JP4816413B2 - 現像ローラの製造方法、現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像ローラの製造方法、現像装置および画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用するコピー、プリンタ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。
現像工程では、例えば、静電的な潜像を担持する感光体に、トナーを担持する現像ローラを接触させた状態で、帯電したトナーを現像ローラから潜像へ付与し、潜像をトナー像として可視化する。

従来、トナー等のような粉状体を付与（塗布）するものとしては、例えば、特許文献１に記載されているような１成分現像用現像ローラが知られている。
しかしながら、この現像ローラは、ローラとなる円筒部材にブラスト処理を施すことで、該円筒部材の表面を粗面化して製造されている。そのため、円筒部材が砥粒（研磨材）によって変形し、歩留まりが悪いという問題がある。

この問題を解決するために、ブラスト処理を施すことなく、センタレス研削装置により円筒部材の表面を粗面化した現像ローラが知られている（例えば、特許文献２）。
しかしながら、この現像ローラの研削目（凹凸）はローラの回転方向に沿って形成されているため、トナーを摩擦帯電させる場合、ローラの回転方向に沿って現像剤が転がり、凹凸による摩擦抵抗が小さくなる。その結果、該現像ローラは、トナーの帯電不良、かぶりの発生を引き起こしている。

一方で、互いに平行な多数の第１の溝と、これらの第１の溝と交差するように設けられた互いに平行な多数の第２の溝とが設けられ、それらにより区画された格子状の多数の凸部が形成された現像ローラも知られている。
しかしながら、このような現像ローラでは、溝の横断面形状がＵ字状であり、凸部の頂面が平滑面であるため、帯電不良、カートリッジからのトナー漏れ、画像に濃淡ムラが発生してしまうという問題がある。

特開昭５５−２６５２６号公報 特開平８−３２８３７６号公報

本発明の目的は、トナーの帯電不良を防止し、かぶり消費量が少ない現像ローラの製造方法、トナーの帯電不良を防止し、かぶり消費量が少ない現像ローラを備える現像装置およびこれを備える画像形成装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の現像装置は、トナーと、外周面に前記トナーを保持する現像ローラと、を備える現像装置であって、
前記現像ローラは、互いに平行でありかつ前記現像ローラの前記外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成された複数の第１の溝と、互いに平行でありかつ前記現像ローラの外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成され、前記各第１の溝と交差する複数の第２の溝と、を有し、
前記第１の溝と前記第２の溝はそれぞれ横断面がＵ字形状をなし、
前記第１の溝と前記第２の溝とで囲まれる領域に凸部が設けられ、
該凸部の頂面には複数の微小な突起が形成され、当該頂面の表面粗さＲｚをＲ_０としたとき、Ｒ_０は、前記トナー粒子の平均粒径の０．５〜２倍であり、
前記表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から前記第１の溝の最大深部までの距離をＤ_１、前記表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から前記第２の溝の最大深部までの距離をＤ_２としたとき、Ｄ_１およびＤ_２は、それぞれ前記トナー粒子の平均粒径の０．５〜２倍であり、
前記Ｒ_０＜Ｄ_１、かつ、前記Ｒ_０＜Ｄ_２となる関係を満たすことを特徴とする。
これにより、現像ローラの外周面にトナーが転動する面積が増大するので、トナーが微小な突起や凸部の上を転動することで、トナーを均一に帯電することできる。その結果、かぶり消費量が少なく、ムラのない高画質な画像の印字が可能となる。

本発明の現像装置では、前記微小な突起は、前記現像ローラの外周面の周方向に沿って延在する凸条に形成されていることが好ましい。
これにより、各凸部の頂面の表面粗さが一定になるので、トナーが現像ローラの外周面を転動することで、トナーをより均一に帯電することができる。その結果、常に一定の性能で、高画質な画像の印字が可能となる。

本発明の現像装置では、前記第１の溝と前記第２の溝は、それぞれ内表面の表面粗さＲｚが前記凸部の前記頂面の前記表面粗さＲ_０よりも小さいものであることが好ましい。
これにより、トナーが溝を滑らかに移動するので、トナーが溝から凸部へと効率的に転動することができる。
本発明の現像装置では、前記第１の溝と前記第２の溝とは、９０°よりも小さい角度で交差していることが好ましい。
これにより、現像ローラの外周面の周方向に沿って凸部が多く形成されるので、トナーが凸部の上を転動する回数が増え、トナーの帯電性が良好になる。

本発明の現像装置では、隣り合う前記凸部同士のピッチが、５０〜１００μｍであることが好ましい。
これにより、現像ローラの外周面に適切な量の凸部を設定することができるので、溝から凸部、凸部から溝へとトナーが転動することにより、トナーの帯電性を良好にすることができる。

本発明の現像ローラの製造方法は、外周面にトナーを保持する現像ローラを製造する方法であって、
円柱状のローラ基材の前記外周面に粗面加工を施して多数の微小な突起を形成する第１の工程と、
前記粗面加工された前記ローラ基材の前記外周面に、互いに平行でありかつ前記ローラ基材の前記外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で複数の第１の溝と、互いに平行でありかつ前記ローラ基材の前記外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で、前記各第１の溝と交差する複数の第２の溝とを転造により形成する第２の工程とを有し、
前記第１の工程で前記粗面加工が施された前記外周面の表面粗さＲｚをＲ_０としたとき、Ｒ_０は、前記トナー粒子の平均粒径の０．５〜２倍であり、
前記第２の工程の前記転造は、前記第１の溝および前記第２の溝以外の部分に形成された微小な突起が残存するように行われることを特徴とする。
これにより、粗面化された面が残存するように転造が行われるので、トナーの帯電性が良好な現像ローラを簡単に製造することができる。

本発明の現像ローラの製造方法では、前記第１の工程における前記粗面加工は、前記外周面の両端部の表面粗さＲ_０が前記外周面の中間部の表面粗さＲ_０よりも小さくなるように行われることが好ましい。
これにより、感光体との距離を精度よく設定することができる。
本発明の現像ローラの製造方法では、前記第１の工程における前記粗面加工は、前記ローラ基材の外周面に全周にわたって環状に凸条が形成されるように行われることが好ましい。
これにより、ローラ基材の表面粗さが一定になるので、各凸部の頂面の表面粗さにばらつきがない現像ローラを確実に製造することができる。

本発明の現像ローラの製造方法では、前記第２の工程における前記転造は、前記表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から前記第１の溝の最大深部までの距離をＤ_１、前記表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から前記第２の溝の最大深部までの距離をＤ_２としたとき、Ｄ_１およびＤ_２は、それぞれ前記トナー粒子の平均粒径の０．５〜２倍であり、
前記Ｒ_０＜Ｄ_１、かつ、前記Ｒ_０＜Ｄ_２となる関係を満たすように行われることが好ましい。
これにより、現像ローラの外周面に寸法精度よく溝や凸部が形成されるので、トナー帯電性が良好な現像ローラを製造することができる。

