、弾性層２２を有するトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製した。ここでは弾性層２２を形成するゴム材料として、付加反応型発泡導電性シリコーンゴム組成物を用いた。具体的には、シリコーン発泡ゴム組成物である信越化学工業社製「ＫＥ−９０４ＦＵ」７０質量部と、導電性付与剤としての信越化学工業社製「ＫＥ−８７Ｃ４０ＰＵ」３０質量部と、付加反応架橋剤としての信越化学工業社製「Ｃ−１５３Ａ」２質量部と、発泡剤としてのアゾビスイソブチロニトリル５質量部と、付加反応触媒としての白金触媒０．４５質量部と、反応制御剤としての信越化学工業社製「Ｒ−１５３Ａ」０．５質量部と、有機過酸化物架橋剤としての信越化学工業社製「Ｃ−３」２質量部とを十分に混練することにより、付加反応型発泡導電性シリコーンゴム組成物を調製した。なお、信越化学工業社製「ＫＥ−９０４ＦＵ」は、ビニル基含有シリコーン生ゴムとシリカ系充填剤とを含む一方、導電性付与剤を含まないものである。
【００６２】
また、トナー供給ローラ２を以下のようにして作製した。まず、芯金２１をトルエン洗浄したのち、プライマーを塗布した。そののち、プライマーを塗布した芯金２１を１５０℃の温度で焼成し、室温まで冷却することで芯金２１にプライマー層を形成した。次に、プライマー層が形成された芯金２１の周囲に、上述の付加反応型発泡導電性シリコーンゴム組成物を押出成形機により付着させたのち、２６０℃の温度下で１０分間に亘って加熱（一次加熱）し、発泡架橋させた。そののち、発泡架橋した付加反応型発泡導電性シリコーンゴム組成物を２００℃の温度下で２０分間に亘って加熱（二次加熱）したのち、常温下にて放置した。さらに、二次加熱された付加反応型発泡導電性シリコーンゴム組成物からなる弾性層２２を、所定の外径となるまで研磨した。なお、このときの弾性層２２の表面２２Ｓを拡大して観察すると、図６に示したように、セル２２Ａの開口部２２Ｋと、隣り合うセル２２Ａ同士を隔てる壁部分（弾性層２２そのもの）とが確認できた。さらに、弾性層２２の表面２２Ｓを選択的に覆うように、所定のレジン組成物（のちに詳述）をディッピングにより塗布したのち、そのレジン組成物を１５０℃の温度下で３時間に亘って加熱することにより硬化させ、コート層２３を形成した。上述のレジン組成物としては、メチルフェニル系シリコーンレジンである信越化学工業社製「ＫＲ−２７１」１００質量部と、導電性付与剤としてのカーボンブラック「ＥＣＰ６００ＪＤ」（ライオン社製）５質量部と、硬化剤としての信越化学工業社製「ＣＡＴ−ＡＣ」１質量部と、希釈剤としての信越化学工業社製「ＫＦ９６」１００質量部とを混合して調製したものを用いた。このように作製したトナー供給ローラ２の表面２Ｓを拡大して観察すると、図７に示したように、一部の開口部２２Ｋと、コート層２３とが確認できた。コート層２３は、一部の開口部２２Ｋを埋める部分２３Ａと、隣り合うセル２２Ａ同士を隔てる壁部分（弾性層２２そのもの）を覆う部分２３Ｂとが連続して形成されたものであることも確認できた。また、作製したトナー供給ローラ２の表面２Ｓにおける任意の５箇所の領域（各領域ともに２ｍｍ角の大きさを有する）についてディジタルマイクロスコープにより観察したところ、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率は、５箇所の平均値で７２％であった。また、弾性層２２のアスカーＦ硬度は５５度であり、弾性層２２の発泡倍率は３５０％であった。
【００６３】
また、本実験例では、トナー供給ローラ２の電気抵抗値を１×１０6とした。なお、このトナー供給ローラ２の電気抵抗値は以下のようにして測定した。具体的には、図８Ａおよび図８Ｂに示したように、トナー供給ローラ２を、その芯金２１と同方向に伸びる回転軸部２８Ｊを有する金属ローラ２８の表面と当接させ、金属ローラ２８を５０ｒｐｍの速度で回転させつつ芯金２１と回転軸部２８Ｊとの間に−３００Ｖの電圧を印加し、その電気抵抗値を抵抗測定器２７で測定した。なお、抵抗測定器２７としては、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）を用いた。また、芯金２１の両端にはそれぞれ３００ｇの負荷Ｗを加えた。さらに、金属ローラ２８として、直径３０ｍｍのステンレス鋼材を用いた。ここではトナー供給ローラ２の１周あたり１００箇所の測定を行い、その平均値をトナー供給ローラ２の電気抵抗値として求めた。
【００６４】
このように作製したトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を用いて印刷動作を実行し、トナー供給ローラ２の性能安定性および耐磨耗性について調査した。本実験例では、印刷動作を、Ａ４用紙縦方向に４０ｐｐｍの印刷速度で実施した。１日あたり３０００枚を連続して印刷し、これを１０日間連続して実施した。用紙１枚あたりのトナー消費量は、白紙を０％、ベタ印刷を１００％としたときに０．３％とした。また、印刷動作は温度２０℃で相対湿度５０％の環境下で行った。
【００６５】
また、現像ローラ１の外径を１６ｍｍ、トナー供給ローラ２の外径を１５．５ｍｍ、弾性層２２の厚さを４．２５ｍｍ、現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．０ｍｍとした。食い込み量とは、現像ローラ１の半径とトナー供給ローラ２の半径との和から、現像ローラ１の回転中心とトナー供給ローラ２の回転中心との距離を差し引いた長さである。また、現像ローラ１の周速度は０．３ｍ／ｓとし、トナー供給ローラ２の周速度は０．２ｍ／ｓとした。現像ローラ１には−２００Ｖの直流電圧を印加し、トナー供給ローラ２には−３３０Ｖの直流電圧を印加した。
【００６６】
また、現像ローラ１の回転方向における表面粗さはＲｚ値（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で２μｍ〜１０μｍとした。なお、表面粗さＲｚ値の測定は、小坂研究所製サーフレコーダＳＥＦ３５００で行い、その測定条件として触針半径２μｍ、触針圧０．７ｍＮ、触針の送り速さ０．１ｍｍ／秒、測定長さ２．５ｍｍとした。
【００６７】
また、ドクターブレード５には、−３００Ｖの直流電圧を印加した。ドクターブレード５としては、厚さ０．０８ｍｍのステンレス鋼からなり、現像ローラ１と当接する部分に曲率半径０．１８ｍｍの曲面となるように曲げ加工が施されたものを用いた。ドクターブレード５による現像ローラ１に対する線圧は４０ｇｆ／ｃｍとした。
【００６８】
（実験例２）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００６９】
（実験例３）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７０】
（実験例４）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を６３度、発泡倍率を３１０％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７１】
