転造装置、現像ローラの製造方法、現像ローラ、現像装置、および画像形成装置
【課題】優れた現像特性を有する現像ローラを得ることができる転造装置および製造方法、現像ローラ、現像装置および画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明の転造用ダイスは、その軸線Ｘ１方向での中央部に形成されたストレート部２２２と、ストレート部２２２の両端のそれぞれから外側へ向け各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離が漸減するように、各凸条２２１の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部２２３、２２４とを備え、少なくとも一方の湾曲部において、当該湾曲部の軸線Ｘ１方向での幅Ｗ２、Ｗ３は所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ストレート部２２２における各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との間の距離をｒ１とし、湾曲部におけるストレート部２２２との境界部から外側へ所定の送り量Ｌ１分離間した部位における各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下である。
【解決手段】本発明の転造用ダイスは、その軸線Ｘ１方向での中央部に形成されたストレート部２２２と、ストレート部２２２の両端のそれぞれから外側へ向け各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離が漸減するように、各凸条２２１の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部２２３、２２４とを備え、少なくとも一方の湾曲部において、当該湾曲部の軸線Ｘ１方向での幅Ｗ２、Ｗ３は所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ストレート部２２２における各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との間の距離をｒ１とし、湾曲部におけるストレート部２２２との境界部から外側へ所定の送り量Ｌ１分離間した部位における各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転造装置、現像ローラの製造方法、現像ローラ、現像装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程などの一連の画像形成プロセスによって、紙などの記録媒体上に、トナーからなる画像を形成する。
このような画像形成装置には、感光体上の静電的な潜像をトナー像として可視化する現像装置が備えられている。かかる現像装置は、トナーを担持する現像ローラ（現像剤担持体）を有し、現像ローラから感光体へトナーを付与することにより、感光体上の潜像をトナー像として可視化する。
【０００３】
一般に、現像ローラの外周面には、トナーを担持させやすくするために、粗面化されていて、微細な凹凸部が形成されている。
このような微細な凹凸部を形成する方法としては、従来、一般にブラスト処理が用いられているが、転造用ダイスをワークに押圧して凹凸部を形成する転造法を用いることが提案されている。転造法は、ブラスト処理とは異なり、規則的な凹凸部を形成することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１にかかる転造法では、転造用ダイスに対しワークをその軸線方向に移送させながら転造（いわゆる通し転造）する。すなわち、特許文献１では、凹凸部を形成するに際し、ワークの軸線に対し転造用ダイスの軸線を若干傾斜させて配置した状態で、転造用ダイスおよびワークを互いに回転させながら押圧させる。
また、かかる転造法に用いる転造用ダイスは、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成されている。そして、この転造用ダイスは、各凸条の頂部と転造用ダイスの軸線との距離が一定（外径が一定）に形成されたストレート部と、そのストレート部の一端側に設けられた食付き部と、ストレート部の他端側に設けられた逃げ部とを有している。
【０００５】
食付き部および逃げ部は、それぞれ、外側へ向け各凸条の頂部と転造用ダイスの軸線との距離が漸減するようにテーパ状をなしている。これにより、ワークに対する転造用ダイスの食付きをよくしたり、ワークの移送を安定化する。
しかし、特許文献１にかかる転造法では、ワークの送り量を大きくする、つまりダイスの傾斜角を大きくすると、送り周期ごとにワークの周方向に沿ったスジが形成されてしまう。そのため、形成された凹凸部は、その凹部の深さや凸部の高さにバラツキが生じてしまう。このような凹凸部を有するローラを現像ローラとして用いると、濃淡ムラを生じてしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５４２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する現像ローラを得ることができる転造装置および製造方法、かかる転造装置または製造方法により製造された現像ローラ、および、かかる現像ローラを備えた信頼性の高い現像装置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】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の転造装置は、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成された転造用ダイスと、
円筒状または円柱状をなすワークの軸線に対し前記転造用ダイスをその軸線が所定の傾斜角で傾斜するように設置し、前記ワークの外周面に前記転造用ダイスをその軸線まわりに回転させながら押圧させることにより、前記転造用ダイスに対し前記ワークをその軸線方向に前記ワークの１回転あたり前記所定の傾斜角に応じた所定の送り量Ｌ１で相対的に移動させる送り手段とを備え、
前記ワークの外周面と前記転造用ダイスの外周面との前記押圧により、前記各凸条により前記ワークの周方向に対し傾斜するように溝を形成するものであり、
前記転造用ダイスは、その軸線を含む断面でみたときに、その軸線方向での中央部に前記各凸条の頂部と当該軸線との距離がほぼ一定に形成されたストレート部と、該ストレート部の両端のそれぞれから外側へ向け前記各凸条の頂部と当該軸線との距離が漸減するように、前記各凸条の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部とを備え、
前記１対の湾曲部のうちの少なくとも前記ワークの搬送方向下流側の湾曲部において、当該湾曲部の軸線方向での幅は前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、前記ストレート部での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ１とし、前記湾曲部における前記ストレート部との境界部から前記所定の送り量Ｌ１分離間した部位での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
これにより、１対の湾曲部のうちの少なくとも一方の湾曲部とストレート部との境界部付近に角部が形成されるのを防止しつつ、当該湾曲部がワークを安定的に案内し得る幅を有するものとなる。そのため、前記角部に起因してワークの送り周期ごとにスジが発生するのを防止しつつ、ワークの外周面に凹凸部を形成することができる。その結果、得られる凹凸部の凹部の深さや凸部の高さのバラツキを抑えることができる。したがって、このような転造装置を用いて現像ローラを製造すると、優れた現像特性を有する現像ローラを得ることができる。また、ワークの送り量を大きくしてもワークの送り周期ごとのスジの発生を防止することができるため、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラを得ることができる。
【００１０】
本発明の転造装置では、前記各湾曲部において、当該各湾曲部の幅が前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることが好ましい。
これにより、ワークに対する凸条の食付きを優れたものとしつつ、スジの発生を防止することができる。
本発明の転造装置では、前記ワークの半径をｒ３としたときに、ｒ１／ｒ３は、５〜２０であることが好ましい。
これにより、転造用ダイスの傾斜角を抑えてワークの搬送を安定なものとしつつ、ワークの送り量Ｌ１を大きくすることができる。そのため、より確実に、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラを得ることができる。
【００１１】
本発明の転造装置では、前記所定の傾斜角は、０．１〜５°であることが好ましい。
これにより、現像ローラの現像特性を優れたものとしつつ低コスト化を図ることができる。
本発明の転造装置では、前記所定の送り量Ｌ１は、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。
これにより、現像ローラの現像特性を優れたものとしつつ低コスト化を図ることができる。
【００１２】
本発明の転造装置では、前記転造用ダイスは、前記ワークを狭圧するように１対設けられ、前記一方の転造用ダイスにより複数の第１の溝を形成するとともに、前記他方の転造用ダイスにより前記複数の第１の溝に交差する複数の第２の溝を形成するように構成されていることが好ましい。
これにより、現像ローラに適した凹凸部を簡単かつ確実に形成することができる。
【００１３】
本発明の現像ローラの製造方法は、転造加工の対象物である円筒状または円柱状のワークを用意する工程と、
前記ワークの外周面にその軸線方向に相対的に移動させながら転造用ダイスを押圧することにより、トナーを担持するための溝を形成する工程とを有し、
前記転造用ダイスは、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成されているとともに、
前記転造用ダイスは、その軸線を含む断面でみたときに、その軸線方向での中央部に前記各凸条の頂部と当該軸線との距離がほぼ一定に形成されたストレート部と、該ストレート部の両端のそれぞれから外側へ向け前記各凸条の頂部と当該軸線との距離が漸減するように、前記各凸条の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部とを備えるものであり、
前記溝を形成する工程では、前記ワークの軸線に対し前記転造用ダイスをその軸線が所定の傾斜角で傾斜するように設置し、前記ワークの外周面に前記転造用ダイスをその軸線まわりに回転させながら押圧させることにより、前記転造用ダイスに対し前記ワークをその軸線方向に前記ワークの１回転あたり前記所定の傾斜角に応じた所定の送り量Ｌ１で相対的に移動させつつ、
前記ワークの外周面と前記転造用ダイスの外周面との前記押圧により、前記各凸条により前記ワークの周方向に対し傾斜するように溝を形成し、
前記１対の湾曲部のうちの少なくとも前記ワークの搬送方向下流側の湾曲部において、当該湾曲部の軸線方向での幅は前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、前記ストレート部での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ１とし、前記湾曲部における前記ストレート部との境界部から前記所定の送り量Ｌ１分離間した部位での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることを特徴とする。
これにより、優れた現像特性を有する現像ローラを得ることができる。
【００１４】
本発明の現像ローラは、本発明の現像ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、優れた現像特性を有する現像ローラを提供することができる。
本発明の現像装置は、本発明の現像ローラを備えたことを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する現像装置を提供することができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の現像装置を備えたことを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の転造装置、現像ローラの製造方法、現像ローラ、現像装置、および画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図、図２は、図１に示す画像形成装置に備えられた現像装置の概略構成を示す模式的断面図である。なお、以下の説明では、図中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００１６】
（画像形成装置）
まず、図１に基づいて、画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタ（以下、単に「プリンタ」と言う）１０について説明する。
図１に示すように、プリンタ１０は、潜像を担持し図中矢印方向に回転する感光体２０を有し、その回転方向（時計方向）に沿って帯電ユニット３０、露光ユニット４０、現像ユニット５０、一次転写ユニット６０および中間転写体７０、クリーニングユニット７５がこの順に配設されている。また、プリンタ１０は、図１の下部に、紙などの記録媒体Ｐ１を給紙する給紙トレイ９２を有し、該給紙トレイ９２からの記録媒体Ｐ１の搬送方向下流に向かって、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０が順次配設されている。
【００１７】
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とを有し、その軸線回りに図１中矢印方向（時計方向）に回転可能となっている。帯電ユニット３０は、コロナ帯電などにより感光体２０の表面を一様に帯電させるための装置である。
露光ユニット４０は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受け、これに応じて、一様に帯電された感光体２０にレーザ光を所望のパターンで照射することにより、感光体２０の外周面に静電的な潜像（静電潜像）を担持（形成）させる装置である。
【００１８】
現像ユニット５０は、ブラック現像装置５１、マゼンタ現像装置５２、シアン現像装置５３およびイエロー現像装置５４の４つの現像装置を有し、これらの現像装置を感光体２０上の潜像に対応して選択的に用いて、前記潜像を感光体２０上においてトナー像として可視化する装置である。ブラック現像装置５１はブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像装置５２はマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像装置５３はシアン（Ｃ）トナー、イエロー現像装置５４はイエロー（Ｙ）トナーを用いてそれぞれ現像を行う。
