現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システム
【課題】現像されるトナー像に濃度ムラが発生することを抑えることが可能な現像装置、前記現像装置等を実現する。
【解決手段】多孔性の発泡材にて形成されるトナー粒子供給ローラの孔の開口間の、トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離を、トナー粒子担持ローラが有する凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さくする。
【解決手段】多孔性の発泡材にて形成されるトナー粒子供給ローラの孔の開口間の、トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離を、トナー粒子担持ローラが有する凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー粒子を用いて現像する現像装置としては、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子を担持して潜像を現像するためのトナー粒子担持ローラを備えた現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。トナー粒子担持ローラの表面には、トナー粒子を適切に担持するために凹凸が形成されている。
【０００３】
このような現像装置は、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給するためのトナー粒子供給ローラを有している。トナー粒子供給ローラは、弾性を有する例えば発泡ウレタンにて形成され、弾性変形された状態でトナー粒子担持ローラに押圧されている。そして、トナー粒子供給ローラは、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給する機能を有するとともに、現像後にトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を、トナー粒子担持ローラから剥ぎ取る機能も有している。すなわち、トナー粒子供給ローラは、主に空隙にトナー粒子を担持してトナー粒子担持ローラにトナー粒子を供給し、空隙間の壁部にてトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を剥ぎ取っている。
【特許文献１】特開２００３−２６３０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような現像装置は、トナー粒子担持ローラの表面に凹凸が形成されており、トナー粒子供給ローラは発泡ウレタン等なので表面に多数の空隙が設けられている。このため、トナー粒子を供給する際に、トナー粒子担持ローラの凸部とトナー粒子供給ローラの空隙間の壁部とが接触した場合と、トナー粒子担持ローラの凹部とトナー粒子供給ローラの空隙に担持されたトナー粒子とが接触した場合とでは、トナー粒子担持ローラの部位によって、担持されるトナー粒子の量が相違し、現像されるトナー像に濃度のムラが生じる畏れがあるという課題があった。
【０００５】
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、現像されるトナー像に濃度ムラが発生することを抑えることが可能な現像装置、前記現像装置を有する画像形成装置、及び、画像形成システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
主たる本発明は、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有することを特徴とする現像装置である。
【０００７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有することを特徴とする現像装置である。
【００１０】
トナー粒子供給ローラは、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給する機能を有するとともに、現像後にトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を、トナー粒子担持ローラから剥ぎ取る機能も有している。このため、トナー粒子担持ローラの凸部の表面全体が、多孔性の発泡材のトナー粒子供給ローラの孔以外の部位にて覆われてしまうと、覆われた凸部の頂面は残存トナー粒子が掻き取られるだけで新たにトナー粒子が供給されにくくなる。凸部の頂面にトナー粒子が供給されないと現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまう畏れがある。
【００１１】
上記のように、孔の開口間の、トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が、凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラを有する現像装置によれば、凸部の頂面にトナー粒子供給ローラの孔の開口間の部位が接したとしても、トナー粒子担持ローラの軸方向において凸部の頂面が孔の開口間の部位に完全に覆われてしまうことが回避され得る。このため、各凸部には適切にトナー粒子が供給されるため、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
【００１２】
また、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有する回転可能なトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給する回転可能なトナー粒子供給ローラであって、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの周方向における平均距離を、前記トナー粒子供給ローラが回転する際の該トナー粒子供給ローラの表面の移動速さの、前記トナー粒子担持ローラが回転する際の該トナー粒子担持ローラの表面の移動速さに対する比、で割った値、が前記凸部の頂面の周方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有することを特徴とする現像装置である。
【００１３】
トナー粒子供給ローラは、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給する機能を有するとともに、現像後にトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を、トナー粒子担持ローラから剥ぎ取る機能も有している。このため、トナー粒子担持ローラの凸部の表面全体が、多孔性の発泡材のトナー粒子供給ローラの孔以外の部位にて覆われてしまうと、覆われた凸部の頂面は残存トナー粒子が掻き取られるだけで新たにトナー粒子が供給されにくくなる。凸部の頂面にトナー粒子が供給されないと現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまう畏れがある。
【００１４】
上記のように、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの周方向における平均距離を、前記トナー粒子供給ローラが回転する際の該トナー粒子供給ローラの表面の移動速さの、前記トナー粒子担持ローラが回転する際の該トナー粒子担持ローラの表面の移動速さに対する比、で割った値、が前記凸部の頂面の周方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラを有する現像装置によれば、凸部の頂面にトナー粒子供給ローラの孔の開口間の部位が接したとしても、トナー粒子担持ローラの周方向において、凸部の頂面が孔の開口間の部位に完全に覆われてしまうことが回避され得る。このため、各凸部には適切にトナー粒子が供給されるため、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
【００１５】
また、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、を有することを特徴とする現像装置である。
【００１６】
トナー粒子供給ローラは、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給する機能を有するとともに、現像後にトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を、トナー粒子担持ローラから剥ぎ取る機能も有している。このため、トナー粒子担持ローラの凸部の表面全体が、多孔性の発泡材のトナー粒子供給ローラの孔以外の部位にて覆われてしまうと、覆われた凸部の頂面は残存トナー粒子が掻き取られるだけで新たにトナー粒子が供給されにくくなる。凸部の頂面にトナー粒子が供給されないと現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまう畏れがある。
【００１７】
上記のように、トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラを有する現像装置によれば、凸部の頂面にトナー粒子供給ローラの複数の孔によって囲まれた壁領域が接したとしても、トナー粒子担持ローラの凸部の頂面の全域が壁領域によって完全に覆われてしまうことが回避され得る。このため、各凸部には適切にトナー粒子が供給されるため、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
【００１８】
かかる現像装置において、前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給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有することが望ましい。
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラに供給されたトナー粒子の層厚が層厚規制部材により規制される。このため、凸部の頂面の一部にのみトナー粒子が供給された凸部であっても層厚規制部材により、一部に供給されたトナー粒子が凸部の頂面に均されて広げられることにより、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
【００１９】
かかる現像装置において、前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制されることが望ましい。
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラの表面に担持されたトナー粒子は、層厚規制部材が有する平面により、その層厚が規制されるので、トナー粒子担持ローラの表面に担持されたトナー粒子が層厚規制部材によって完全に掻き取られることはなく、凸部の頂面の一部にのみ供給されたトナー粒子を層厚規制部材により凸部の頂面に均して広げることが可能である。すなわち、トナー粒子担持ローラの溝部にも、溝部以外の周面にもトナー粒子を担持させた状態にてトナー粒子の層厚を規制することが可能である。また、表面に担持されたトナー粒子は、層厚規制部材が有する平面により押圧されているので、トナー粒子担持ローラの表面、層厚規制部材、及び、トナー粒子同士のいずれかとトナー粒子とを互いに摩擦させることにより良好に帯電させることが可能である。
【００２０】
かかる現像装置において、トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる２種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されていることが望ましい。
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラには、傾斜角度が異なる２種類の溝部が形成されているので、トナー粒子は、溝部に沿って２種類の方向に移動されることになる。このため、トナー粒子が所定の一方向のみに移動して偏ることを防止することが可能である。
【００２１】
かかる現像装置において、前記２種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなしていることが望ましい。
このような現像装置によれば、２種類の溝部が交差しているので、一旦は一方の溝部に沿って転動し始めたトナー粒子が、途中から他方の溝部に沿って転動することが可能である。このため、トナー粒子の移動方向が偏ることを、より効果的に抑えることが可能である。
【００２２】
かかる現像装置において、前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であることが望ましい。
このような現像装置によれば、頂面が菱形であるため２種類の溝部にて転動しているトナー粒子は、各々ほぼ同じ距離だけ転動すると他方の溝部と交差する位置に到達する。このため、いずれの溝部に沿って転動したトナー粒子をほぼ同様に転動させほぼ同様に帯電させることが可能である。
【００２３】
かかる現像装置において、各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記２種類の前記溝部が形成されていることが望ましい。
このような現像装置によれば、各々の菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部が形成されているので、周方向に沿わされた対角線の一方の頂角からは、２種類の溝部が軸方向における相反する方向に向かい同角度の傾斜をもって形成されていることになる。このため、２種類の溝部に沿って移動されるトナー粒子は、軸方向の両端側にほぼ同様に移動される。よって、トナー粒子をムラなく移動させることが可能である。
【００２４】
かかる現像装置において、前記凸部は、前記２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされていることが望ましい。
このような現像装置によれば、頂面が菱形の凸部は周方向に沿って位置する２つの頂角が鋭角になり、軸方向に沿って位置する２つの頂角が鈍角となる。このため、トナー粒子が周方向に向かってより移動し易い構成とすることが可能である。
【００２５】
かかる現像装置において、前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であることが望ましい。
このような現像装置によれば、２種類の溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形なので、凸部は周方向に沿って位置する２つの頂角、及び、軸方向に沿って位置する２つの頂角がいずれも直角となり、２種類の溝部は周方向に対して同角度の傾斜を有することになる。このため、トナー粒子が周方向及び軸方向に向かって同様に移動し易い構成とすることが可能である。このため、トナー粒子をより均一に転動させて均一に帯電させることが可能である。
【００２６】
かかる現像装置において、前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有することが望ましい。
このような現像装置によれば、凸部はトナー粒子を担持するための表面を有するので、トナー粒子担持ローラは、溝部と凸部とのいずれにおいてもトナー粒子を担持する。このため、トナー粒子担持ローラの表面を像担持体と対向させることにより、像担持体のトナー粒子担持ローラの表面と対向する部分全体にて、濃度ムラを抑えて潜像を現像することが可能である。
【００２７】
かかる現像装置において、前記溝部の深さは、前記トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下であることが望ましい。
このような現像装置によれば、溝部の深さは、トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下なので、溝部に入り込んだトナー粒子が溝部内において、深さ方向に２つ以上重なることが適切に回避され得る。このため、溝部内のトナー粒子をムラなく転動させて良好に帯電させることが可能である。
【００２８】
また、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給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と、を有し、前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制され、トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる２種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されており、前記２種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなし、前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であり、各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記２種類の前記溝部が形成され、前記凸部は、前記２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされ、前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であり、前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有し、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である。
