專利名稱：調(diào)色劑顆粒承載輥、顯影裝置以及圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及調(diào)色劑顆粒承載輥、顯影裝置以及圖像形成裝置。
背景技術：
激光束打印機等圖像形成裝置已經(jīng)是公知的。該圖像形成裝置例如具有用于承載潛像的像承載體、和通過調(diào)色劑顆粒來使承載在所述像承載體上潛像顯影的顯影裝置。在圖像形成裝置中，當從主機等外部裝置發(fā)送來圖像信號等時，將顯影裝置定位于與像承載體相對的顯影位置上，通過顯影裝置內(nèi)的調(diào)色劑顆粒對承載在像承載體上的潛像進行顯影而形成調(diào)色劑像，然后將該調(diào)色劑像轉印到介質(zhì)上，從而在介質(zhì)上最終形成圖像。
為了實現(xiàn)對承載在像承載體上的潛像進行顯影這一所述功能，上述顯影裝置具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載調(diào)色劑顆粒，通過該調(diào)色劑顆粒來對承載在像承載體上的潛像進行顯影。
另外，在顯影裝置中，在應適當承載調(diào)色劑顆粒的調(diào)色劑顆粒承載輥的表面上形成有凸部。但是，當在調(diào)色劑顆粒承載輥的表面形成有凸部的情況下，有時會由于該凸部的形狀而由凸部對調(diào)色劑顆粒的局部作用力。例如，在所述凸部比較尖的情況下，當該凸部接觸到調(diào)色劑顆粒時，會有力從凸部集中作用到調(diào)色劑顆粒的局部。這樣，當由凸部向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力時，有因該作用力而導致調(diào)色劑變形、或調(diào)色劑顆粒破裂的危險。
另外，為了適當承載調(diào)色劑顆粒，有時在調(diào)色劑顆粒承載輥的表面上設置具有平坦底面和與該底面鄰接的側面的凹部。于是在某些情況下，可能會在所述底面和所述側面的邊界部滯留調(diào)色劑顆粒、特別是微小粉狀的調(diào)色劑顆粒。
另外，在有些調(diào)色劑顆粒承載輥的表面上具有規(guī)則配置的凹部和凸部。通過承載在調(diào)色劑顆粒承載輥的表面上的調(diào)色劑顆粒而進行的對承載在像承載體上的潛像進行的顯影是在調(diào)色劑顆粒承載輥與像承載體相對的狀態(tài)下進行的，但在有些時候會發(fā)生下述狀況，即承載在調(diào)色劑顆粒承載輥的所述凹部中的調(diào)色劑顆粒和承載在像承載體上的潛像之間的距離比承載在所述凸部上的調(diào)色劑顆粒和所述潛像之間的距離大。于是在相關狀況下，通過承載在所述凹部中的調(diào)色劑顆粒而形成在像承載體上的調(diào)色劑像的密度比通過承載在所述凸部上的調(diào)色劑顆粒而形成在像承載體上的調(diào)色劑像的密度淡，從而可能會在調(diào)色劑像中產(chǎn)生濃淡不均。
日本專利文獻特開2003-263018號公報、特開平1-102486號公報、以及特開平5-142950公報是相關技術的示例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述課題作出的，其目的在于實現(xiàn)一種能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形等的顯影裝置。
本發(fā)明的主要方面是下述的顯影裝置。
一種顯影裝置，具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載調(diào)色劑顆粒，并通過該調(diào)色劑顆粒對承載在像承載體上的潛像進行顯影，其中，所述調(diào)色劑顆粒承載輥具有設置在所述表面上的凸部，該凸部具備具有平坦部分的頂面，且該頂面的寬度在所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上。
另外，本發(fā)明是鑒于上述課題而作出的，其目的在于實現(xiàn)一種能夠適當抑制調(diào)色劑顆粒的滯留的調(diào)色劑顆粒承載輥。
本發(fā)明的主要部分是下述的調(diào)色劑顆粒承載輥。
一種調(diào)色劑顆粒承載輥，具有設在表面上的凹部，該凹部具有平坦的底面和與該底面鄰接的側面，在該底面和該側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