本発明の現像ローラの製造方法では、前記第２の工程における前記転造は、前記第１の溝に対応する凸条が形成された第１の転造用ダイスと、前記第２の溝に対応する凸条が形成された第２の転造用ダイスとの間に前記粗面化された前記ローラ基材を狭持し、
前記第１の転造用ダイスと前記第２の転造用ダイスとを同方向に回転して行われることが好ましい。
これにより、簡単かつ確実に第１の溝と第２の溝とを有する現像ローラを製造することができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の現像装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の現像ローラ、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。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図、図２は、本発明の現像装置（第１実施形態）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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。
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。

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。

（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。

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。
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。

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。

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。

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。

（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、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。
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）Ｏ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。

なお、本体３００の外周面３０１ａ（外周部３０１）には、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。
また、本体３００の直径は、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。
現像ローラ５１０には、図３に示すように、その外周部３０１に、トナーＴの粒子が入る溝２が形成されている。該溝２は、複数の第１の溝２１と、各第１の溝２１と交差する複数の第２の溝２２とで構成されている。そして、第１の溝２１と第２の溝２２とで囲まれる領域に凸部３が形成されている。

図４に示すように、複数の第１の溝２１は、互いに平行であり、それぞれ、外周面３０１ａの周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成されている。
また、図４に示すように、複数の第２の溝２２は、複数の第１の溝２１と同様に、互いに平行であり、それぞれ、外周面３０１ａの周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成されている。そして、本実施形態では、図４に示すように、第２の溝２２は第１の溝２１と直交している。
図５に示すように、各第１の溝２１および各第２の溝２２のそれぞれには、トナー供給ローラ５５０から供給されたトナーＴの粒子が入る。そして、これら第１の溝２１および第２の溝２２のそれぞれをトナーＴが転動することにより、トナーＴが現像ローラ５１０と接触し、擦られる。これにより、トナーが均一に帯電される。

なお、第１の溝２１と第２の溝２２のそれぞれの形状は、ほぼ同一であるため、以下、第１の溝２１を代表的に説明する。
第１の溝２１は、前述したように、互いに平行であり、それぞれ、外周面３０１ａの周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成されている。これにより、トナーＴが第１の溝２１に収容され、適正な量のトナーＴを搬送することができる。

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が第１の溝２１に積み重なって収容されることがなく、外周面３０１ａ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。
トナーＴの平均粒径が前記下限値よりも小さければ、第１の溝２１にトナーＴが積み重なって収容され、トナーＴの帯電が不均一となる。

一方、トナーＴの平均粒径が前記上限値よりも大きければ、トナーＴが適切に外周面３０１ａを転動せず、帯電性が悪くなる可能性がある。
また、第１の溝２１の最大幅Ａ_１は、トナーＴ粒子の平均粒径の２．５〜２０倍であることが好ましく、３〜１０倍であることがより好ましい。
これにより、トナーＴが第１の溝２１に確実に収容され、適正量の搬送が可能となる。また、トナーＴ粒子と現像ローラ５１０の外周面３０１ａとの接触面が大きくなり、トナーＴが良好に帯電される。

第１の溝２１の最大幅Ａ_１がトナーＴ粒子の平均粒径の前記下限値よりも小さければ、トナーＴが第１の溝２１の幅に収容されないおそれがあり、トナーＴの帯電性が悪くなる。また、十分な量のトナーＴを搬送することができない。
一方、第１の溝２１の最大幅Ａ_１がそれぞれトナーＴ粒子の平均粒径の前記上限値よりも大きければ、トナーＴが第１の溝２１に大量に収容され、トナーＴ漏れを引き起こすおそれがある。また、トナーＴと外周面３０１ａとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーＴの帯電性が悪くなる。

第１の溝２１の最大幅Ａ_１は、隣り合う凸部３同士の離間距離ｄの５０〜９０％であることが好ましく、６０〜８０％であることがより好ましい。
第１の溝２１の幅をこのような範囲とすることで、外周面３０１ａに対して第１の溝２１の割合が多くなり、トナーＴが第１の溝２１に収容されることにより、十分なトナーＴ量を搬送することができる。また、寸法精度のよい凸部３が形成され、トナーＴ粒子と現像ローラ５１０の外周面３０１ａとの接触面が大きくなる。したがって、トナーＴが外周面３０１ａを転動することにより、良好に帯電される。その結果、かぶりが少ない高画質な印字が可能となる。

第１の溝２１の最大幅Ａ_１が前記下限値よりも小さければ、第１の溝２１にトナーＴが収容され難くなって、十分なトナーＴ量を搬送できない。また、トナーＴが第１の溝２１内で積み重なり、帯電が不均一となる。
一方、第１の溝の最大幅Ａ_１が前記上限値よりも大きければ、第１の溝２１にトナーＴが大量に収容され、トナーＴ漏れを引き起こす。また、上記好ましい範囲の場合よりも、外周面３０１ａとの接触面が小さくなり、帯電性が低下する。

凸部３の頂面３１の粗さ曲線の平均線から第１の溝２１の最大深部２１３までの距離Ｄ_１（以下、「第１の溝２１の深さＤ_１」という。）は、トナーＴの粒子の平均直径（平均粒径）の０．５〜２倍が好ましく、０．８〜１．５倍がより好ましい。かかる範囲内であれば、トナーＴが積み重なることなく、第１の溝２１にトナーＴを収容することができる。よって、外周面３０１ａとの接触によりトナーＴを適切に帯電させることができ、かぶりが少ない高画質な印字が可能となる。

第１の溝２１の深さＤ_１が、トナーＴの粒子の平均直径（平均粒径）の前記下限値よりも小さければ、第１の溝２１の深さＤ_１が浅くなるため、トナーＴの搬送量が低下する可能性がある。また、トナーＴが外周面３０１ａと接触する割合も減少するため、帯電性が低下するおそれがある。
一方、第１の溝２１の深さＤ_１が、トナーＴの粒子の平均直径（平均粒径）の前記上限値よりも大きければ、第１の溝２１内をトナーＴが転動しにくくなる。よって、トナーＴの搬送性が低下し、帯電性も悪くなる。

なお、第１の溝２１の深さＤ_１と第２の溝２２の深さＤ_２（凸部３の頂面３１の粗さ曲線の平均線から第２の溝２２の最大深部までの距離Ｄ_２）とは、前記トナー粒子の平均粒径との関係を満足する限り、（第１の溝２１の深さＤ_１）＝（第２の溝２２の深さＤ_２）なる関係を満足していてもよいし、（第１の溝２１の深さＤ_１）＞（第２の溝２２の深さＤ_２）なる関係を満足していてもよいし、（第１の溝２１の深さＤ_１）＜（第２の溝２２の深さＤ_２）なる関係を満足していてもよい。本実施形態では、Ｄ_１＝Ｄ_２なる関係を満足している。これにより、現像ローラ５１０の外周面３０１ａが段差のない滑らかな形状となるため、トナーＴが当該外周面３０１ａを滑らかに転動することができる。
また、第１の溝２１の深さＤ_１と第２の溝２２の深さＤ_２との比Ｄ_２／Ｄ_１は、特に限定されないが、例えば、０．５〜２であるのが好ましく、０．８〜１．５であるのがより好ましい。これにより、現像ローラ５１０の外周面３０１ａが段差のない滑らかな形状となるため、トナーＴが当該外周面３０１ａを滑らかに転動することができる。