このような現像装置によれば、既述の殆どの効果を奏するため、本発明の目的が最も有効に達成される。
【００２９】
また、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有する現像装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置も実現可能である。
【００３０】
また、コンピュータ、及び、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有する現像装置を用いて画像を形成する画像形成装置、を有することを特徴とする画像形成システムも実現可能である。
【００３１】
＝＝＝画像形成装置の概要＝＝＝
図１、図２を用いて、本実施の形態に係る現像装置としての現像器を用いて画像を形成する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、その構成例及び動作例について説明する。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り、図２は、プリンタ１０に備えられた制御ユニットの構成を説明するための図である。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。
【００３２】
＜プリンタ１０の構成＞
プリンタ１０は、図１に示すように、潜像を担持する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、現像器保持ユニット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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
現像器保持ユニット５０は、感光体２０上に形成された潜像を、現像装置の一例としての現像器５１、５２、５３、５４に収容されたトナー粒子（以下、トナーともいう）Ｔ、すなわち、ブラック現像器５１に収容されたブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像器５２に収容されたマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像器５３に収容されたシアン（Ｃ）トナー及びイエロー現像器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。
【００３６】
この現像器保持ユニット５０は、本実施の形態においては、回転することにより、前記４つの現像器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、この現像器保持ユニット５０は、前記４つの現像器５１、５２、５３、５４を４つの着脱部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄにより保持しており、前記４つの現像器５１、５２、５３、５４は、中心軸５０ｅ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、感光体２０が１回転する毎に、４つの現像器５１、５２、５３、５４のうちの１つを選択的に感光体２０と対向させ、対向された現像器５１、５２、５３、５４に収容されているトナーにて、感光体２０上に形成された潜像を順次現像する。なお、各現像器の詳細については、後述する。
【００３７】
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、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、布等の記録媒体に転写するための装置である。
【００３８】
定着ユニット９０は、記録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紙等の記録媒体に融着させて永久像とするための装置である。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。
【００３９】
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には画像信号が入力され、この画像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。
【００４０】
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及びプリンタ１０全体の制御を司るＣＰＵ１１１等を備えている。
【００４１】
ユニットコントローラ１０２は、ＣＰＵ１２０と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ１１６と、装置本体の各ユニット（帯電ユニット３０、露光ユニット４０、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）及び現像器保持ユニット５０を駆動制御するための各駆動制御回路等を有し、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。
【００４２】
＜プリンタ１０の動作＞
次に、プリンタ１０の動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。
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、現像器５１、５２、５３、５４に設けられた現像ローラ５１０、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により帯電される。
【００４３】
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、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が露光ユニット４０により形成される。このとき、現像器保持ユニット５０は、イエロー（Ｙ）トナーを収容したイエロー現像器５４を、感光体２０と対向する現像位置に位置させる。
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、イエロー現像器５４によってイエロートナーにて現像される。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、二次転写ユニット８０は、中間転写体７０から離間している。
【００４４】
上記の処理が、第２色目、第３色目、及び、第４色目について繰り返して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によって記録媒体としての記録紙に転写される。なお、記録紙は、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。
記録紙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記録紙に融着される。一方、感光体２０は一次転写位置を経過した後に、クリーニングブレード７６によって、その表面に残存しているトナーが掻き落とされ、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は、廃トナー収容部に回収される。
【００４５】
＝＝＝現像器の概要＝＝＝
次に、図３〜図５を用いて、現像器の構成例について説明する。図３は、イエロー現像器の斜視図である。図４は、イエロー現像器の主要構成要素を示した断面図である。図５は、現像ローラが取り外された現像器を示す斜視図である。図６は、トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａの断面を拡大した図であり、当該ローラ部５５０ａに設けられた孔５５０ｃ及び壁領域５５０ｄを示す模式図である。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イエロー現像器を切った断面を表した図である。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、イエロー現像器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。
【００４６】
現像器保持ユニット５０には、ブラック（Ｋ）トナーを収容したブラック現像器５１、マゼンタ（Ｍ）トナーを収容したマゼンタ現像器５２、シアン（Ｃ）トナーを収容したシアン現像器５３、及び、イエロー（Ｙ）トナーを収容したイエロー現像器５４が設けられているが、各現像器の構成は同様であるので、以下、イエロー現像器５４について説明する。
【００４７】
＜イエロー現像器５４の構成＞
イエロー現像器５４は、トナーＴを収容するハウジング５４０、トナーを担持するためのトナー粒子担持ローラの一例としての現像ローラ５１０、現像ローラ５１０にトナーを供給するためのトナー粒子供給ローラの一例としてのトナー供給ローラ５５０、現像ローラ５１０に担持されたトナーの層厚を規制するための層厚規制部材の一例としての規制ブレード５６０、ハウジング５４０と現像ローラ５１０との上方側の間隙をシールするための上シール５２０、ハウジング５４０と現像ローラ５１０との端部側の間隙をシールするための端部シール５２７等を有している。
【００４８】
ハウジング５４０は、一体成型された樹脂製の上ハウジング部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粒子収容体としてのトナー収容部５３０が形成されている。トナー収容部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。
【００４９】
そして、第一トナー収容部５３０ａと第二トナー収容部５３０ｂとは、上部が連通されているが、図４に示す状態では、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、現像器保持ユニット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、現像器保持ユニット５０が回転することにより現像器内のトナーＴは撹拌されることになる。このため、本実施の形態では、トナー収容部５３０に攪拌部材を設けていないが、トナー収容部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。図４に示すように、ハウジング５４０は下部に開口５７２を有しており、後述する現像ローラ５１０が、この開口５７２に臨ませて設けられている。
【００５０】
トナー供給ローラ５５０は、弾性を有する多孔性の発泡材、例えば発泡ウレタンにて形成されたローラ部５５０ａと、ローラ部５５０ａの回転中心となる軸体５５０ｂとで構成されている。そして、トナー供給ローラ５５０は、軸体５５０ｂの両端側にてハウジング５４０に支持されることにより、軸体５５０ｂまわりに回転自在に支持されている。前記ローラ部５５０ａは、ハウジング５４０の前述した第一トナー収容部５３０ａ（ハウジング５４０内）に収容されており、第一トナー収容部５３０ａに収容されたトナーＴを、孔５５０ｃ（図６において、斜線が施されていない部分）に収容し、主にこの孔５５０ｃに収容されたトナーを現像ローラ５１０に供給する。トナー供給ローラ５５０は、第一トナー収容部５３０ａの鉛直下方に設けられている。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。また、トナー供給ローラ５５０は、現像後に現像ローラ５１０に残存している余剰なトナーＴを、現像ローラ５１０から剥ぎ取る。このとき、トナー供給ローラ５５０に形成された複数の孔５５０ｃに囲まれた壁領域５５０ｄ（図６において、斜線が施されている部分）が、現像ローラ５１０と接触することにより、現像ローラ５１０に残存しているトナーが剥ぎ取られる。すなわち、現像ローラ５１０に残存したトナーはトナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄにより主に剥ぎ取られる。
【００５１】
トナー供給ローラ５５０と、現像ローラ５１０とは、互いに押圧された状態にてハウジング５４０に組み付けられている。このため、トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａは、弾性変形された状態で現像ローラ５１０に当接している。また、軸体５５０ｂは、現像ローラ５１０の回転中心軸よりも下方にある。そして、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。なお、本実施の形態においては、トナー供給ローラ５５０と現像ローラ５１０との間に周速差が設けられており、トナー供給ローラ５５０が回転する際のトナー供給ローラ５５０の表面の移動速さは、現像ローラ５１０が回転する際の現像ローラ５１０の表面の移動速さの約１．５倍となっている。
【００５２】
現像ローラ５１０は、トナーＴを担持して感光体２０と対向する現像位置に搬送する。この現像ローラ５１０は、金属製であり、５０５６アルミ合金や６０６３アルミ合金等のアルミ合金、ＳＴＫＭ等の鉄合金等により製造されており、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。現像ローラ５１０の表面には、現像ローラ５１０の軸方向における中央部に螺旋状の溝部が設けられている。現像ローラ５１０の表面形状については後で詳述する。
【００５３】
また、現像ローラ５１０は、図３に示すとおり、その長手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。
【００５４】
また、図４に示すように、イエロー現像器５４が感光体２０と対向している状態では、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、イエロー現像器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。
【００５５】
規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴに電荷を付与し、また、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴの層厚を規制する。この規制ブレード５６０は、ゴム部５６０ａと、ゴム支持部５６０ｂとを有している。ゴム部５６０ａは、シリコンゴム、ウレタンゴム等からなり、ゴム支持部５６０ｂは、リン青銅、ステンレス等のバネ性を有する薄板である。ゴム部５６０ａは、ゴム支持部５６０ｂの長手方向に沿わされてゴム支持部５６０ｂの短手方向の一旦側に支持されており、ゴム支持部５６０ｂは、その他端側がブレード支持板金５６２に支持された状態で当該ブレード支持板金５６２を介してハウジング５４０に取り付けられている。また、規制ブレード５６０の現像ローラ５１０側とは逆側には、モルトプレーン等からなるブレード裏部材５７０が設けられている。
【００５６】
ここで、ゴム支持部５６０ｂの撓みによる弾性力によって、ゴム部５６０ａが現像ローラ５１０の中央部から両端部に亘って押しつけられている。また、ブレード裏部材５７０は、ゴム支持部５６０ｂとハウジング５４０との間にトナーＴが入り込むことを防止して、ゴム支持部５６０ｂの撓みによる弾性力を安定させるとともに、ゴム部５６０ａの真裏からゴム部５６０ａを現像ローラ５１０の方向へ付勢することによって、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０に押しつけている。したがって、ブレード裏部材５７０は、ゴム部５６０ａの現像ローラ５１０への均一当接性を向上させている。
【００５７】
規制ブレード５６０の、ブレード支持板金５６２に支持されている側とは逆側の端、すなわち、先端は、現像ローラ５１０に接触しておらず、該先端から所定距離だけ離れた部分が、現像ローラ５１０に幅を持って接触している。換言すると、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、ゴム部５６０ａが有する平面にて腹当たりにて当接している。また、規制ブレード５６０は、その先端が現像ローラ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。
【００５８】
また、ゴム支持部５６０ｂは、ゴム部５６０ａより現像ローラ５１０の軸方向に長く設けられており、ゴム部５６０ａの両端より外側にそれぞれ延出されている。ゴム支持部５６０ｂの延出された部位には、ゴム部５６０ａより厚い厚みを有する例えば不織布製の端部シール５２７が、ゴム部と５６０ａと同一面に貼着されている。このとき、ゴム部５６０ａの軸方向の端面は端部シール５２７の側面に当接されている。
【００５９】
端部シール５２７は、現像ローラ５１０を取り付けた際に、現像ローラ５１０の表面における溝部５１１が設けられていない両端部５１０ｂに当接するように設けられ、現像ローラ５１０の端部より外側に至る幅を有している。また、端部シール５２７は、規制ブレード５６０のゴム部５６０ａの先端より十分に長く延出されている。規制ブレード５６０がハウジング５４０に取り付けられると、端部シール５２７は、現像ローラ５１０外周面と対向するように形成されたハウジング５４０の部位に沿わされ、ハウジング５４０と現像ローラ５１０との間隙を閉塞する。
【００６０】