另外，本發(fā)明是鑒于上述課題而作出的，其目的在于抑制在調(diào)色劑像中產(chǎn)生密度不均。
本發(fā)明的主要部分是下述的調(diào)色劑顆粒承載輥。
一種調(diào)色劑顆粒承載輥，具有設在表面上、且配置規(guī)則的凹部和凸部，在這里，所述凹部的十點平均粗糙度的最大值比所述凸部的十點平均粗糙度的最大值小。
對于本發(fā)明的其它特征，通過附圖以及下述記載來進行明確。
為了更加完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，參照以下的說明和附圖。


圖1是構成打印機10的主要構成部分的示意圖；圖2是示出圖1的打印機10的控制單元的框圖；圖3是顯影裝置的概念圖；圖4是示出顯影裝置的主要構成部分的截面圖；圖5是顯影輥510的立體示意圖，其示出了纏繞方向互不相同的螺旋狀的第一槽部518a以及第二槽部518b；圖6是顯影輥510的正面示意圖；圖7是示出顯影輥510的表面的示意圖，其對圖6所示的部分A進行了放大；圖8是示出凸部519和凹部518的截面形狀的示意圖；圖9是示出顯影輥510的制造方法的流程圖；圖10A～圖10E是顯影輥510的制造工序中的顯影輥510的轉變示意圖；圖11是用于說明顯影輥510的滾壓成形加工的說明圖；圖12是用于說明網(wǎng)屏和潛像中的間距的圖；圖13是示出顯影輥510的變形例的圖，是示出凸部519的截面形狀的示意圖；圖14是示出第二實施方式的凸部1519和凹部1518的截面形狀的示意圖；圖15是第三實施方式的顯影輥510的立體示意圖；圖16是第三實施方式的顯影輥510的正面示意圖；圖17是示出設在第三實施方式的顯影輥510的表面上的凹部2516的截面形狀的示意圖；圖18是用于說明在以往示例的顯影輥510所具有的凹部2516中所產(chǎn)生的問題的說明圖；圖19是用于說明第三實施方式的顯影輥510所具有的凹部2516的有效性的說明圖；圖20是第三實施方式的變形例的顯影輥510的正面示意圖；圖21是示出第三實施方式的變形例的凹部2580的截面形狀的示意圖；圖22是第四實施方式的顯影輥510的立體示意圖；圖23是第四實施方式的顯影輥510的正面示意圖；圖24是對第四實施方式的顯影輥510的中央部510a進行了放大的放大圖；圖25是示出第四實施方式的凸部3512、凹部3515等的形狀的示意圖；圖26是用于說明第五實施方式的顯影裝置的有效性的示意圖(其一)；圖27是用于說明第五實施方式的顯影裝置的有效性的示意圖(其二)；圖28是用于說明第五實施方式的顯影裝置的有效性的示意圖(其三)；圖29是示出圖像形成系統(tǒng)的外觀結構的說明圖；圖30是示出圖29所示的圖像形成系統(tǒng)結構的框圖。
具體實施例方式
通過本說明書以及附圖的記載，至少明確以下事項。
本發(fā)明提供一種顯影裝置，該顯影裝置具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載調(diào)色劑顆粒，并通過該調(diào)色劑顆粒對承載在像承載體上的潛像進行顯影，其中，所述調(diào)色劑顆粒承載輥具有設置在所述表面上的凸部，該凸部具備具有平坦部分的頂面，且該頂面的寬度為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上。
根據(jù)這種顯影裝置，當具有平坦部分、且該平坦部分的寬度在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上的頂面接觸到調(diào)色劑顆粒時，力從凸部(頂面)分散作用在調(diào)色劑顆粒上。因此，根據(jù)上述顯影裝置，能夠抑制力從凸部集中地作用到調(diào)色劑顆粒的局部，從而能夠抑制由該力引起調(diào)色劑顆粒的變形等。
另外還具有層厚限制部件，該層厚限制部件從所述調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向一端部直到另一端部的整個范圍內(nèi)與該調(diào)色劑顆粒承載輥接觸，用于限制承載在該調(diào)色劑顆粒承載輥上的調(diào)色劑顆粒的層厚，所述層厚限制部件也可以通過該層厚限制部件所具有平面與所述調(diào)色劑顆粒承載輥相接觸來限制所述層厚。