図５に示すように、第１の溝２１は、その縦断面形状がＵ字形状をなし、側面２１１と底面２１２と最大深部２１３とを有する。縦断面形状がＵ字形状であることにより、トナーＴが滑らかに転動することができる。そして、現像ローラ５１０の外周面３０１ａとトナーＴが接触することにより、トナーＴが均一に帯電される。
また、図５に示すように、第１の溝２１のＵ字形状は、左右対称に形成されている。これにより、トナーＴ粒子の第１の溝２１への収容、離脱がスムーズに進行し、トナーＴを滑らかに搬送することができる。したがって、トナーＴが外周面３０１ａと接することにより、トナーＴを均一に帯電させることができる。

このときの第１の溝２１の底面２１２の曲率半径は、トナーＴ粒子の平均粒径の半分より大きいことが好ましく、０．６〜１０倍であることがより好ましい。より具体的には、第１の溝２１の底面２１２の曲率半径は、０．５μｍよりも大きいことが好ましく、０．６〜５０μｍであることがより好ましい。
これにより、トナーＴ粒子が第１の溝２１中で転動し易い溝形状となり、トナーＴと外周面３０１ａが接触することにより、トナーＴ粒子が良好に帯電される。

第１の溝２１の底面２１２の曲率半径が前記下限値よりも小さいければ、第１の溝２１にトナーＴが積み重なって収容され、トナーＴの帯電が不均一となる。
一方、第１の溝２１の底面２１２の曲率半径が前記上限値よりも大きければ、第１の溝２１内をトナーＴが滑らかに転動せず、トナーＴの帯電性が悪くなる。
第１の溝２１同士の間隔は、略等間隔で形成される。具体的には、後述するＣ_１の長さの範囲であることが好ましい。かかる範囲内であれば、外周面３０１ａに対して適度な間隔で第１の溝２１が形成され、適正な量のトナーＴを搬送することができる。また、外周面３０１ａとの接触により、トナーＴが均一に帯電される。したがって、かぶりの少ない、高画質な印字が可能となる。

また、現像ローラ５１０の外周面３０１ａにおいて、第１の溝２１が占める（以下、溝２が形成されている部位を「溝形成部３２０」という）面積率は、外周面３０１ａの面積の４０〜９０％であるのが好ましく、６０〜８０％であるのがより好ましい。溝形成部３２０の面積率が前記範囲内の値であると、より均一かつ最適な量のトナーＴを搬送することができる。また、現像ローラ５１０とトナーＴが接触する割合が多くなるため、トナーＴの帯電性が良好となる。したがって、かぶりが少なく、ムラのない高画質な印字が可能となる。

溝形成部３２０の面積率が外周面３０１ａの面積の前記下限値より小さければ、トナーＴが外周面３０１ａと接触する面が小さくなり、トナーＴの帯電性が悪くなる。また、外周面３０１ａに対して溝２の割合が小さいので、十分な量のトナーＴを搬送することができない。
一方、溝形成部３２０の面積率が外周面３０１ａの面積の前記上限値より大きければ、第１の溝２１から凸部３へと転動する割合が少なくなるため、トナーＴの帯電性が悪くなる。また、トナーＴと外周面３０１ａとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーＴの帯電性が悪くなる。
第２の溝２２は、その各部の寸法、形状について、前記第１の溝２１のものと同様である。また、その作用、効果も同様である。

なお、図５では、第１の溝２１および第２の溝２２は、それぞれほぼ同じＵ字形状をなしていたが、それそれ、異なるＵ字形状であってもよい。例えば、第１の溝２１は半円形状であるが、第２の溝２２は半楕円形状であってもよい。また、第１の溝２１または第２の溝２２の一部の部位のＵ字形状が他の部位のＵ字形状と異なっていてもよい。
凸部３は、第１の溝２１と第２の溝２２とが交差することにより生じる、第１の溝２１と第２の溝２２とのそれぞれで囲まれる領域に形成される。このような領域に凸部が形成されることにより、例えば、第１の溝２１に位置するトナーＴが、現像ローラ５１０の回転に伴なって、凸部３に向って転動し、さらに、第２の溝２２に収容される。これにより、トナーＴは、現像ローラ５１０の外周面３０１ａと多く接触し、トナーＴが均一に帯電される。また、トナーＴが溝２に収用されることにより、適正なトナーＴ量を搬送することができる。

凸部３は、その頂面３１が略平面で形成され、該平面上に微小な突起３２が形成されている。そして、凸部３全体として截頭錐体状の形状をなしている。頂面３１を平面とすることで、トナーＴや規制ブレードとの摩擦により表面が磨耗しにくくなり、現像ローラ５１０の性能が長期にわたり維持される。また、頂面３１をトナーＴが転動するため、トナーＴの帯電性を上げることができる。なお、微小な突起３２については、後述する。

本実施形態では、図４示すとおり、頂面３１は略正四角形で形成されている。これにより、第１の溝２１と第２の溝２２を直交させるだけで当該頂面３１が得られるので、頂面３１が略正四角形である凸部３を簡便に得ることができる。
なお、凸部３は現像ローラ５１０の外周面３０１ａ上に形成されているので、その頂面３１は現像ローラ５１０の外径の曲率半径と略同程度に湾曲している。この程度の湾曲は、前記「略平面」に含まれるものとする。

凸部３の頂面３１の大きさは、第１の溝２１同士および第２の溝２２同士のそれぞれの間隔によって定まる。具体的には、凸部３の頂面３１の中心を通り第２の溝２２と平行な方向の頂面３１の長さをＣ_１としたとき、Ｃ_１は１０〜５０μｍであることが好ましく、１０〜３０μｍであることがより好ましい。
また、凸部３の頂面３１の中心を通り第１の溝２１と平行な方向の頂面３１の長さをＣ_２としたとき、Ｃ_２は１０〜５０μｍであることが好ましく、１０〜３０μｍであることがより好ましい。

Ｃ_１およびＣ_２のそれぞれを上記範囲とすることで、頂面３１が適度な大きさとなり、頂面３１をトナーＴが転動することにより効率的にトナーＴを帯電させることができる。
Ｃ_１およびＣ_２のそれぞれが前記下限値よりも小さければ、長時間の使用により規制ブレードやトナーとの摩擦で凸部が磨耗しやすくなり、トナー搬送量、帯電量を維持することができなくなる。

一方、Ｃ_１およびＣ_２のそれぞれが前記上限値よりも大きければ、外周面３０１ａに対して溝２の割合が小さくなるため、トナーＴ漏れを引き起こす。また、トナーＴと外周面３０１ａとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーＴの帯電性が悪くなる。
なお、凸部３の高さは、第１の溝２１の深さＤ_１および第２の溝２２の深さＤ_２と同じである。

凸部３は、隣り合う凸部３との離間距離（ピッチ）ｄが、５０〜１００μｍであることが好ましく、６０〜９０μｍであることがより好ましい。かかる範囲内であれば、現像ローラ５１０の外周面３０１ａに適度な数の凸部３が存在することなり、適正な量のトナーＴを搬送することができる。また、第１の溝２１および／または第２の溝２２から凸部３へとトナーＴが効率よく転動することにより、現像ローラ５１０の外周面３０１ａとトナーＴが効率的に接触し、トナーＴの帯電性が良好となる。さらに、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、リセット性にも優れる。また、現像ローラとしての機能（帯電、搬送性能）が良好であると同時に、その性能を維持する耐久性とのバランスが優れている。

