JP4635556B2 - 現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システム - Google Patents

Description

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。

この種の画像形成装置としては、例えば、潜像を担持するための像担持体の一例としての感光体と、液体現像剤（以下、単に、現像剤とも呼ぶ）によって感光体に担持された潜像を現像するための現像装置と、を有する画像形成装置が知られている。かかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号等が送信されると、感光体上に潜像を形成する。そして、感光体に形成され、担持された潜像は、感光体の回転に伴って現像位置に至り、現像装置によって現像され、感光体上に現像剤像が形成される。

上記の現像装置は、感光体上に形成された潜像を現像するという既述の機能等を実現するために、現像剤を担持するための現像剤担持体の一例としての現像ローラと、表面に凹部を有し、該凹部に保持された現像剤を現像ローラに供給するための現像剤供給部材の一例としての現像剤供給ローラと、当該現像剤供給ローラの表面に当接して現像剤供給ローラ上の現像剤の量を規制するための規制部材の一例としての規制ブレードと、を有している。

そして、現像剤供給ローラは、該現像剤供給ローラ上の現像剤の量が規制ブレードにより規制された後に（すなわち、現像剤供給ローラ上の現像剤が凹部に保持された現像剤を残して掻き取られた後に）、凹部に保持された現像剤を現像ローラに供給する。現像ローラへ供給された現像剤は、潜像の現像に供される。
特開平９−１８５２６５号公報

前述したとおり、現像剤供給ローラは、現像剤供給ローラ上の現像剤が凹部に保持された現像剤を残して掻き取られた後に、凹部に保持された現像剤を現像ローラに供給する。そのため、前記凹部の大きさは、現像ローラに供給される現像剤の現像剤量が適正な量になるように、その大きさが厳密に決められている。

しかしながら、凹部に保持された現像剤が確実に現像ローラへ供給されない場合や、非凹部上の現像剤が、十分に掻き取られずに、現像ローラへ供給される場合には、現像剤供給ローラにより現像ローラへ供給される現像剤の現像剤量が不適正な量となる。かかる場合には、潜像を現像して画像を形成した際に、その画質に劣化が生ずることとなる。

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、画質の劣化を適切に防止する現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システムを実現することにある。

主たる本発明は、液体現像剤を担持するための現像剤担持体と、凹部と、算術平均高さが前記凹部の算術平均高さよりも大きい非凹部と、を表面に有し、前記凹部に保持された液体現像剤を前記現像剤担持体に供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の前記表面に当接して前記現像剤供給部材上の液体現像剤の量を規制するための規制部材と、を有し、前記現像剤供給部材は、前記現像剤担持体が圧接部にて該現像剤供給部材の前記表面に圧接した状態で、該現像剤担持体に液体現像剤を供給し、前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも大きいことを特徴とする現像装置である。

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。

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。

液体現像剤を担持するための現像剤担持体と、凹部と、算術平均高さが前記凹部の算術平均高さよりも大きい非凹部と、を表面に有し、前記凹部に保持された液体現像剤を前記現像剤担持体に供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の前記表面に当接して前記現像剤供給部材上の液体現像剤の量を規制するための規制部材と、を有することを特徴とする現像装置。
かかる現像装置によれば、画質の劣化を適切に防止することが可能となる。

また、前記現像剤担持体と、前記現像剤供給部材は、それぞれ、円柱状の現像剤担持ローラと、円柱状の現像剤供給ローラであることとしてもよい。

また、前記凹部は、溝であることとしてもよい。
かかる場合には、凹部を簡易に加工できる。

また、前記現像剤供給部材は、前記現像剤担持体が圧接部にて該現像剤供給部材の前記表面に圧接した状態で、該現像剤担持体に液体現像剤を供給し、前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも大きいこととしてもよい。
かかる場合には、現像剤供給部材の凹部から現像剤担持体へ現像剤が適切に供給されることとなる。

また、前記非凹部の算術平均高さは、前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さよりも小さいこととしてもよい。
かかる場合には、非凹部が圧接部を損傷させること、を適切に防止することができる。

また、前記規制部材の、前記表面へ当接する当接部、の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも小さいこととしてもよい。また、前記液体現像剤は、非ニュートン流体であることとしてもよい。