當通過層厚限制部件所具有的平面與調(diào)色劑顆粒承載輥相接觸來限制所述層厚時，由于層厚限制部件將調(diào)色劑顆粒壓向凸部(頂面)，因此容易從凸部向調(diào)色劑顆粒作用力。因此，在上述情況下，能夠有效地起到在調(diào)色劑顆粒承載輥的表面設置具有所述頂面的凸部的效果，即，能夠抑制調(diào)色劑顆粒變形的效果。
另外，所述凸部可以具有與所述頂面相連的側面，并且在所述頂面和所設側面的連接部形成有圓角。
當在頂面和側面的連接部形成有圓角時，由于在該連接部沒有形成邊緣，因此，能夠降低由連接部向調(diào)色劑顆粒作用的力。從而在上述情況下，能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形。
另外，所述圓角的曲率半徑可以為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
在圓角的曲率半徑比調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半(即調(diào)色劑顆粒的平均半徑)小的情況下，當調(diào)色劑顆粒接觸圓角時，由于該圓角侵入調(diào)色劑顆粒中而由圓角向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力。而在圓角的曲率半徑是調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上的情況下，由于圓角不會侵入調(diào)色劑顆粒中，因此，由圓角向調(diào)色劑顆粒分散作用力。從而在上述情況下，能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形等。
另外，在所述表面上設有螺旋狀的槽部，該槽部相對于所述調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向以及圓周方向傾斜，并在所述軸向上等間距。使所述槽部的所述傾斜角度不同而形成兩種類型的槽部，所述凸部被所述兩種類型的所述槽部包圍，所述槽部的深度可以為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的兩倍以下。
在所述情況下，由于在槽部內(nèi)位于調(diào)色劑顆粒承載輥和層厚限制部件之間的調(diào)色劑顆粒比較多，可以接觸到調(diào)色劑顆粒承載輥以及層厚限制部件中的至少某一個，因此使調(diào)色劑顆粒的帶電性適當。
另外，在所述表面上設有螺旋狀的槽部，該槽部相對于所述調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向以及圓周方向傾斜，并在所述軸向上等間距。使所述槽部的所述傾斜角度不同而形成兩種類型的槽部，所述凸部被所述兩種類型的所述槽部包圍，所述潛像具有在劃分為格子狀的區(qū)域形成的點狀潛像，在所述軸向上，格子可由多種類型的間隔形成，所述槽部的所述軸向上的間隔可以比所述格子中多種類型的間隔中最長的間隔小。
在調(diào)色劑顆粒承載輥的表面上，槽部的調(diào)色劑顆粒的承載量比槽部之外的地方的承載量多。因此，當顯影潛像時，可能僅有與槽部相對的部位的密度升高。在槽部的軸向間隔比格子中的多種類型的間隔中最長的間隔大的情況下，當對形成在被劃分成格子狀的區(qū)域中的點狀潛像進行顯影時，會產(chǎn)生在包括調(diào)色劑顆粒承載輥的槽部的部分形成的點和在沒有包括槽部的部分形成的點。此時，會在顯影了潛像的調(diào)色劑像中產(chǎn)生周期性密度不均。根據(jù)上述的顯影裝置，對各個點狀潛像進行顯影的點均形成在包括調(diào)色劑顆粒承載輥的槽部的部分。因此，可以抑制在被顯影的調(diào)色劑像中產(chǎn)生因槽部而引起的密度不均。
本發(fā)明提供了一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置具有顯影裝置，該顯影裝置具備用于承載潛像的像承載體；以及調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載調(diào)色劑顆粒，并通過該調(diào)色劑顆粒對承載在所述像承載體上的潛像進行顯影；其中，所述調(diào)色劑顆粒承載輥具有設置在所述表面上的凸部，該凸部具備具有平坦部分的頂面，且該頂面的寬度為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上。