隣り合う凸部３との離間距離ｄが前記下限値よりも小さければ、帯電性能は上がるが、溝幅（Ａ_１、Ｂ_１）などの条件を満足させた場合、凸部３の面積が小さくなるため摩擦により磨耗し、現像ローラ５１０として初期の性能を維持できない。
一方、隣り合う凸部３との離間距離ｄが前記上限値よりも大きければ、第１の溝２１の最大幅Ａ_１が大きくなり、トナーＴ漏れを引き起こしてしまう恐れがある。また、トナーＴと外周面３０１ａとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーＴの帯電性が悪くなる。

さて、図４および図５に示すように、本発明においては、各凸部３の頂面３１に複数の微小な突起３２が形成されている。すなわち、頂面３１は、粗面となっている。
頂面３１の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）をＲ_０としたとき、Ｒ_０はトナーＴの平均粒径の０．５〜２倍であることが好ましく、０．７〜１．５倍であることがより好ましい。

Ｒ_０がトナーＴの平均粒径の前記範囲内であることにより、トナーＴが頂面３１の突起３２に衝突しながら転動するので、トナーＴの帯電性が向上する。したがって、かぶりを抑えた、ムラのない高画質な印字が可能となる。
Ｒ_０がトナーＴ粒子の平均粒径の前記下限値よりも小さいければ、トナーＴが頂面３１を滑らかに転動し、十分な帯電性が得られないおそれがある。

一方、Ｒ_０がトナーＴ粒子の平均粒径の前記上限値よりも大きければ、トナーＴが頂面３１を転動しにくくなり、十分な帯電性が得られず、その結果、かぶり量の増加を招くおそれがある。
Ｒ_０の具体的な大きさとしては、０．５〜２０μｍであることが好ましく、１〜１４μｍであることがより好ましい。Ｒ_０の大きさがこのような範囲であることにより、トナーＴが頂面３１の突起３２に衝突しながら転動するので、トナーＴの帯電性が向上する。したがって、かぶりを抑えた、ムラのない高画質な印字が可能となる。

Ｒ_０の大きさが前記下限値よりも小さいければ、トナーＴが頂面３１を滑らかに転動し、十分な帯電性が得られないおそれがある。
一方、Ｒ_０の大きさが前記上限値よりも大きければ、トナーＴが頂面３１を転動しにくくなり、十分な帯電性が得られず、その結果、かぶり量の増加を招くおそれがある。
このような頂面３１の表面粗さＲ_０は、現像ローラ５１０の本体３００の溝形成部３２０全体で同一であっても、本体３００の長手方向に沿って部分的に変化していてもよい。本実施形態では、各頂面３１の表面粗さＲ_０は、溝形成部３２０全体で同じであるとして説明する。

なお、表面粗さＲ_０を変更する場合は、第３実施形態で詳細に説明する。
また、頂面３１の表面粗さＲ_０は、Ｒ_０＜Ｄ_１、かつ、Ｒ_０＜Ｄ_２の関係を満たしていることが条件となる。
このような条件であれば、Ｄ_１およびＤ_２のそれぞれが均一となり、トナーＴが溝２から凸部３、凸部３から溝２へと確実に転動するので、帯電性が良好になる。

一方、Ｒ_０がＤ_１やＤ_２よりも大きければ、Ｄ_１およびＤ_２のそれぞれが不均一となるため、トナーＴが現像ローラ５１０の外周面３０１ａを転動しにくくなり、トナーＴの帯電性が低下するおそれがある。
各凸部３の頂面３１に形成されている微小な突起３２は、図４に示すように、現像ローラ５１０の外周面３０１ａの周方向に沿って延在して形成されているが、傾斜していてもよい。そして、凸条３２１は、ほぼ平行に複数形成されている。その間隔は、ほぼ等間隔となっている。

また、１つの凸条３２１の長手方向の長さは、図４に示すように、凸部３の頂面３１の全体を横断するような長さとなっているが、凸条３２１が間欠的に形成されてその長さが短くなっていてもよい。
なお、凸部３の頂面３１における凸条３２１の数量は、複数に限らず、１本であってもよい。また、微小な突起３２は、凸条３２１に限らず、例えば、散点状に形成されていてもよい。

突起３２として上記のような凸条３２１が形成されることにより、各凸部３において、頂面３１の表面粗さＲ_０のばらつきが小さくなるので、トナーＴが現像ローラ５１０の外周面３０１ａを転動することで、トナーＴが常に一定の性能で、均一に帯電することができる。
凸条３２１の形成は、例えば、後述するように、ローラ基材４００を回転しながら、センタレス研削によって、容易に行うことができる。

第１の溝２１の内表面（側面２１１、底面２１２）の表面粗さは、凸部３の頂面３１の表面粗さＲ_０よりも小さくなっている。具体的には、第１の溝２１の内表面の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）をＲ_１としたとき、Ｒ_１は、０．０１〜１０μｍであることが好ましく、０．１〜１μｍであることがより好ましい。
Ｒ_１がこのような範囲であることにより、トナーＴが第１の溝２１を滑らかに転動するので、トナーＴの第１の溝２１、第２の溝２２への収容、離脱が容易となる。

なお、本実施形態では、図５に示すように、第１の溝２１の内表面は平滑面になっている。
また、現像ローラ５１０の外周面３０１ａにおいて、前述した条件を満たす表面粗さＲ_０を有する頂面３１が占める割合は、特に限定されないが、例えば、全ての凸部３の頂面３１に対して５０〜１００％であるのが好ましく、６０〜１００％であるのがより好ましい。
前述した条件を満たす表面粗さＲ_０を有する頂面３１の割合が多ければ、凸部３の頂面３１に微小な突起３２を設けたことによる、前述した効果が十分に発揮される。

以上のように、本発明の現像ローラ５１０は、互いに交差する第１の溝２１と第２の溝２２とを有するため、トナーＴを収容し、搬送することができる。このとき、第１の溝２１と第２の溝２２の縦断面形状が左右対称のＵ字形状をなしているため、トナーＴの転動が滑らかに進行し、溝２からトナーＴが離脱する。そして、離脱したトナーＴは、凸部３の頂面３１に到達し、頂面３１上の突起３２（凸条３２１）に衝突しながらを転動し、再度溝２に収容される。
このように、トナーＴが溝２内で積み重なることなく、凸条３２１に衝突しながら転動するので、トナーＴを均一かつ良好に帯電させることができる。したがって、かぶりが少なく、ムラのない高画質な画像の印字が可能となる。

（現像ローラの製造方法）
図６〜図８および図１１は、それぞれ、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（図６は平面図、図７、図８は断面図、図１１は側面図）である。
なお、以下の説明では、図７および図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本発明の現像ローラ製造方法は、例えば、円柱状のローラ基材の前記外周面に粗面加工を施して多数の微小な突起を形成する第１の工程と、粗面加工されたローラ基材の外周面に、互いに平行でありかつローラ基材の外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で複数の第１の溝と、互いに平行でありかつローラ基材の外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で、各第１の溝と交差する複数の第２の溝とを転造により形成する第２の工程とを有する。