（実験例５）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を４８度、発泡倍率を４１０％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７２】
（実験例６）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実施例４と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７３】
（実験例７）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例４と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７４】
（実験例８）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例５と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７５】
（実験例９）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例５と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７６】
（実験例１０）
希釈剤としての信越化学工業社製「ＫＦ９６」を２００質量部に増量してコート層２３を形成し、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率を５箇所の平均値で８５％とすると共に弾性層２２のアスカーＦ硬度を５４度、発泡倍率を３５５％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７７】
（実験例１１）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例１０と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７８】
（実験例１２）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例１０と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００７９】
（実験例１３）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を６３度、発泡倍率を３１０％としたことを除き、他は実験例１０と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８０】
（実験例１４）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を４８度、発泡倍率を４１０％としたことを除き、他は実験例１０と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８１】
（実験例１５）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例１３と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８２】
（実験例１６）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例１３と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８３】
（実験例１７）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例１４と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８４】
（実験例１８）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例１４と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８５】
（実験例１９）
希釈剤としての信越化学工業社製「ＫＦ９６」を７５質量部に減量してコート層２３を形成し、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率を５箇所の平均値で５４％とすると共に弾性層２２のアスカーＦ硬度を５６度、発泡倍率を３５５％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８６】
（実験例２０）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例１９と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８７】
（実験例２１）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例１９と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８８】
（実験例２２）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を６３度、発泡倍率を３１０％としたことを除き、他は実験例１９と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００８９】
（実験例２３）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を４８度、発泡倍率を４１０％としたことを除き、他は実験例１９と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９０】
（実験例２４）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例２２と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９１】
（実験例２５）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例２２と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９２】
（実験例２６）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例２３と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９３】
（実験例２７）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例２３と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９４】
（実験例２８）