根據(jù)這種圖像形成裝置，當具有平坦部分、且其寬度在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上的頂面與調(diào)色劑顆粒接觸時，由凸部(頂面)向調(diào)色劑顆粒分散作用力。因此，根據(jù)上述的圖像形成裝置，由于能夠抑制由凸部向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力，因此能夠抑制因該力而引起的調(diào)色劑顆粒的變形等。
本發(fā)明還提供了一種顯影裝置，該顯影裝置具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載所述調(diào)色劑顆粒，并通過該調(diào)色劑顆粒對承載在像承載體上的潛像進行顯影，所述調(diào)色劑顆粒承載輥具有設置在所述表面上的凸部，在該凸部的至少頂端部具備圓角，且該圓角的曲率半徑為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
根據(jù)這種顯影裝置，當圓角接觸調(diào)色劑顆粒時，由凸部(圓角)向調(diào)色劑顆粒分散作用力。因此，在上述的顯影裝置的情況下，由于能夠抑制由凸部向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力，因此能夠抑制因該力而引起的調(diào)色劑顆粒的變形等。
本發(fā)明的調(diào)色劑顆粒承載輥具有設在表面上的凹部，該凹部具有平坦的底面和與該底面鄰接的側面，在該底面和該側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
在所述情況下，可以實現(xiàn)適當抑制調(diào)色劑顆粒的滯留的調(diào)色劑顆粒承載輥。
另外，還具有所述底面和在相反側與所述側面鄰接的非凹部，在該非凹部和所述側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
在所述情況下，在與所述平坦底面鄰接的側面和所述非凹部的邊界部中，由于向調(diào)色劑顆粒分散作用力而能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形。
本發(fā)明還提供了一種顯影裝置，該顯影裝置具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥具有設在表面上的凹部，該凹部具有平坦的底面和與該底面鄰接的側面，在該底面和該側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
在所述情況下，可以實現(xiàn)適當抑制調(diào)色劑顆粒的滯留的顯影裝置。
本發(fā)明提供了一種調(diào)色劑顆粒承載輥，其具有設在表面上的凹部，該凹部具備第一側面和第二側面，該第一側面和該第二側面具有傾斜成平面狀的部分且彼此相對，該第一側面和該第二側面通過該凹部的下部相鄰接，在所述下部上的該第一側面和該第二側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
在所述情況下，可以實現(xiàn)適當抑制調(diào)色劑顆粒的滯留的調(diào)色劑顆粒承載輥。
另外，所述凹部具有的所述第一側面和所述凹部旁邊的另一凹部具有的第三側面在所述凹部和該另一凹部的上部相鄰接，在該第一側面和該第三側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
在所述情況下，在所述第一側面和所述第三側面的邊界部中，由于向調(diào)色劑顆粒分散作用力而能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形。
本發(fā)明提供了一種顯影裝置，其具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥具有設在表面上的凹部，該凹部具備第一側面和第二側面，該第一側面和該第二側面具有傾斜成平面狀的部分且彼此相對，該第一側面和該第二側面通過該凹部的下部相鄰接，在所述下部上的該第一側面和該第二側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