以下、本発明の現像ローラ５１０の製造方法を詳細に説明する。
［１］第１の工程
まず、図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、現像ローラ５１０の本体３００となるローラ基材４００を用意する。
次に、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、ローラ基材４００の外周面４０１に対し粗面加工（突起３２を形成するための加工）を施すことにより、本体３００を作製する。

ローラ基材４００の外周面４０１の粗面加工は、例えば、センタレス研削などの研削加工、研磨加工、ブラスト処理（加工）、転写、ドライエッチングなどの各種機械的加工や、ウェットエッチング、電解処理などの各種化学的処理、その他、放電加工、プラズマ加工、レーザー加工などが挙げられる。粗面加工は、これらの加工のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

これらの加工のうち、特に、センタレス研削、ブラスト処理を用いることが好ましい。センタレス研削を用いる場合、ローラ基材４００を回転しながら研削するので、凸条３２１を簡単かつ正確に形成することができる。また、ローラ基材４００にセンタ穴を必要としないため、研削盤などへの取り付けが不要で、簡単に研削を施すことができる。さらに、ローラ基材４００全体が支持されているので、研削抵抗によるたわみが少なく、研削精度を一定に保つことができる。

また、ブラスト処理を用いる場合、砥粒を吹き付けるのみで突起３２が形成されるので、効率よく粗面加工を施すことができる。また、吹き付ける砥粒の種類や粒度によって加工の程度を変えることができるので、これらを適宜選択することで所望の表面粗さＲ_０に加工することができる。さらに、ローラ基材４００の外周面４０１の表面粗さのばらつきも少ない。

このような粗面加工を、例えば、センタレス研削、ブラスト処理で行う場合、その加工は次に示すように行うことができる。
Ａ．粗面加工としてセンタレス研削を用いる場合
図６（ａ）、図７（ａ）に示すローラ基材４００をセンタレス研削機を用いて、粗面化する。これにより、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、突起３２である凸条３２１が、ローラ基材４００の外周面４０１に形成される。

センタレス研削は、例えば、ローラ基材４００を支持する支持刃と、ローラ基材４００の回転を調整する調整車と、ローラ基材４００の外周面４０１を研削する研削砥石とを有するセンタレス研削機を用いて行うことができる。
すなわち、センタレス研削は、ローラ基材４００をこのセンタレス研削機に設置する。そして、研削砥石をローラ基材４００に接触し、ローラ基材４００の回転と送りを調整車の回転で調整しながらローラ基材４００の外周面４０１を研削する。これにより、外周面４０１の全面または一部に凸条３２１を形成する。
また、ローラ基材４００の端部と中間部とに対応する研削砥石の位置に粗さが異なる２種類の研削砥石を用いれば、ローラ基材４００の端部と中間部とで表面粗さが異なる研削をすることができる。

Ｂ．粗面加工としてブラスト処理を用いる場合
図６（ａ）、図７（ａ）に示すローラ基材４００をブラスト処理により粗面化する。これにより、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、微小な突起３２がローラ基材４００の外周面４０１に形成される。
ブラスト処理は、例えば、砥粒を噴出するノズルと、砥粒を貯蔵する砥粒タンクと、砥粒の粒度を分ける分級機と、砥粒とともにノズルから噴出するキャリアガスを供給するガス供給手段とを有するブラスト装置を用いて行うことができる。

すなわち、ブラスト処理は、アルミナ、炭化ケイ素、ダイヤモンドなどの砥粒を圧縮空気などのキャリアガスとともにローラ基材４００の外周面４０１に向けて噴出し、外周面４０１を粗面化する。そして、ローラ基材４００の回転と、ノズルの走査とを適宜組み合わせて、外周面４０１の全体を粗面化する。これにより、外周面４０１の全面または一部に微小な突起３２を形成する。

また、ローラ基材４００の端部と中間部とで、粒度の異なる砥粒を用いてブラスト処理を行えば、ローラ基材４００の端部と中間部とで表面粗さが異なる粗面化を施すことができる。
以上のような粗面加工により、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、ローラ基材４００の外周面４０１が粗面化され、凸条３２１が形成された現像ローラ５１０が得られる。

［２］第２の工程
［２−１］転造用ダイス（転造装置）の用意
次に、図７（ｃ）、図１１に示すように、凸条３２１が形成された本体３００の外周面３０１ａに、第１の溝２１と第２の溝２２とを形成するために、第１の溝２１転造用のダイス（ローラ）９００ａと、第２の溝２２転造用のダイス（ローラ）９００ｂとを用意する。

ダイス９００ａには、第１の溝２１に対応する凸条９０１が形成されている。一方、ダイス９００ｂには、第２の溝に対応する凸条９０３が形成されている。そして、ダイス９００ａ、ｂのそれぞれには、溝９０２、９０４が形成されており、その最大深さが凸部３の高さ（第１の溝２１の深さ、第２の溝２２の深さＤ_２）よりも大きくなっている。これにより、ダイス９００ａ、ｂを本体３００に押圧しても凸部３の頂面３１は押圧されないので、頂面３１に凸条３２１が確実に残存することができる。
［２−２］第１の溝、第２の溝の転造
次に、図７（ｄ）、図１１に示すように、ダイス９００ａ、ｂを本体３００に押圧する。すなわち、ダイス９００ａ、ｂの溝９０２、９０４が凸部３の頂面３１の凸条３２１に接触しないようにダイス９００ａ、ｂを本体３００に押圧し、第１の溝２１と第２の溝２２とを転造する。

転造は、図１１に示すように、例えば、第１の溝２１を転造するダイス９００ａと、第２の溝２２を転造するダイス９００ｂと、それらを回転する回転手段（図示しない）とを有する転造装置を用いて行うことができる。
具体的には、粗面化されたローラ基材４００（本体３００）をダイス９００ａとダイス９００ｂとの間に支持（狭持）する。そして、ダイス９００ａとダイスｂとを同じ方向に回転させつつ、本体３００をダイス９００ａ、ｂと逆方向に回転させる。

ダイス９００ａと本体３００とが回転すると、図７（ｄ）、図１１に示すように、ダイス９００ａの凸条９０１が本体３００を押圧し、それに応じて本体３００の外周面３０１ａが変形する。そして、第１の溝２１が転造される。
一方、ダイス９００ｂと本体３００とが回転すると、図７（ｄ）、図１１に示すように、ダイス９００ｂの凸条９０３が本体３００を押圧し、それに応じて本体３００の外周面３０１ａが変形する。そして、第２の溝２２が転造される。

第２の溝２２は、第１の溝２１に半周遅れて（または進んで）形成さる。そして、本体３００がほぼ１周することで、第１の溝２１と第２の溝２２とが重なって（交差して）形成され、図６（ｃ）に示す現像ローラが得られる。このとき、ダイス９００ａ、ｂの溝９０２、９０４の最大深部は、本体３００の粗面化された外周面３０１ａに接触せずに、凸条３２１が残存する。
そして、転造後、転造装置から本体３００を離脱させる。