【００１９】
本実施形態における現像ユニット５０は、前述の４つの現像装置５１、５２、５３、５４を選択的に（所定の順序で）感光体２０に対向することができるように、回転可能となっている。具体的には、この現像ユニット５０では、軸５０ａを中心として回転可能な保持体の４つの保持部５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにそれぞれ４つの現像装置５１、５２、５３、５４が保持されており、前記保持体の回転により、各現像装置５１、５２、５３、５４がそれらの相対位置関係を維持したまま、感光体２０に選択的に対向するようになっている。なお、各現像装置の詳細な構成については後述する。
【００２０】
一次転写ユニット６０は、感光体２０に形成されたトナー像を中間転写体７０に転写するための装置である。
中間転写体７０は、エンドレスのベルトで構成されており、図１に示す矢印方向に、感光体２０とほぼ同じ周速度にて回転駆動（循環）される。中間転写体７０上には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのうちの少なくとも１色のトナー像が担持され、例えばフルカラー画像の形成時に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が形成される。
【００２１】
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やフルカラーなどのトナー像を、紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐ１に転写するための装置である。
定着ユニット９０は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐ１を加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体Ｐ１上に融着させて永久像として定着させ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との間で感光体２０の表面に当接する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。
【００２２】
次に、このように構成されたプリンタ１０の動作を説明する。
まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体２０、現像ユニット５０の各現像装置５１、５２、５３、５４に対応して設けられた後述の現像ローラ５１０（図２、図３参照）、および中間転写体７０が回転を開始する。そして、感光体２０は、回転することによって帯電ユニット３０により順次帯電される。
【００２３】
感光体２０上の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光ユニット４０と対向する露光位置に至り、露光ユニット４０によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置５４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体２０上にイエロートナー像が形成される。このとき、現像ユニット５０は、イエロー現像装置５４が、前記現像位置にて感光体２０と対向している（図１参照）。
【００２４】
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。具体的には、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（一次転写バイアス）が印加されているため、該一時転写電圧によって感光体２０上に形成されたイエロートナー像が中間転写体７０に吸着される。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。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第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各色のトナー像が、中間転写体７０に重なり合って転写される。これにより、中間転写体７０上には、フルカラートナー像が形成される。
【００２５】
一方、記録媒体Ｐ１は、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４、レジローラ９６によって二次転写ユニット８０へ搬送される。
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ユニット８０が配置された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Ｐ１に転写される。具体的には、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（二次転写バイアス）が印加されているので、該二次転写電圧によって中間転写体７０上に形成されたフルカラートナー像が、中間転写体７０および二次転写ユニット８０の間に介在する記録媒体Ｐ１に吸着されて転写される。
【００２６】
記録媒体Ｐ１に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット９０によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐ１上に融着され、これにより定着されたトナー像が得られる。
一方、感光体２０は、一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット７５のクリーニングブレード７６によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、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、クリーニングユニット７５内の残存トナー回収部（図示しない）に回収される。
【００２７】
（現像装置）
次に、現像ユニット５０の現像装置５１、５２、５３、５４について詳細に説明するが、これらは、ほぼ同一の構成であるため、以下、図２に基づき、イエロー現像装置５４を代表的に説明する。
図２に示すイエロー現像装置５４は、イエロートナーであるトナーＴを収容するハウジング５４０と、トナー担持体たる現像ローラ５１０と、この現像ローラ５１０にトナーＴを供給するトナー供給ローラ５５０と、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴの層厚を規制する規制ブレード５６０とを有している。
【００２８】
ハウジング５４０は、その内部空間として形成された収容部５３０内にトナーＴを収容する。ハウジング５４０では、収容部５３０の下部に形成された開口およびその近傍において、トナー供給ローラ５５０および現像ローラ５１０が互いに圧接回転可能に支持されている。また、ハウジング５４０には、規制ブレード５６０が取り付けられていて、これが現像ローラ５１０に圧接されている。さらに、ハウジング５４０には、前記開口におけるハウジング５４０と現像ローラ５１０との間からのトナーの漏れを防止するためのシール部材５２０が取り付けられている。
【００２９】
現像ローラ５１０は、外周部にトナーＴを保持（担持）して、該保持されたトナーＴを感光体２０へ付与する（すなわち、保持されたトナーＴを感光体２０と対向する現像位置に搬送する）ものである。また、現像ローラ５１０は、軸線まわりに回転可能な円柱状物であり、本実施形態では、感光体２０の回転方向と逆の方向に回転する。
また、本実施形態では、イエロー現像装置５４による現像時に、現像ローラ５１０と感光体２０とが微小間隙をもって、非接触状態で対向する。そして、現像ローラ５１０と感光体２０との間に交番電界を印加する（以下、この状態を「電界印加状態」という）ことにより、トナーＴを現像ローラ５１０上から感光体２０へ飛翔させて、感光体２０上の潜像についての現像が行われる。
【００３０】
トナー供給ローラ５５０は、収容部５３０に収容されたトナーＴを現像ローラ５１０に供給する。このトナー供給ローラ５５０は、ポリウレタンフォーム等からなり、弾性変形された状態で現像ローラ５１０に圧接している。本実施形態では、トナー供給ローラ５５０は、現像ローラ５１０の回転方向と逆の方向に回転する。なお、トナー供給ローラ５５０は、収容部５３０に収容されたトナーＴを現像ローラ５１０に供給する機能を有するだけでなく、現像後に現像ローラ５１０に残存しているトナーＴを現像ローラ５１０から剥ぎ取る機能をも有している。
【００３１】
規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴの層厚を規制するとともに、その規制時における摩擦帯電により、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴに電荷を付与する。この規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０の回転方向にて現像位置の上流側のシール部材としても機能している。この規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０の軸方向に沿って当接される当接部材としてのゴム部５６０ａと、このゴム部５６０ａを支持する支持部材としてのゴム支持部５６０ｂとを有している。ゴム部５６０ａは、シリコンゴム、ウレタンゴム等を主材料として構成され、ゴム支持部５６０ｂは、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０側に付勢する機能も有するため、リン青銅、ステンレス等のバネ性（弾性）を有するシート状の薄板が用いられる。ゴム支持部５６０ｂは、その一端がブレード支持板金５６２に固定されている。ブレード支持板金５６２は、ハウジング５４０に取り付けられ、シール部材５２０もハウジング５４０に取り付けられる。さらに現像ローラ５１０が取り付けられた状態で、ゴム部５６０ａは、ゴム支持部５６０ｂの撓みによる弾性力によって、現像ローラ５１０に押しつけられている。
また、本実施形態では、規制ブレード５６０の現像ローラ５１０側とは逆側には、ブレード裏部材５７０が設けられ、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するとともに、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０へ押圧して、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０に押しつけている。
【００３２】
本実施形態では、規制ブレード５６０の自由端部、すなわち、ブレード支持板金５６２に支持されている側とは逆側の端部は、その端縁で現像ローラ５１０に接触せずに、端縁から若干離れた部位で現像ローラ５１０に接触している。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、現像ユニット５０の現像装置５１、５２、５３の各部の構成、作用、効果も、前記現像装置５４と同様である。
【００３３】
（現像ローラ）
次に、図３〜図５に基づき、本発明の現像ローラ５１０について詳細に説明する。
図３は、図２に示す現像装置に備えられた現像ローラの概略構成を示す平面図、図４は、図３に示す現像ローラに形成された溝の拡大平面図、図５は、図４中のＡ−Ａ線断面図である。
【００３４】
図３に示すように、現像ローラ５１０は、円柱状の本体３００と、該本体３００の回転軸（中心軸）Ｘに沿って本体３００の両端からそれぞれ突出し、本体３００の外径より縮径した１対の縮径部３１０とを有している。
この現像ローラ５１０の本体３００は、アルミニウム、ステンレス、鉄等のような金属材料を主材料として構成されている。これにより、後述する溝２を例えば転造（転写法）によって本体３００（現像ローラ５１０）の外周部３０１に形成するとき、当該溝２を容易かつ確実に形成することができる。また、トナーＴが本体３００の外周部３０１上を搬送することで、トナーＴを効率よく帯電させることができる。
【００３５】
本実施形態では、本体３００は、図５に示すように、金属材料を主材料として構成された金属管５１１と、この金属管５１１の外周面を覆うように設けられたニッケルメッキ、クロムメッキ等の表面層５１２とで構成されている。なお、表面層５１２は、省略することができる。
また、本体３００の外径（直径）は、特に限定されないが、例えば、１０〜３０ｍｍであるのが好ましく、１５〜２０ｍｍであるのがより好ましい。
【００３６】
本体３００の外周部３０１には、図３に示すように、トナーＴの粒子が入る溝２が形成されている。この溝２は、互いにほぼ平行な複数の第１の溝２１と、この第１の溝２１に交差（本実施形態ではほぼ直交）するとともに、互いにほぼ平行な複数の第２の溝２２とで構成されている。すなわち、外周部３０１には、複数の第１の溝２１と複数の第２の溝２２とが格子状をなすように形成されている。そのため、互いに隣接する１対の第１の溝２１と、互いに隣接する１対の第２の溝２２とで囲まれた領域には、凸部３が形成されている。この凸部３の頂部３１は、平坦面をなしている。
【００３７】
図３に示すように、第１の溝２１は、外周部３０１に沿って螺旋状をなすように形成されている。言い換えすれば、第１の溝２１は、外周部３０１の周方向に対して傾斜する方向に延在している。
また、図５に示すように、第１の溝２１は、その横断面形状が略台形をなしている。なお、第２の溝２２の構成は、前述したように延在方向が異なる以外は、第１の溝２１の構成と同様である。なお、説明の便宜上、図４では、第１の溝２１および第２の溝２２を模式的に示している。
このような溝２は規則的かつ均一であるため、現像ローラ５１０上に均一かつ最適な量のトナーＴを担持させることが、また、現像ローラ５１０の外周面でのトナーの転動性（転がりやすさ）も均一なものとすることができる。その結果、トナーの局所的な帯電不良や搬送不良を防止して、優れた現像特性を発揮させることができる。
【００３８】
また、ブラスト処理により得られたものと異なり、このような溝２（凹凸部）は、その凸部３の先端の幅が比較的太いため、優れた機械的強度を有する。特に、溝２は、後述するように転造用ダイスを用いた転造処理によって得られるものであるため、押圧された部分の強度が向上し、切削加工のような処理で得られたものと比しても、優れた機械的強度を有する。このような溝２を有する現像ローラ５１０は、前述したような規制ブレード５６０やトナー供給ローラ５５０などの摺動を受けていても、優れた耐久性を発揮することができる。したがって、このような現像ローラ５１０は、乾式一成分非磁性トナーを用いる現像装置に好適に用いることができる。また、凸部３の先端（頂部３１）の幅が比較的太いため、磨耗しても形状変化が少なく、磨耗により現像特性が急激に低下することも防止して、長期にわたり優れた現像特性を発揮することができる。