在所述情況下，可以實現(xiàn)適當抑制調(diào)色劑顆粒的滯留的顯影裝置。
本發(fā)明提供了一種調(diào)色劑顆粒承載輥，其具有設在表面上、且配置規(guī)則的凹部和凸部，在這里，所述凹部的十點平均粗糙度的最大值比所述凸部的十點平均粗糙度的最大值小。
根據(jù)所述的調(diào)色劑顆粒承載輥，能夠抑制在調(diào)色劑像中產(chǎn)生密度不均。
另外，所述凸部的十點平均粗糙度在將求該十點平均粗糙度時的粗糙度曲線的平均線的方向設為沿調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向的方向時為最大。
另外，所述凸部的十點平均粗糙度在將求該十點平均粗糙度時的粗糙度曲線的平均線的方向設為沿調(diào)色劑顆粒承載輥的圓周方向的方向時為最小。
在所述情況下，可以提高調(diào)色劑顆粒的轉動性。
另外，所述凸部的十點平均粗糙度的最大值在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以下。
在所述情況下，可以進一步提高調(diào)色劑顆粒的轉動性。
本發(fā)明提供了一種顯影裝置，其具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥具有設在表面上、且配置規(guī)則的凹部和凸部，在這里，所述凹部的十點平均粗糙度的最大值比所述凸部的十點平均粗糙度的最大值小。
在所述情況下，能夠抑制在調(diào)色劑像中產(chǎn)生濃淡不均。
本發(fā)明提供了一種顯影裝置，其具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在表面上具有多個凸部，該表面用于承載用于對潛像進行顯影的調(diào)色劑顆粒，通過多孔泡沫材料將所述調(diào)色劑顆粒供給所述調(diào)色劑顆粒承載輥，孔的開口之間的所述調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向上的平均距離比所述凸部的頂面的軸向上的最大寬度小。
根據(jù)所述顯影裝置，能夠防止在被顯影的調(diào)色劑像中產(chǎn)生缺損、或產(chǎn)生密度比較低的部位。
(圖像形成裝置的整體結構示例)下面使用圖1，以激光束打印機(以下稱為打印機)10作為圖像形成裝置的示例，對其大體結構進行說明。圖1是構成打印機10的主要構成部分的示意圖。圖1中，以箭頭表示上下方向，例如，送紙托盤92被配置在打印機10的下部，定影單元90被配置在打印機10的上部。
(打印機10的結構示例)對于本實施方式的打印機10，如圖1所示，沿著作為像承載體的一個示例的感光體20的旋轉方向具有充電單元30、曝光單元40、YMCK顯影單元50、首次轉印單元60、中間轉印體70、清潔單元75，另外還具有二次轉印單元80、定影單元90、作為通知用戶的通知手段而由液晶面板形成的顯示單元95、以及控制這些單元等來伺服打印操作的控制單元100。
感光體20具有圓筒狀的導電性基材以及形成在其外周面的感光層，并可以中心軸為中心進行旋轉，在本實施方式中，按照圖1中的箭頭所示順時針旋轉。
充電單元30是用于對感光體20進行充電的裝置，曝光裝置40是在通過照射激光而充電的感光體20上形成潛像的裝置。該曝光裝置40具有用于射出作為光的激光束的半導體激光器；使多邊形的多角鏡旋轉的多角鏡單元；f-θ透鏡等多種類型的透鏡。該曝光裝置40根據(jù)從個人計算機、文字處理器等圖中未示出的主機輸入的圖像信號，向被充電的感光體20上照射經(jīng)調(diào)制的激光束。此時，從半導體激光器射出的激光束照射在多角鏡上。照射在多角鏡上的激光束通過多角鏡的旋轉而改變反射角度，并通過透鏡而在感光體20上掃描。在預定定時打開(on)/關閉(off)激光束，從而在以預定速度旋轉的感光體20上的被劃分為格子狀的區(qū)域上形成點狀潛像。這些點狀潛像構成潛像。在這里，由于形成的是潛像，因此無法用肉眼看到。
YMCK顯影單元50使用容納在顯影裝置中的調(diào)色劑顆粒(以下簡稱為調(diào)色劑T)，即容納在黑色顯影裝置51中的黑色(K)調(diào)色劑、容納在品紅色顯影裝置52中的品紅色(M)調(diào)色劑、容納在青色顯影裝置53中的青色(C)調(diào)色劑、以及容納在黃色顯影裝置54中的黃色(Y)調(diào)色劑而對形成在感光體20上的潛像進行顯影。