以上により、図８（ｅ）に示すように、本体３００に第１の溝２１と、第２の溝２２と、頂面３１に凸条３２１が残存した凸部３とが形成される。
このように、ダイス９００ａとダイス９００ｂとの間に狭持して転造を行うことにより、特に、第１の溝２１と第２の溝２２とを別々のダイス９００ａ、ｂで形成することにより、本体３００に過剰な押圧力がかからず、均等な圧力がかかるので、第１の溝２１と第２の溝２２とを効率よく、正確に形成することができる。

なお、転造装置には、ダイス９００ａの回転軸と本体３００の回転軸Ｏ、ダイス９００ｂの回転軸と本体３００の回転軸Ｏのそれぞれの軸間距離を規定（調整）する手段（図示しない）を備えていてもよい。
該軸間距離が短過ぎると、ダイス９００ａ、ｂが本体３００を過剰に押圧してしまうので、凸部３の頂面３１が設計値より小さくなるか、または平滑面になるおそれがある。

一方、該軸間距離が長過ぎると、ダイス９００ａ、ｂが本体３００を押圧する力が弱くなるので、凸部３の頂面３１が設計値より大きくなるか、または第１の溝の深さＤ_１と第２の溝の深さＤ_２とが設計値より小さくなるおそれがある。
したがって、前述した条件を満たす頂面３１を形成するためには、前記規定手段を設けることが好ましい。このような規定手段を設けることにより、適度な深さの第１の溝２１および第２の溝と、凸部３の頂面３１の凸条３２１とを確実かつ再現性よく形成することができる。
なお、以上説明したダイス９００ａ、ｂは、ダイス９００ａに第１の溝２１に対応する凸条９０１が、ダイス９００ｂに第２の溝２２に対応する凸条９０３がそれぞれ分離して形成されていたが、これに限らず、例えば、ダイス９００ａに第１の溝２１と第２の溝２２とに対応する凸条９０１、９０３が形成されていてもよい。

＜第２実施形態＞
図９は、現像ローラ５１０に形成された溝２の拡大平面図である。
以下、この図を参照して本発明の現像ローラ５１０の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、凸部３の形状、第１の溝２１と第２の溝２２との交わる角度が第１実施形態と相違している。

図９に示すように、凸部３の頂面３１は菱形の略平面形状となっている。すなわち、複数の第１の溝２１と複数の第２の溝２２とが、直交しないで交差している。このときの第１の溝２１と第２の溝２２とが交わる角度θは、２０〜１３５°であることが好ましく、４５〜９０°であることがより好ましい。第１の溝２１と第２の溝２２の交わる角度をこのような角度にすることで、菱形の頂面３１が得られ、現像ローラ５１０の周方向に沿って凸部３の数が増加する。そのため、第１実施形態の場合（直交の場合）よりも、トナーＴが凸部３に多く衝突しながら転動する。これにより、トナーＴが現像ローラ５１０の外周面３０１ａとより効率良く接することにより、トナーＴの帯電性がより良好となる。したがって、よりかぶりが少なく、ムラのない高画質な印字を実現できる。
なお、微小な突起３２の条件は、第１実施形態で述べたものと同様である。

＜第３実施形態＞
図１０は、現像ローラ５１０の概略構成を示す平面図である。
以下、この図を参照して本発明の現像ローラ５１０の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、凸部３の頂面３１の表面粗さＲ_０が本体３００の長手方向に沿って部分的に異なっていること以外は第１実施形態と同様である。

すなわち、第１実施形態では、凸部３の頂面３１の表面粗さＲ_０は、溝形成部３２０の全体で同じであったが、本実施形態では、本体３００の溝形成部３２０の端部３２３に位置する頂面３１の表面粗さＲ_０が、溝形成部３２０の中央部３２２に位置する頂面３１の表面粗さＲ_０よりも小さくなっている。
具体的には、本体３００の溝形成部３２０の端部３２３に位置する頂面３１の表面粗さＲ_０は、溝形成部３２０の中央部３２２に位置する頂面３１の表面粗さＲ_０の好ましくは５０〜９０％、より好ましくは６０〜８０％とされる。

現像ローラ５１０の中央部３２２にはより多くのトナーＴが転動するので、溝形成部３２０の端部３２３に位置する頂面３１の表面粗さＲ_０を、上記のような範囲で溝形成部３２０の中央部３２２に位置する頂面３１の表面粗さＲ_０よりも小さくすることで、より効率的にトナーＴの帯電性を向上することができる。
このように、凸部３の頂面３１の表面粗さＲ_０は、現像ローラ５１０の本体３００の端部３２３と中央部３２２とで異なっていてもよいが、各凸部３の頂面３１毎に異なっていてもよい。例えば、頂面３１の表面粗さＲ_０が、長手方向の１つおきに異なっていてもよい。

また、本体３００の外周面３０１ａの一部の領域や一部の凸部３の頂面３１が粗面化されていなくてもよい。
なお、本実施形態では、端部３２３に位置する頂面３１の表面粗さＲ_０は、中央部３２２に位置する頂面３１の表面粗さＲ_０よりも小さいが、第１実施形態で説明した表面粗さＲ_０の条件は満たしている。

以上、本発明の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、現像装置および画像形成装置を構成する各部は、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、本発明の現像装置および画像形成装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、粗面化された凸部の頂面の一部が、第１実施形態で説明した条件を満たしていなくてもよい。
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

１．現像装置の製造
（実施例１）
［１．１］現像ローラの製造
［１．１．１］センタレス研削
長さ３１４.５ｍｍ、直径１８ｍｍの機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫＭ１１Ａで形成された円柱状のローラ基材を、センタレス研削機（ミクロン社製ＭＤ６００III−４Ｗ）に設置した。なお、このセンタレス研削機は、研削するローラ基材の端部と中間部とに対応する研削砥石の位置において、それぞれ粗さが異なる砥石を用いている。

このローラ基材にセンタレス研削機の砥石を接触した。そして、ローラ基材を回転速度３０ｒｐｍで回転させながら、１０秒間、ローラ基材の外周面の研削を行った。
その結果、ローラ基材の外周面全面が粗面化され、凸条が形成された。このときのローラ基材の外周面の、中間部の表面粗さＲ_０は５．９μｍであり、端部の表面粗さは、２．４μｍであった。

［１．１．２］第１の溝、第２の溝の転造
第１の溝に対応する凸条が形成されているダイスと、第２の溝に対応する凸条が形成されているダイスとを用意した。
次に、［１．１．１］で得られた粗面化されたローラ基材（本体）を転造装置（（株）ニッセー社製 ＮＤ−１０／ＣＮＣ）に設置した。そして、２つのダイスと本体とを逆方向に、回転速度１５０ｒｐｍで回転させながら、ダイスを本体に１４秒間押圧し、第１の溝と第２の溝とを本体に転造した。転造後、ダイスと本体の回転を停止し、本体を転造装置から離脱した。

その結果、第１の溝と、第１の溝に９０°で交差する第２の溝と、頂面に凸条が残存した凸部とが、本体の外周面に形成された。
このときの本体の外周面に形成された、第１の溝の最大幅Ａ_１は４０μｍ、第１の溝の深さＤ_１は６．５μｍ、第２の溝の最大幅Ａ_２は４０μｍ、第２の溝の深さＤ_２は６．５μｍ、溝ピッチ（凸部ピッチ）は８０μｍであった。また、凸部の頂面は、４０μｍ×４０μｍの平面であった。