このような第１の溝２１および第２の溝２２のそれぞれの幅は、トナーＴの平均粒径よりも大きい。これにより、形成された溝２に確実にトナーＴを担持（保持）させることができる。
【００３９】
特に、各第１の溝２１および各第２の溝２２の幅のそれぞれの幅（最大幅）をＡとし、トナーＴ（現像剤）の平均粒径をｄとしたとき、Ａ／ｄは、２〜２０であるのが好ましく、Ａ／ｄは、４〜１０であるのがより好ましい。これにより、現像ローラ５１０は、その溝２にトナーＴ（現像剤）を均一かつ最適な量で担持することができる。これに対し、Ａ／ｄが前記下限値未満であると、溝２の形状や凸部３の配置などによっては、トナーが溝２内に入り込まず転動性が悪化し帯電不良を生じたり、トナーＴが溝内に入っても溝２内に滞留してフィルミングを生じる傾向となる。一方、Ａ／ｄが前記上限値を超えると、溝２の形状や凸部３の配置などによっては、現像ローラ５１０に担持されるトナー量が少なく搬送不良を生じたり、トナーが凸部３に接触する機会が少なくなり転動性が悪化し、帯電不良を生じる場合がある。
【００４０】
また、各第１の溝２１および各第２の溝２２のそれぞれの深さをＤとし、トナーＴ（現像剤）の平均粒径をｄとしたとき、Ｄ／ｄは、０．５〜２であるのが好ましく、０．９〜１．３であるのがより好ましい。これにより、得られる現像ローラ５１０は、その溝２にトナーＴを均一かつ最適な量で担持することができる。これに対し、Ｄ／ｄが前記下限値未満であると、溝２の形状などによっては、凸部３に引っ掛かりにくく、トナーＴの転動性が悪化し、帯電不良を生じやすくなる。一方、Ｄ／ｄが前記上限値を超えると、溝２の形状などによっては、溝２内のトナーが現像ローラ５１０および規制ブレード５６０のいずれにも接触せずに帯電不良を生じる場合がある。
ここで、トナーＴの平均粒径の具体的な範囲としては、例えば、１〜１０μｍであるのが好ましく、１〜７μｍであるのがより好ましい。このような平均粒径の範囲のトナーＴを用いれば、トナーＴが溝２内に積み重なって収容されることがなく、外周部３０１上を滑らかに転動するので、トナーＴが確実かつ均一に帯電される。
【００４１】
（現像ローラの製造方法）
次に、図６ないし図１１に基づいて、本発明の現像ローラの製造方法の一例として、前述した現像ローラ５１０の製造方法の一例を説明する。
図６は、本発明の実施形態にかかる現像ローラの製造方法を説明するための図、図７は、図５に示す製造方法においてワークの外周面に溝を形成する転造装置の概略構成を示す斜視図、図８は、図７に示す転造装置の拡大側面図、図９は、図７に示す転造装置に備えられた転造用ダイスの部分拡大横断面図、図１０は、図９に示す転造用ダイスの凸条の一例を説明するための部分拡大図である。
現像ローラ５１０の製造方法は、［１］現像ローラ５１０となるべきワークを用意する工程と、［２］このワークの外周面に溝２を形成する工程とを有する。
【００４２】
以下、各工程を順次詳細に説明する。
［１］ワークを用意する工程
まず、図６（ａ）に示すように、現像ローラ５１０となるべきワーク４００を用意する。
このワーク４００は、現像ローラ５１０となるべきものであり、円柱状の本体４０１と、該本体４０１の中心軸に沿って本体４０１の両端からそれぞれ突出し、本体４０１の外径より縮径した１対の縮径部４１０とを有している。
その後、必要に応じて、センタレス研磨などを用いて、ワーク４００の本体４０１の軸線と、縮径部４１０の軸線とが一致するように、ワーク４００の外周面を研削する。
【００４３】
［２］溝を形成する工程
次に、図６（ｂ）に示すように、ワーク４００の本体４０１の外周面に、溝２を形成する。
以下、溝２の形成について、図７ないし図１０に基づいて、詳細に説明する。
溝２の形成に際しては、例えば、図７に示すような転造装置２００を用いる。
【００４４】
図７に示す転造装置２００は、いわゆる通し転造（歩み転造）方式により、転造を行うものである。このような転造装置２００は、ワーク４００をその下方から支持する基台２１０と、基台２１０上のワーク４００をその両側から押圧する第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０（１対の転造用ダイス）とを有している。
基台２１０は、ワーク４００をその軸線Ｘまわりに回転可能に支持する。
【００４５】
第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０は、それぞれ、転造加工の対象物であるワーク４００の外周面に押圧させることにより、トナーを担持するための溝２を形成する転造用ダイスである。
この第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０は、それぞれ、ローラ状をなし、各軸線まわりに回転可能となっている。
【００４６】
このような第１の転造用ダイス２２０は、前述した基台２１０に対し固定的に設けられた送り手段２４０によって、軸線Ｘ１がワーク４００の軸線Ｘに対し若干傾斜した状態で支持されているとともに、軸線Ｘ１まわりに回転駆動される。これと同様に、第２の転造用ダイス２３０は、基台２１０に対し固定的に設けられた送り手段２５０によって、軸線Ｘ２がワーク４００の軸線Ｘに対し若干傾斜した状態で支持されているとともに、軸線Ｘ２まわりに回転駆動される。
【００４７】
これら送り手段２４０、２５０は、軸線Ｘに対し軸線Ｘ１および軸線Ｘ２の位置および姿勢を一定に保つように、図示しない支持手段によって基台２１０に対し支持されている。
より具体的には、図７に示すように、第１の転造用ダイス２２０は、その軸線Ｘ１がワーク４００の軸線Ｘに対し傾斜角θで傾斜するように設置されている。そして、第１の転造用ダイス２２０は、その軸線Ｘ１まわりに回転可能となっている。
【００４８】
一方、第２の転造用ダイス２３０は、その軸線Ｘ２がワーク４００の軸線Ｘに対し第１の転造用ダイス２２０の軸線Ｘ１とは反対側に傾斜角θで傾斜するように設置されている。そして、第２の転造用ダイス２３０は、その軸線Ｘ２まわりに回転可能となっている。
そして、第１の転造用ダイス２２０には、図８に示すように、複数の第１の溝２１を形成するための複数の凸条（凸部）２２１が形成されている。複数の凸条２２１は、ピッチｐ１にて間隔を隔てて互いに平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在している。
【００４９】
一方、第２の転造用ダイス２３０には、複数の第２の溝２２を形成するための複数の凸条（凸部）２３１が形成されている。複数の凸条２３１は、ピッチｐ２にて間隔を隔てて互いに平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在している。
このような第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０をワーク４００をその両側から押圧しつつ互いに逆方向に回転すると、図７中矢印で示すように、ワーク４００がその軸線方向に搬送されながら、第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０による加工が行われる。
その際、第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０に対しワーク４００がその軸線Ｘ方向にワーク４００の１回転あたり所定の送り量Ｌ１で相対的に移動（移送）される。この送り量Ｌ１は、前述した傾斜角θに対応したものである。
【００５０】
このような１対の転造用ダイス（第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０）を用いることにより、１つの転造用ダイスで前述したような溝２を形成するのに比し簡単かつ確実に、現像ローラ５１０に適した溝２を形成することができる。
すなわち、第１の溝２１の形成と第２の溝２２の形成とは、別々の転造用ダイスを用いて行うので、それぞれの転造用ダイスに互いに平行な複数の凸条を設けるだけですみ、転造用ダイスの形状を簡単なものとし、また、溝２の形成を容易なものとすることができる。
【００５１】
このような第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、ワーク４００よりも硬質な材料、例えば、ＳＫＤ、ＳＫＨ、ＳＬＤなどが好適に用いられる。
また、凸条２２１同士のピッチｐ１および凸条２３１同士のピッチｐ２としては、それぞれ、特に限定されないが、５０〜１５０μｍであるのが好ましく、５０〜１００μｍであるのがより好ましい。本実施形態では、ピッチｐ２は、ピッチｐ１に等しい。なお、溝２の形態等によっては、ピッチｐ１とピッチｐ２とは、互いに異なっていてもよい。
【００５２】
以下、第１の転造用ダイス２２０について詳細に説明する。なお、第２の転造用ダイス２３０については、第１の転造用ダイス２２０と同様であるので、その説明を省略する。
前述したような第１の転造用ダイス２２０は、前述したように、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条２２１が形成されている。
【００５３】
図９に示すように、このような第１の転造用ダイス２２０は、その軸線Ｘ１方向での中央部に各凸条２２１の頂部と当該軸線Ｘ１との距離がほぼ一定に形成されたストレート部２２２と、ストレート部２２２の両端のそれぞれから外側へ向け各凸条２２１の頂部と当該軸線Ｘ１との距離が漸減するように、各凸条２２１の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部（食付き部、逃げ部）２２３、２２４とを備えている。なお、以下では、各凸条２２１の頂部と軸線Ｘとの距離を「半径」とも言う。
【００５４】
食付き部である湾曲部２２３は、その軸線Ｘ１を含む断面でみたときに、ストレート部２２２の一端（図９にて右側の端）から外側へ向け各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離が漸減するように、各凸条２２１の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲している。これと同様に、逃げ部である湾曲部２２４は、その軸線Ｘ１を含む断面でみたときに、ストレート部２２２の他端（図９にて左側の端）から外側へ向け各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離が漸減するように、各凸条２２１の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲している。これら凸状の湾曲の程度は、それぞれ、後述するような段差Ｌ２の条件（すなわちｒ１−ｒ２の条件）かつ、Ｗ２およびＷ３がワーク４００の１回転あたりの送り量Ｌ１より大きいことを満たすものであれば、特に限定されないが、曲率半径が２０〜１５０ｍｍであるのが好ましく、６０〜１５０ｍｍであるのがより好ましい。これにより、多少傾斜角θが変動しても、安定的に転造を行うことができる。
【００５５】
これら１対の湾曲部２２３、２２４は、それぞれ、前述したような送り量Ｌ１との関係が最適化された構成を有している。以下、送り量Ｌ１との関係に関する湾曲部２２３の構成を説明する。なお、湾曲部２２３の構成に関しては、湾曲部２２４の構成と同様であるので、その説明を省略する。
湾曲部２２４にあっては、湾曲部２２４の軸線（すなわち第１の転造用ダイス２２０の軸線Ｘ１）方向での幅Ｗ３が送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ストレート部２２２と湾曲部２２４との境界部２２５における各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離（半径）をｒ１とし、境界部２２５から外側へ送り量Ｌ１分離間した部位における各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離（半径）をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２（図９に示す段差Ｌ２）が５μｍ以下である。
【００５６】
このように湾曲部２２４の幅Ｗ３と曲率半径を送り量Ｌ１との関係で最適化することにより、湾曲部２２４とストレート部２２２との境界部２２５付近に角部が形成されるのを防止しつつ、湾曲部２２４がワーク４００を安定的に案内し得る幅Ｗ３を有するものとなる。
そのため、前述したような角部に起因してワーク４００の送り周期ごとにスジ（以下、単に「スジ」とも言う。）が発生するのを防止しつつ、ワーク４００の外周面に溝２（第１の溝２１）を形成することができる。その結果、得られる溝２の深さや凸部３の高さのバラツキを抑えることができる。
【００５７】
したがって、このような転造装置２００を用いて現像ローラ５１０を製造すると、優れた現像特性を有する現像ローラ５１０を得ることができる。また、ワーク４００の送り量Ｌ１を大きくしてもワーク４００の送り周期ごとのスジの発生を防止することができるため、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラ５１０を得ることができる。また、１対の湾曲部２２３、２２４を設けることで、ストレート部２２２の幅を小さくして、第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０を小型化することができ、この点でも、低コスト化を図ることができる。
【００５８】
特に、逃げ部、すなわち、ワーク４００の搬送方向下流側の湾曲部２２４において、湾曲部２２４の幅Ｗ３が送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ｒ１−ｒ２、すなわち段差Ｌ２が５μｍ以下であるため、ワーク４００の走行安定性を極めて優れたものとしつつ、スジの発生を防止することができる。特に、逃げ部である湾曲部２２４の幅Ｗ３と曲率半径を前述したように送り量Ｌ１との関係で最適化することで、スジの発生を効果的に防止でき、本発明の効果が顕著となる。
【００５９】
また、食付き部、すなわち、ワーク４００の搬送方向上流側の湾曲部２２３においても、湾曲部２２３の幅Ｗ２が送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ｒ１−ｒ２、すなわち段差Ｌ２が５μｍ以下であるため、ワーク４００に対する凸条２２１の食付きを優れたものとしつつ、スジの発生を防止することができる。
ここで、段差Ｌ２（すなわちｒ１−ｒ２）は、０よりも大きく５μｍ以下であれば、特に限定されないが、ダイスの製造上の限界などの理由から、１〜４．５μｍ程度であるのが好ましい。
【００６０】
また、ストレート部２２２の半径ｒ１は、第１の転造用ダイス２２０の最大半径に等しいものであり、特に限定されないが、１００〜２００ｍｍであるのが好ましく、１２０〜１８０ｍｍであるのがより好ましい。
また、ワーク４００の半径をｒ３としたときに、ｒ１／ｒ３は、５〜２０であるのが好ましく、７〜１５であるのがより好ましい。これにより、第１の転造用ダイス２２０の傾斜角θを抑えてワーク４００の搬送を安定なものとしつつ、ワーク４００の送り量Ｌ１を大きくすることができる。そのため、より確実に、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラ５１０を得ることができる。