また、液体現像剤を担持するための現像剤担持体と、凹部と、算術平均高さが前記凹部の算術平均高さよりも大きい非凹部と、を表面に有し、前記凹部に保持された液体現像剤を前記現像剤担持体に供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の前記表面に当接して前記現像剤供給部材上の液体現像剤の量を規制するための規制部材と、を有し、前記現像剤担持体と、前記現像剤供給部材は、それぞれ、円柱状の現像剤担持ローラと、円柱状の現像剤供給ローラであり、前記凹部は、溝であり、前記現像剤供給部材は、前記現像剤担持体が圧接部にて該現像剤供給部材の前記表面に圧接した状態で、該現像剤担持体に液体現像剤を供給し、前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも大きくて、前記非凹部の算術平均高さは、前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さよりも小さくて、前記規制部材の、前記表面へ当接する当接部、の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも小さくて、前記液体現像剤は、非ニュートン流体であることを特徴とする現像装置も実現可能である。
このようにすれば、既述の総ての効果を奏するため、本発明の目的がより有効に達成される。

また、潜像を担持するための像担持体と、該像担持体に担持された潜像を現像する現像装置であって、液体現像剤を担持するための現像剤担持体と、凹部と、算術平均高さが前記凹部の算術平均高さよりも大きい非凹部と、を表面に有し、前記凹部に保持された液体現像剤を前記現像剤担持体に供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の前記表面に当接して前記現像剤供給部材上の液体現像剤の量を規制するための規制部材と、を有する現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置も実現可能である。
かかる画像形成装置によれば、画質の劣化を適切に防止することが可能となる。

また、コンピュータ、及び、このコンピュータに接続可能な画像形成装置であって、潜像を担持するための像担持体と、該像担持体に担持された潜像を現像する現像装置であって、液体現像剤を担持するための現像剤担持体と、凹部と、算術平均高さが前記凹部の算術平均高さよりも大きい非凹部と、を表面に有し、前記凹部に保持された液体現像剤を前記現像剤担持体に供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の前記表面に当接して前記現像剤供給部材上の液体現像剤の量を規制するための規制部材と、を有する現像装置と、を備えた画像形成装置、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。
かかる画像形成システムによれば、画質の劣化を適切に防止することが可能となる。

＝＝＝画像形成装置の全体構成例＝＝＝
次に、図１を用いて、画像形成装置としてレーザビームプリンタ（以下、プリンタともいう）１０を例にとって、その概要について説明する。図１は、プリンタ１０を構成する主要構成要素を示した図である。なお、図１には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、プリンタ１０の下部に配置されており、中間転写体７０は、プリンタ１０の上部に配置されている。

本実施の形態に係るプリンタ１０は、図１に示すように、４つの現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、中間転写体７０、二次転写ユニット８０を有し、さらに、不図示の定着ユニット、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、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（図２）を有している。

現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）現像剤、マゼンタ（Ｍ）現像剤、シアン（Ｃ）現像剤、ブラック（Ｋ）現像剤で潜像を現像する機能を有している。現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの構成は同様であるので、以下、現像部１５Ｙについて説明する。

現像部１５Ｙは、図１に示すように、像担持体の一例としての感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像装置の一例としての現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニット６０Ｙ、除電ユニット７３Ｙ、感光体クリーニングユニット７５Ｙを有している。
感光体２０Ｙは、円筒状の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。
帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置であり、露光ユニット４０Ｙは、レーザを照射することによって帯電された感光体２０Ｙ上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット４０Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θ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、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。
現像ユニット５０Ｙは、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、イエロー（Ｙ）現像剤を用いて現像するための装置である。現像ユニット５０Ｙの詳細については後述する。

一次転写ユニット６０Ｙは、感光体２０Ｙに形成されたイエロー現像剤像を中間転写体７０に転写するための装置である。一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにより、４色の現像剤が順次重ねて転写された場合には、中間転写体７０にフルカラー現像剤像が形成される。
中間転写体７０は、複数の支持ローラに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと当接しながら回転駆動される。
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現像剤像やフルカラー現像剤像を紙、フィルム、布等の媒体に転写するための装置である。
不図示の定着ユニットは、媒体上に転写された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を紙等の媒体に融着させて永久像とするための装置である。

除電ユニット７３Ｙは、一次転写ユニット６０Ｙによって中間転写体７０上に現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上の残留電荷を除去する装置である。
感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体２０Ｙの表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード７６Ｙを有し、一次転写ユニット６０Ｙによって中間転写体７０上に現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残存する現像剤を感光体クリーニングブレード７６Ｙにより掻き落として除去するための装置である。

制御ユニット１００は、図２に示すようにメインコントローラ１０１と、ユニットコントローラ１０２とで構成され、メインコントローラ１０１には画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ１０２が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。

次に、このように構成されたプリンタ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及び制御信号がインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１２を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づくユニットコントローラ１０２の制御により感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋに備えられた後述する現像ローラ、及び、中間転写体７０等が回転する。感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにより順次帯電される。