上シール５２０は、イエロー現像器５４内のトナーＴが器外に漏れることを防止するとともに、現像位置を通過した現像ローラ５１０上のトナーＴを、掻き落とすことなく現像器内に回収する。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、シール支持板金５２２によって支持されており、シール支持板金５２２を介してハウジング５４０に取り付けられている。また、上シール５２０の現像ローラ５１０側とは逆側には、モルトプレーン等からなるシール付勢部材５２４が設けられており、上シール５２０は、シール付勢部材５２４の弾性力によって、現像ローラ５１０に押しつけられている。なお、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。
【００６１】
＜イエロー現像器５４の動作＞
このように構成されたイエロー現像器５４において、トナー供給ローラ５５０がトナー収容部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、電荷が付与されるとともに、層厚が規制される。
【００６２】
帯電された現像ローラ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器内に回収される。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。
【００６３】
＝＝＝現像ローラの表面形状＝＝＝
図７は、現像ローラの表面形状を説明するための概念図である。図８は、現像ローラを、軸を通る平面で切断した際の断面を説明するための断面図である。図７では現像ローラ５１０の表面の溝部５１１が便宜上直線にて示されているが、溝部５１１は螺旋状に形成されているため、正確には曲線に見えるように形成されている。
【００６４】
現像ローラ５１０は、軸方向における中央部５１０ａに溝部を設けることにより、トナー粒子を担持するための凹凸部が形成され、両端部５１０ｂには前記端部シール５２７が密着するように滑らかな周面を備えている。
【００６５】
図７に示すように、本実施の形態における現像ローラ５１０の中央部５１０ａには、現像ローラ５１０の軸方向及び周方向に対し傾斜を有し軸方向に等ピッチに形成された螺旋状の溝部５１１が形成されている。本実施の形態では、溝部５１１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。前記２種類の溝部５１１は、互いに交差して格子状をなし、前記２種類の前記溝部５１１に囲まれた凸部５１２の頂面５１２ａがほぼ正方形となるように形成されている。また、２種類の前記溝部５１１は、凸部５１２の頂面５１２ａの正方形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように形成されている。
【００６６】
すなわち、２種類の溝部５１１のうち一方は、現像ローラ５１０の軸と時計回り方向に４５°の角度をなすように螺旋状に形成されており、他方は、現像ローラ５１０の軸と反時計回り方向に４５°の角度をなすように螺旋状に形成されている。このため一方の溝部５１１ａと他方の溝部５１１ｂとの交差する角度は９０°となる。また、一方の溝部５１１ａ及び他方の溝部５１１ｂの、現像ローラ５１０の軸方向におけるピッチは、等しく形成されているため、２種類の溝部に囲まれた凸部５１２の頂面５１２ａの形状はほぼ正方形となる。
【００６７】
２種類の溝部５１１は、図８に示すように、各々現像ローラ５１０の軸方向に８０μｍの間隔にて形成されており、凸部５１２の頂面５１２ａから溝部５１１の底面５１１ｃに至る傾斜部分５１１ｄの角度は、溝部５１１を形成する２つの斜面を軸心Ｃ方向に延長した仮想面の交差角度αが９０°になるように形成されている。
【００６８】
また、溝部５１１の深さ、すなわち、凸部５１２の頂面５１２ａから溝部５１１の底面５１１ｃまでの距離は、約７μｍで一定になるように形成されている。ここで、トナーの体積平均粒径は、およそ５〜１０μｍであり、溝部５１１の深さは、トナーの体積平均粒径の２倍以下となるように設定されている。このため、溝部５１１に入り込んだトナー粒子が、溝部５１１内において、深さ方向に２つ以上重なることが適切に回避され、溝部５１１内のトナー粒子をムラなく転動させて良好に帯電させることが可能である
図９は、トナー粒子を担持した現像ローラに規制ブレードが当接された状態を説明するための図である。
【００６９】
特に本実施の形態の現像ローラ５１０の溝部５１１は深さが７μｍであり、トナー粒子Ｔの体積平均粒径と比較すると、ほぼ１倍である。このため、規制ブレード５６０がゴム製であり現像ローラ５１０の表面５１０ｄの凹凸に沿わされるので、トナー粒子Ｔを重ねることなく、現像ローラ５１０表面の全域にトナー１粒に相当する厚みのトナー層を形成することが可能である。このように現像ローラ５１０の表面５１０ｄに１粒厚のトナー層を形成することにより、各々のトナー粒子Ｔを中央部５１０ａの凸部５１２と溝部５１１とを含む全域にて確実に帯電させることが可能であり、現像ローラ５１０に確実に担持させて、現像時における転写性を向上させ、さらには現像器外へのトナーの漏れも防止することが可能である。
【００７０】
すなわち、現像ローラ５１０の表面５１０ｄに大きさ、深さ、形状等が不均一な凹凸が形成されていると担持されたトナー粒子のうち深い凹部に入り込んだトナー粒子は転動されにくく帯電されにくい。また、軸方向に所定の間隔を隔てて周方向に沿った溝部が形成されている場合には、感光体２０が回転しても溝部と対向する感光体２０の軸方向における位置が変化しないため、現像されたトナー像は溝部と対向していた部位のみが濃度が高くなる畏れがある。一方、軸方向に沿って溝部が形成されている場合には、トナー粒子担持ローラの回転方向と溝部との向きがほぼ直交するので、担持されたトナー粒子は転動されにくく帯電されにくい。
【００７１】
本実施の形態の現像ローラ５１０には、傾斜角度が異なる２種類の溝部５１１ａ、５１１ｂが形成されているので、トナー粒子は、溝部５１１ａ、５１１ｂに沿って２種類の方向に移動されることになる。このため、トナー粒子が所定の一方向のみに移動して偏ることを防止することが可能である。更に、２種類の溝部５１１ａ、５１１ｂが交差しているので、一旦は一方の溝部５１１ａ（５１１ｂ）に沿って転動し始めたトナー粒子が、途中から他方の溝部５１１ｂ（５１１ａ）に沿って転動することが可能である。このため、トナー粒子の移動方向が偏ることを、より効果的に抑えることが可能である。
【００７２】
また、２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形状なので、凸部は周方向に沿って位置する２つの頂角、及び、軸方向に沿って位置する２つの頂角がいずれも直角となり、２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂは周方向に対して同角度の傾斜を有することになる。このため、トナー粒子が周方向及び軸方向に向かって同様に移動し易い構成とすることが可能である。よって、トナー粒子をより均一に転動させて均一に帯電させることが可能である。更に、各々の正方形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部５１１が形成されているので、周方向に沿わされた対角線の一方の頂角からは、２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂが軸方向における相反する方向に向かい同角度の傾斜をもって形成されていることになる。このため、２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂに沿って移動されるトナー粒子は、軸方向の両端側にほぼ同様に移動される。よって、トナー粒子をムラなく移動させることが可能である。
【００７３】
このような現像ローラ５１０は、転造により形成される。図１０は、現像ローラ５１０が転造により形成される様子を説明するための図である。図１１は、現像ローラが形成される手順を示す図である。
現像ローラ５１０は、円筒状の中空の素材から形成される。
【００７４】
円筒状の素材は、まず、現像ローラ５１０としてトナーを担持するための中央部５１０ａと端部シール５２７が当接される端部５１０ｂとを形成可能な長さに切断されて円筒部材５１５が切り出される（Ｓ００１）。円筒部材５１５には、両端部の内周部に現像ローラ５１０の軸を有するフランジ５１３を嵌入するための段部５１０ｃ（図７）が切削加工により形成される（Ｓ００２）。ここで、フランジ５１３は、形成された段部５１０ｃに圧入される直径を有する円盤状のフランジ本体５１３ａと、その中心から円盤面に垂直となるように凸設された軸部５１３ｂとを有している。
【００７５】
次に、両端部の内側に段部５１０ｃが形成された円筒部材５１５に軸部５１３ｂを有するフランジ５１３が、その軸部５１３ｂが円筒部材の外方に突出するようにそれぞれ嵌入される（Ｓ００３）。
【００７６】
その後、フランジ５１３が嵌入された円筒部材５１５は両端の軸部５１３ｂが支持されて軸を中心として回転され、円筒部材５１５の外周面が全周に亘って僅かに切削されることにより、表面の全領域が軸と同心、すなわちから一定の距離となるように円筒部材５１５の表面が研磨されて未転造加工現像ローラ５０９が形成される（Ｓ００４）。
【００７７】
表面が研磨された円筒部材５１５は、図１０に示すような２種類の加工工具としてのダイス９００を備えた装置により転造にて、表面に２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂが形成される（Ｓ００５）。転造装置は、対向する位置に配置された２種類のダイス９００が同方向に回転している間にワーク（ここでは、未転造加工現像ローラ５０９）を配置し、２種類のダイス９００を未転造加工現像ローラ５０９に押圧させ、未転造加工現像ローラ５０９をダイス９００と反対方向に回転させつつ軸方向に搬送する。
【００７８】
ダイス９００には、上述した溝部５１１ａ，５１１ｂを形成するための刃９００ａが、各々設けられており、互いの刃９００ａは、未転造加工現像ローラ５０９の表面に互いの刃にて形成された溝部５１１ａ、５１１ｂが直行するように傾斜が設けられている。ここで、ダイス９００が未転造加工現像ローラ５０９の表面に当接される部位を刃９００ａとしているが、転造加工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。
【００７９】
また、この転造の際には、未転造加工現像ローラ５０９には、その両端部５１０ｂにてダイス９００が当接されないようにして、両端部５１０ｂ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５１０の中央部５１０ａにてダイス９００が接触しなかった凸部５１２の頂面５１２ａと、転造による加工対象とされない両端部５１０ｂとは、軸心Ｃからの距離Ｌ（図８）が一定になるように切削されたままなので、軸心Ｃから等距離に位置している。そして、現像ローラ５１０の表面５１０ｄは、ダイス９００が接触して凹設された溝部５１１ａ，５１１ｂの底面５１１ｃと、ダイス９００が接触しなかった非加工面とで、ほぼ覆われている。
【００８０】
転造にて形成した現像ローラ５１０には必要に応じて、例えば無電解Ｎｉ−Ｐめっき、電気めっき、硬質クロームめっき等を施してもよい。
【００８１】
＝＝＝現像ローラの凸部とトナー供給ローラの壁領域との関係＝＝＝
上述したように、現像ローラ５１０は、トナー供給ローラ５５０からトナーを供給され、感光体２０上の潜像を現像した後に残存しているトナーは、トナー供給ローラ５５０により剥ぎ取られる。このとき、トナー供給ローラ５５０が有する孔５５０ｃに収容されたトナーが、主に現像ローラ５１０の表面に供給され、複数の孔５５０ｃに囲まれた壁領域５５０ｄと接した現像ローラ５１０の表面に残存しているトナーが剥ぎ取られることになる。ところで、現像ローラ５１０の表面には、上述したほぼ正方形状の凸部５１２が多数形成されている。感光体２０上の潜像は、現像ローラ５１０における対向する部位に担持されたトナーにより現像されるため、現像ローラ５１０の溝部５１１及び凸部５１２のいずれもトナーを担持している必要がある。
【００８２】
しかしながら、本実施の形態の現像ローラ５１０は、各凸部５１２の表面の位置、すなわち現像ローラ５１０の軸心から表面までの距離がほぼ等しく形成されている。このため、現像ローラ５１０とトナー供給ローラ５５０とが当接したときに、現像ローラ５１０の凸部５１２の表面の全域を、トナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄが覆ってしまうと、表面の全域が覆われた凸部５１２は、その表面のトナーが剥ぎ取られてしまう。このため、現像ローラ５１０の凸部５１２の表面の全域を、トナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄが覆うような構成とすると、現像ローラ５１０の表面にトナーが担持されない部位が発生し、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまう畏れがある。
【００８３】
そこで、本実施の形態に係る現像装置においては、トナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の、当該トナー供給ローラ５５０の軸方向における平均距離が、現像ローラ５１０の凸部５１２の頂面５１２ａにおける軸方向の最大幅より小さくなっている。当該事項について、図１２を用いて説明する。図１２は、本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【００８４】
図１２の左図には、図６と同様、トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａの断面を拡大した模式図が示されている。ここで、トナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の、当該トナー供給ローラ５５０の軸方向における距離とは、例えば、図１２中、記号Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４で示されている距離であり、また、当該距離の平均距離Ｄｘａｖｅとは、複数個（例えば、２０個）の当該距離Ｄｘ１、Ｄｘ２、・・・、Ｄｘ２０の平均値である（なお、図１２においては、距離Ｄｘ１、Ｄｘ２、・・・、Ｄｘ２０が、同一直線上の距離となっているが、距離Ｄｘ１、Ｄｘ２、・・・、Ｄｘ２０は、必ずしも、同一直線上の距離となっている必要はない）。そして、本実施の形態に係るトナー供給ローラ５５０においては、当該平均距離Ｄｘａｖｅが約４０〜５０μｍとなっている。
【００８５】
一方、図１２の右図には、図７に複数表された凸部５１２の頂面５１２ａのうちの一が示されている。本実施の形態に係る現像ローラ５１０においては、凸部５１２の頂面５１２ａにおける軸方向の最大幅（当該最大幅を、図１２中、記号Ｗｘで示す）は、約８０μｍである。
【００８６】
このように、本実施の形態に係る現像装置においては、前記平均距離Ｄｘａｖｅが、前記最大幅Ｗｘより小さくなっているから、以下の優位点が生ずる。すなわち、当該現像装置においては、凸部５１２の頂面５１２ａにトナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の壁領域５５０ｄが接したとしても、トナー供給ローラ５５０の軸方向において前記頂面５１２ａが前記壁領域５５０ｄに完全に覆われてしまうことが回避され得る（図１２の右図に、壁領域５５０ｄに覆われない頂面５１２ａ上の部分、の例を、斜線で表す）。このため、現像ローラ５１０にトナー供給ローラ５５０が当接された部位が、トナー供給ローラ５５０から離れ、担持されたトナーが規制ブレード５６０にて帯電及び層厚が規制される際には、凸部５１２の頂面５１２ａ上にトナーが適切に担持されていることになる。
【００８７】
そして、たとえトナーが凸部５１２の頂面５１２ａにおける一部に担持されていたとしても、規制ブレード５６０により層厚が規制されるため、凸部５１２の頂面５１２ａに盛り上がって担持されたトナーが頂面５１２ａに均されることになる。換言すれば、頂面５１２ａに盛り上がって担持されていたトナーは、頂面５１２ａの広い範囲に広げられることとなる。よって、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまうことが適切に回避される。
【００８８】
次に、現像ローラ５１０及びトナー供給ローラ５５０の周方向における前記凸部５１２の頂面５１２ａと前記壁領域５５０ｄとの関係について、図１３を用いて考察する。図１３は、本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【００８９】
図１３の左図には、図１２と同様、トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａの断面を拡大した模式図が示されている。ここで、トナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の、当該トナー供給ローラ５５０の周方向における距離は、例えば、図１３中、記号Ｄｙ１、Ｄｙ２、Ｄｙ３で示されている距離であり、また、当該距離の平均距離Ｄｙａｖｅは、複数個（例えば、２０個）の当該距離Ｄｙ１、Ｄｙ２、・・・、Ｄｙ２０の平均値である。そして、本実施の形態に係るトナー供給ローラ５５０において、当該平均距離Ｄｙａｖｅは、前述した平均距離Ｄｘａｖｅと同様、約４０〜５０μｍとなっている。
【００９０】
一方、図１３の右図には、図１２と同様、図７に複数表された凸部５１２の頂面５１２ａのうちの一が示されている。本実施の形態に係る現像ローラ５１０においては、凸部５１２の頂面５１２ａにおける周方向の最大幅（当該最大幅を、図１３中、記号Ｗｙで示す）は、前述した最大幅Ｗｘと同様、約８０μｍである。