【００６１】
これに対し、ｒ１／ｒ３が前記下限値未満であると、送り量Ｌ１が小さくなるとともに、各第１の溝２１の形成が各凸条２２１による少ない押圧回数で行われるため、第１の転造用ダイス２２０の軸線方向での幅やワーク４００の構成材料などによっては、形成される溝２や凸部３の寸法精度が悪くなったり、第１の転造用ダイス２２０の磨耗が著しく早くなったりする場合がある。一方、ｒ１／ｒ３が前記上限値を超えると、第１の転造用ダイス２２０の大型化および高コスト化を招く。
【００６２】
また、ワーク４００の軸線Ｘに対する第１の転造用ダイス２２０の軸線Ｘ１の傾斜角θは、０．１〜５°であるのが好ましく、０．５〜１．５°であるのがより好ましい。これにより、現像ローラ５１０の現像特性を優れたものとしつつ低コスト化を図ることができる。
これに対し、傾斜角θが前記下限値未満であると、送り量Ｌ１が小さくなって生産性の低下を招いたり、第１の転造用ダイス２２０の大型化および高コスト化を招いたりする。一方、傾斜角θが前記上限値を超えると、ワーク４００の走行安定性が低下して、ワーク４００の走行安定性が低下して、形成される溝２や凸部３の寸法精度が悪くなったりする場合がある。
【００６３】
また、第１の転造用ダイス２２０に対するワーク４００の送り量Ｌ１は、０．１〜５ｍｍであるのが好ましく、０．５〜１．５ｍｍであるのが好ましい。これにより、現像ローラ５１０の現像特性を優れたものとしつつ低コスト化を図ることができる。
これに対し、送り量Ｌ１が前記下限値未満であると、生産性の低下を招き、その結果、現像ローラ５１０の高コスト化を招いてしまう。一方、送り量Ｌ１が前記上限値を超えると、第１の転造用ダイス２２０の大型化および高コスト化を招いたり、ワーク４００の走行安定性が低下して、形成される溝２や凸部３の寸法精度が悪くなったりする場合がある。
【００６４】
また、ストレート部２２２の幅Ｗ１は、特に限定されないが、０．５〜５０ｍｍであるのが好ましく、４〜３０ｍｍであるのがより好ましい。
また、湾曲部２２３の幅Ｗ２は、前述したような送り量Ｌ１よりも大きければ特に限定されないが、０．５〜３０ｍｍであるのが好ましく、１〜５ｍｍであるのがより好ましい。
また、湾曲部２２４の幅Ｗ３は、前述したような送り量Ｌ１よりも大きければ特に限定されないが、０．５〜３０ｍｍであるのが好ましく、１〜５ｍｍであるのがより好ましい。
【００６５】
ここで、ストレート部２２２における凸条２２１の高さをＤ１とし、湾曲部２２４における凸条２２１の高さをＤ２としたとき、高さＤ１と高さＤ２とは同じであっても異なっていてもよい。
また、図１０に示すように、ストレート部２２２側から外側へ向け各凸条２２１の高さが漸減していしていてもよいし、図１１に示すように、ストレート部２２２側から外側へ向け各凸条２２１の高さがほぼ一定であってもよい。
【００６６】
以上説明したように、本発明にかかる転造装置２００は、各湾曲部２２３、２２４の幅および曲率半径を送り量Ｌ１との関係で最適化したため、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラ５１０を得ることができる。
以上のようにして転造用ダイスを用いて溝２を形成した後に、その表面に、必要に応じて、メッキ処理を施す。これにより、得られる溝２の機械的強度をさらに優れたものとすることができる。
【００６７】
このようなメッキ処理の方法としては、特に限定されないが、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ、電気メッキ、硬質クロムメッキなどを好適に用いることができる。
また、メッキの厚さは、２〜１０μｍ程度であるのが好ましい。
以上のようにして現像ローラ５１０を製造することができる。
このような現像ローラ５１０は、優れた現像特性を有する。また、このような現像ローラ５１０を備える現像ユニット（現像装置）５０やプリンタ（画像形成装置）１０は、高い信頼性を有する。
【００６８】
以上、本発明の転造装置、現像ローラの製造方法、現像ローラ、現像装置、および画像形成装置を図示の実施形態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、これらを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では１対の湾曲部２２３、２２４の双方の構成を送り量Ｌ１との関係で最適化をしたものを説明したが、１対の湾曲部２２３、２２４のいずれか一方の構成を送り量Ｌ１との関係で最適化してもよい。
また、湾曲部２２３の構成と湾曲部２２４の構成とは同じであっても異なっていてもよい。
【実施例】
【００６９】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
１．現像ローラの製造
（実施例１）
＜１＞まず、機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫＭ１１Ａで構成されたローラ状をなすワークを用意した。ここで、ワークとして、長さ３１４．５ｍｍ、直径１８ｍｍ（半径ｒ３＝９ｍｍ）の円柱状の本体の両端にそれぞれ縮径部が設けられたものを用いた。
【００７０】
＜２＞次に、図７ないし図９に示すような転造装置を用いた転造法により、ワークの外周面に、図４、図５および図１０に示すような溝を形成した。
ここで、用いた転造装置の各転造用ダイスの寸法、傾斜角等の主な条件は、次の通りである。
＜転造装置の条件＞
・転造用ダイスの外径（＝２×ｒ１） ：１５０ｍｍ
・転造用ダイスの傾斜角θ ：０．５°
・送り量Ｌ１ ：０．５ｍｍ
・ストレート部の幅Ｗ１ ：１０ｍｍ
・湾曲部（食付き部）の幅Ｗ２ ：３ｍｍ
・湾曲部（逃げ部）の幅Ｗ３ ：３ｍｍ
・湾曲部（食付き部）の曲率半径 ：１３０ｍｍ
・湾曲部（逃げ部）の曲率半径 ：１３０ｍｍ
・段差Ｌ２（＝ｒ１−ｒ２） ：１．０μｍ
・凸条のピッチｐ１、ｐ２ ：８０μｍ
・各凸条の周方向に対する傾斜角 ：４５°
・転造用ダイスの回転数 ：１５０ｒｐｍ
また、形成した溝の各部の寸法・角度等の主な条件は、次の通りである。
【００７１】
＜溝の各部の条件＞
・第１の溝・第２の溝の深さ ：５μｍ
・第１の溝と第２の溝との交差角度 ：９０°
・第１の溝・第２の溝のピッチｐ ：８０μｍ
・第１の溝・第２の溝の幅Ａ ：５５μｍ
【００７２】
＜３＞次に、鋼管の外周面上に、表面層を以下の形成条件にしたがって形成した。
＜表面層の形成条件＞
・形成方法 ：無電解メッキ法
・組成 ：Ｎｉ−Ｐ（Ｐの含有率：１０ｗｔ％）
・平均厚さ ：５μｍ
以上のようにして、現像ローラを製造した。
【００７３】
（実施例２〜１０）
転造用ダイスの各条件を表１に示すようにした以外は、前述した実施例１と同様にして、現像ローラを製造した。なお、表１では、各湾曲部の段差、幅、および曲率半径に関し、食付き部と逃げ部とで同じ構成のものは、１つの数値を記載し、食付き部と逃げ部とで異なる構成のものは、左側に食付き部の数値、右側に逃げ部の数値を記載している。
（比較例１〜９）
転造用ダイスの各条件を表１に示すようにした以外は、前述した実施例１と同様にして、現像ローラを製造した。
【００７４】
２．評価
各実施例および各比較例の現像ローラの表面を目視により観察するとともに、各現像ローラをプリンタ（エプソン社製、ＬＰ−９０００Ｃ）に組み込み、印字率５０％の画像を記録紙（富士ゼロックス社製、上質紙 Ｊ紙）上にプリントし、印字状態を目視により観察し、下記に示すようにして現像ローラの表面状態（スジの発生）および印字状態（ムラの発生）の評価を行った。その評価結果を表１に示す。
なお、トナーは、平均粒径６．５μｍのポリエステル系樹脂の組成の球形トナーを用いた。
【００７５】
＜現像ローラの表面状態＞
◎：スジが全く認められなかった。
○：スジがわずかに認められた。
×：スジが顕著に認められた。
＜印字状態＞
◎：ムラが全く認められなかった。
○：ムラがわずかに認められたが、実使用上問題のないレベルであった。
×：ムラが顕著に認められた。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１から明らかなように、本発明の実施例１〜１０では、いずれも、現像ローラのスジの発生が防止され、印字状態も優れていた。特に、実施例１〜９では、現像ローラの表面状態および印字状態ともに極めて優れていた。また、実施例１０は、実施例１〜９と比較すると評価結果が若干劣るものの、比較例９よりも優れ、良好な評価結果が得られた。
これに対して、各比較例の現像ローラでは、現像ローラの表面にスジが発生し、印字状態も実施例１〜１０に劣るものであった。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた現像装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図３】図２に示す現像装置に備えられた現像ローラの概略構成を示す平面図である。
【図４】図３に示す現像ローラに形成された溝の拡大平面図である。
【図５】図４中のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３に示す現像ローラの製造方法の工程の一例を説明するための図である。
【図７】図５に示す製造方法においてワークの外周面に溝を形成する転造装置の概略構成を示す斜視図である。
【図８】図７に示す転造装置の拡大側面図である。
【図９】図７に示す転造装置に備えられた転造用ダイスの部分拡大横断面図である。
【図１０】図９に示す転造用ダイスの凸条の一例を説明するための部分拡大図である。
【図１１】図９に示す転造用ダイスの凸条の他の例を説明するための部分拡大図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０……プリンタ ２……溝 ２０……感光体 ２００……転造装置 ２１……第１の溝 ２１０……基台 ２１１……側面 ２１２……底面 ２２……第２の溝 ２２０……第１の転造用ダイス ２２１、２３１……凸条 ２２３、２２４……湾曲部 ２２５……境界部 ２３０……第２の転造用ダイス ２４０、２５０……送り手段 ３……凸部 ３０……帯電ユニット ３１……頂部 ３００……本体 ３０１……外周部 ３１０……縮径部 ３２０……溝形成部 ４０……露光ユニット ４００……ワーク ４０１……本体 ４１０……縮径部 ５０……現像ユニット ５０ａ……軸 ５１……ブラック現像装置 ５２……マゼンタ現像装置 ５３……シアン現像装置 ５４……イエロー現像装置 ５５ａ〜５５ｄ……保持部 ５１０……現像ローラ ５１１……金属管 ５１２……表面層 ５２０……シール部材 ５３０……収容部 ５４０……ハウジング ５５０……トナー供給ローラ 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 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 ９６……レジローラ Ｐ１……記録媒体 Ｔ……トナー Ｘ、Ｘ１、Ｘ２……回転軸（中心軸）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転造装置、現像ローラの製造方法、現像ローラ、現像装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程などの一連の画像形成プロセスによって、紙などの記録媒体上に、トナーからなる画像を形成する。
このような画像形成装置には、感光体上の静電的な潜像をトナー像として可視化する現像装置が備えられている。かかる現像装置は、トナーを担持する現像ローラ（現像剤担持体）を有し、現像ローラから感光体へトナーを付与することにより、感光体上の潜像をトナー像として可視化する。
【０００３】
一般に、現像ローラの外周面には、トナーを担持させやすくするために、粗面化されていて、微細な凹凸部が形成されている。
このような微細な凹凸部を形成する方法としては、従来、一般にブラスト処理が用いられているが、転造用ダイスをワークに押圧して凹凸部を形成する転造法を用いることが提案されている。転造法は、ブラスト処理とは異なり、規則的な凹凸部を形成することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１にかかる転造法では、転造用ダイスに対しワークをその軸線方向に移送させながら転造（いわゆる通し転造）する。すなわち、特許文献１では、凹凸部を形成するに際し、ワークの軸線に対し転造用ダイスの軸線を若干傾斜させて配置した状態で、転造用ダイスおよびワークを互いに回転させながら押圧させる。
また、かかる転造法に用いる転造用ダイスは、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成されている。そして、この転造用ダイスは、各凸条の頂部と転造用ダイスの軸線との距離が一定（外径が一定）に形成されたストレート部と、そのストレート部の一端側に設けられた食付き部と、ストレート部の他端側に設けられた逃げ部とを有している。
【０００５】
食付き部および逃げ部は、それぞれ、外側へ向け各凸条の頂部と転造用ダイスの軸線との距離が漸減するようにテーパ状をなしている。これにより、ワークに対する転造用ダイスの食付きをよくしたり、ワークの移送を安定化する。
しかし、特許文献１にかかる転造法では、ワークの送り量を大きくする、つまりダイスの傾斜角を大きくすると、送り周期ごとにワークの周方向に沿ったスジが形成されてしまう。そのため、形成された凹凸部は、その凹部の深さや凸部の高さにバラツキが生じてしまう。このような凹凸部を有するローラを現像ローラとして用いると、濃淡ムラを生じてしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５４２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する現像ローラを得ることができる転造装置および製造方法、かかる転造装置または製造方法により製造された現像ローラ、および、かかる現像ローラを備えた信頼性の高い現像装置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】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の転造装置は、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成された転造用ダイスと、
円筒状または円柱状をなすワークの軸線に対し前記転造用ダイスをその軸線が所定の傾斜角で傾斜するように設置し、前記ワークの外周面に前記転造用ダイスをその軸線まわりに回転させながら押圧させることにより、前記転造用ダイスに対し前記ワークをその軸線方向に前記ワークの１回転あたり前記所定の傾斜角に応じた所定の送り量Ｌ１で相対的に移動させる送り手段とを備え、
前記ワークの外周面と前記転造用ダイスの外周面との前記押圧により、前記各凸条により前記ワークの周方向に対し傾斜するように溝を形成するものであり、