感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの帯電された領域は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋによって、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。

感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋによって現像される。これにより、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に現像剤像が形成される。

感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された現像剤像は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ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６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋには、現像剤の帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各々の感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された４色の現像剤像は、中間転写体７０に重なり合って転写され、中間転写体７０上にはフルカラー現像剤像が形成される。

中間転写体７０上に形成されたフルカラー現像剤像は、中間転写体７０の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット８０によって媒体に転写される。なお、媒体は、不図示の給紙トレイから、各種ローラを介して二次転写ユニット８０へ搬送される（図１中の矢印は、媒体の搬送方向を表している）。また、転写動作を行う際、二次転写ユニット８０は中間転写体７０に押圧されるとともに二次転写電圧が印加される。
媒体に転写されたフルカラー現像剤像は、定着ユニットによって加熱加圧されて媒体に融着される。

一方、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは一次転写位置を経過した後に、除電ユニット７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋによって除電され、さらに、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋに支持された感光体クリーニングブレード７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋによって、その表面に付着している現像剤が掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされた現像剤は、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋが備える残存現像剤回収部に回収される。

＝＝＝制御ユニットの概要＝＝＝
次に、制御ユニット１００の構成について図２を参照しつつ説明する。制御ユニット１００のメインコントローラ１０１は、インターフェイス１１２を介してホストコンピュータと接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１１３を備えている。ユニットコントローラ１０２は、装置本体の各ユニット（帯電ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ、除電ユニット７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋ、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋ、二次転写ユニット８０、定着ユニット、表示ユニット）と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、メインコントローラ１０１から入力される信号に基づいて、各ユニットを制御する。

＝＝＝現像ユニットの構成例＝＝＝
次に、図３乃至図６を用いて、現像ユニットの構成例について説明する。図３は、現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。図４は、現像剤供給ローラ５５０の表面を表した斜視概念図である。図５Ａ乃至図５Ｃは現像剤供給ローラ５５０表面に設けられた溝の形状を示す断面図である。図６は、規制ブレード５６０のトレール規制を表した模式図である。なお、図３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は、現像剤汲み上げローラ５４０よりも上方にある。また、図を解りやすくするために、図４には、実際の現像剤供給ローラ５５０よりも溝５５０ａの数がより少ない現像剤供給ローラ５５０を示している。

プリンタ１０には、現像ユニットとして、ブラック（Ｋ）現像剤を収容したブラック現像ユニット５０Ｋ、マゼンタ（Ｍ）現像剤を収容したマゼンタ現像ユニット５０Ｍ、シアン（Ｃ）現像剤を収容したシアン現像ユニット５０Ｃ、及び、イエロー（Ｙ）現像剤を収容したイエロー現像ユニット５０Ｙが設けられているが、各現像ユニットの構成は同様であるので、以下、イエロー現像ユニット５０Ｙについて説明する。

イエロー現像ユニット５０Ｙは、現像剤担持体（現像剤担持ローラ）の一例としての現像ローラ５１０と、現像剤収容部５３０と、現像剤汲み上げローラ５４０と、現像剤供給部材の一例としての現像剤供給ローラ５５０と、規制部材の一例としての規制ブレード５６０と、現像ローラクリーニングユニット５７０とを有している。

現像剤収容部５３０は、感光体２０Ｙに形成された潜像を現像するための現像剤Ｄを収容する。この現像剤収容部５３０に収容されている現像剤Ｄは、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤Ｄである。すなわち、本実施の形態に係る液体現像剤Ｄは、パラフィンオイル等からなる不揮発性かつ絶縁性の低粘度キャリア液中に、平均粒径０．１〜５μｍ程度の樹脂、顔料等からなるトナー粒子を高濃度（５〜４０ｗｔ％程度）に分散させることにより、高粘度（１００〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）となった現像剤Ｄである。また、本実施の形態に係る液体現像剤Ｄは、所謂非ニュートン流体である。すなわち、ニュートン流体である前記キャリア液中に、前記トナー粒子を高濃度に分散させた結果、前記液体現像剤Ｄは、非ニュートン性を有する流体となる。

現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤収容部５３０に収容されている現像剤Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する。この現像剤汲み上げローラ５４０は、その下部が現像剤収容部５３０に収容された現像剤Ｄに浸されており、また、現像剤供給ローラ５５０から、約１ｍｍの幅を持って離間している。

さらに、現像剤汲み上げローラ５４０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、現像剤供給ローラ５５０の回転中心軸よりも下方にある。また、現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤供給ローラ５５０の回転方向（図３において時計方向）と同じ方向（図３において時計方向）に回転する。なお、現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤収容部５３０に収容された現像剤Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する機能を有するとともに、現像剤Ｄを適正な状態に維持するために現像剤Ｄを撹拌する機能をも有している。