【００９１】
そして、周方向についても、前記平均距離Ｄｙａｖｅと前記最大幅Ｗｙとが、凸部５１２の頂面５１２ａにトナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の壁領域５５０ｄが接したとしてもトナー供給ローラ５５０の周方向において前記頂面５１２ａが前記壁領域５５０ｄに完全に覆われてしまうことが回避され得る関係を満たしていれば、前述した効果、すなわち、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまうことが適切に回避される効果が奏される。
【００９２】
ここで、当該関係について考察すると、周方向については、前述した軸方向とは若干異なっている。すなわち、本実施の形態においては、前述したとおり、トナー供給ローラ５５０と現像ローラ５１０との間には周速差が設けられており、トナー供給ローラ５５０が回転する際のトナー供給ローラ５５０の表面の移動速さは、現像ローラ５１０が回転する際の現像ローラ５１０の表面の移動速さの約１．５倍となっている。かかる際には、トナー供給ローラ５５０の表面が、例えば、前記平均距離Ｄｙａｖｅだけ進む間に、現像ローラ５１０の表面は、当該平均距離Ｄｙａｖｅを、トナー供給ローラ５５０の表面の移動速さの、現像ローラ５１０の表面の移動速さに対する比Ｒ（すなわち、１．５）、で割った距離しか進まないことになる。したがって、周方向については、平均距離Ｄｙａｖｅを、トナー供給ローラ５５０の表面の移動速さの、現像ローラ５１０の表面の移動速さに対する比Ｒ（すなわち、１．５）、で割った値が、現像ローラ５１０の凸部５１２の頂面５１２ａにおける周方向の最大幅Ｗｙより小さい場合に、前述した効果が奏されることとなる。
【００９３】
本実施の形態においては、平均距離Ｄｙａｖｅを、トナー供給ローラ５５０の表面の移動速さの、現像ローラ５１０の表面の移動速さに対する比Ｒ（すなわち、１．５）、で割った値が、約２６〜３３μｍとなり、当該値は、前記最大幅Ｗｙ（約８０μｍ）より小さくなっている。そのため、凸部５１２の頂面５１２ａにトナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の壁領域５５０ｄが接したとしても、トナー供給ローラ５５０の周方向において前記頂面５１２ａが前記壁領域５５０ｄに完全に覆われてしまうことが回避され得る（図１３の右図に、壁領域５５０ｄに覆われない頂面５１２ａ上の部分、の例を、斜線で表す）。したがって、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまうことが適切に回避される。
【００９４】
また、本実施の形態に係る現像装置は、図１４に示すように、現像ローラ５１０の凸部５１２とトナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄとが当接された際に、少なくとも凸部５１２の頂面５１２ａの一部が複数の孔５５０ｃに囲まれた壁領域５５０ｄからはみ出すように形成されている（図１４において、頂面５１２ａの、壁領域５５０ｄからはみ出した部分、を斜線で示す）。
【００９５】
したがって、当該現像装置においては、凸部５１２の頂面５１２ａにトナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の壁領域５５０ｄが接したとしても、前記頂面５１２ａが前記壁領域５５０ｄに完全に覆われてしまうことがより適切に回避され得る。したがって、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまうことがより適切に回避されることとなる。
【００９６】
なお、図１４は、本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図であり、現像ローラ５１０の凸部５１２とトナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄとが当接された様子を示した図である。
【００９７】
また、上述したように、現像ローラ５１０の表面に担持されたトナー粒子の層厚は、規制ブレード５６０が有する平面により規制される。したがって、現像ローラ５１０の表面に担持されたトナー粒子が規制ブレード５６０によって完全に掻き取られることはなく、凸部５１２の頂面の一部にのみ供給されたトナー粒子を規制ブレード５６０により凸部５１２の頂面に均して広げることが可能である。
【００９８】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
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。
【００９９】
なお、上記実施の形態において、プリンタが着脱部を複数備えた例を示したが、１つだけ設けられた着脱部に、装着されるべき現像器が挿入されることにより閉止可能な蓋ユニットを備えた構成であっても構わない。また、上記実施形態においては、ロータリー方式の現像装置を備えた画像形成装置を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、タンデム方式の現像装置を備えた画像形成装置にも、本発明を適用することができる。
【０１００】
なお、上記実施の形態において、像担持体である感光体は、円筒状の導電性基材の外周面に感光層を設けた構成として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、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。
【０１０１】
また、上記実施の形態においては、２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂに囲まれた凸部５１２の頂面５１２ａが正方形の例について説明したが、これに限るものではない。図１５は、現像ローラの変形例を示す図である。
【０１０２】
変形例の現像ローラ５１０では、２種類の溝部５１１に囲まれた凸部５１２の頂面５１２ａを菱形とし、各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部が形成されている。
【０１０３】
このような現像ローラ５１０によれば、各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部５１１が形成されているので、周方向に沿わされた対角線の一方の頂角からは、２種類の溝部５１１が軸方向の両端側に同角度の傾斜をもって形成されていることになる。このため、２種類の溝部５１１に沿って移動されるトナー粒子Ｔが、軸方向の両端側にほぼ同様に移動され、トナー粒子をムラなく移動させることが可能であることは凸部５１２の頂面５１２ａが正方形である場合と同じである。更に加えて、頂面５１２ａが菱形をなす凸部５１２の２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされている場合には、頂面５１２ａが菱形の凸部５１２は周方向に沿って位置する２つの頂角が鋭角になり、軸方向に沿って位置する２つの頂角が鈍角となる。このため、トナー粒子が周方向に向かってより移動し易い構成とすることが可能である。
【０１０４】
＝＝＝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。
【０１０５】
図１６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１０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、本実施の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１０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、本実施の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、本実施の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。
【０１０６】
図１７は、図１６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。
【０１０７】
なお、以上の説明においては、プリンタ１０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１０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。
【０１０８】
また、例えば、プリンタ１０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１０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。
【０１０９】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】プリンタを構成する主要構成要素を示した図である。
【図２】プリンタに備えられた制御ユニットの構成を説明するための図である。
【図３】イエロー現像器の斜視図である。
【図４】イエロー現像器の主要構成要素を示した断面図である。
【図５】現像ローラが取り外された現像器を示す斜視図である。
【図６】トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａの断面を拡大した模式図である。
【図７】現像ローラの表面形状を説明するための概念図である。
【図８】現像ローラを、軸を通る平面で切断した際の断面を説明するための断面図である。
【図９】トナー粒子を担持した現像ローラに規制ブレードが当接された状態を説明するための図である。
【図１０】現像ローラが転造により形成される様子を説明するための図である。
【図１１】現像ローラが形成される手順を示す図である。
【図１２】本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【図１３】本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【図１４】本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【図１５】現像ローラの第１変形例を示す図である。
【図１６】画像形成システムの外観構成を示した説明図である。
【図１７】図１６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。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ プリンタ、２０ 感光体、３０ 帯電ユニット、４０ 露光ユニット、
５０ 現像器保持ユニット、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ 着脱部、
５０ｅ 中心軸、５１ ブラック現像器、５２ マゼンタ現像器、
５３ シアン現像器、５４ イエロー現像器、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、１１１ ＣＰＵ、１１２ インターフェイス、
１１３ 画像メモリ、１１６ メモリ、１２０ ＣＰＵ、
５０９ 未転造加工現像ローラ、５１０ 現像ローラ、５１０ａ 中央部、
５１０ｂ 端部（両端部）、５１０ｃ 段部、５１０ｄ 表面、
５１１ 溝部、５１１ａ 一方の溝部、５１１ｂ 他方の溝部、
５１１ｃ 底面、５１１ｄ 傾斜部分、５１２ 凸部、５１２ａ 頂面、
５１３ フランジ、５１３ａ フランジ本体、５１３ｂ 軸部、
５１５ 円筒部材、５２０ 上シール、５２２ シール支持板金、
５２４ シール付勢部材、５２７ 端部シール、５３０ トナー収容部、
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、５５０ａ ローラ部、
５５０ｂ 軸体、５５０ｃ 孔、５５０ｄ 壁領域、５６０ 規制ブレード、
５６０ａ ゴム部、５６０ｂ ゴム支持部、
５６２ ブレード支持板金、５７０ ブレード裏部材、５７２ 開口、
７００ 画像形成システム、７０２ コンピュータ、７０４ 表示装置、
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、
９００ ダイス、９００ａ 刃、Ｃ 軸心、Ｔ トナー（トナー粒子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー粒子を用いて現像する現像装置としては、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子を担持して潜像を現像するためのトナー粒子担持ローラを備えた現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。トナー粒子担持ローラの表面には、トナー粒子を適切に担持するために凹凸が形成されている。
【０００３】
このような現像装置は、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給するためのトナー粒子供給ローラを有している。トナー粒子供給ローラは、弾性を有する例えば発泡ウレタンにて形成され、弾性変形された状態でトナー粒子担持ローラに押圧されている。そして、トナー粒子供給ローラは、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給する機能を有するとともに、現像後にトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を、トナー粒子担持ローラから剥ぎ取る機能も有している。すなわち、トナー粒子供給ローラは、主に空隙にトナー粒子を担持してトナー粒子担持ローラにトナー粒子を供給し、空隙間の壁部にてトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を剥ぎ取っている。
【特許文献１】特開２００３−２６３０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような現像装置は、トナー粒子担持ローラの表面に凹凸が形成されており、トナー粒子供給ローラは発泡ウレタン等なので表面に多数の空隙が設けられている。このため、トナー粒子を供給する際に、トナー粒子担持ローラの凸部とトナー粒子供給ローラの空隙間の壁部とが接触した場合と、トナー粒子担持ローラの凹部とトナー粒子供給ローラの空隙に担持されたトナー粒子とが接触した場合とでは、トナー粒子担持ローラの部位によって、担持されるトナー粒子の量が相違し、現像されるトナー像に濃度のムラが生じる畏れがあるという課題があった。
【０００５】
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、現像されるトナー像に濃度ムラが発生することを抑えることが可能な現像装置、前記現像装置を有する画像形成装置、及び、画像形成システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
主たる本発明は、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有することを特徴とする現像装置である。
【０００７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有することを特徴とする現像装置である。
【００１０】
トナー粒子供給ローラは、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給する機能を有するとともに、現像後にトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を、トナー粒子担持ローラから剥ぎ取る機能も有している。このため、トナー粒子担持ローラの凸部の表面全体が、多孔性の発泡材のトナー粒子供給ローラの孔以外の部位にて覆われてしまうと、覆われた凸部の頂面は残存トナー粒子が掻き取られるだけで新たにトナー粒子が供給されにくくなる。凸部の頂面にトナー粒子が供給されないと現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまう畏れがある。
【００１１】
上記のように、孔の開口間の、トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が、凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラを有する現像装置によれば、凸部の頂面にトナー粒子供給ローラの孔の開口間の部位が接したとしても、トナー粒子担持ローラの軸方向において凸部の頂面が孔の開口間の部位に完全に覆われてしまうことが回避され得る。このため、各凸部には適切にトナー粒子が供給されるため、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
【００１２】
また、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有する回転可能なトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給する回転可能なトナー粒子供給ローラであって、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの周方向における平均距離を、前記トナー粒子供給ローラが回転する際の該トナー粒子供給ローラの表面の移動速さの、前記トナー粒子担持ローラが回転する際の該トナー粒子担持ローラの表面の移動速さに対する比、で割った値、が前記凸部の頂面の周方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有することを特徴とする現像装置である。