該YMCK顯影單元50可以通過在安裝有所述四個顯影裝置51、52、53、54的狀態(tài)下進行旋轉來變動所述四個顯影裝置51、52、53、54的位置。即。該YMCK顯影單元50通過四個支承部55a、55b、55c、55d來支承所述四個顯影裝置51、52、53、54，所述四個顯影裝置51、52、53、54可以以中心軸50a為中心，在維持其相對位置的情況下進行旋轉。每完成一頁圖像的形成后，選擇性地與感光體20相對，利用容納在各個顯影裝置51、52、53、54中的調(diào)色劑T對形成在感光體20上的潛像順次進行顯影。另外，所述四個顯影裝置51、52、53、54中的每一個均可相對于YMCK顯影單元50的所述支承部自由裝卸。另外，將在后面對各個顯影裝置進行詳細敘述。
首次轉印單元60用于將形成在感光體20上的單色調(diào)色劑像轉印到中間轉印體70上，當順次疊加轉印了四種顏色的調(diào)色劑后，就在中間轉印體70上形成了全彩調(diào)色劑像。
該中間轉印體70是在PET薄膜的表面上設有錫蒸鍍層，并在該表層上形成有半導電涂料的層積式無端帶，該中間轉印體70以與感光體20大致相同的圓周速度被旋轉驅(qū)動。
二次轉印單元80用于將形成在中間轉印體70上的單色調(diào)色劑像或全彩調(diào)色劑像轉印到紙、薄膜、布等介質(zhì)上。
定影單元90用于使轉印到介質(zhì)上的單色調(diào)色劑像或全彩調(diào)色劑像熱粘接在介質(zhì)上以形成永久的圖像。
清潔單元75設在首次轉印單元60和充電單元30之間，并具有與感光體20的表面接觸的橡膠制的清潔刮板76，在通過首次轉印單元60而向中間轉印體70上轉印調(diào)色劑像之后，通過清潔刮板76來掃落并去除殘留在感光體20上的調(diào)色劑T。
如圖2所示，控制單元100由主控制器101和單元控制器102構成，向主控制器101輸入圖像信號以及控制信號，根據(jù)基于該圖像信號以及控制信號的指令，單元控制器102控制所述各個單元等來形成圖像。
(打印機10的動作示例)下面說明如上述那樣構成的打印機10的動作。
首先，當來自圖中未示出的主機的圖像信號和控制信號經(jīng)由接口(I/F)112輸入到打印機10的主控制器101中時，在基于來自該主控制器101的指令的單元控制器102的控制下，感光體20和中間轉印體70旋轉。感光體20在旋轉同時，在充電位置被充電單元30依次充電。
感光體20被充電區(qū)域隨著感光體20的旋轉而到達曝光位置，并通過曝光單元40而在該區(qū)域形成對應于第一顏色、例如黃色Y的圖像信息的潛像。另外，YMCK顯影單元50將容納黃色(Y)調(diào)色劑的黃色顯影裝置54置于與感光體20相對的顯影位置處。
形成在感光體20上的潛像隨著感光體20的旋轉而到達顯影位置，并由黃色顯影裝置54用黃色顯影劑進行顯影。由此，在感光體20上形成黃色調(diào)色劑像。
形成在感光體20上的黃色調(diào)色劑像隨著感光體20的旋轉而到達首次轉印位置，并通過首次轉印單元60而轉印到中間轉印體70上。此時，向首次轉印單元60施加極性與調(diào)色劑的充電極性相反的首次轉印電壓。并且在此期間，感光體20和中間轉印體70相接觸，二次轉印單元80離開中間轉印體70。
對于第二顏色、第三顏色、以及第四顏色，每種顯影裝置依次執(zhí)行上述處理，由此，對應各個圖像信號的四色調(diào)色劑像重合轉印到中間轉印體70上。由此在中間轉印體70上形成全彩調(diào)色劑像。
形成在中間轉印體70上的全彩調(diào)色劑像隨著中間轉印體70的旋轉而到達二次轉印位置，并通過二次轉印單元80轉印到介質(zhì)上。介質(zhì)從送紙托盤92開始，經(jīng)由送紙輥94、套準調(diào)節(jié)輥(register roller)96被傳送到二次轉印單元80。另外，當進行轉印動作時，二次轉印單元80被按壓在中間轉印體70上，并被施加二次轉印電壓。
轉印到介質(zhì)上的全彩調(diào)色劑像通過定影單元90的加熱加壓而熱粘接在介質(zhì)上。
另一方面，感光體20在經(jīng)過首次轉印位置之后，通過支承在清潔單元75上的清潔刮板76來掃落附著在其表面上的調(diào)色劑T，并準備用于形成下一潛像的充電。掃落的調(diào)色劑T被回收到清潔單元75所具有的殘存調(diào)色劑回收部中。