現像剤供給ローラ５５０は、現像剤収容部５３０から現像剤汲み上げローラ５４０により搬送された現像剤Ｄを現像ローラ５１０へ供給する。この現像剤供給ローラ５５０は、鉄等金属性の円柱状ローラの表面に図４に示すような凹部の一例としての溝５５０ａを均一かつ螺旋状に設けたものであり、その直径は約２５ｍｍである。すなわち、現像剤供給ローラ５５０の表面には、図４に示すように、凹部の一例としての溝５５０ａと、非凹部の一例としての非溝部５５０ｂと、が設けられている。本実施の形態における現像剤供給ローラ５５０は、当該溝５５０ａとして、図５Ａに示すような台形の断面を有する溝５５０ａを備えているが、例えば、図５Ｂに示すような逆三角形の断面を有する溝を備えてもよいし、図５Ｃに示すような半円形の断面を有する溝を備えてもよい。

なお、現像剤供給ローラ５５０の表面のうち、非凹部の一例としての非溝部５５０ｂの算術平均高さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１準拠）は、凹部の一例としての溝５５０ａの算術平均高さＲａよりも大きくなっている。その値は、それぞれ、約０．１５μｍ、約０．０５μｍである。また、本実施の形態における現像剤供給ローラ５５０の溝寸法は、図５Ａに示すとおり、溝ピッチ約１７０μｍ、山幅約４５μｍ、谷幅約３０μｍ、溝深さ約５０μｍである。

さらに、現像剤供給ローラ５５０は、当該現像剤供給ローラ５５０上の現像剤Ｄを現像ローラ５１０に適切に転写するために、その表面が、当該現像ローラ５１０の後述する弾性体の層に圧接している。また、現像剤供給ローラ５５０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、現像ローラ５１０の回転中心軸よりも下方にある。また、現像剤供給ローラ５５０は、現像ローラ５１０の回転方向（図３において反時計方向）と逆の方向（図３において時計方向）に回転する。

規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０の表面に当接部５６０ａにて当接して、現像剤供給ローラ上の現像剤Ｄの量を規制する。すなわち、当該規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０上の余剰現像剤を掻き取って、現像ローラ５１０に供給する現像剤供給ローラ５５０上の現像剤Ｄ、を計量する役割を果たす。この規制ブレード５６０は、弾性体としてのウレタンゴムからなり、鉄等金属製の規制ブレード支持部材５６２より支持されている。なお、規制ブレードの５６０の前記当接部５６０ａの算術平均高さＲａは、前述した溝５５０ａの算術平均高さＲａ（約０．０５μｍ）よりも小さくなっており、その値は、約０．０２μｍである。また、規制ブレード５６０のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａで約７７度であり、規制ブレード５６０の、現像剤供給ローラ５５０表面への当接部５６０ａ、の硬度（約７７度）は、後述する現像ローラ５１０の弾性体の層の、現像剤供給ローラ５５０表面への圧接部５１０ａ、の硬度（約８５度）よりも低くなっている。

また、規制ブレード５６０は、そのエッジ部が現像剤供給ローラ５５０の表面に当接しており、いわゆるエッジ規制を行う。また、図６に示されるように、規制ブレード５６０は、その先端が現像剤供給ローラ５５０の回転方向の下流側に向くように配置されており、いわゆるトレール規制を行う。図６に示されるように、本実施の形態において、そのトレール角度は約１０度である。

現像ローラ５１０は、感光体２０Ｙに担持された潜像を現像剤Ｄにより現像するために、現像剤Ｄを担持して感光体２０Ｙと対向する現像位置に搬送する。この現像ローラ５１０は、鉄等金属製の内芯の外周部に、導電性を有する弾性体の層を備えた円柱状の部材であり、その直径は約２０ｍｍである。また、弾性体の層は、二層構造になっており、その内層として、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ約３０度で、厚み約５ｍｍのウレタンゴムが、その表層（外層）として、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ約８５度で、厚み約３０μｍのウレタンゴムが備えられている。

そして、現像ローラ５１０は、前記表層が圧接部５１０ａとなって、弾性変形された状態で現像剤供給ローラ５５０に圧接している。すなわち、現像ローラ５１０が前記圧接部５１０ａにて現像剤供給ローラ５５０の表面に圧接した状態で、現像剤供給ローラ５５０が、現像ローラ５１０に現像剤Ｄを供給する。なお、現像ローラ５１０の圧接部５１０ａの算術平均高さＲａは、前述した溝５５０ａの算術平均高さＲａ（約０．０５μｍ）よりも大きくなっており、その値は、約０．３μｍである。したがって、前述した非溝部５５０ｂの算術平均高さＲａ（約０．１５μｍ）は、当該圧接部５１０ａの算術平均高さＲａよりも小さくなっている。また、現像ローラ５１０は、前記表層が圧接部５１０ａとなって、感光体２０Ｙにも圧接している。