【００１３】
トナー粒子供給ローラは、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給する機能を有するとともに、現像後にトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を、トナー粒子担持ローラから剥ぎ取る機能も有している。このため、トナー粒子担持ローラの凸部の表面全体が、多孔性の発泡材のトナー粒子供給ローラの孔以外の部位にて覆われてしまうと、覆われた凸部の頂面は残存トナー粒子が掻き取られるだけで新たにトナー粒子が供給されにくくなる。凸部の頂面にトナー粒子が供給されないと現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまう畏れがある。
【００１４】
上記のように、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの周方向における平均距離を、前記トナー粒子供給ローラが回転する際の該トナー粒子供給ローラの表面の移動速さの、前記トナー粒子担持ローラが回転する際の該トナー粒子担持ローラの表面の移動速さに対する比、で割った値、が前記凸部の頂面の周方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラを有する現像装置によれば、凸部の頂面にトナー粒子供給ローラの孔の開口間の部位が接したとしても、トナー粒子担持ローラの周方向において、凸部の頂面が孔の開口間の部位に完全に覆われてしまうことが回避され得る。このため、各凸部には適切にトナー粒子が供給されるため、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
【００１５】
また、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、を有することを特徴とする現像装置である。
【００１６】
トナー粒子供給ローラは、トナー粒子収容体に収容されたトナー粒子をトナー粒子担持ローラに供給する機能を有するとともに、現像後にトナー粒子担持ローラに残存しているトナー粒子を、トナー粒子担持ローラから剥ぎ取る機能も有している。このため、トナー粒子担持ローラの凸部の表面全体が、多孔性の発泡材のトナー粒子供給ローラの孔以外の部位にて覆われてしまうと、覆われた凸部の頂面は残存トナー粒子が掻き取られるだけで新たにトナー粒子が供給されにくくなる。凸部の頂面にトナー粒子が供給されないと現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまう畏れがある。
【００１７】
上記のように、トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラを有する現像装置によれば、凸部の頂面にトナー粒子供給ローラの複数の孔によって囲まれた壁領域が接したとしても、トナー粒子担持ローラの凸部の頂面の全域が壁領域によって完全に覆われてしまうことが回避され得る。このため、各凸部には適切にトナー粒子が供給されるため、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
【００１８】
かかる現像装置において、前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給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有することが望ましい。
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラに供給されたトナー粒子の層厚が層厚規制部材により規制される。このため、凸部の頂面の一部にのみトナー粒子が供給された凸部であっても層厚規制部材により、一部に供給されたトナー粒子が凸部の頂面に均されて広げられることにより、現像されたトナー粒子像に抜けが発生したり、濃度が低い部位が生じてしまうことを防止することが可能である。
【００１９】
かかる現像装置において、前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制されることが望ましい。
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラの表面に担持されたトナー粒子は、層厚規制部材が有する平面により、その層厚が規制されるので、トナー粒子担持ローラの表面に担持されたトナー粒子が層厚規制部材によって完全に掻き取られることはなく、凸部の頂面の一部にのみ供給されたトナー粒子を層厚規制部材により凸部の頂面に均して広げることが可能である。すなわち、トナー粒子担持ローラの溝部にも、溝部以外の周面にもトナー粒子を担持させた状態にてトナー粒子の層厚を規制することが可能である。また、表面に担持されたトナー粒子は、層厚規制部材が有する平面により押圧されているので、トナー粒子担持ローラの表面、層厚規制部材、及び、トナー粒子同士のいずれかとトナー粒子とを互いに摩擦させることにより良好に帯電させることが可能である。
【００２０】
かかる現像装置において、トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる２種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されていることが望ましい。
このような現像装置によれば、トナー粒子担持ローラには、傾斜角度が異なる２種類の溝部が形成されているので、トナー粒子は、溝部に沿って２種類の方向に移動されることになる。このため、トナー粒子が所定の一方向のみに移動して偏ることを防止することが可能である。
【００２１】
かかる現像装置において、前記２種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなしていることが望ましい。
このような現像装置によれば、２種類の溝部が交差しているので、一旦は一方の溝部に沿って転動し始めたトナー粒子が、途中から他方の溝部に沿って転動することが可能である。このため、トナー粒子の移動方向が偏ることを、より効果的に抑えることが可能である。
【００２２】
かかる現像装置において、前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であることが望ましい。
このような現像装置によれば、頂面が菱形であるため２種類の溝部にて転動しているトナー粒子は、各々ほぼ同じ距離だけ転動すると他方の溝部と交差する位置に到達する。このため、いずれの溝部に沿って転動したトナー粒子をほぼ同様に転動させほぼ同様に帯電させることが可能である。
【００２３】
かかる現像装置において、各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記２種類の前記溝部が形成されていることが望ましい。
このような現像装置によれば、各々の菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部が形成されているので、周方向に沿わされた対角線の一方の頂角からは、２種類の溝部が軸方向における相反する方向に向かい同角度の傾斜をもって形成されていることになる。このため、２種類の溝部に沿って移動されるトナー粒子は、軸方向の両端側にほぼ同様に移動される。よって、トナー粒子をムラなく移動させることが可能である。
【００２４】
かかる現像装置において、前記凸部は、前記２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされていることが望ましい。
このような現像装置によれば、頂面が菱形の凸部は周方向に沿って位置する２つの頂角が鋭角になり、軸方向に沿って位置する２つの頂角が鈍角となる。このため、トナー粒子が周方向に向かってより移動し易い構成とすることが可能である。
【００２５】
かかる現像装置において、前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であることが望ましい。
このような現像装置によれば、２種類の溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形なので、凸部は周方向に沿って位置する２つの頂角、及び、軸方向に沿って位置する２つの頂角がいずれも直角となり、２種類の溝部は周方向に対して同角度の傾斜を有することになる。このため、トナー粒子が周方向及び軸方向に向かって同様に移動し易い構成とすることが可能である。このため、トナー粒子をより均一に転動させて均一に帯電させることが可能である。
【００２６】
かかる現像装置において、前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有することが望ましい。
このような現像装置によれば、凸部はトナー粒子を担持するための表面を有するので、トナー粒子担持ローラは、溝部と凸部とのいずれにおいてもトナー粒子を担持する。このため、トナー粒子担持ローラの表面を像担持体と対向させることにより、像担持体のトナー粒子担持ローラの表面と対向する部分全体にて、濃度ムラを抑えて潜像を現像することが可能である。
【００２７】
かかる現像装置において、前記溝部の深さは、前記トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下であることが望ましい。
このような現像装置によれば、溝部の深さは、トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下なので、溝部に入り込んだトナー粒子が溝部内において、深さ方向に２つ以上重なることが適切に回避され得る。このため、溝部内のトナー粒子をムラなく転動させて良好に帯電させることが可能である。
【００２８】
また、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給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と、を有し、前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制され、トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる２種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されており、前記２種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなし、前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であり、各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記２種類の前記溝部が形成され、前記凸部は、前記２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされ、前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であり、前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有し、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である。
このような現像装置によれば、既述の殆どの効果を奏するため、本発明の目的が最も有効に達成される。
【００２９】
また、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有する現像装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置も実現可能である。
【００３０】
また、コンピュータ、及び、潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、を有する現像装置を用いて画像を形成する画像形成装置、を有することを特徴とする画像形成システムも実現可能である。
【００３１】
＝＝＝画像形成装置の概要＝＝＝
図１、図２を用いて、本実施の形態に係る現像装置としての現像器を用いて画像を形成する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、その構成例及び動作例について説明する。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り、図２は、プリンタ１０に備えられた制御ユニットの構成を説明するための図である。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。
【００３２】
＜プリンタ１０の構成＞
プリンタ１０は、図１に示すように、潜像を担持する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、現像器保持ユニット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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
現像器保持ユニット５０は、感光体２０上に形成された潜像を、現像装置の一例としての現像器５１、５２、５３、５４に収容されたトナー粒子（以下、トナーともいう）Ｔ、すなわち、ブラック現像器５１に収容されたブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像器５２に収容されたマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像器５３に収容されたシアン（Ｃ）トナー及びイエロー現像器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。
【００３６】
この現像器保持ユニット５０は、本実施の形態においては、回転することにより、前記４つの現像器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、この現像器保持ユニット５０は、前記４つの現像器５１、５２、５３、５４を４つの着脱部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄにより保持しており、前記４つの現像器５１、５２、５３、５４は、中心軸５０ｅ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、感光体２０が１回転する毎に、４つの現像器５１、５２、５３、５４のうちの１つを選択的に感光体２０と対向させ、対向された現像器５１、５２、５３、５４に収容されているトナーにて、感光体２０上に形成された潜像を順次現像する。なお、各現像器の詳細については、後述する。
【００３７】
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、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、布等の記録媒体に転写するための装置である。
【００３８】
定着ユニット９０は、記録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紙等の記録媒体に融着させて永久像とするための装置である。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。
【００３９】
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には画像信号が入力され、この画像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。
【００４０】
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及びプリンタ１０全体の制御を司るＣＰＵ１１１等を備えている。
【００４１】
ユニットコントローラ１０２は、ＣＰＵ１２０と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ１１６と、装置本体の各ユニット（帯電ユニット３０、露光ユニット４０、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）及び現像器保持ユニット５０を駆動制御するための各駆動制御回路等を有し、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。
【００４２】
＜プリンタ１０の動作＞
次に、プリンタ１０の動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。
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、現像器５１、５２、５３、５４に設けられた現像ローラ５１０、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により帯電される。
【００４３】
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、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が露光ユニット４０により形成される。このとき、現像器保持ユニット５０は、イエロー（Ｙ）トナーを収容したイエロー現像器５４を、感光体２０と対向する現像位置に位置させる。