前記転造用ダイスは、その軸線を含む断面でみたときに、その軸線方向での中央部に前記各凸条の頂部と当該軸線との距離がほぼ一定に形成されたストレート部と、該ストレート部の両端のそれぞれから外側へ向け前記各凸条の頂部と当該軸線との距離が漸減するように、前記各凸条の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部とを備え、
前記１対の湾曲部のうちの少なくとも前記ワークの搬送方向下流側の湾曲部において、当該湾曲部の軸線方向での幅は前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、前記ストレート部での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ１とし、前記湾曲部における前記ストレート部との境界部から前記所定の送り量Ｌ１分離間した部位での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
これにより、１対の湾曲部のうちの少なくとも一方の湾曲部とストレート部との境界部付近に角部が形成されるのを防止しつつ、当該湾曲部がワークを安定的に案内し得る幅を有するものとなる。そのため、前記角部に起因してワークの送り周期ごとにスジが発生するのを防止しつつ、ワークの外周面に凹凸部を形成することができる。その結果、得られる凹凸部の凹部の深さや凸部の高さのバラツキを抑えることができる。したがって、このような転造装置を用いて現像ローラを製造すると、優れた現像特性を有する現像ローラを得ることができる。また、ワークの送り量を大きくしてもワークの送り周期ごとのスジの発生を防止することができるため、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラを得ることができる。
【００１０】
本発明の転造装置では、前記各湾曲部において、当該各湾曲部の幅が前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることが好ましい。
これにより、ワークに対する凸条の食付きを優れたものとしつつ、スジの発生を防止することができる。
本発明の転造装置では、前記ワークの半径をｒ３としたときに、ｒ１／ｒ３は、５〜２０であることが好ましい。
これにより、転造用ダイスの傾斜角を抑えてワークの搬送を安定なものとしつつ、ワークの送り量Ｌ１を大きくすることができる。そのため、より確実に、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラを得ることができる。
【００１１】
本発明の転造装置では、前記所定の傾斜角は、０．１〜５°であることが好ましい。
これにより、現像ローラの現像特性を優れたものとしつつ低コスト化を図ることができる。
本発明の転造装置では、前記所定の送り量Ｌ１は、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。
これにより、現像ローラの現像特性を優れたものとしつつ低コスト化を図ることができる。
【００１２】
本発明の転造装置では、前記転造用ダイスは、前記ワークを狭圧するように１対設けられ、前記一方の転造用ダイスにより複数の第１の溝を形成するとともに、前記他方の転造用ダイスにより前記複数の第１の溝に交差する複数の第２の溝を形成するように構成されていることが好ましい。
これにより、現像ローラに適した凹凸部を簡単かつ確実に形成することができる。
【００１３】
本発明の現像ローラの製造方法は、転造加工の対象物である円筒状または円柱状のワークを用意する工程と、
前記ワークの外周面にその軸線方向に相対的に移動させながら転造用ダイスを押圧することにより、トナーを担持するための溝を形成する工程とを有し、
前記転造用ダイスは、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成されているとともに、
前記転造用ダイスは、その軸線を含む断面でみたときに、その軸線方向での中央部に前記各凸条の頂部と当該軸線との距離がほぼ一定に形成されたストレート部と、該ストレート部の両端のそれぞれから外側へ向け前記各凸条の頂部と当該軸線との距離が漸減するように、前記各凸条の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部とを備えるものであり、
前記溝を形成する工程では、前記ワークの軸線に対し前記転造用ダイスをその軸線が所定の傾斜角で傾斜するように設置し、前記ワークの外周面に前記転造用ダイスをその軸線まわりに回転させながら押圧させることにより、前記転造用ダイスに対し前記ワークをその軸線方向に前記ワークの１回転あたり前記所定の傾斜角に応じた所定の送り量Ｌ１で相対的に移動させつつ、
前記ワークの外周面と前記転造用ダイスの外周面との前記押圧により、前記各凸条により前記ワークの周方向に対し傾斜するように溝を形成し、
前記１対の湾曲部のうちの少なくとも前記ワークの搬送方向下流側の湾曲部において、当該湾曲部の軸線方向での幅は前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、前記ストレート部での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ１とし、前記湾曲部における前記ストレート部との境界部から前記所定の送り量Ｌ１分離間した部位での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることを特徴とする。
これにより、優れた現像特性を有する現像ローラを得ることができる。
【００１４】
本発明の現像ローラは、本発明の現像ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、優れた現像特性を有する現像ローラを提供することができる。
本発明の現像装置は、本発明の現像ローラを備えたことを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する現像装置を提供することができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の現像装置を備えたことを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の転造装置、現像ローラの製造方法、現像ローラ、現像装置、および画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図、図２は、図１に示す画像形成装置に備えられた現像装置の概略構成を示す模式的断面図である。なお、以下の説明では、図中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００１６】
（画像形成装置）
まず、図１に基づいて、画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタ（以下、単に「プリンタ」と言う）１０について説明する。
図１に示すように、プリンタ１０は、潜像を担持し図中矢印方向に回転する感光体２０を有し、その回転方向（時計方向）に沿って帯電ユニット３０、露光ユニット４０、現像ユニット５０、一次転写ユニット６０および中間転写体７０、クリーニングユニット７５がこの順に配設されている。また、プリンタ１０は、図１の下部に、紙などの記録媒体Ｐ１を給紙する給紙トレイ９２を有し、該給紙トレイ９２からの記録媒体Ｐ１の搬送方向下流に向かって、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０が順次配設されている。
【００１７】
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とを有し、その軸線回りに図１中矢印方向（時計方向）に回転可能となっている。帯電ユニット３０は、コロナ帯電などにより感光体２０の表面を一様に帯電させるための装置である。
露光ユニット４０は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受け、これに応じて、一様に帯電された感光体２０にレーザ光を所望のパターンで照射することにより、感光体２０の外周面に静電的な潜像（静電潜像）を担持（形成）させる装置である。
【００１８】
現像ユニット５０は、ブラック現像装置５１、マゼンタ現像装置５２、シアン現像装置５３およびイエロー現像装置５４の４つの現像装置を有し、これらの現像装置を感光体２０上の潜像に対応して選択的に用いて、前記潜像を感光体２０上においてトナー像として可視化する装置である。ブラック現像装置５１はブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像装置５２はマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像装置５３はシアン（Ｃ）トナー、イエロー現像装置５４はイエロー（Ｙ）トナーを用いてそれぞれ現像を行う。
【００１９】
本実施形態における現像ユニット５０は、前述の４つの現像装置５１、５２、５３、５４を選択的に（所定の順序で）感光体２０に対向することができるように、回転可能となっている。具体的には、この現像ユニット５０では、軸５０ａを中心として回転可能な保持体の４つの保持部５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにそれぞれ４つの現像装置５１、５２、５３、５４が保持されており、前記保持体の回転により、各現像装置５１、５２、５３、５４がそれらの相対位置関係を維持したまま、感光体２０に選択的に対向するようになっている。なお、各現像装置の詳細な構成については後述する。
【００２０】
一次転写ユニット６０は、感光体２０に形成されたトナー像を中間転写体７０に転写するための装置である。
中間転写体７０は、エンドレスのベルトで構成されており、図１に示す矢印方向に、感光体２０とほぼ同じ周速度にて回転駆動（循環）される。中間転写体７０上には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのうちの少なくとも１色のトナー像が担持され、例えばフルカラー画像の形成時に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が形成される。
【００２１】
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やフルカラーなどのトナー像を、紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐ１に転写するための装置である。
定着ユニット９０は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐ１を加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体Ｐ１上に融着させて永久像として定着させ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との間で感光体２０の表面に当接する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。
【００２２】
次に、このように構成されたプリンタ１０の動作を説明する。
まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体２０、現像ユニット５０の各現像装置５１、５２、５３、５４に対応して設けられた後述の現像ローラ５１０（図２、図３参照）、および中間転写体７０が回転を開始する。そして、感光体２０は、回転することによって帯電ユニット３０により順次帯電される。
【００２３】
感光体２０上の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光ユニット４０と対向する露光位置に至り、露光ユニット４０によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置５４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体２０上にイエロートナー像が形成される。このとき、現像ユニット５０は、イエロー現像装置５４が、前記現像位置にて感光体２０と対向している（図１参照）。
【００２４】
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。具体的には、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（一次転写バイアス）が印加されているため、該一時転写電圧によって感光体２０上に形成されたイエロートナー像が中間転写体７０に吸着される。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。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第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各色のトナー像が、中間転写体７０に重なり合って転写される。これにより、中間転写体７０上には、フルカラートナー像が形成される。
【００２５】
一方、記録媒体Ｐ１は、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４、レジローラ９６によって二次転写ユニット８０へ搬送される。
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ユニット８０が配置された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Ｐ１に転写される。具体的には、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（二次転写バイアス）が印加されているので、該二次転写電圧によって中間転写体７０上に形成されたフルカラートナー像が、中間転写体７０および二次転写ユニット８０の間に介在する記録媒体Ｐ１に吸着されて転写される。
【００２６】
記録媒体Ｐ１に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット９０によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐ１上に融着され、これにより定着されたトナー像が得られる。
一方、感光体２０は、一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット７５のクリーニングブレード７６によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、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、クリーニングユニット７５内の残存トナー回収部（図示しない）に回収される。
【００２７】
（現像装置）
次に、現像ユニット５０の現像装置５１、５２、５３、５４について詳細に説明するが、これらは、ほぼ同一の構成であるため、以下、図２に基づき、イエロー現像装置５４を代表的に説明する。