また、現像ローラ５１０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、感光体２０Ｙの回転中心軸よりも下方にある。また、現像ローラ５１０は、感光体２０Ｙの回転方向（図３において時計方向）と逆の方向（図３において反時計方向）に回転する。なお、感光体２０Ｙ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２０Ｙとの間に電界が形成される。

現像ローラクリーニングユニット５７０は、現像ローラ５１０の表面に当接されたゴム製の現像ローラクリーニングブレード５７１を有し、前記現像位置で現像が行われた後に、現像ローラ５１０上に残存する現像剤Ｄを現像ローラクリーニングブレード５７１により掻き落として除去するための装置である。

このように構成されたイエロー現像ユニット５０Ｙにおいて、現像剤汲み上げローラ５４０が、その中心軸回りに回転することによって、現像剤収容部５３０に収容されている現像剤Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する。

現像剤供給ローラ５５０に搬送された現像剤Ｄは、現像剤供給ローラ５５０の回転によって、規制ブレード５６０の当接位置に至る。そして、当該当接位置を通過する際に、現像剤Ｄの余剰分が規制ブレード５６０によって掻き取られ、現像ローラ５１０に供給される現像剤Ｄの現像剤量が計量される。すなわち、現像剤供給ローラ５５０には、前述したとおり、溝５５０ａが設けられているから、現像剤供給ローラ５５０に当接する規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０上の現像剤Ｄを溝５５０ａに保持された現像剤Ｄを残して掻き取ることとなる。また、現像ローラ５１０に供給される現像剤Ｄの現像剤量が適正な量になるように溝５５０ａの寸法が決められているので、規制ブレード５６０が現像剤供給ローラ５５０上の現像剤Ｄを掻き取った際には、溝５５０ａによって適正な量に計量された現像剤Ｄが溝５５０ａに残存することとなる。

現像剤供給ローラ５５０の溝５５０ａに保持された現像剤Ｄは、現像剤供給ローラ５５０のさらなる回転によって、現像ローラ５１０との圧接位置に至る。当該圧接位置に至った現像剤Ｄは、現像剤供給ローラ５５０と現像ローラ５１０が圧接することにより生ずる圧力の作用より、現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０へ転写され、現像ローラ５１０上には現像剤Ｄの薄膜が形成される。

このようにして現像ローラ５１０上に形成された現像剤Ｄの薄膜は、現像ローラ５１０の回転によって、感光体２０Ｙに対向する現像位置（すなわち、感光体２０Ｙとの圧接位置）に至り、該現像位置にて所定の大きさの電界下で感光体２０Ｙ上に形成された潜像の現像に供される。現像位置を通過した現像ローラ５１０上の現像剤Ｄは、現像ローラ５１０のさらなる回転によって、現像ローラクリーニングブレード５７１の当接位置に至る。そして、当該当接位置を通過する際に、現像ローラクリーニングブレード５７１によって、現像ローラ５１０の表面に付着している現像剤Ｄが掻き落とされ、掻き落とされた現像剤Ｄは、現像ローラクリーニングユニット５７０が備える残存現像剤回収部に回収される。

上述したとおり、本実施形態に係る現像装置は、現像剤Ｄを担持するための現像ローラ５１０と、溝５５０ａと算術平均高さＲａが溝５５０ａの算術平均高さＲａよりも大きい非溝部５５０ｂとを表面に有し、溝５５０ａに保持された現像剤Ｄを現像ローラ５１０に供給するための現像剤供給ローラ５５０と、現像剤供給ローラ５５０の表面に当接して現像剤供給ローラ５５０上の現像剤Ｄの量を規制するための規制ブレード５６０と、を有している。このことにより、画質の劣化を適切に防止することが可能となる。

すなわち、発明が解決しようとする課題の項等で説明したとおり、現像剤供給ローラ５５０は、当該現像剤供給ローラ５５０上の現像剤Ｄが溝５５０ａに保持された現像剤Ｄを残して掻き取られた後に、溝５５０ａに保持された現像剤Ｄを現像ローラ５１０に供給する。そのため、溝５５０ａの大きさは、現像ローラ５１０に供給される現像剤Ｄの現像剤量が適正な量になるように、その大きさが厳密に決められている。