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、イエロー現像器５４によってイエロートナーにて現像される。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、二次転写ユニット８０は、中間転写体７０から離間している。
【００４４】
上記の処理が、第２色目、第３色目、及び、第４色目について繰り返して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によって記録媒体としての記録紙に転写される。なお、記録紙は、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。
記録紙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記録紙に融着される。一方、感光体２０は一次転写位置を経過した後に、クリーニングブレード７６によって、その表面に残存しているトナーが掻き落とされ、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は、廃トナー収容部に回収される。
【００４５】
＝＝＝現像器の概要＝＝＝
次に、図３〜図５を用いて、現像器の構成例について説明する。図３は、イエロー現像器の斜視図である。図４は、イエロー現像器の主要構成要素を示した断面図である。図５は、現像ローラが取り外された現像器を示す斜視図である。図６は、トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａの断面を拡大した図であり、当該ローラ部５５０ａに設けられた孔５５０ｃ及び壁領域５５０ｄを示す模式図である。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イエロー現像器を切った断面を表した図である。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、イエロー現像器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。
【００４６】
現像器保持ユニット５０には、ブラック（Ｋ）トナーを収容したブラック現像器５１、マゼンタ（Ｍ）トナーを収容したマゼンタ現像器５２、シアン（Ｃ）トナーを収容したシアン現像器５３、及び、イエロー（Ｙ）トナーを収容したイエロー現像器５４が設けられているが、各現像器の構成は同様であるので、以下、イエロー現像器５４について説明する。
【００４７】
＜イエロー現像器５４の構成＞
イエロー現像器５４は、トナーＴを収容するハウジング５４０、トナーを担持するためのトナー粒子担持ローラの一例としての現像ローラ５１０、現像ローラ５１０にトナーを供給するためのトナー粒子供給ローラの一例としてのトナー供給ローラ５５０、現像ローラ５１０に担持されたトナーの層厚を規制するための層厚規制部材の一例としての規制ブレード５６０、ハウジング５４０と現像ローラ５１０との上方側の間隙をシールするための上シール５２０、ハウジング５４０と現像ローラ５１０との端部側の間隙をシールするための端部シール５２７等を有している。
【００４８】
ハウジング５４０は、一体成型された樹脂製の上ハウジング部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粒子収容体としてのトナー収容部５３０が形成されている。トナー収容部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。
【００４９】
そして、第一トナー収容部５３０ａと第二トナー収容部５３０ｂとは、上部が連通されているが、図４に示す状態では、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、現像器保持ユニット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、現像器保持ユニット５０が回転することにより現像器内のトナーＴは撹拌されることになる。このため、本実施の形態では、トナー収容部５３０に攪拌部材を設けていないが、トナー収容部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。図４に示すように、ハウジング５４０は下部に開口５７２を有しており、後述する現像ローラ５１０が、この開口５７２に臨ませて設けられている。
【００５０】
トナー供給ローラ５５０は、弾性を有する多孔性の発泡材、例えば発泡ウレタンにて形成されたローラ部５５０ａと、ローラ部５５０ａの回転中心となる軸体５５０ｂとで構成されている。そして、トナー供給ローラ５５０は、軸体５５０ｂの両端側にてハウジング５４０に支持されることにより、軸体５５０ｂまわりに回転自在に支持されている。前記ローラ部５５０ａは、ハウジング５４０の前述した第一トナー収容部５３０ａ（ハウジング５４０内）に収容されており、第一トナー収容部５３０ａに収容されたトナーＴを、孔５５０ｃ（図６において、斜線が施されていない部分）に収容し、主にこの孔５５０ｃに収容されたトナーを現像ローラ５１０に供給する。トナー供給ローラ５５０は、第一トナー収容部５３０ａの鉛直下方に設けられている。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。また、トナー供給ローラ５５０は、現像後に現像ローラ５１０に残存している余剰なトナーＴを、現像ローラ５１０から剥ぎ取る。このとき、トナー供給ローラ５５０に形成された複数の孔５５０ｃに囲まれた壁領域５５０ｄ（図６において、斜線が施されている部分）が、現像ローラ５１０と接触することにより、現像ローラ５１０に残存しているトナーが剥ぎ取られる。すなわち、現像ローラ５１０に残存したトナーはトナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄにより主に剥ぎ取られる。
【００５１】
トナー供給ローラ５５０と、現像ローラ５１０とは、互いに押圧された状態にてハウジング５４０に組み付けられている。このため、トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａは、弾性変形された状態で現像ローラ５１０に当接している。また、軸体５５０ｂは、現像ローラ５１０の回転中心軸よりも下方にある。そして、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。なお、本実施の形態においては、トナー供給ローラ５５０と現像ローラ５１０との間に周速差が設けられており、トナー供給ローラ５５０が回転する際のトナー供給ローラ５５０の表面の移動速さは、現像ローラ５１０が回転する際の現像ローラ５１０の表面の移動速さの約１．５倍となっている。
【００５２】
現像ローラ５１０は、トナーＴを担持して感光体２０と対向する現像位置に搬送する。この現像ローラ５１０は、金属製であり、５０５６アルミ合金や６０６３アルミ合金等のアルミ合金、ＳＴＫＭ等の鉄合金等により製造されており、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。現像ローラ５１０の表面には、現像ローラ５１０の軸方向における中央部に螺旋状の溝部が設けられている。現像ローラ５１０の表面形状については後で詳述する。
【００５３】
また、現像ローラ５１０は、図３に示すとおり、その長手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。
【００５４】
また、図４に示すように、イエロー現像器５４が感光体２０と対向している状態では、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、イエロー現像器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。
【００５５】
規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴに電荷を付与し、また、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴの層厚を規制する。この規制ブレード５６０は、ゴム部５６０ａと、ゴム支持部５６０ｂとを有している。ゴム部５６０ａは、シリコンゴム、ウレタンゴム等からなり、ゴム支持部５６０ｂは、リン青銅、ステンレス等のバネ性を有する薄板である。ゴム部５６０ａは、ゴム支持部５６０ｂの長手方向に沿わされてゴム支持部５６０ｂの短手方向の一旦側に支持されており、ゴム支持部５６０ｂは、その他端側がブレード支持板金５６２に支持された状態で当該ブレード支持板金５６２を介してハウジング５４０に取り付けられている。また、規制ブレード５６０の現像ローラ５１０側とは逆側には、モルトプレーン等からなるブレード裏部材５７０が設けられている。
【００５６】
ここで、ゴム支持部５６０ｂの撓みによる弾性力によって、ゴム部５６０ａが現像ローラ５１０の中央部から両端部に亘って押しつけられている。また、ブレード裏部材５７０は、ゴム支持部５６０ｂとハウジング５４０との間にトナーＴが入り込むことを防止して、ゴム支持部５６０ｂの撓みによる弾性力を安定させるとともに、ゴム部５６０ａの真裏からゴム部５６０ａを現像ローラ５１０の方向へ付勢することによって、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０に押しつけている。したがって、ブレード裏部材５７０は、ゴム部５６０ａの現像ローラ５１０への均一当接性を向上させている。
【００５７】
規制ブレード５６０の、ブレード支持板金５６２に支持されている側とは逆側の端、すなわち、先端は、現像ローラ５１０に接触しておらず、該先端から所定距離だけ離れた部分が、現像ローラ５１０に幅を持って接触している。換言すると、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、ゴム部５６０ａが有する平面にて腹当たりにて当接している。また、規制ブレード５６０は、その先端が現像ローラ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。
【００５８】
また、ゴム支持部５６０ｂは、ゴム部５６０ａより現像ローラ５１０の軸方向に長く設けられており、ゴム部５６０ａの両端より外側にそれぞれ延出されている。ゴム支持部５６０ｂの延出された部位には、ゴム部５６０ａより厚い厚みを有する例えば不織布製の端部シール５２７が、ゴム部と５６０ａと同一面に貼着されている。このとき、ゴム部５６０ａの軸方向の端面は端部シール５２７の側面に当接されている。
【００５９】
端部シール５２７は、現像ローラ５１０を取り付けた際に、現像ローラ５１０の表面における溝部５１１が設けられていない両端部５１０ｂに当接するように設けられ、現像ローラ５１０の端部より外側に至る幅を有している。また、端部シール５２７は、規制ブレード５６０のゴム部５６０ａの先端より十分に長く延出されている。規制ブレード５６０がハウジング５４０に取り付けられると、端部シール５２７は、現像ローラ５１０外周面と対向するように形成されたハウジング５４０の部位に沿わされ、ハウジング５４０と現像ローラ５１０との間隙を閉塞する。
【００６０】
上シール５２０は、イエロー現像器５４内のトナーＴが器外に漏れることを防止するとともに、現像位置を通過した現像ローラ５１０上のトナーＴを、掻き落とすことなく現像器内に回収する。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、シール支持板金５２２によって支持されており、シール支持板金５２２を介してハウジング５４０に取り付けられている。また、上シール５２０の現像ローラ５１０側とは逆側には、モルトプレーン等からなるシール付勢部材５２４が設けられており、上シール５２０は、シール付勢部材５２４の弾性力によって、現像ローラ５１０に押しつけられている。なお、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。
【００６１】
＜イエロー現像器５４の動作＞
このように構成されたイエロー現像器５４において、トナー供給ローラ５５０がトナー収容部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、電荷が付与されるとともに、層厚が規制される。
【００６２】
帯電された現像ローラ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器内に回収される。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。
【００６３】
＝＝＝現像ローラの表面形状＝＝＝
図７は、現像ローラの表面形状を説明するための概念図である。図８は、現像ローラを、軸を通る平面で切断した際の断面を説明するための断面図である。図７では現像ローラ５１０の表面の溝部５１１が便宜上直線にて示されているが、溝部５１１は螺旋状に形成されているため、正確には曲線に見えるように形成されている。
【００６４】
現像ローラ５１０は、軸方向における中央部５１０ａに溝部を設けることにより、トナー粒子を担持するための凹凸部が形成され、両端部５１０ｂには前記端部シール５２７が密着するように滑らかな周面を備えている。
【００６５】
図７に示すように、本実施の形態における現像ローラ５１０の中央部５１０ａには、現像ローラ５１０の軸方向及び周方向に対し傾斜を有し軸方向に等ピッチに形成された螺旋状の溝部５１１が形成されている。本実施の形態では、溝部５１１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。前記２種類の溝部５１１は、互いに交差して格子状をなし、前記２種類の前記溝部５１１に囲まれた凸部５１２の頂面５１２ａがほぼ正方形となるように形成されている。また、２種類の前記溝部５１１は、凸部５１２の頂面５１２ａの正方形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように形成されている。
【００６６】
すなわち、２種類の溝部５１１のうち一方は、現像ローラ５１０の軸と時計回り方向に４５°の角度をなすように螺旋状に形成されており、他方は、現像ローラ５１０の軸と反時計回り方向に４５°の角度をなすように螺旋状に形成されている。このため一方の溝部５１１ａと他方の溝部５１１ｂとの交差する角度は９０°となる。また、一方の溝部５１１ａ及び他方の溝部５１１ｂの、現像ローラ５１０の軸方向におけるピッチは、等しく形成されているため、２種類の溝部に囲まれた凸部５１２の頂面５１２ａの形状はほぼ正方形となる。
【００６７】
２種類の溝部５１１は、図８に示すように、各々現像ローラ５１０の軸方向に８０μｍの間隔にて形成されており、凸部５１２の頂面５１２ａから溝部５１１の底面５１１ｃに至る傾斜部分５１１ｄの角度は、溝部５１１を形成する２つの斜面を軸心Ｃ方向に延長した仮想面の交差角度αが９０°になるように形成されている。
【００６８】
また、溝部５１１の深さ、すなわち、凸部５１２の頂面５１２ａから溝部５１１の底面５１１ｃまでの距離は、約７μｍで一定になるように形成されている。ここで、トナーの体積平均粒径は、およそ５〜１０μｍであり、溝部５１１の深さは、トナーの体積平均粒径の２倍以下となるように設定されている。このため、溝部５１１に入り込んだトナー粒子が、溝部５１１内において、深さ方向に２つ以上重なることが適切に回避され、溝部５１１内のトナー粒子をムラなく転動させて良好に帯電させることが可能である
図９は、トナー粒子を担持した現像ローラに規制ブレードが当接された状態を説明するための図である。
【００６９】
特に本実施の形態の現像ローラ５１０の溝部５１１は深さが７μｍであり、トナー粒子Ｔの体積平均粒径と比較すると、ほぼ１倍である。このため、規制ブレード５６０がゴム製であり現像ローラ５１０の表面５１０ｄの凹凸に沿わされるので、トナー粒子Ｔを重ねることなく、現像ローラ５１０表面の全域にトナー１粒に相当する厚みのトナー層を形成することが可能である。このように現像ローラ５１０の表面５１０ｄに１粒厚のトナー層を形成することにより、各々のトナー粒子Ｔを中央部５１０ａの凸部５１２と溝部５１１とを含む全域にて確実に帯電させることが可能であり、現像ローラ５１０に確実に担持させて、現像時における転写性を向上させ、さらには現像器外へのトナーの漏れも防止することが可能である。
【００７０】
すなわち、現像ローラ５１０の表面５１０ｄに大きさ、深さ、形状等が不均一な凹凸が形成されていると担持されたトナー粒子のうち深い凹部に入り込んだトナー粒子は転動されにくく帯電されにくい。また、軸方向に所定の間隔を隔てて周方向に沿った溝部が形成されている場合には、感光体２０が回転しても溝部と対向する感光体２０の軸方向における位置が変化しないため、現像されたトナー像は溝部と対向していた部位のみが濃度が高くなる畏れがある。一方、軸方向に沿って溝部が形成されている場合には、トナー粒子担持ローラの回転方向と溝部との向きがほぼ直交するので、担持されたトナー粒子は転動されにくく帯電されにくい。
【００７１】
本実施の形態の現像ローラ５１０には、傾斜角度が異なる２種類の溝部５１１ａ、５１１ｂが形成されているので、トナー粒子は、溝部５１１ａ、５１１ｂに沿って２種類の方向に移動されることになる。このため、トナー粒子が所定の一方向のみに移動して偏ることを防止することが可能である。更に、２種類の溝部５１１ａ、５１１ｂが交差しているので、一旦は一方の溝部５１１ａ（５１１ｂ）に沿って転動し始めたトナー粒子が、途中から他方の溝部５１１ｂ（５１１ａ）に沿って転動することが可能である。このため、トナー粒子の移動方向が偏ることを、より効果的に抑えることが可能である。