希釈剤としての信越化学工業社製「ＫＦ９６」を６０質量部に減量してコート層２３を形成し、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率を５箇所の平均値で４０％とすると共に弾性層２２のアスカーＦ硬度を５７度、発泡倍率を３４０％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９５】
（実験例２９）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例２８と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９６】
（実験例３０）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例２８と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９７】
（実験例３１）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を６３度、発泡倍率を３１０％としたことを除き、他は実験例２８と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９８】
（実験例３２）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を４８度、発泡倍率を４１０％としたことを除き、他は実験例２８と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【００９９】
（実験例３３）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例３１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１００】
（実験例３４）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例３１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１０１】
（実験例３５）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例３２と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１０２】
（実験例３６）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例３２と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１０３】
（実験例３７）
コート層２３を形成しなかったことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。ただし、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率は５箇所の平均値で９４％であり、弾性層２２のアスカーＦ硬度は５５度であり、弾性層２２の発泡倍率は３３０％であった。
【０１０４】
（実験例３８）
希釈剤としての信越化学工業社製「ＫＦ９６」を２５０質量部に増量してコート層２３を形成し、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率を５箇所の平均値で８８％とすると共に弾性層２２のアスカーＦ硬度を５４度、発泡倍率を３３０％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１０５】
（実験例３９）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例３８と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１０６】
（実験例４０）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例３８と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１０７】
（実験例４１）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を６３度、発泡倍率を３１０％としたことを除き、他は実験例３８と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１０８】
（実験例４２）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を４８度、発泡倍率を４１０％としたことを除き、他は実験例３８と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１０９】
（実験例４３）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例４１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１０】
（実験例４４）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例４１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１１】
（実験例４５）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例４２と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１２】
（実験例４６）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例４２と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１３】
（実験例４７）
希釈剤としての信越化学工業社製「ＫＦ９６」を４５質量部に減量してコート層２３を形成し、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率を５箇所の平均値で３５％とすると共に弾性層２２のアスカーＦ硬度を５７度、発泡倍率を３３０％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１４】
（実験例４８）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例４７と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１５】
（実験例４９）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例４７と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１６】