しかしながら、溝５５０ａに保持された現像剤Ｄが確実に現像ローラ５１０へ供給されない場合や、非溝部５５０ｂ上の現像剤Ｄが、十分に掻き取られずに、現像ローラ５１０へ供給される場合には、現像剤供給ローラ５５０により現像ローラ５１０へ供給される現像剤Ｄの現像剤量が不適正な量となる。かかる場合には、潜像を現像して画像を形成した際に、その画質に劣化が生ずることとなる。

かかる課題を解決するために、本実施の形態に係る現像装置においては、非溝部５５０ｂの算術平均高さＲａが、溝５５０ａの算術平均高さＲａよりも大きくなっている。このように、溝５５０ａの算術平均粗さＲａと非溝部５５０ｂの算術平均粗さＲａとの間に差を設けることにより、現像ローラ５１０へ供給される現像剤Ｄの現像剤量が不適正な量となることを適切に防止することができる。

すなわち、非溝部５５０ｂの算術平均高さＲａがより大きい場合には、非溝部５５０ｂと当該非溝部５５０ｂに当接する規制ブレード５６０との間に十分な大きさの摩擦力が発生するから、規制ブレード５６０が、非溝部５５０ｂ上の現像剤Ｄを適切に掻き取ることが可能となり、非溝部５５０ｂ上の現像剤Ｄが現像ローラ５１０へ供給されることを抑止することができる（逆に、非溝部５５０ｂの算術平均高さＲａがより小さい場合には、規制ブレード５６０が、非溝部５５０ｂに対して滑るようになるから、規制ブレード５６０による非溝部５５０ｂ上の現像剤Ｄの掻き取りが不十分なものとなる）。また、溝５５０ａの算術平均高さＲａがより小さい場合には、溝５５０ａに付着した現像剤Ｄが、溝５５０ａから離れ易くなるから、溝５５０ａに保持された現像剤Ｄが、溝５５０ａ内に残存することなく、確実に現像ローラ５１０へ供給される。

したがって、本実施の形態に係る現像装置においては、現像剤供給ローラ５５０により現像ローラ５１０へ供給される現像剤Ｄの現像剤量が適正な量となり、延いては、画質の劣化が適切に防止されることとなる。

＝＝＝溝の形成方法について＝＝＝
上記効果を適切に発揮させるためには、前述したとおり、算術平均高さＲａが小さい溝５５０ａを現像剤供給ローラ５５０に形成する必要がある。ここでは、このような溝５５０ａを形成する方法の一例について、図７を用いて説明する。図７は、溝５５０ａを形成する方法を説明するための説明図である。

当該溝５５０ａは、旋盤等を用いて現像剤供給ローラ５５０を切削加工することにより、形成される。
すなわち、現像剤供給ローラ５５０は、回転可能な主軸と一体的に回転するチャックに固定され、主軸の回転に伴ってチャックに固定された現像剤供給ローラ５５０が回転する。そして、切削工具としてのバイトＢが、回転する現像剤供給ローラ５５０に当てられて、当該バイトＢが現像剤供給ローラ５５０の軸方向に送られる。このことにより、現像剤供給ローラ５５０が切削されて、その表面に螺旋状の溝５５０ａが形成されることとなる。

ここで、本実施の形態においては、最終的な溝５５０ａを形成するために上記工程を三回繰り返す。
先ず、回転する現像剤供給ローラ５５０の図７左図に示される位置にバイトＢが当てられて、当該バイトＢが現像剤供給ローラ５５０の軸方向に送られる。このことにより、現像剤供給ローラ５５０の第一回目の荒加工が実施されて、最終的に形成される溝５５０ａよりも浅く、かつ、当該溝５５０ａよりも図７中左側に位置する溝が螺旋状に形成される。

次に、回転する現像剤供給ローラ５５０の図７中央図に示される位置にバイトＢが当てられて、当該バイトＢが現像剤供給ローラ５５０の軸方向に送られる。このことにより、現像剤供給ローラ５５０の第二回目の荒加工が実施されて、第一回目の荒加工で形成された溝よりも深く、かつ、最終的に形成される溝５５０ａよりも浅く、かつ、当該溝５５０ａよりも図７中右側に位置する溝が螺旋状に形成される。

そして、最後に、回転する現像剤供給ローラ５５０の図７右図に示される位置にバイトＢが当てられて、当該バイトＢが現像剤供給ローラ５５０の軸方向に送られる。このことにより、現像剤供給ローラ５５０の仕上げ加工（第三回目の加工）が実施されて、最終的な溝５５０ａが螺旋状に形成される。