【００７２】
また、２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形状なので、凸部は周方向に沿って位置する２つの頂角、及び、軸方向に沿って位置する２つの頂角がいずれも直角となり、２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂは周方向に対して同角度の傾斜を有することになる。このため、トナー粒子が周方向及び軸方向に向かって同様に移動し易い構成とすることが可能である。よって、トナー粒子をより均一に転動させて均一に帯電させることが可能である。更に、各々の正方形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部５１１が形成されているので、周方向に沿わされた対角線の一方の頂角からは、２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂが軸方向における相反する方向に向かい同角度の傾斜をもって形成されていることになる。このため、２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂに沿って移動されるトナー粒子は、軸方向の両端側にほぼ同様に移動される。よって、トナー粒子をムラなく移動させることが可能である。
【００７３】
このような現像ローラ５１０は、転造により形成される。図１０は、現像ローラ５１０が転造により形成される様子を説明するための図である。図１１は、現像ローラが形成される手順を示す図である。
現像ローラ５１０は、円筒状の中空の素材から形成される。
【００７４】
円筒状の素材は、まず、現像ローラ５１０としてトナーを担持するための中央部５１０ａと端部シール５２７が当接される端部５１０ｂとを形成可能な長さに切断されて円筒部材５１５が切り出される（Ｓ００１）。円筒部材５１５には、両端部の内周部に現像ローラ５１０の軸を有するフランジ５１３を嵌入するための段部５１０ｃ（図７）が切削加工により形成される（Ｓ００２）。ここで、フランジ５１３は、形成された段部５１０ｃに圧入される直径を有する円盤状のフランジ本体５１３ａと、その中心から円盤面に垂直となるように凸設された軸部５１３ｂとを有している。
【００７５】
次に、両端部の内側に段部５１０ｃが形成された円筒部材５１５に軸部５１３ｂを有するフランジ５１３が、その軸部５１３ｂが円筒部材の外方に突出するようにそれぞれ嵌入される（Ｓ００３）。
【００７６】
その後、フランジ５１３が嵌入された円筒部材５１５は両端の軸部５１３ｂが支持されて軸を中心として回転され、円筒部材５１５の外周面が全周に亘って僅かに切削されることにより、表面の全領域が軸と同心、すなわちから一定の距離となるように円筒部材５１５の表面が研磨されて未転造加工現像ローラ５０９が形成される（Ｓ００４）。
【００７７】
表面が研磨された円筒部材５１５は、図１０に示すような２種類の加工工具としてのダイス９００を備えた装置により転造にて、表面に２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂが形成される（Ｓ００５）。転造装置は、対向する位置に配置された２種類のダイス９００が同方向に回転している間にワーク（ここでは、未転造加工現像ローラ５０９）を配置し、２種類のダイス９００を未転造加工現像ローラ５０９に押圧させ、未転造加工現像ローラ５０９をダイス９００と反対方向に回転させつつ軸方向に搬送する。
【００７８】
ダイス９００には、上述した溝部５１１ａ，５１１ｂを形成するための刃９００ａが、各々設けられており、互いの刃９００ａは、未転造加工現像ローラ５０９の表面に互いの刃にて形成された溝部５１１ａ、５１１ｂが直行するように傾斜が設けられている。ここで、ダイス９００が未転造加工現像ローラ５０９の表面に当接される部位を刃９００ａとしているが、転造加工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。
【００７９】
また、この転造の際には、未転造加工現像ローラ５０９には、その両端部５１０ｂにてダイス９００が当接されないようにして、両端部５１０ｂ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５１０の中央部５１０ａにてダイス９００が接触しなかった凸部５１２の頂面５１２ａと、転造による加工対象とされない両端部５１０ｂとは、軸心Ｃからの距離Ｌ（図８）が一定になるように切削されたままなので、軸心Ｃから等距離に位置している。そして、現像ローラ５１０の表面５１０ｄは、ダイス９００が接触して凹設された溝部５１１ａ，５１１ｂの底面５１１ｃと、ダイス９００が接触しなかった非加工面とで、ほぼ覆われている。
【００８０】
転造にて形成した現像ローラ５１０には必要に応じて、例えば無電解Ｎｉ−Ｐめっき、電気めっき、硬質クロームめっき等を施してもよい。
【００８１】
＝＝＝現像ローラの凸部とトナー供給ローラの壁領域との関係＝＝＝
上述したように、現像ローラ５１０は、トナー供給ローラ５５０からトナーを供給され、感光体２０上の潜像を現像した後に残存しているトナーは、トナー供給ローラ５５０により剥ぎ取られる。このとき、トナー供給ローラ５５０が有する孔５５０ｃに収容されたトナーが、主に現像ローラ５１０の表面に供給され、複数の孔５５０ｃに囲まれた壁領域５５０ｄと接した現像ローラ５１０の表面に残存しているトナーが剥ぎ取られることになる。ところで、現像ローラ５１０の表面には、上述したほぼ正方形状の凸部５１２が多数形成されている。感光体２０上の潜像は、現像ローラ５１０における対向する部位に担持されたトナーにより現像されるため、現像ローラ５１０の溝部５１１及び凸部５１２のいずれもトナーを担持している必要がある。
【００８２】
しかしながら、本実施の形態の現像ローラ５１０は、各凸部５１２の表面の位置、すなわち現像ローラ５１０の軸心から表面までの距離がほぼ等しく形成されている。このため、現像ローラ５１０とトナー供給ローラ５５０とが当接したときに、現像ローラ５１０の凸部５１２の表面の全域を、トナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄが覆ってしまうと、表面の全域が覆われた凸部５１２は、その表面のトナーが剥ぎ取られてしまう。このため、現像ローラ５１０の凸部５１２の表面の全域を、トナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄが覆うような構成とすると、現像ローラ５１０の表面にトナーが担持されない部位が発生し、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまう畏れがある。
【００８３】
そこで、本実施の形態に係る現像装置においては、トナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の、当該トナー供給ローラ５５０の軸方向における平均距離が、現像ローラ５１０の凸部５１２の頂面５１２ａにおける軸方向の最大幅より小さくなっている。当該事項について、図１２を用いて説明する。図１２は、本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【００８４】
図１２の左図には、図６と同様、トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａの断面を拡大した模式図が示されている。ここで、トナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の、当該トナー供給ローラ５５０の軸方向における距離とは、例えば、図１２中、記号Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４で示されている距離であり、また、当該距離の平均距離Ｄｘａｖｅとは、複数個（例えば、２０個）の当該距離Ｄｘ１、Ｄｘ２、・・・、Ｄｘ２０の平均値である（なお、図１２においては、距離Ｄｘ１、Ｄｘ２、・・・、Ｄｘ２０が、同一直線上の距離となっているが、距離Ｄｘ１、Ｄｘ２、・・・、Ｄｘ２０は、必ずしも、同一直線上の距離となっている必要はない）。そして、本実施の形態に係るトナー供給ローラ５５０においては、当該平均距離Ｄｘａｖｅが約４０〜５０μｍとなっている。
【００８５】
一方、図１２の右図には、図７に複数表された凸部５１２の頂面５１２ａのうちの一が示されている。本実施の形態に係る現像ローラ５１０においては、凸部５１２の頂面５１２ａにおける軸方向の最大幅（当該最大幅を、図１２中、記号Ｗｘで示す）は、約８０μｍである。
【００８６】
このように、本実施の形態に係る現像装置においては、前記平均距離Ｄｘａｖｅが、前記最大幅Ｗｘより小さくなっているから、以下の優位点が生ずる。すなわち、当該現像装置においては、凸部５１２の頂面５１２ａにトナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の壁領域５５０ｄが接したとしても、トナー供給ローラ５５０の軸方向において前記頂面５１２ａが前記壁領域５５０ｄに完全に覆われてしまうことが回避され得る（図１２の右図に、壁領域５５０ｄに覆われない頂面５１２ａ上の部分、の例を、斜線で表す）。このため、現像ローラ５１０にトナー供給ローラ５５０が当接された部位が、トナー供給ローラ５５０から離れ、担持されたトナーが規制ブレード５６０にて帯電及び層厚が規制される際には、凸部５１２の頂面５１２ａ上にトナーが適切に担持されていることになる。
【００８７】
そして、たとえトナーが凸部５１２の頂面５１２ａにおける一部に担持されていたとしても、規制ブレード５６０により層厚が規制されるため、凸部５１２の頂面５１２ａに盛り上がって担持されたトナーが頂面５１２ａに均されることになる。換言すれば、頂面５１２ａに盛り上がって担持されていたトナーは、頂面５１２ａの広い範囲に広げられることとなる。よって、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまうことが適切に回避される。
【００８８】
次に、現像ローラ５１０及びトナー供給ローラ５５０の周方向における前記凸部５１２の頂面５１２ａと前記壁領域５５０ｄとの関係について、図１３を用いて考察する。図１３は、本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【００８９】
図１３の左図には、図１２と同様、トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａの断面を拡大した模式図が示されている。ここで、トナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の、当該トナー供給ローラ５５０の周方向における距離は、例えば、図１３中、記号Ｄｙ１、Ｄｙ２、Ｄｙ３で示されている距離であり、また、当該距離の平均距離Ｄｙａｖｅは、複数個（例えば、２０個）の当該距離Ｄｙ１、Ｄｙ２、・・・、Ｄｙ２０の平均値である。そして、本実施の形態に係るトナー供給ローラ５５０において、当該平均距離Ｄｙａｖｅは、前述した平均距離Ｄｘａｖｅと同様、約４０〜５０μｍとなっている。
【００９０】
一方、図１３の右図には、図１２と同様、図７に複数表された凸部５１２の頂面５１２ａのうちの一が示されている。本実施の形態に係る現像ローラ５１０においては、凸部５１２の頂面５１２ａにおける周方向の最大幅（当該最大幅を、図１３中、記号Ｗｙで示す）は、前述した最大幅Ｗｘと同様、約８０μｍである。
【００９１】
そして、周方向についても、前記平均距離Ｄｙａｖｅと前記最大幅Ｗｙとが、凸部５１２の頂面５１２ａにトナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の壁領域５５０ｄが接したとしてもトナー供給ローラ５５０の周方向において前記頂面５１２ａが前記壁領域５５０ｄに完全に覆われてしまうことが回避され得る関係を満たしていれば、前述した効果、すなわち、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまうことが適切に回避される効果が奏される。
【００９２】
ここで、当該関係について考察すると、周方向については、前述した軸方向とは若干異なっている。すなわち、本実施の形態においては、前述したとおり、トナー供給ローラ５５０と現像ローラ５１０との間には周速差が設けられており、トナー供給ローラ５５０が回転する際のトナー供給ローラ５５０の表面の移動速さは、現像ローラ５１０が回転する際の現像ローラ５１０の表面の移動速さの約１．５倍となっている。かかる際には、トナー供給ローラ５５０の表面が、例えば、前記平均距離Ｄｙａｖｅだけ進む間に、現像ローラ５１０の表面は、当該平均距離Ｄｙａｖｅを、トナー供給ローラ５５０の表面の移動速さの、現像ローラ５１０の表面の移動速さに対する比Ｒ（すなわち、１．５）、で割った距離しか進まないことになる。したがって、周方向については、平均距離Ｄｙａｖｅを、トナー供給ローラ５５０の表面の移動速さの、現像ローラ５１０の表面の移動速さに対する比Ｒ（すなわち、１．５）、で割った値が、現像ローラ５１０の凸部５１２の頂面５１２ａにおける周方向の最大幅Ｗｙより小さい場合に、前述した効果が奏されることとなる。
【００９３】
本実施の形態においては、平均距離Ｄｙａｖｅを、トナー供給ローラ５５０の表面の移動速さの、現像ローラ５１０の表面の移動速さに対する比Ｒ（すなわち、１．５）、で割った値が、約２６〜３３μｍとなり、当該値は、前記最大幅Ｗｙ（約８０μｍ）より小さくなっている。そのため、凸部５１２の頂面５１２ａにトナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の壁領域５５０ｄが接したとしても、トナー供給ローラ５５０の周方向において前記頂面５１２ａが前記壁領域５５０ｄに完全に覆われてしまうことが回避され得る（図１３の右図に、壁領域５５０ｄに覆われない頂面５１２ａ上の部分、の例を、斜線で表す）。したがって、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまうことが適切に回避される。
【００９４】
また、本実施の形態に係る現像装置は、図１４に示すように、現像ローラ５１０の凸部５１２とトナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄとが当接された際に、少なくとも凸部５１２の頂面５１２ａの一部が複数の孔５５０ｃに囲まれた壁領域５５０ｄからはみ出すように形成されている（図１４において、頂面５１２ａの、壁領域５５０ｄからはみ出した部分、を斜線で示す）。
【００９５】
したがって、当該現像装置においては、凸部５１２の頂面５１２ａにトナー供給ローラ５５０の孔５５０ｃの開口間の壁領域５５０ｄが接したとしても、前記頂面５１２ａが前記壁領域５５０ｄに完全に覆われてしまうことがより適切に回避され得る。したがって、潜像を現像した際に、トナー像に現像されない部位が発生したり、濃度が低い部位が発生して濃度ムラが生じてしまうことがより適切に回避されることとなる。
【００９６】
なお、図１４は、本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図であり、現像ローラ５１０の凸部５１２とトナー供給ローラ５５０の壁領域５５０ｄとが当接された様子を示した図である。
【００９７】
また、上述したように、現像ローラ５１０の表面に担持されたトナー粒子の層厚は、規制ブレード５６０が有する平面により規制される。したがって、現像ローラ５１０の表面に担持されたトナー粒子が規制ブレード５６０によって完全に掻き取られることはなく、凸部５１２の頂面の一部にのみ供給されたトナー粒子を規制ブレード５６０により凸部５１２の頂面に均して広げることが可能である。
【００９８】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
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。
【００９９】
なお、上記実施の形態において、プリンタが着脱部を複数備えた例を示したが、１つだけ設けられた着脱部に、装着されるべき現像器が挿入されることにより閉止可能な蓋ユニットを備えた構成であっても構わない。また、上記実施形態においては、ロータリー方式の現像装置を備えた画像形成装置を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、タンデム方式の現像装置を備えた画像形成装置にも、本発明を適用することができる。
【０１００】
なお、上記実施の形態において、像担持体である感光体は、円筒状の導電性基材の外周面に感光層を設けた構成として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、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。
【０１０１】
また、上記実施の形態においては、２種類の溝部５１１ａ，５１１ｂに囲まれた凸部５１２の頂面５１２ａが正方形の例について説明したが、これに限るものではない。図１５は、現像ローラの変形例を示す図である。
【０１０２】
変形例の現像ローラ５１０では、２種類の溝部５１１に囲まれた凸部５１２の頂面５１２ａを菱形とし、各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部が形成されている。
【０１０３】