図２に示すイエロー現像装置５４は、イエロートナーであるトナーＴを収容するハウジング５４０と、トナー担持体たる現像ローラ５１０と、この現像ローラ５１０にトナーＴを供給するトナー供給ローラ５５０と、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴの層厚を規制する規制ブレード５６０とを有している。
【００２８】
ハウジング５４０は、その内部空間として形成された収容部５３０内にトナーＴを収容する。ハウジング５４０では、収容部５３０の下部に形成された開口およびその近傍において、トナー供給ローラ５５０および現像ローラ５１０が互いに圧接回転可能に支持されている。また、ハウジング５４０には、規制ブレード５６０が取り付けられていて、これが現像ローラ５１０に圧接されている。さらに、ハウジング５４０には、前記開口におけるハウジング５４０と現像ローラ５１０との間からのトナーの漏れを防止するためのシール部材５２０が取り付けられている。
【００２９】
現像ローラ５１０は、外周部にトナーＴを保持（担持）して、該保持されたトナーＴを感光体２０へ付与する（すなわち、保持されたトナーＴを感光体２０と対向する現像位置に搬送する）ものである。また、現像ローラ５１０は、軸線まわりに回転可能な円柱状物であり、本実施形態では、感光体２０の回転方向と逆の方向に回転する。
また、本実施形態では、イエロー現像装置５４による現像時に、現像ローラ５１０と感光体２０とが微小間隙をもって、非接触状態で対向する。そして、現像ローラ５１０と感光体２０との間に交番電界を印加する（以下、この状態を「電界印加状態」という）ことにより、トナーＴを現像ローラ５１０上から感光体２０へ飛翔させて、感光体２０上の潜像についての現像が行われる。
【００３０】
トナー供給ローラ５５０は、収容部５３０に収容されたトナーＴを現像ローラ５１０に供給する。このトナー供給ローラ５５０は、ポリウレタンフォーム等からなり、弾性変形された状態で現像ローラ５１０に圧接している。本実施形態では、トナー供給ローラ５５０は、現像ローラ５１０の回転方向と逆の方向に回転する。なお、トナー供給ローラ５５０は、収容部５３０に収容されたトナーＴを現像ローラ５１０に供給する機能を有するだけでなく、現像後に現像ローラ５１０に残存しているトナーＴを現像ローラ５１０から剥ぎ取る機能をも有している。
【００３１】
規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴの層厚を規制するとともに、その規制時における摩擦帯電により、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴに電荷を付与する。この規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０の回転方向にて現像位置の上流側のシール部材としても機能している。この規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０の軸方向に沿って当接される当接部材としてのゴム部５６０ａと、このゴム部５６０ａを支持する支持部材としてのゴム支持部５６０ｂとを有している。ゴム部５６０ａは、シリコンゴム、ウレタンゴム等を主材料として構成され、ゴム支持部５６０ｂは、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０側に付勢する機能も有するため、リン青銅、ステンレス等のバネ性（弾性）を有するシート状の薄板が用いられる。ゴム支持部５６０ｂは、その一端がブレード支持板金５６２に固定されている。ブレード支持板金５６２は、ハウジング５４０に取り付けられ、シール部材５２０もハウジング５４０に取り付けられる。さらに現像ローラ５１０が取り付けられた状態で、ゴム部５６０ａは、ゴム支持部５６０ｂの撓みによる弾性力によって、現像ローラ５１０に押しつけられている。
また、本実施形態では、規制ブレード５６０の現像ローラ５１０側とは逆側には、ブレード裏部材５７０が設けられ、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するとともに、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０へ押圧して、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０に押しつけている。
【００３２】
本実施形態では、規制ブレード５６０の自由端部、すなわち、ブレード支持板金５６２に支持されている側とは逆側の端部は、その端縁で現像ローラ５１０に接触せずに、端縁から若干離れた部位で現像ローラ５１０に接触している。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、現像ユニット５０の現像装置５１、５２、５３の各部の構成、作用、効果も、前記現像装置５４と同様である。
【００３３】
（現像ローラ）
次に、図３〜図５に基づき、本発明の現像ローラ５１０について詳細に説明する。
図３は、図２に示す現像装置に備えられた現像ローラの概略構成を示す平面図、図４は、図３に示す現像ローラに形成された溝の拡大平面図、図５は、図４中のＡ−Ａ線断面図である。
【００３４】
図３に示すように、現像ローラ５１０は、円柱状の本体３００と、該本体３００の回転軸（中心軸）Ｘに沿って本体３００の両端からそれぞれ突出し、本体３００の外径より縮径した１対の縮径部３１０とを有している。
この現像ローラ５１０の本体３００は、アルミニウム、ステンレス、鉄等のような金属材料を主材料として構成されている。これにより、後述する溝２を例えば転造（転写法）によって本体３００（現像ローラ５１０）の外周部３０１に形成するとき、当該溝２を容易かつ確実に形成することができる。また、トナーＴが本体３００の外周部３０１上を搬送することで、トナーＴを効率よく帯電させることができる。
【００３５】
本実施形態では、本体３００は、図５に示すように、金属材料を主材料として構成された金属管５１１と、この金属管５１１の外周面を覆うように設けられたニッケルメッキ、クロムメッキ等の表面層５１２とで構成されている。なお、表面層５１２は、省略することができる。
また、本体３００の外径（直径）は、特に限定されないが、例えば、１０〜３０ｍｍであるのが好ましく、１５〜２０ｍｍであるのがより好ましい。
【００３６】
本体３００の外周部３０１には、図３に示すように、トナーＴの粒子が入る溝２が形成されている。この溝２は、互いにほぼ平行な複数の第１の溝２１と、この第１の溝２１に交差（本実施形態ではほぼ直交）するとともに、互いにほぼ平行な複数の第２の溝２２とで構成されている。すなわち、外周部３０１には、複数の第１の溝２１と複数の第２の溝２２とが格子状をなすように形成されている。そのため、互いに隣接する１対の第１の溝２１と、互いに隣接する１対の第２の溝２２とで囲まれた領域には、凸部３が形成されている。この凸部３の頂部３１は、平坦面をなしている。
【００３７】
図３に示すように、第１の溝２１は、外周部３０１に沿って螺旋状をなすように形成されている。言い換えすれば、第１の溝２１は、外周部３０１の周方向に対して傾斜する方向に延在している。
また、図５に示すように、第１の溝２１は、その横断面形状が略台形をなしている。なお、第２の溝２２の構成は、前述したように延在方向が異なる以外は、第１の溝２１の構成と同様である。なお、説明の便宜上、図４では、第１の溝２１および第２の溝２２を模式的に示している。
このような溝２は規則的かつ均一であるため、現像ローラ５１０上に均一かつ最適な量のトナーＴを担持させることが、また、現像ローラ５１０の外周面でのトナーの転動性（転がりやすさ）も均一なものとすることができる。その結果、トナーの局所的な帯電不良や搬送不良を防止して、優れた現像特性を発揮させることができる。
【００３８】
また、ブラスト処理により得られたものと異なり、このような溝２（凹凸部）は、その凸部３の先端の幅が比較的太いため、優れた機械的強度を有する。特に、溝２は、後述するように転造用ダイスを用いた転造処理によって得られるものであるため、押圧された部分の強度が向上し、切削加工のような処理で得られたものと比しても、優れた機械的強度を有する。このような溝２を有する現像ローラ５１０は、前述したような規制ブレード５６０やトナー供給ローラ５５０などの摺動を受けていても、優れた耐久性を発揮することができる。したがって、このような現像ローラ５１０は、乾式一成分非磁性トナーを用いる現像装置に好適に用いることができる。また、凸部３の先端（頂部３１）の幅が比較的太いため、磨耗しても形状変化が少なく、磨耗により現像特性が急激に低下することも防止して、長期にわたり優れた現像特性を発揮することができる。
このような第１の溝２１および第２の溝２２のそれぞれの幅は、トナーＴの平均粒径よりも大きい。これにより、形成された溝２に確実にトナーＴを担持（保持）させることができる。
【００３９】
特に、各第１の溝２１および各第２の溝２２の幅のそれぞれの幅（最大幅）をＡとし、トナーＴ（現像剤）の平均粒径をｄとしたとき、Ａ／ｄは、２〜２０であるのが好ましく、Ａ／ｄは、４〜１０であるのがより好ましい。これにより、現像ローラ５１０は、その溝２にトナーＴ（現像剤）を均一かつ最適な量で担持することができる。これに対し、Ａ／ｄが前記下限値未満であると、溝２の形状や凸部３の配置などによっては、トナーが溝２内に入り込まず転動性が悪化し帯電不良を生じたり、トナーＴが溝内に入っても溝２内に滞留してフィルミングを生じる傾向となる。一方、Ａ／ｄが前記上限値を超えると、溝２の形状や凸部３の配置などによっては、現像ローラ５１０に担持されるトナー量が少なく搬送不良を生じたり、トナーが凸部３に接触する機会が少なくなり転動性が悪化し、帯電不良を生じる場合がある。
【００４０】
また、各第１の溝２１および各第２の溝２２のそれぞれの深さをＤとし、トナーＴ（現像剤）の平均粒径をｄとしたとき、Ｄ／ｄは、０．５〜２であるのが好ましく、０．９〜１．３であるのがより好ましい。これにより、得られる現像ローラ５１０は、その溝２にトナーＴを均一かつ最適な量で担持することができる。これに対し、Ｄ／ｄが前記下限値未満であると、溝２の形状などによっては、凸部３に引っ掛かりにくく、トナーＴの転動性が悪化し、帯電不良を生じやすくなる。一方、Ｄ／ｄが前記上限値を超えると、溝２の形状などによっては、溝２内のトナーが現像ローラ５１０および規制ブレード５６０のいずれにも接触せずに帯電不良を生じる場合がある。
ここで、トナーＴの平均粒径の具体的な範囲としては、例えば、１〜１０μｍであるのが好ましく、１〜７μｍであるのがより好ましい。このような平均粒径の範囲のトナーＴを用いれば、トナーＴが溝２内に積み重なって収容されることがなく、外周部３０１上を滑らかに転動するので、トナーＴが確実かつ均一に帯電される。
【００４１】
（現像ローラの製造方法）
次に、図６ないし図１１に基づいて、本発明の現像ローラの製造方法の一例として、前述した現像ローラ５１０の製造方法の一例を説明する。
図６は、本発明の実施形態にかかる現像ローラの製造方法を説明するための図、図７は、図５に示す製造方法においてワークの外周面に溝を形成する転造装置の概略構成を示す斜視図、図８は、図７に示す転造装置の拡大側面図、図９は、図７に示す転造装置に備えられた転造用ダイスの部分拡大横断面図、図１０は、図９に示す転造用ダイスの凸条の一例を説明するための部分拡大図である。
現像ローラ５１０の製造方法は、［１］現像ローラ５１０となるべきワークを用意する工程と、［２］このワークの外周面に溝２を形成する工程とを有する。
【００４２】
以下、各工程を順次詳細に説明する。
［１］ワークを用意する工程
まず、図６（ａ）に示すように、現像ローラ５１０となるべきワーク４００を用意する。
このワーク４００は、現像ローラ５１０となるべきものであり、円柱状の本体４０１と、該本体４０１の中心軸に沿って本体４０１の両端からそれぞれ突出し、本体４０１の外径より縮径した１対の縮径部４１０とを有している。
その後、必要に応じて、センタレス研磨などを用いて、ワーク４００の本体４０１の軸線と、縮径部４１０の軸線とが一致するように、ワーク４００の外周面を研削する。
【００４３】
［２］溝を形成する工程
次に、図６（ｂ）に示すように、ワーク４００の本体４０１の外周面に、溝２を形成する。
以下、溝２の形成について、図７ないし図１０に基づいて、詳細に説明する。
溝２の形成に際しては、例えば、図７に示すような転造装置２００を用いる。
【００４４】
図７に示す転造装置２００は、いわゆる通し転造（歩み転造）方式により、転造を行うものである。このような転造装置２００は、ワーク４００をその下方から支持する基台２１０と、基台２１０上のワーク４００をその両側から押圧する第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０（１対の転造用ダイス）とを有している。
基台２１０は、ワーク４００をその軸線Ｘまわりに回転可能に支持する。
【００４５】
第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０は、それぞれ、転造加工の対象物であるワーク４００の外周面に押圧させることにより、トナーを担持するための溝２を形成する転造用ダイスである。
この第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０は、それぞれ、ローラ状をなし、各軸線まわりに回転可能となっている。
【００４６】
このような第１の転造用ダイス２２０は、前述した基台２１０に対し固定的に設けられた送り手段２４０によって、軸線Ｘ１がワーク４００の軸線Ｘに対し若干傾斜した状態で支持されているとともに、軸線Ｘ１まわりに回転駆動される。これと同様に、第２の転造用ダイス２３０は、基台２１０に対し固定的に設けられた送り手段２５０によって、軸線Ｘ２がワーク４００の軸線Ｘに対し若干傾斜した状態で支持されているとともに、軸線Ｘ２まわりに回転駆動される。
【００４７】
これら送り手段２４０、２５０は、軸線Ｘに対し軸線Ｘ１および軸線Ｘ２の位置および姿勢を一定に保つように、図示しない支持手段によって基台２１０に対し支持されている。
より具体的には、図７に示すように、第１の転造用ダイス２２０は、その軸線Ｘ１がワーク４００の軸線Ｘに対し傾斜角θで傾斜するように設置されている。そして、第１の転造用ダイス２２０は、その軸線Ｘ１まわりに回転可能となっている。
【００４８】
一方、第２の転造用ダイス２３０は、その軸線Ｘ２がワーク４００の軸線Ｘに対し第１の転造用ダイス２２０の軸線Ｘ１とは反対側に傾斜角θで傾斜するように設置されている。そして、第２の転造用ダイス２３０は、その軸線Ｘ２まわりに回転可能となっている。
そして、第１の転造用ダイス２２０には、図８に示すように、複数の第１の溝２１を形成するための複数の凸条（凸部）２２１が形成されている。複数の凸条２２１は、ピッチｐ１にて間隔を隔てて互いに平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在している。
【００４９】
一方、第２の転造用ダイス２３０には、複数の第２の溝２２を形成するための複数の凸条（凸部）２３１が形成されている。複数の凸条２３１は、ピッチｐ２にて間隔を隔てて互いに平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在している。