なお、本実施の形態においては、単結晶ダイヤからなるダイヤバイトで現像剤供給ローラ５５０を切削することにより、溝５５０ａが形成される（一方で、溝５５０ａが形成される前の現像剤供給ローラ５５０の表面は通常の超硬バイトで切削加工される）。
かかる切削工具及び切削方法により、算術平均高さＲａが小さい溝５５０ａが現像剤供給ローラ５５０に適切に形成される。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る現像装置等を説明したが、上記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。

上記実施の形態においては、画像形成装置として中間転写型のフルカラーレーザビームプリンタを例にとって説明したが、本発明は、中間転写型以外のフルカラーレーザビームプリンタにも適用可能である。また、フルカラーレーザプリンタだけではなく、モノクロレーザビームプリンタにも適用可能である。また、プリンタだけでなく、複写機、ファクシミリなどの各種画像形成装置にも適用可能である。

また、感光体についても、円筒状の基材の外周面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ローラに限られず、ベルト状の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。

同様に、上記実施の形態においては、前記現像剤担持体と、前記現像剤供給部材は、それぞれ、円柱状の現像剤担持ローラ（現像ローラ５１０）と、円柱状の現像剤供給ローラ５５０であることとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、ベルト状の現像ベルトや現像剤供給ベルトであってもよい。

また、上記実施の形態においては、規制ブレード５６０は、その先端が現像剤供給ローラ５５０の回転方向の下流側に向くように配置されており、いわゆるトレール規制を行うこととしたが、これに限定されるものではなく、例えば、その先端が現像剤供給ローラの回転方向の上流側に向くように配置されており、いわゆるカウンター規制を行うこととしてもよい。

また、上記実施の形態においては、現像剤供給ローラ５５０に設けられた凹部として、溝５５０ａを例に挙げて説明したが、例えば、図８Ａや図８Ｂに示すような形状の窪みが現像剤供給ローラ５５０に多数設けられていることとしてもよい。なお、図８Ａ及び図８Ｂは、現像剤供給ローラ５５０上に設けられた窪みの形状を示したものである。
ただし、凹部を簡易に加工できる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。

また、上記実施の形態において、現像剤供給ローラ５５０は、現像ローラ５１０が圧接部５１０ａにて現像剤供給ローラ５５０の表面に圧接した状態で、現像ローラ５１０に現像剤Ｄを供給し、現像ローラ５１０の圧接部５１０ａの算術平均高さＲａは、前記溝５５０ａの算術平均高さＲａよりも大きいこととしたが、これに限定されるものではない。例えば、圧接部５１０ａの算術平均高さＲａは、溝５５０ａの算術平均高さＲａよりも小さいこととしてもよい。

現像剤Ｄは、算術平均高さＲａが互いに異なる二つの部材が圧接した状況においては、算術平均高さＲａが小さい部材（現像剤Ｄが離れ易い部材）から算術平均高さＲａが大きい部材（現像剤Ｄが付着し易い部材）へ移動しやすくなる。したがって、圧接部５１０ａの算術平均高さＲａが、溝５５０ａの算術平均高さＲａよりも大きい場合には、現像剤供給ローラ５５０の溝５５０ａから現像ローラ５１０へ現像剤Ｄが適切に供給されることとなり、かかる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。

また、上記実施の形態において、非溝部５５０ｂの算術平均高さＲａは、現像ローラ５１０の圧接部５１０ａの算術平均高さＲａよりも小さいこととしたが、これに限定されるものではない。例えば、非溝部５５０ｂの算術平均高さＲａが、現像ローラ５１０の圧接部５１０ａの算術平均高さＲａよりも大きいこととしてもよい。
ただし、非溝部５５０ｂが圧接部５１０ａを損傷させること、を適切に防止することができる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。

また、上記実施の形態において、規制ブレード５６０の前記当接部５６０ａの算術平均高さＲａは、前記溝５５０ａの算術平均高さＲａよりも小さいこととしたが、これに限定されるものではない。例えば、当接部５６０ａの算術平均高さＲａが、溝５５０ａの算術平均高さＲａよりも大きいこととしてもよい。

また、上記実施の形態において、前記現像剤Ｄは、非ニュートン流体であることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、現像剤Ｄは、ニュートン流体であることとしてもよい。

＝＝＝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。

図９は、画像形成システムの外観構成を示した説明図である。画像形成システム７００は、コンピュータ７０２と、表示装置７０４と、プリンタ７０６と、入力装置７０８と、読取装置７１０とを備えている。コンピュータ７０２は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置７０４は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ７０６は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置７０８は、本実施形態ではキーボード７０８Ａとマウス７０８Ｂが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置７１０は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置７１０ＡとＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７１０Ｂが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばＭＯ（Magneto Optical）ディスクドライブ装置やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の他のものであっても良い。