［１．１．３］無電解ＮｉＰめっき処理
次に、第１の溝と第２の溝とが形成された現像ローラを脱脂液に浸漬し、６０℃で、５分間脱脂処理を行った。
その後、脱脂処理した現像ローラを、ＮｉＰめっき液（上村工業社製ニムデンＳＸ）に浸漬し、８０℃、１分間、無電解めっきを施した。得られた現像ローラを洗浄、乾燥したところ、現像ローラの外周面に膜厚４μｍのＮｉＰ層が形成された。

このときの凸部の頂面の表面粗さＲ_０は５．８μｍ、現像ローラ本体の触れは３μｍだった。また、第１の溝と第２の溝のそれぞれの内表面の表面粗さＲ_１は、０．５μｍだった。
以上により、現像ローラの外周面に第１の溝、第２の溝および頂面に凸条が残存した凸部を有する、図３に示す構造の現像ローラを製造した。
なお、めっき後の凸部の頂面の表面粗さＲ_０、表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から第１の溝の最大深部までの距離Ｄ_１、表面粗さＲの粗さ曲線の平均線から第２の溝の最大深部までの距離をＤ_２、凸部ピッチ（ｄ）などは表１中にも示した。

［１．２］現像装置の製造
この現像ローラを組み込んだ図２に示す構造の現像装置を製造した。
［１．３］画像形成装置の製造
この現像装置を組み込んだ図１に示す構造の画像形成装置を製造した。
（実施例２）〜（実施例１４）
実施例１において、現像ローラのＲ_０、Ｄ_１、Ｄ_２、ｄなどの条件を表１に示すように変えた以外は、実施例１と同様に行い、画像形成装置を製造した。

（実施例１５）
［１．１］現像ローラの製造
［１．１．１］ブラスト処理
長さ３１.４５ｃｍ、直径１．８ｃｍの機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫＭ１１Ａで形成された円柱状のローラ基材をステージに設置した。

次に、ブラスト処理装置（（株）不二製作所社製 ＳＧＭ−５ＧＴＪ−ＤＣ−３０３
１２×１２）のノズルから砥粒をローラ基材に噴出（圧力０．３５〜０．４５Ｍｐａ）し、ローラを１２ｒｐｍで回転させながら、ローラ基材の外周面全体を粗面化した。
なお、砥粒は平均粒径１２５μｍのジルコニアを、キャリアガスは空気を用いた。
その結果、ローラ基材の外周面全面が粗面化され、微小な突起が複数形成された。このときのローラ基材の外周面の表面粗さＲ_０は、６．２μｍであった。

［１．１．２］第１の溝、第２の溝の転造
次に、実施例１と同様の方法により、第１の溝および第２の溝を転造した。なお、第１の溝の最大幅Ａ_１、第１の溝の深さＤ_１、第２の溝の最大幅Ａ_２、第２の溝の深さＤ_２、溝ピッチ（凸部ピッチ）、凸部の頂面の大きさは、実施例１と同様だった。
［１．１．３］ＮｉＰめっき処理
次に、実施例１と同様の方法により、第１の溝と第２の溝とが形成された現像ローラにＮｉＰめっき処理を施した。なお、ＮｉＰの膜厚は、４μｍだった。
このときの凸部の頂面の表面粗さＲ_０は６．１μｍ、第１の溝と第２の溝のそれぞれの内表面の表面粗さＲ_１は、０．５５μｍだった。

以上により、現像ローラの外周面に第１の溝、第２の溝および頂面に微小な突起が残存した凸部を有する、図３に示す構造の現像ローラを製造した。
なお、めっき後の凸部の頂面の表面粗さＲ_０、表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から第１の溝の最大深部までの距離Ｄ_１、表面粗さＲの粗さ曲線の平均線から第２の溝の最大深部までの距離をＤ_２、凸部ピッチ（ｄ）などは表１中にも示した。

［１．２］現像装置の製造
実施例１と同様にして行い、［１．１］で得られた現像ローラを組み込んだ図２に示す構造の現像装置を製造した。
［１．３］画像形成装置の製造
実施例１と同様にして行い、［１．２］で得られた現像装置を組み込んだ図１に示す構造の画像形成装置を製造した。

（実施例１６）〜（実施例１８）
実施例１５において、現像ローラのＲ_０、Ｄ_１、Ｄ_２、ｄなどの条件を表１に示すように変えた以外は、実施例１５と同様に行い、画像形成装置を製造した。
（実施例１９）
実施例１５の［１．１．１］ブラスト処理において、砥粒の平均粒径を１００μｍに変えて実施例１５と同様の方法でブラスト処理を行った。その結果、ローラ基材の外周面の表面粗さＲ_０は、３．８μｍであった。

その後、粗面化されたローラ基材を１０％硫酸を含む電解処理液に浸漬し、４０℃で１分間電解処理を施すことで、ローラ基材の外周面を滑らかに仕上げた。その結果、ローラ基材の外周面の表面粗さＲ_０は、３．３μｍであった。
その後、実施例１５と同様に行い、画像形成装置を製造した。
なお、めっき処理後の凸部の頂面の表面粗さＲ_０は３．３μｍであった。

（比較例１）
実施例１において、センタレス研削を行わない以外は、実施例１と同様に行い、画像形成装置を製造した。
（比較例２）〜（比較例１０）
実施例１において、現像ローラのＲ_０、Ｄ_１、Ｄ_２、ｄなどの条件を表２に示すように変えた以外は、実施例１と同様に行い、画像形成装置を製造した。

（比較例１１）
実施例１において、第１の溝の転造および第２の溝の転造を行わない（Ｄ_１＝０、Ｄ_２＝０）以外は、実施例１と同様に行い、画像形成装置を製造した。
なお、めっき前の現像ローラの本体の表面粗さは６．８μｍ、めっき後の現像ローラの本体の表面粗さは６．３μｍであった。

２．評価
以上のように、実施例１〜１９、比較例１〜１１で得られた各現像ローラについて、帯電量、かぶり消費量を下記の方法により測定した。
なお、トナーは、平均粒径は６．５μｍのポリエステル系樹脂の組成のものを用いた。また、紙は市販のコピー用紙を用い、紙送り速度４０ＰＰＭで評価した。

［２．１］帯電量
実施例１〜１９、比較例１〜１１で得られた画像形成装置において、印字途中で画像形成装置を停止させ、カートリッジを取り外した。そして、粉黛帯電量分布測定装置（ホソカワミクロン社製、Ｅ−ｓｐａｒｔ ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて、帯電量分布を測定した。その結果から、帯電量を求めた。

［２．２］かぶり消費量
実施例１〜１９、比較例１〜１１で得られた画像形成装置において、１００枚印字毎に印字で消費したトナーを補給してゆき、合計２０００枚印字を行った。そのときの安定時（１００枚連続印字後）のかぶり消費量とトナー補給直後のかぶり消費量（補給時かぶり消費量）を測定した。