このような第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０をワーク４００をその両側から押圧しつつ互いに逆方向に回転すると、図７中矢印で示すように、ワーク４００がその軸線方向に搬送されながら、第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０による加工が行われる。
その際、第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０に対しワーク４００がその軸線Ｘ方向にワーク４００の１回転あたり所定の送り量Ｌ１で相対的に移動（移送）される。この送り量Ｌ１は、前述した傾斜角θに対応したものである。
【００５０】
このような１対の転造用ダイス（第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０）を用いることにより、１つの転造用ダイスで前述したような溝２を形成するのに比し簡単かつ確実に、現像ローラ５１０に適した溝２を形成することができる。
すなわち、第１の溝２１の形成と第２の溝２２の形成とは、別々の転造用ダイスを用いて行うので、それぞれの転造用ダイスに互いに平行な複数の凸条を設けるだけですみ、転造用ダイスの形状を簡単なものとし、また、溝２の形成を容易なものとすることができる。
【００５１】
このような第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、ワーク４００よりも硬質な材料、例えば、ＳＫＤ、ＳＫＨ、ＳＬＤなどが好適に用いられる。
また、凸条２２１同士のピッチｐ１および凸条２３１同士のピッチｐ２としては、それぞれ、特に限定されないが、５０〜１５０μｍであるのが好ましく、５０〜１００μｍであるのがより好ましい。本実施形態では、ピッチｐ２は、ピッチｐ１に等しい。なお、溝２の形態等によっては、ピッチｐ１とピッチｐ２とは、互いに異なっていてもよい。
【００５２】
以下、第１の転造用ダイス２２０について詳細に説明する。なお、第２の転造用ダイス２３０については、第１の転造用ダイス２２０と同様であるので、その説明を省略する。
前述したような第１の転造用ダイス２２０は、前述したように、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条２２１が形成されている。
【００５３】
図９に示すように、このような第１の転造用ダイス２２０は、その軸線Ｘ１方向での中央部に各凸条２２１の頂部と当該軸線Ｘ１との距離がほぼ一定に形成されたストレート部２２２と、ストレート部２２２の両端のそれぞれから外側へ向け各凸条２２１の頂部と当該軸線Ｘ１との距離が漸減するように、各凸条２２１の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部（食付き部、逃げ部）２２３、２２４とを備えている。なお、以下では、各凸条２２１の頂部と軸線Ｘとの距離を「半径」とも言う。
【００５４】
食付き部である湾曲部２２３は、その軸線Ｘ１を含む断面でみたときに、ストレート部２２２の一端（図９にて右側の端）から外側へ向け各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離が漸減するように、各凸条２２１の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲している。これと同様に、逃げ部である湾曲部２２４は、その軸線Ｘ１を含む断面でみたときに、ストレート部２２２の他端（図９にて左側の端）から外側へ向け各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離が漸減するように、各凸条２２１の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲している。これら凸状の湾曲の程度は、それぞれ、後述するような段差Ｌ２の条件（すなわちｒ１−ｒ２の条件）かつ、Ｗ２およびＷ３がワーク４００の１回転あたりの送り量Ｌ１より大きいことを満たすものであれば、特に限定されないが、曲率半径が２０〜１５０ｍｍであるのが好ましく、６０〜１５０ｍｍであるのがより好ましい。これにより、多少傾斜角θが変動しても、安定的に転造を行うことができる。
【００５５】
これら１対の湾曲部２２３、２２４は、それぞれ、前述したような送り量Ｌ１との関係が最適化された構成を有している。以下、送り量Ｌ１との関係に関する湾曲部２２３の構成を説明する。なお、湾曲部２２３の構成に関しては、湾曲部２２４の構成と同様であるので、その説明を省略する。
湾曲部２２４にあっては、湾曲部２２４の軸線（すなわち第１の転造用ダイス２２０の軸線Ｘ１）方向での幅Ｗ３が送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ストレート部２２２と湾曲部２２４との境界部２２５における各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離（半径）をｒ１とし、境界部２２５から外側へ送り量Ｌ１分離間した部位における各凸条２２１の頂部と軸線Ｘ１との距離（半径）をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２（図９に示す段差Ｌ２）が５μｍ以下である。
【００５６】
このように湾曲部２２４の幅Ｗ３と曲率半径を送り量Ｌ１との関係で最適化することにより、湾曲部２２４とストレート部２２２との境界部２２５付近に角部が形成されるのを防止しつつ、湾曲部２２４がワーク４００を安定的に案内し得る幅Ｗ３を有するものとなる。
そのため、前述したような角部に起因してワーク４００の送り周期ごとにスジ（以下、単に「スジ」とも言う。）が発生するのを防止しつつ、ワーク４００の外周面に溝２（第１の溝２１）を形成することができる。その結果、得られる溝２の深さや凸部３の高さのバラツキを抑えることができる。
【００５７】
したがって、このような転造装置２００を用いて現像ローラ５１０を製造すると、優れた現像特性を有する現像ローラ５１０を得ることができる。また、ワーク４００の送り量Ｌ１を大きくしてもワーク４００の送り周期ごとのスジの発生を防止することができるため、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラ５１０を得ることができる。また、１対の湾曲部２２３、２２４を設けることで、ストレート部２２２の幅を小さくして、第１の転造用ダイス２２０および第２の転造用ダイス２３０を小型化することができ、この点でも、低コスト化を図ることができる。
【００５８】
特に、逃げ部、すなわち、ワーク４００の搬送方向下流側の湾曲部２２４において、湾曲部２２４の幅Ｗ３が送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ｒ１−ｒ２、すなわち段差Ｌ２が５μｍ以下であるため、ワーク４００の走行安定性を極めて優れたものとしつつ、スジの発生を防止することができる。特に、逃げ部である湾曲部２２４の幅Ｗ３と曲率半径を前述したように送り量Ｌ１との関係で最適化することで、スジの発生を効果的に防止でき、本発明の効果が顕著となる。
【００５９】
また、食付き部、すなわち、ワーク４００の搬送方向上流側の湾曲部２２３においても、湾曲部２２３の幅Ｗ２が送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ｒ１−ｒ２、すなわち段差Ｌ２が５μｍ以下であるため、ワーク４００に対する凸条２２１の食付きを優れたものとしつつ、スジの発生を防止することができる。
ここで、段差Ｌ２（すなわちｒ１−ｒ２）は、０よりも大きく５μｍ以下であれば、特に限定されないが、ダイスの製造上の限界などの理由から、１〜４．５μｍ程度であるのが好ましい。
【００６０】
また、ストレート部２２２の半径ｒ１は、第１の転造用ダイス２２０の最大半径に等しいものであり、特に限定されないが、１００〜２００ｍｍであるのが好ましく、１２０〜１８０ｍｍであるのがより好ましい。
また、ワーク４００の半径をｒ３としたときに、ｒ１／ｒ３は、５〜２０であるのが好ましく、７〜１５であるのがより好ましい。これにより、第１の転造用ダイス２２０の傾斜角θを抑えてワーク４００の搬送を安定なものとしつつ、ワーク４００の送り量Ｌ１を大きくすることができる。そのため、より確実に、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラ５１０を得ることができる。
【００６１】
これに対し、ｒ１／ｒ３が前記下限値未満であると、送り量Ｌ１が小さくなるとともに、各第１の溝２１の形成が各凸条２２１による少ない押圧回数で行われるため、第１の転造用ダイス２２０の軸線方向での幅やワーク４００の構成材料などによっては、形成される溝２や凸部３の寸法精度が悪くなったり、第１の転造用ダイス２２０の磨耗が著しく早くなったりする場合がある。一方、ｒ１／ｒ３が前記上限値を超えると、第１の転造用ダイス２２０の大型化および高コスト化を招く。
【００６２】
また、ワーク４００の軸線Ｘに対する第１の転造用ダイス２２０の軸線Ｘ１の傾斜角θは、０．１〜５°であるのが好ましく、０．５〜１．５°であるのがより好ましい。これにより、現像ローラ５１０の現像特性を優れたものとしつつ低コスト化を図ることができる。
これに対し、傾斜角θが前記下限値未満であると、送り量Ｌ１が小さくなって生産性の低下を招いたり、第１の転造用ダイス２２０の大型化および高コスト化を招いたりする。一方、傾斜角θが前記上限値を超えると、ワーク４００の走行安定性が低下して、ワーク４００の走行安定性が低下して、形成される溝２や凸部３の寸法精度が悪くなったりする場合がある。
【００６３】
また、第１の転造用ダイス２２０に対するワーク４００の送り量Ｌ１は、０．１〜５ｍｍであるのが好ましく、０．５〜１．５ｍｍであるのが好ましい。これにより、現像ローラ５１０の現像特性を優れたものとしつつ低コスト化を図ることができる。
これに対し、送り量Ｌ１が前記下限値未満であると、生産性の低下を招き、その結果、現像ローラ５１０の高コスト化を招いてしまう。一方、送り量Ｌ１が前記上限値を超えると、第１の転造用ダイス２２０の大型化および高コスト化を招いたり、ワーク４００の走行安定性が低下して、形成される溝２や凸部３の寸法精度が悪くなったりする場合がある。
【００６４】
また、ストレート部２２２の幅Ｗ１は、特に限定されないが、０．５〜５０ｍｍであるのが好ましく、４〜３０ｍｍであるのがより好ましい。
また、湾曲部２２３の幅Ｗ２は、前述したような送り量Ｌ１よりも大きければ特に限定されないが、０．５〜３０ｍｍであるのが好ましく、１〜５ｍｍであるのがより好ましい。
また、湾曲部２２４の幅Ｗ３は、前述したような送り量Ｌ１よりも大きければ特に限定されないが、０．５〜３０ｍｍであるのが好ましく、１〜５ｍｍであるのがより好ましい。
【００６５】
ここで、ストレート部２２２における凸条２２１の高さをＤ１とし、湾曲部２２４における凸条２２１の高さをＤ２としたとき、高さＤ１と高さＤ２とは同じであっても異なっていてもよい。
また、図１０に示すように、ストレート部２２２側から外側へ向け各凸条２２１の高さが漸減していしていてもよいし、図１１に示すように、ストレート部２２２側から外側へ向け各凸条２２１の高さがほぼ一定であってもよい。
【００６６】
以上説明したように、本発明にかかる転造装置２００は、各湾曲部２２３、２２４の幅および曲率半径を送り量Ｌ１との関係で最適化したため、生産性を向上させて低コスト化を図りつつ、優れた現像特性を有する良品質な現像ローラ５１０を得ることができる。
以上のようにして転造用ダイスを用いて溝２を形成した後に、その表面に、必要に応じて、メッキ処理を施す。これにより、得られる溝２の機械的強度をさらに優れたものとすることができる。
【００６７】
このようなメッキ処理の方法としては、特に限定されないが、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ、電気メッキ、硬質クロムメッキなどを好適に用いることができる。
また、メッキの厚さは、２〜１０μｍ程度であるのが好ましい。
以上のようにして現像ローラ５１０を製造することができる。
このような現像ローラ５１０は、優れた現像特性を有する。また、このような現像ローラ５１０を備える現像ユニット（現像装置）５０やプリンタ（画像形成装置）１０は、高い信頼性を有する。
【００６８】
以上、本発明の転造装置、現像ローラの製造方法、現像ローラ、現像装置、および画像形成装置を図示の実施形態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、これらを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では１対の湾曲部２２３、２２４の双方の構成を送り量Ｌ１との関係で最適化をしたものを説明したが、１対の湾曲部２２３、２２４のいずれか一方の構成を送り量Ｌ１との関係で最適化してもよい。
また、湾曲部２２３の構成と湾曲部２２４の構成とは同じであっても異なっていてもよい。
【実施例】
【００６９】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
１．現像ローラの製造
（実施例１）
＜１＞まず、機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫＭ１１Ａで構成されたローラ状をなすワークを用意した。ここで、ワークとして、長さ３１４．５ｍｍ、直径１８ｍｍ（半径ｒ３＝９ｍｍ）の円柱状の本体の両端にそれぞれ縮径部が設けられたものを用いた。
【００７０】
＜２＞次に、図７ないし図９に示すような転造装置を用いた転造法により、ワークの外周面に、図４、図５および図１０に示すような溝を形成した。
ここで、用いた転造装置の各転造用ダイスの寸法、傾斜角等の主な条件は、次の通りである。
＜転造装置の条件＞
・転造用ダイスの外径（＝２×ｒ１） ：１５０ｍｍ
・転造用ダイスの傾斜角θ ：０．５°
・送り量Ｌ１ ：０．５ｍｍ
・ストレート部の幅Ｗ１ ：１０ｍｍ
・湾曲部（食付き部）の幅Ｗ２ ：３ｍｍ
・湾曲部（逃げ部）の幅Ｗ３ ：３ｍｍ
・湾曲部（食付き部）の曲率半径 ：１３０ｍｍ
・湾曲部（逃げ部）の曲率半径 ：１３０ｍｍ
・段差Ｌ２（＝ｒ１−ｒ２） ：１．０μｍ
・凸条のピッチｐ１、ｐ２ ：８０μｍ
・各凸条の周方向に対する傾斜角 ：４５°
・転造用ダイスの回転数 ：１５０ｒｐｍ
また、形成した溝の各部の寸法・角度等の主な条件は、次の通りである。
【００７１】
＜溝の各部の条件＞
・第１の溝・第２の溝の深さ ：５μｍ
・第１の溝と第２の溝との交差角度 ：９０°
・第１の溝・第２の溝のピッチｐ ：８０μｍ
・第１の溝・第２の溝の幅Ａ ：５５μｍ
【００７２】
＜３＞次に、鋼管の外周面上に、表面層を以下の形成条件にしたがって形成した。
＜表面層の形成条件＞
・形成方法 ：無電解メッキ法
・組成 ：Ｎｉ−Ｐ（Ｐの含有率：１０ｗｔ％）
・平均厚さ ：５μｍ
以上のようにして、現像ローラを製造した。
【００７３】
（実施例２〜１０）