(控制單元的概要)下面參照圖2來說明控制單元100的結構?？刂茊卧?00的主控制器101經(jīng)由接口112與主機電連接，并具備用于存儲從該主機輸入的圖像信號的圖像存儲器113。單元控制器102與裝置本體的各個單元(充電單元30、曝光單元40、YMCK顯影單元50、首次轉印單元60、清潔單元75、二次轉印單元80、定影單元90、顯示單元95)電連接，通過接收來自這些單元所具備的傳感器的信號來檢測各個單元的狀態(tài)，并根據(jù)從主控制器101輸入的信號控制各單元。
(顯影裝置的概要)下面參照圖3及圖4來說明顯影裝置的結構例以及動作例。圖3是顯影裝置的概念圖。圖4是示出顯影裝置的主要構成部分的截面圖。圖4所示的截面圖表示的是以垂直于圖3所示的長度方向的面來截取顯影裝置的截面。另外在圖4中，與圖1相同，用箭頭表示上下方向，例如，顯影輥510的中心軸在感光體20的中心軸的下方。另外，在圖4中示出了黃色顯影裝置54位于與感光體20相對的顯影位置處的狀態(tài)。
雖然在YMCK顯影單元50中設有容納黑色(K)調(diào)色劑的黑色顯影裝置51、容納品紅色(M)調(diào)色劑的品紅色顯影裝置52、容納青色(C)調(diào)色劑的青色顯影裝置53、以及容納黃色(Y)調(diào)色劑的黃色顯影裝置54，但由于各個顯影裝置的結構相同，因此，下面對黃色顯影裝置54進行說明。
(顯影裝置的結構例)黃色顯影裝置54具有作為調(diào)色劑顆粒承載輥的一個示例的顯影輥510、上密封520、調(diào)色劑容納體530、殼體540、調(diào)色劑供給輥550、作為層厚限制部件的一個示例的限制刮板560等。
在顯影輥510的表面上承載有調(diào)色劑顆粒(調(diào)色劑T)，該顯影輥510通過該調(diào)色劑顆粒而對承載在感光體20上的潛像進行顯影。該顯影輥510是由鋁合金、鐵合金等構成的部件。在顯影輥510的表面上設有作為槽部的一個示例的凹部518和凸部519(參照圖6)。后面將對顯影輥510的表面形狀進行詳細敘述。
另外如圖3所示，顯影輥510被支承在顯影裝置的長度方向(顯影輥510的軸向)的兩個端部上，并可以中心軸為中心進行旋轉。如圖4所示，顯影輥510在與感光體20的旋轉方向(在圖4中為順時針方向)相反的方向(在圖4中為逆時針方向)上旋轉。其中心軸位于感光體20的中心軸的下方。
另外，在黃色顯影裝置54與感光體20相對的狀態(tài)下，顯影輥510和感光體20之間存在空隙。即，黃色顯影裝置54在非接觸狀態(tài)下對形成在感光體20上的潛像進行顯影。另外，當對形成在感光體20上的潛像進行顯影時，在顯影輥510和感光體20之間形成交變電場。
將一體成形形成的多個樹脂制的殼體部、即上殼體部542和下殼體部544進行焊接而制造出殼體540，在該殼體540的內(nèi)部形成有用于容納調(diào)色劑T的調(diào)色劑容納體530。調(diào)色劑容納體530被從內(nèi)壁向內(nèi)側(圖4的上下方向)突出的、用于隔離調(diào)色劑T的隔離壁545分成兩個調(diào)色劑容納部，即第一調(diào)色劑容納部530a和第二調(diào)色劑容納部530b。
第一調(diào)色劑容納部530a和第二調(diào)色劑容納部530b的上部連通，在圖4所示的狀態(tài)下，通過隔離壁545來限制調(diào)色劑T的移動。但當YMCK顯影單元50旋轉時，容納在第一調(diào)色劑容納部530a和第二調(diào)色劑容納部530b中的調(diào)色劑一旦集中在顯影位置的上部側的連通部位一側，則在返回圖4所示的狀態(tài)時，這些調(diào)色劑會相混合地返回第一調(diào)色劑容納部530a和第二調(diào)色劑容納部530b。即，顯影裝置內(nèi)的調(diào)色劑T可通過YMCK顯影單元50的旋轉而得到適當攪拌。
因此，在本實施方式中，雖然在調(diào)色劑容納體530中沒有設置攪拌部件，但也可以設置用于攪拌容納在調(diào)色劑容納體530中的調(diào)色劑T的攪拌部件。另外如圖4所示，殼體540(即第一調(diào)色劑容納部530a)在下部具有開口572，顯影輥510與該開口572相對設置。