［２．３］印字特性
実施例１〜１９、比較例１〜１１で得られた画像形成装置において、３００００枚印字した後の印字特性を目視により確認し、以下の４段階の基準に従い評価した。
◎：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。
△：ムラが顕著に認められた。
×：トナー規制漏れ発生。
これらの結果を表１および表２にまとめて示した。なお、表１および表２中、Ｒ＜Ｄ_１、Ｒ＜Ｄ_２の条件の○は当該条件を満たすことを意味し、×は当該条件を満たさないことを示す。

表１から明らかなように、本発明の現像ローラは、いずれも、帯電量およびかぶり消費量、印字ともに優れていた。特に、トナー補給直後のかぶり消費量が少ないことがわかった。
特に実施例１〜５、１２〜１４では、凸部の頂面の表面粗さ、Ｄ_１、Ｄ_２が、それぞれトナー平均粒径の０．５〜２倍の範囲内であるため、帯電量、かぶり消費量、印字特性に特に優れていた。

また、実施例６、７では、第１の溝と、第２の溝との交差する角度が９０°よりも小さいため、帯電量、かぶり消費量、印字特性に特に優れていた。
また、実施例８、９では、隣り合う凸部同士のピッチが５０〜１００μｍであるため、帯電量、かぶり消費量、印字特性に優れていた。
また、実施例１０、１１では、隣り合う凸部同士のピッチが上記範囲外であるが、凸部の頂面の表面粗さ、Ｄ_１、Ｄ_２が、それぞれトナー平均粒径の０．５〜２倍の範囲内であるため、帯電量、かぶり消費量、印字特性に優れていた。

また、実施例１５〜１９では、ローラ基材の研削方法にかかわらず、帯電量、かぶり消費量、印字特性に優れることがわかった。
これに対して、比較例の現像ローラでは、本発明の所定の条件を満たしていないので、帯電量、かぶり消費量および印字特性のいずれも実施例に劣るものであった。
特に、比較例１〜４は、凸部の頂面の表面粗さが、トナー平均粒径の０．５〜２倍の範囲外であるため、帯電特性に劣っていた。
また、比較例５〜１０では、Ｄ_１、Ｄ_２が、それぞれトナー平均粒径の０．５〜２倍の条件またはＲ＜Ｄ_１、Ｒ＜Ｄ_２の条件を満たしていないため、帯電量、かぶり消費量、印字特性のいずれも劣っていた。

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。 本発明の現像装置の概略構成を示す模式的断面図である。 本発明の現像ローラの第１実施形態の概略構成を示す平面図である。 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４中のＡ−Ａ線断面図である。 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３に示す現像ローラに形成された溝の第２実施形態を示す拡大平面図である。 本発明の現像ローラの第３実施形態の概略構成を示す平面図である。 本発明の現像ローラの製造方法の転造工程を説明するための図である。

符号の説明

１０……プリンタ ２……溝 ２１……第１の溝 ２１１……側面 ２１２……底面 ２１３……最大深部 ２２……第２の溝 ２０……感光体 ３……凸部 ３１……頂面 ３２……突起 ３２１……凸条 ３０……帯電ユニット ３００……本体 ３０１……外周部 ３０１ａ……外周面 ３１０……縮径部 ３２０……溝形成部 ３２２……中央部 ３２３……端部 ４０……露光ユニット ４００……ローラ基材 ４０１……外周面 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 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 ９００ａ、９００ｂ……ダイス ９０１、９０３……凸条 ９０２、９０４……溝 Ｐ１……記録媒体 Ｔ……トナー Ｏ……回転軸（中心軸）

Claims (11)

1. トナーと、外周面に前記トナーを保持する現像ローラと、を備える現像装置であって、
   前記現像ローラは、互いに平行でありかつ前記現像ローラの前記外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成された複数の第１の溝と、互いに平行でありかつ前記現像ローラの外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成され、前記各第１の溝と交差する複数の第２の溝と、を有し、
   前記第１の溝と前記第２の溝はそれぞれ横断面がＵ字形状をなし、
   前記第１の溝と前記第２の溝とで囲まれる領域に凸部が設けられ、
   該凸部の頂面には複数の微小な突起が形成され、当該頂面の表面粗さＲｚをＲ_０としたとき、Ｒ_０は、前記トナー粒子の平均粒径の０．５〜２倍であり、
   前記表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から前記第１の溝の最大深部までの距離をＤ_１、前記表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から前記第２の溝の最大深部までの距離をＤ_２としたとき、Ｄ_１およびＤ_２は、それぞれ前記トナー粒子の平均粒径の０．５〜２倍であり、
   前記Ｒ_０＜Ｄ_１、かつ、前記Ｒ_０＜Ｄ_２となる関係を満たすことを特徴とする現像装置。
2. 前記微小な突起は、前記現像ローラの外周面の周方向に沿って延在する凸条に形成されている請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第１の溝と前記第２の溝は、それぞれ内表面の表面粗さＲｚが前記凸部の前記頂面の前記表面粗さＲ_０よりも小さいものである請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記第１の溝と前記第２の溝とは、９０°よりも小さい角度で交差している請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。
5. 隣り合う前記凸部同士のピッチが、５０〜１００μｍである請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置。
6. 外周面にトナーを保持する現像ローラを製造する方法であって、
   円柱状のローラ基材の前記外周面に粗面加工を施して多数の微小な突起を形成する第１の工程と、
   前記粗面加工された前記ローラ基材の前記外周面に、互いに平行でありかつ前記ローラ基材の前記外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で複数の第１の溝と、互いに平行でありかつ前記ローラ基材の前記外周面の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で、前記各第１の溝と交差する複数の第２の溝とを転造により形成する第２の工程とを有し、
   前記第１の工程で前記粗面加工が施された前記外周面の表面粗さＲｚをＲ_０としたとき、Ｒ_０は、前記トナー粒子の平均粒径の０．５〜２倍であり、
   前記第２の工程の前記転造は、前記第１の溝および前記第２の溝以外の部分に形成された微小な突起が残存するように行われることを特徴とする現像ローラの製造方法。
7. 前記第１の工程における前記粗面加工は、前記外周面の両端部の表面粗さＲ_０が前記外周面の中間部の表面粗さＲ_０よりも小さくなるように行われる請求項６に記載の現像ローラの製造方法。
8. 前記第１の工程における前記粗面加工は、前記ローラ基材の外周面に全周にわたって環状に凸条が形成されるように行われる請求項６または７に記載の現像ローラの製造方法。
9. 前記第２の工程における前記転造は、前記表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から前記第１の溝の最大深部までの距離をＤ_１、前記表面粗さＲ_０の粗さ曲線の平均線から前記第２の溝の最大深部までの距離をＤ_２としたとき、Ｄ_１およびＤ_２は、それぞれ前記トナー粒子の平均粒径の０．５〜２倍であり、
   前記Ｒ_０＜Ｄ_１、かつ、前記Ｒ_０＜Ｄ_２となる関係を満たすように行われる請求項６ないし８のいずれかに記載の現像ローラの製造方法。
10. 前記第２の工程における前記転造は、前記第１の溝に対応する凸条が形成された第１の転造用ダイスと、前記第２の溝に対応する凸条が形成された第２の転造用ダイスとの間に前記粗面化された前記ローラ基材を狭持し、
    前記第１の転造用ダイスと前記第２の転造用ダイスとを同方向に回転して行われる請求項６ないし９のいずれかに記載の現像ローラの製造方法。
11. 請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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