図１０は、図９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。

なお、以上の説明においては、プリンタ７０６が、コンピュータ７０２、表示装置７０４、入力装置７０８、及び、読取装置７１０と接続されて画像形成システムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、画像形成システムが、コンピュータ７０２とプリンタ７０６から構成されても良く、画像形成システムが表示装置７０４、入力装置７０８及び読取装置７１０のいずれかを備えていなくても良い。

また、例えば、プリンタ７０６が、コンピュータ７０２、表示装置７０４、入力装置７０８、及び、読取装置７１０のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ７０６が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。

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。

本実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。 図１の画像形成装置の制御ユニットを示すブロック図である。 現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。 現像剤供給ローラ５５０の表面を表した斜視概念図である。 図５Ａ乃至図５Ｃは、現像剤供給ローラ５５０表面に設けられた溝の形状を示す断面図である。 規制ブレード５６０のトレール規制を表した模式図である。 溝５５０ａを形成する方法を説明するための説明図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、現像剤供給ローラ５５０上に設けられた窪みの形状を示したものである。 画像形成システムの外観構成を示した説明図である。 図９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

１０ レーザビームプリンタ
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ 現像部
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ 感光体
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ 帯電ユニット
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ 露光ユニット
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ 現像ユニット
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ 一次転写ユニット
７０ 中間転写体
７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋ 除電ユニット
７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋ 感光体クリーニングユニット
７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋ 感光体クリーニングブレード
８０ 二次転写ユニット
１００ 制御ユニット １０１ メインコントローラ
１０２ ユニットコントローラ １１２ インターフェイス
１１３ 画像メモリ
５１０ 現像ローラ ５１０ａ 圧接部
５３０ 現像剤収容部 ５４０ 現像剤汲み上げローラ
５５０ 現像剤供給ローラ
５５０ａ 溝 ５５０ｂ 非溝部
５６０ 規制ブレード ５６０ａ 当接部
５６２ 規制ブレード支持部材
５７０ 現像ローラクリーニングユニット
５７１ 現像ローラクリーニングブレード
７００ 画像形成システム ７０２ コンピュータ
７０４ 表示装置 ７０６ プリンタ
７０８ 入力装置
７０８Ａ キーボード ７０８Ｂ マウス
７１０ 読取装置
７１０Ａ フレキシブルディスクドライブ装置
７１０Ｂ ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置
８０２ 内部メモリ
８０４ ハードディスクドライブユニット
Ｄ 現像剤
Ｂ バイト

Claims (4)

1. 液体現像剤を担持するための現像剤担持体と、
   凹部と、算術平均高さが前記凹部の算術平均高さよりも大きい非凹部と、を表面に有し、前記凹部に保持された液体現像剤を前記現像剤担持体に供給するための現像剤供給部材と、
   前記現像剤供給部材の前記表面に当接して前記現像剤供給部材上の液体現像剤の量を規制するための規制部材と、
   を有し、
   前記現像剤供給部材は、前記現像剤担持体が圧接部にて該現像剤供給部材の前記表面に圧接した状態で、該現像剤担持体に液体現像剤を供給し、
   前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも大きいことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において、
   前記非凹部の算術平均高さは、前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さよりも小さいことを特徴とする現像装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の現像装置において、
   前記規制部材の、前記表面へ当接する当接部、の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも小さいことを特徴とする現像装置。
4. 液体現像剤を担持するための現像剤担持体と、
   凹部と、算術平均高さが前記凹部の算術平均高さよりも大きい非凹部と、を表面に有し、前記凹部に保持された液体現像剤を前記現像剤担持体に供給するための現像剤供給部材と、
   前記現像剤供給部材の前記表面に当接して前記現像剤供給部材上の液体現像剤の量を規制するための規制部材と、
   を有し、
   前記現像剤担持体と、前記現像剤供給部材は、それぞれ、円柱状の現像剤担持ローラと、円柱状の現像剤供給ローラであり、
   前記凹部は、溝であり、
   前記現像剤供給部材は、前記現像剤担持体が圧接部にて該現像剤供給部材の前記表面に圧接した状態で、該現像剤担持体に液体現像剤を供給し、前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも大きくて、
   前記非凹部の算術平均高さは、前記現像剤担持体の前記圧接部の算術平均高さよりも小さくて、
   前記規制部材の、前記表面へ当接する当接部、の算術平均高さは、前記凹部の算術平均高さよりも小さくて、
   前記液体現像剤は、非ニュートン流体であることを特徴とする現像装置。

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