転造用ダイスの各条件を表１に示すようにした以外は、前述した実施例１と同様にして、現像ローラを製造した。なお、表１では、各湾曲部の段差、幅、および曲率半径に関し、食付き部と逃げ部とで同じ構成のものは、１つの数値を記載し、食付き部と逃げ部とで異なる構成のものは、左側に食付き部の数値、右側に逃げ部の数値を記載している。
（比較例１〜９）
転造用ダイスの各条件を表１に示すようにした以外は、前述した実施例１と同様にして、現像ローラを製造した。
【００７４】
２．評価
各実施例および各比較例の現像ローラの表面を目視により観察するとともに、各現像ローラをプリンタ（エプソン社製、ＬＰ−９０００Ｃ）に組み込み、印字率５０％の画像を記録紙（富士ゼロックス社製、上質紙 Ｊ紙）上にプリントし、印字状態を目視により観察し、下記に示すようにして現像ローラの表面状態（スジの発生）および印字状態（ムラの発生）の評価を行った。その評価結果を表１に示す。
なお、トナーは、平均粒径６．５μｍのポリエステル系樹脂の組成の球形トナーを用いた。
【００７５】
＜現像ローラの表面状態＞
◎：スジが全く認められなかった。
○：スジがわずかに認められた。
×：スジが顕著に認められた。
＜印字状態＞
◎：ムラが全く認められなかった。
○：ムラがわずかに認められたが、実使用上問題のないレベルであった。
×：ムラが顕著に認められた。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１から明らかなように、本発明の実施例１〜１０では、いずれも、現像ローラのスジの発生が防止され、印字状態も優れていた。特に、実施例１〜９では、現像ローラの表面状態および印字状態ともに極めて優れていた。また、実施例１０は、実施例１〜９と比較すると評価結果が若干劣るものの、比較例９よりも優れ、良好な評価結果が得られた。
これに対して、各比較例の現像ローラでは、現像ローラの表面にスジが発生し、印字状態も実施例１〜１０に劣るものであった。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた現像装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図３】図２に示す現像装置に備えられた現像ローラの概略構成を示す平面図である。
【図４】図３に示す現像ローラに形成された溝の拡大平面図である。
【図５】図４中のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３に示す現像ローラの製造方法の工程の一例を説明するための図である。
【図７】図５に示す製造方法においてワークの外周面に溝を形成する転造装置の概略構成を示す斜視図である。
【図８】図７に示す転造装置の拡大側面図である。
【図９】図７に示す転造装置に備えられた転造用ダイスの部分拡大横断面図である。
【図１０】図９に示す転造用ダイスの凸条の一例を説明するための部分拡大図である。
【図１１】図９に示す転造用ダイスの凸条の他の例を説明するための部分拡大図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０……プリンタ ２……溝 ２０……感光体 ２００……転造装置 ２１……第１の溝 ２１０……基台 ２１１……側面 ２１２……底面 ２２……第２の溝 ２２０……第１の転造用ダイス ２２１、２３１……凸条 ２２３、２２４……湾曲部 ２２５……境界部 ２３０……第２の転造用ダイス ２４０、２５０……送り手段 ３……凸部 ３０……帯電ユニット ３１……頂部 ３００……本体 ３０１……外周部 ３１０……縮径部 ３２０……溝形成部 ４０……露光ユニット ４００……ワーク ４０１……本体 ４１０……縮径部 ５０……現像ユニット ５０ａ……軸 ５１……ブラック現像装置 ５２……マゼンタ現像装置 ５３……シアン現像装置 ５４……イエロー現像装置 ５５ａ〜５５ｄ……保持部 ５１０……現像ローラ ５１１……金属管 ５１２……表面層 ５２０……シール部材 ５３０……収容部 ５４０……ハウジング ５５０……トナー供給ローラ 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 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 ９６……レジローラ Ｐ１……記録媒体 Ｔ……トナー Ｘ、Ｘ１、Ｘ２……回転軸（中心軸）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成された転造用ダイスと、
円筒状または円柱状をなすワークの軸線に対し前記転造用ダイスをその軸線が所定の傾斜角で傾斜するように設置し、前記ワークの外周面に前記転造用ダイスをその軸線まわりに回転させながら押圧させることにより、前記転造用ダイスに対し前記ワークをその軸線方向に前記ワークの１回転あたり前記所定の傾斜角に応じた所定の送り量Ｌ１で相対的に移動させる送り手段とを備え、
前記ワークの外周面と前記転造用ダイスの外周面との前記押圧により、前記各凸条により前記ワークの周方向に対し傾斜するように溝を形成するものであり、
前記転造用ダイスは、その軸線を含む断面でみたときに、その軸線方向での中央部に前記各凸条の頂部と当該軸線との距離がほぼ一定に形成されたストレート部と、該ストレート部の両端のそれぞれから外側へ向け前記各凸条の頂部と当該軸線との距離が漸減するように、前記各凸条の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部とを備え、
前記１対の湾曲部のうちの少なくとも前記ワークの搬送方向下流側の湾曲部において、当該湾曲部の軸線方向での幅は前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、前記ストレート部での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ１とし、前記湾曲部における前記ストレート部との境界部から前記所定の送り量Ｌ１分離間した部位での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることを特徴とする転造装置。
【請求項２】
前記各湾曲部において、当該各湾曲部の幅が前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下である請求項１に記載の転造装置。
【請求項３】
前記ワークの半径をｒ３としたときに、ｒ１／ｒ３は、５〜２０である請求項１または２に記載の転造装置。
【請求項４】
前記所定の傾斜角は、０．１〜５°である請求項１ないし３のいずれかに記載の転造装置。
【請求項５】
前記所定の送り量Ｌ１は、０．１〜５ｍｍである請求項１ないし４のいずれかに記載の転造装置。
【請求項６】
前記転造用ダイスは、前記ワークを狭圧するように１対設けられ、前記一方の転造用ダイスにより複数の第１の溝を形成するとともに、前記他方の転造用ダイスにより前記複数の第１の溝に交差する複数の第２の溝を形成するように構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の転造装置。
【請求項７】
転造加工の対象物である円筒状または円柱状のワークを用意する工程と、
前記ワークの外周面にその軸線方向に相対的に移動させながら転造用ダイスを押圧することにより、トナーを担持するための溝を形成する工程とを有し、
前記転造用ダイスは、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成されているとともに、
前記転造用ダイスは、その軸線を含む断面でみたときに、その軸線方向での中央部に前記各凸条の頂部と当該軸線との距離がほぼ一定に形成されたストレート部と、該ストレート部の両端のそれぞれから外側へ向け前記各凸条の頂部と当該軸線との距離が漸減するように、前記各凸条の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部とを備えるものであり、
前記溝を形成する工程では、前記ワークの軸線に対し前記転造用ダイスをその軸線が所定の傾斜角で傾斜するように設置し、前記ワークの外周面に前記転造用ダイスをその軸線まわりに回転させながら押圧させることにより、前記転造用ダイスに対し前記ワークをその軸線方向に前記ワークの１回転あたり前記所定の傾斜角に応じた所定の送り量Ｌ１で相対的に移動させつつ、
前記ワークの外周面と前記転造用ダイスの外周面との前記押圧により、前記各凸条により前記ワークの周方向に対し傾斜するように溝を形成し、
前記１対の湾曲部のうちの少なくとも前記ワークの搬送方向下流側の湾曲部において、当該湾曲部の軸線方向での幅は前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、前記ストレート部での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ１とし、前記湾曲部における前記ストレート部との境界部から前記所定の送り量Ｌ１分離間した部位での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることを特徴とする現像ローラの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の現像ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする現像ローラ。
【請求項９】
請求項８に記載の現像ローラを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成された転造用ダイスと、
円筒状または円柱状をなすワークの軸線に対し前記転造用ダイスをその軸線が所定の傾斜角で傾斜するように設置し、前記ワークの外周面に前記転造用ダイスをその軸線まわりに回転させながら押圧させることにより、前記転造用ダイスに対し前記ワークをその軸線方向に前記ワークの１回転あたり前記所定の傾斜角に応じた所定の送り量Ｌ１で相対的に移動させる送り手段とを備え、
前記ワークの外周面と前記転造用ダイスの外周面との前記押圧により、前記各凸条により前記ワークの周方向に対し傾斜するように溝を形成するものであり、
前記転造用ダイスは、その軸線を含む断面でみたときに、その軸線方向での中央部に前記各凸条の頂部と当該軸線との距離がほぼ一定に形成されたストレート部と、該ストレート部の両端のそれぞれから外側へ向け前記各凸条の頂部と当該軸線との距離が漸減するように、前記各凸条の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部とを備え、
前記１対の湾曲部のうちの少なくとも前記ワークの搬送方向下流側の湾曲部において、当該湾曲部の軸線方向での幅は前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、前記ストレート部での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ１とし、前記湾曲部における前記ストレート部との境界部から前記所定の送り量Ｌ１分離間した部位での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることを特徴とする転造装置。
【請求項２】
前記各湾曲部において、当該各湾曲部の幅が前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下である請求項１に記載の転造装置。
【請求項３】
前記ワークの半径をｒ３としたときに、ｒ１／ｒ３は、５〜２０である請求項１または２に記載の転造装置。
【請求項４】
前記所定の傾斜角は、０．１〜５°である請求項１ないし３のいずれかに記載の転造装置。
【請求項５】
前記所定の送り量Ｌ１は、０．１〜５ｍｍである請求項１ないし４のいずれかに記載の転造装置。
【請求項６】
前記転造用ダイスは、前記ワークを狭圧するように１対設けられ、前記一方の転造用ダイスにより複数の第１の溝を形成するとともに、前記他方の転造用ダイスにより前記複数の第１の溝に交差する複数の第２の溝を形成するように構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の転造装置。
【請求項７】
転造加工の対象物である円筒状または円柱状のワークを用意する工程と、
前記ワークの外周面にその軸線方向に相対的に移動させながら転造用ダイスを押圧することにより、トナーを担持するための溝を形成する工程とを有し、
前記転造用ダイスは、ローラ状をなし、その外周面に互いに間隔を隔てて平行でかつ周方向に対し傾斜する方向に延在する複数の凸条が形成されているとともに、
前記転造用ダイスは、その軸線を含む断面でみたときに、その軸線方向での中央部に前記各凸条の頂部と当該軸線との距離がほぼ一定に形成されたストレート部と、該ストレート部の両端のそれぞれから外側へ向け前記各凸条の頂部と当該軸線との距離が漸減するように、前記各凸条の頂部同士を結ぶ線分が凸状に湾曲した１対の湾曲部とを備えるものであり、
前記溝を形成する工程では、前記ワークの軸線に対し前記転造用ダイスをその軸線が所定の傾斜角で傾斜するように設置し、前記ワークの外周面に前記転造用ダイスをその軸線まわりに回転させながら押圧させることにより、前記転造用ダイスに対し前記ワークをその軸線方向に前記ワークの１回転あたり前記所定の傾斜角に応じた所定の送り量Ｌ１で相対的に移動させつつ、
前記ワークの外周面と前記転造用ダイスの外周面との前記押圧により、前記各凸条により前記ワークの周方向に対し傾斜するように溝を形成し、
前記１対の湾曲部のうちの少なくとも前記ワークの搬送方向下流側の湾曲部において、当該湾曲部の軸線方向での幅は前記所定の送り量Ｌ１よりも大きく、かつ、前記ストレート部での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ１とし、前記湾曲部における前記ストレート部との境界部から前記所定の送り量Ｌ１分離間した部位での前記各凸条の頂部と前記転造用ダイスの軸線との間の距離をｒ２としたとき、ｒ１−ｒ２が５μｍ以下であることを特徴とする現像ローラの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の現像ローラの製造方法により製造されたことを特徴とする現像ローラ。
【請求項９】
請求項８に記載の現像ローラを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−３０３１（Ｐ２００９−３０３１Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６１８３５（Ｐ２００７−１６１８３５）
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【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２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【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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