（実験例５０）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を６３度、発泡倍率を３１０％としたことを除き、他は実験例４７と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１７】
（実験例５１）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を４８度、発泡倍率を４１０％としたことを除き、他は実験例４７と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１８】
（実験例５２）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例５０と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１１９】
（実験例５３）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例５０と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１２０】
（実験例５４）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．６ｍｍとしたことを除き、他は実験例５１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１２１】
（実験例５５）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．３ｍｍとしたことを除き、他は実験例５１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１２２】
（実験例５６）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を０．５ｍｍとしたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。ただし、弾性層２２の発泡倍率は３３０％とした。
【０１２３】
（実験例５７）
現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量を１．４ｍｍとしたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。ただし、弾性層２２の発泡倍率は３３０％とした。
【０１２４】
（実験例５８）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を６５度、発泡倍率を３１０％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１２５】
（実験例５９）
付加反応触媒としての白金触媒の添加量を変更し、弾性層２２のアスカーＦ硬度を４５度、発泡倍率を４４０％としたことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。
【０１２６】
（実験例６０）
コート層２３を形成しなかったことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。ただし、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率は５箇所の平均値で４５％であり、弾性層２２のアスカーＦ硬度は６３度であり、弾性層２２の発泡倍率は２９０％であった。
【０１２７】
（実験例６１）
コート層２３を形成しなかったことを除き、他は実験例１と同様にしてトナー供給ローラ２を有する画像形成装置を作製し、印刷動作を実行した。ただし、トナー供給ローラ２の表面Ｓ２の面積のうち開口部２２Ｋが占める面積の占有率は５箇所の平均値で８３％であり、弾性層２２のアスカーＦ硬度は４９度であり、弾性層２２の発泡倍率は４５５％であった。
【０１２８】
上述の条件下での印刷動作に伴う各実験例におけるトナー供給ローラ２の性能安定性および耐磨耗性について、下記の＜１＞〜＜５＞の観点で評価をおこなった。
【０１２９】
＜１＞３００００枚印刷後のトナー供給ローラ２の摩耗量。
ここでは、外径の減少量が０．２ｍｍ以下であることが望ましい。摩耗によりトナー供給ローラ２の外径が減少するほど、現像ローラ１へのトナー供給量が低下するからである。
【０１３０】
＜２＞３０００枚印刷前の現像ローラ１の表面１Ｓにおけるトナー電位に対する、３０００枚印刷後の現像ローラ１の表面１Ｓにおけるトナー電位の上昇量。
ここでは、各日のトナー電位の上昇量の平均値が１０Ｖ以下であることが望ましい。１０Ｖを超えると汚れが発生しやすい状態となるからである。図１に示した点Ａでのトナーについて測定した。
【０１３１】
＜３＞３０００枚印刷開始前の現像ローラ１の表面１Ｓにおけるトナー付着量に対する、３０００枚印刷後の現像ローラ１の表面１Ｓにおけるトナー付着量の上昇量。
ここでは、各日のトナー付着量の上昇量の平均値が０．０５ｍｇ／ｃｍ2以下であることが望ましい。０．０５ｍｇ／ｃｍ2を超えると汚れが発生しやすい状態となるからである。図１に示した点Ａでのトナーについて測定した。
【０１３２】
＜４＞各日において、３０００枚印刷前後における印刷濃度差。
ここでは、図９に示したように、矢印の方向（上方）に搬送される用紙にベタ印刷を行い、その３箇所の先端領域５１について印刷濃度を測定して平均値を求めると共に、同じ用紙の３箇所の後端領域５２についても印刷濃度を測定して平均値を求め、それらの差（先端領域５１の印刷濃度平均値−後端領域５２の印刷濃度平均値）を印刷濃度差とした。なお、測定にはエックスライト社製Ｘ−Ｒｉｔｅ５２８を用いた。印刷濃度差は０．１０以下であることが望ましい。印刷濃度差が０．１０以下であればトナー供給性に起因する残像が目立たず、現像ローラ１に対しトナー供給ローラ２が適切にトナーの供給を行っていると判断できるからである。
【０１３３】
＜５＞各日につき、３０００枚印刷前後においてハーフトーンのパターン印刷を行ったときの汚れの発生の有無。
ここでは、ハーフトーンのパターン印刷において汚れが一度も発生しないことが望ましい。その汚れとは、例えば図１０に示したような汚れ５３をいい、現像ローラ１上のトナー電位の上昇およびトナー付着量の上昇により、感光ドラム３の非露光部にトナーＧが現像されてしまう現象に起因するものである。ハーフトーンのパターン印刷を行った場合、感光ドラム３上の静電潜像において露光部と非露光部とが規則的に配列するので、露光部と非露光部との境界部において高電位のトナーＧが感光ドラム３に現像されやすくなる。よって、ハーフトーンのパターン印刷において発生する汚れは、白地に発生する地汚れよりも高感度の検出が可能である。
【０１３４】
上記＜１＞〜＜５＞の観点での評価において全て可となったものが、長期に亘って性能安定性および耐磨耗性に優れるトナー供給ローラ２であると判断した。以下、その結果を表１〜７に示す。
【０１３５】
【表１】
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【０１３６】
【表２】