このような現像ローラ５１０によれば、各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように溝部５１１が形成されているので、周方向に沿わされた対角線の一方の頂角からは、２種類の溝部５１１が軸方向の両端側に同角度の傾斜をもって形成されていることになる。このため、２種類の溝部５１１に沿って移動されるトナー粒子Ｔが、軸方向の両端側にほぼ同様に移動され、トナー粒子をムラなく移動させることが可能であることは凸部５１２の頂面５１２ａが正方形である場合と同じである。更に加えて、頂面５１２ａが菱形をなす凸部５１２の２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされている場合には、頂面５１２ａが菱形の凸部５１２は周方向に沿って位置する２つの頂角が鋭角になり、軸方向に沿って位置する２つの頂角が鈍角となる。このため、トナー粒子が周方向に向かってより移動し易い構成とすることが可能である。
【０１０４】
＝＝＝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。
【０１０５】
図１６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１０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、本実施の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１０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、本実施の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、本実施の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。
【０１０６】
図１７は、図１６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。
【０１０７】
なお、以上の説明においては、プリンタ１０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１０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。
【０１０８】
また、例えば、プリンタ１０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１０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。
【０１０９】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】プリンタを構成する主要構成要素を示した図である。
【図２】プリンタに備えられた制御ユニットの構成を説明するための図である。
【図３】イエロー現像器の斜視図である。
【図４】イエロー現像器の主要構成要素を示した断面図である。
【図５】現像ローラが取り外された現像器を示す斜視図である。
【図６】トナー供給ローラ５５０のローラ部５５０ａの断面を拡大した模式図である。
【図７】現像ローラの表面形状を説明するための概念図である。
【図８】現像ローラを、軸を通る平面で切断した際の断面を説明するための断面図である。
【図９】トナー粒子を担持した現像ローラに規制ブレードが当接された状態を説明するための図である。
【図１０】現像ローラが転造により形成される様子を説明するための図である。
【図１１】現像ローラが形成される手順を示す図である。
【図１２】本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【図１３】本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【図１４】本実施の形態に係る現像装置の有効性を説明するための模式図である。
【図１５】現像ローラの第１変形例を示す図である。
【図１６】画像形成システムの外観構成を示した説明図である。
【図１７】図１６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。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ プリンタ、２０ 感光体、３０ 帯電ユニット、４０ 露光ユニット、
５０ 現像器保持ユニット、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ 着脱部、
５０ｅ 中心軸、５１ ブラック現像器、５２ マゼンタ現像器、
５３ シアン現像器、５４ イエロー現像器、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、１１１ ＣＰＵ、１１２ インターフェイス、
１１３ 画像メモリ、１１６ メモリ、１２０ ＣＰＵ、
５０９ 未転造加工現像ローラ、５１０ 現像ローラ、５１０ａ 中央部、
５１０ｂ 端部（両端部）、５１０ｃ 段部、５１０ｄ 表面、
５１１ 溝部、５１１ａ 一方の溝部、５１１ｂ 他方の溝部、
５１１ｃ 底面、５１１ｄ 傾斜部分、５１２ 凸部、５１２ａ 頂面、
５１３ フランジ、５１３ａ フランジ本体、５１３ｂ 軸部、
５１５ 円筒部材、５２０ 上シール、５２２ シール支持板金、
５２４ シール付勢部材、５２７ 端部シール、５３０ トナー収容部、
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、５５０ａ ローラ部、
５５０ｂ 軸体、５５０ｃ 孔、５５０ｄ 壁領域、５６０ 規制ブレード、
５６０ａ ゴム部、５６０ｂ ゴム支持部、
５６２ ブレード支持板金、５７０ ブレード裏部材、５７２ 開口、
７００ 画像形成システム、７０２ コンピュータ、７０４ 表示装置、
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、
９００ ダイス、９００ａ 刃、Ｃ 軸心、Ｔ トナー（トナー粒子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有する回転可能なトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給する回転可能なトナー粒子供給ローラであって、
孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの周方向における平均距離を、
前記トナー粒子供給ローラが回転する際の該トナー粒子供給ローラの表面の移動速さの、前記トナー粒子担持ローラが回転する際の該トナー粒子担持ローラの表面の移動速さに対する比、
で割った値、が前記凸部の頂面の周方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像装置において、
前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給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有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置において、
前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制されることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の現像装置において、
トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる２種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の現像装置において、
前記２種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなしていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の現像装置において、
前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の現像装置において、
各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記２種類の前記溝部が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の現像装置において、
前記凸部は、前記２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされていることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項６または請求項７に記載の現像装置において、
前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の現像装置において、
前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項６乃至請求項１２のいずれかに記載の現像装置において、
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１４】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、
前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給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と、
を有し、
前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制され、
トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる２種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されており、
前記２種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなし、
前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であり、
各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記２種類の前記溝部が形成され、
前記凸部は、前記２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされ、
前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であり、
前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有し、
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１５】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有する現像装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
コンピュータ、及び、
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有する現像装置を用いて画像を形成する画像形成装置、
を有することを特徴とする画像形成システム。
【請求項１】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有する回転可能なトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給する回転可能なトナー粒子供給ローラであって、
孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの周方向における平均距離を、
前記トナー粒子供給ローラが回転する際の該トナー粒子供給ローラの表面の移動速さの、前記トナー粒子担持ローラが回転する際の該トナー粒子担持ローラの表面の移動速さに対する比、
で割った値、が前記凸部の頂面の周方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像装置において、
前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給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有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置において、
前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制されることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の現像装置において、
トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる２種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の現像装置において、
前記２種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなしていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の現像装置において、
前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の現像装置において、
各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記２種類の前記溝部が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の現像装置において、
前記凸部は、前記２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされていることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項６または請求項７に記載の現像装置において、
前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の現像装置において、
前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項６乃至請求項１２のいずれかに記載の現像装置において、
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１４】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給するために、前記トナー粒子担持ローラに当接される際に、少なくとも前記凸部の頂面の一部が、複数の前記孔によって囲まれた壁領域からはみ出す大きさを有するトナー粒子供給ローラと、
前記トナー粒子担持ローラに当接され、前記トナー粒子担持ローラに供給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と、
を有し、
前記表面に担持された前記トナー粒子は、前記層厚規制部材が有する平面により押圧されて、層厚が規制され、
トナー粒子担持ローラの表面には、軸方向及び周方向に対し傾斜角度が異なる２種類の螺旋状の溝部が形成されることにより前記複数の凸部が形成されており、
前記２種類の前記溝部は、互いに交差して格子状をなし、
前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が菱形であり、
各々の前記菱形が有する２本の対角線の一方が周方向に沿うように、前記２種類の前記溝部が形成され、
前記凸部は、前記２本の対角線のうち長い方の対角線が周方向に沿わされ、
前記２種類の前記溝部に囲まれた凸部の頂面が正方形であり、
前記凸部は、前記トナー粒子を担持するための表面を有し、
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１５】
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有する現像装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
コンピュータ、及び、
潜像を現像するためのトナー粒子を担持するための表面に複数の凸部を有するトナー粒子担持ローラと、
多孔性の発泡材にて前記トナー粒子を前記トナー粒子担持ローラに供給し、孔の開口間の、前記トナー粒子担持ローラの軸方向における平均距離が前記凸部の頂面の軸方向における最大幅より小さいトナー粒子供給ローラと、
を有する現像装置を用いて画像を形成する画像形成装置、
を有することを特徴とする画像形成システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−１８３４１３（Ｐ２００７−１８３４１３Ａ）
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４７９（Ｐ２００６−１４７９）
【出願日】平成１８年１月６日（２００６．１．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月６日（２００６．１．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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