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【０１３７】
【表３】
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【０１３８】
【表４】
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【０１３９】
【表５】
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【０１４０】
【表６】
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【０１４１】
【表７】
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【０１４２】
以上の結果から、実験例１〜３６では、実験例３７〜６１と比較して、トナー供給ローラ２の耐磨耗性に優れ、極めて高い品質の画像を形成することができることがわかった。これは、弾性層２２がコート層２３により覆われており、表面１Ｓの面積に占める開口部２２Ｋの面積の占有率が４０％以上８５％以下であり、弾性層２２のアスカーＦ硬度は４８度以上６３度以下であり、弾性層２２の発泡倍率は３００％以上４５０％以下であり、現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量は０．６ｍｍ以上１.３ｍｍ以下であるからと考えられる。このような条件を満足することにより、トナー供給ローラ２の耐磨耗性を向上させつつ、長期にわたる高い画像品質の安定性確保が可能となることが確認できた。
【０１４３】
ここでいう画像品質の安定性確保とは、例えば印刷濃度および現像ローラ１上のトナー付着量を安定的に維持する制御が容易にできることをいう。例えば実験例３７などのように、ベタ印刷時の先端領域の印刷濃度と後端領域との印刷濃度の差（印刷濃度差）が大きくなったとしても、一時的に修正する（印刷濃度差を低減する）ことが可能である。一時的な修正方法としては、例えば、現像ローラ１へのトナー供給量を増やしつつ、現像ローラ１への印加電圧を下げて現像効率を低下させればよい。ところが、このように現像ローラ１の表面１Ｓでのトナー付着量が多い状態で現像効率を低下させると、現像ローラ１上の未現像トナーが増えてしまう。このような状態で印刷動作を繰り返すと、用紙上の汚れや、現像ローラ１の表面１Ｓでのトナーフィルミングなどが発生しやすくなるので好ましくない。これに対し、実験例１〜３６では、現像ローラ１の表面１Ｓでのトナー付着量が安定化し、印刷濃度差も小さい。このため、現像ローラ１およびトナー供給ローラ２に対する各々の印加電圧の調整幅を狭めることができ、また、それらの印加電圧の調整を行う頻度も少なくて済む。
【０１４４】
なお、コート層２３の膜厚は、断面の観察により、例えば実験例２８では印刷動作開始前において約１５μｍであった。印刷動作終了後には摩耗によりトナー供給ローラ２の外径が０.１３ｍｍ減少していることから、トナー供給ローラ２の最表面２Ｓのコート層２３は消失し、弾性層２２の厚さも６５μｍ減少したことになる。ところが実験例２８ではトナー供給量の安定性を維持されていることから、弾性層２２の磨耗により、セル２２Ａの内部に浸入していたコート層２３がトナー供給ローラ２の最表面２Ｓに露出し、弾性層２２の磨耗を抑制していたものと考えられる。
【０１４５】
また、実験例４７〜５５に示したように、表面１Ｓの面積に占める開口部２２Ｋの面積の占有率が４０％を下回ると、対磨耗性は向上するものの、トナー供給ローラ２が担持できるトナーＧの量が減り、印刷濃度差が比較的大きくなってしまう傾向が見られた。一方、実験例３７〜４６に示したように、表面１Ｓの面積に占める開口部２２Ｋの面積の占有率が８５％を上回ると、コート層２３が不足し、対磨耗性が低下する傾向にあることがわかった。
【０１４６】
また、弾性層のアスカーＦ硬度および現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量は、いずれも現像ローラ１に対するニップ圧に寄与するので、画像品質に対する影響が及ぶことも確認できた。例えばニップ圧が低いとトナーＧの摩擦帯電性が低下し、トナー供給効率が低下してしまう。一方、ニップ圧が高いとトナーＧに対する機械的負荷が増大し、トナーＧの外添剤の離脱やトナーＧ同士の静電凝集が生じやすくなり、トナーＧの帯電特性が不安定になるおそれがある。今回の実験例の結果から、弾性層２２のアスカーＦ硬度は４８度以上６３度以下であり、現像ローラ１に対するトナー供給ローラ２の食い込み量は０．６ｍｍ以上１.３ｍｍ以下であることが望ましいことが確認できた。
【０１４７】
＜３．変形例＞
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では黒色のトナー像のみを転写してモノクロ画像を形成する画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。また、上記実施の形態では、１次転写方式の画像形成装置１について説明したが、本発明は２次転写方式にも適用されうる。
【０１４８】
また、上記実施の形態等で説明した一連の処理は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。
【０１４９】
また、上記実施の形態等では、露光装置として発光ダイオードを光源とするＬＥＤヘッドを用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源とした露光装置を用いてもよい。
【０１５０】
さらに、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
１…現像ローラ、１Ａ…芯金、１Ｂ…弾性層、１Ｓ…表面、２…トナー供給ローラ、２１…芯金、２２…弾性層、２２Ａ…セル、２２Ｋ…開口部、２２Ｓ…表面、２３…コート層、２Ｓ…表面、３…感光ドラム、４…帯電ローラ、５…ドクターブレード、６…クリーニングブレード、７Ａ〜７Ｃ…攪拌部材、８…トナー収容部、８Ｋ…トナー排出口、９…ケーシング、９Ａ…内部空間、９Ｋ…トナー投入口、１０…ＬＥＤヘッド、１１…現像装置、３０…筐体、３１…給紙トレイ、３２…給紙ローラ、３３…搬送ローラ対、３４…転写ローラ、３５…定着ユニット、３６…排出ローラ対、３７…用紙搬送モータ、３８…駆動モータ、４０…制御部、４１…インターフェイス（Ｉ／Ｆ）制御部、４２…受信メモリ、４３…画像データ編集メモリ、４４…操作部、４５…センサ群、４６…印刷制御部、１０Ｓ…ヘッド駆動制御部、３５Ｓ…定着制御部、３７Ｓ…搬送モータ制御部、３８Ｓ…駆動制御部、５０…電源回路、１Ｖ…現像ローラ用電源、２Ｖ…トナー供給ローラ用電源、４Ｖ…帯電ローラ用電源、５Ｖ…ドクターブレード用電源、３４Ｖ…転写ローラ用電源、Ｇ…トナー、ＰＳ…記録媒体。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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