調(diào)色劑供給輥550由輥部和作為輥部旋轉中心的軸體構成，所述輥部由具有彈性的多孔泡沫材料、例如聚氨酯泡沫形成。調(diào)色劑供給輥550的軸體兩端側被支承在殼體540上，由此可圍繞軸體自由旋轉。所述輥部被容納在殼體540的所述第一調(diào)色劑容納部530a(殼體540內(nèi))中，將容納在第一調(diào)色劑容納部530a中的調(diào)色劑T容納到孔中，將容納在所述孔中的調(diào)色劑主要供應給顯影輥510。調(diào)色劑供給輥550被設置在第一調(diào)色劑容納部530a的正下方。容納在第一調(diào)色劑容納部530a中的調(diào)色劑T在該調(diào)色劑容納部530a的下部通過調(diào)色劑供給輥550而被供給顯影輥510。另外，調(diào)色劑供給輥550將顯影后殘存在顯影輥510上的剩余調(diào)色劑T從顯影輥510上剝離掉。此時，形成在調(diào)色劑供給輥550上的被多個孔包圍的壁區(qū)域與顯影輥510相接觸，由此將殘存在顯影輥510上的調(diào)色劑剝離掉。即，殘存在顯影輥510上的調(diào)色劑主要通過調(diào)色劑供給輥550的壁區(qū)域而被剝離掉。
調(diào)色劑供給輥550和顯影輥510在相互按壓的狀態(tài)下被組裝到殼體540上。因此，調(diào)色劑供給輥550的輥部在彈性變形的狀態(tài)下與顯影輥510相接觸。另外，軸體位于顯影輥510的旋轉中心軸的下方。調(diào)色劑供給輥550在與顯影輥510的旋轉方向(在圖4中為逆時針方向)相反的方向(在圖4中為順時針方向)上旋轉。在本實施方式中，在調(diào)色劑供給輥550和顯影輥510之間設置了圓周速度差，調(diào)色劑供給輥550旋轉時的調(diào)色劑供給輥550的表面移動速度大約是顯影輥510旋轉時的顯影輥510的表面移動速度的1.5倍。
上密封520沿著顯影輥510的軸向與顯影輥510接觸，允許通過顯影位置之后殘留在顯影輥510上的調(diào)色劑T向殼體540內(nèi)移動，限制殼體540內(nèi)的調(diào)色劑T向殼體540外移動。該上密封520是由聚乙烯薄膜等構成的薄膜。上密封520被機架(holder)的上密封支承部526a支承，且其長度方向被設置成沿著顯影輥510的軸向。上密封520與顯影輥510相接觸的接觸位置位于顯影輥510的中心軸的上方。
另外，在上密封520的與顯影輥510接觸的接觸面520b的相反側的面(該面被稱為相反面520c)和所述上密封支承部526a之間，以壓縮狀態(tài)設有由泡沫橡膠(Moltopren)等彈性體構成的上密封彈壓部件524。該上密封彈壓部件524在其彈壓力的作用下使上密封520向顯影輥510一側彈壓，由此將上密封520壓向顯影輥510。
限制刮板560通過接觸部562a而從顯影輥510的軸向一端部直到另一端部的整個區(qū)域與顯影輥510相接觸，對承載在顯影輥510上的調(diào)色劑T的層厚進行限制，并向承載在顯影輥510上的調(diào)色劑T施加電荷。如圖4所示，該限制刮板560具有橡膠部562和橡膠支承部564。
橡膠部562由硅橡膠、聚氨酯橡膠等構成，并與顯影輥510接觸。
橡膠支承部564由薄板564a和薄板支承部564b構成，通過其橫向上的一個端部564d(即薄板564a側的端部)來支承橡膠部562。薄板564a由磷青銅、不銹鋼等構成，并具有彈性。薄板564a支承橡膠部562，并通過其彈壓力將橡膠部562壓在顯影輥510上。薄板支承部564b是配置在橡膠支承部564的橫向上的另一端564e的金屬制板材。所述薄板564a的一側支承著橡膠部562，而其相反側的那端被所述薄板支承部564b所支承，從而在此狀態(tài)下將所述薄板支承部564b安裝到該薄板564a上。
限制刮板560的與薄板支承部564b側相反側的那端、即前端560a不與顯影輥510接觸，與該前端560a離開規(guī)定距離的部分(即接觸部562a)以一定的接觸寬度與顯影輥510接觸。即，限制刮板560不是在邊緣而是在其腹部附近與顯影輥510接觸，通過限制刮板560所具有的平面(具體來說是橡膠部562的平面)接觸顯影輥510來限制所述層厚。另外，限制刮板560以其前端560a朝向顯影輥510的旋轉方向的上游側的方式來進行配置，即所謂的反向接觸。限制刮板560接觸顯影輥510的接觸位置在顯影輥510的中心軸的下方，并在調(diào)色劑供給輥550的中心軸的下方。另外，該限制刮板560通過沿顯影輥510的軸向與其接觸，也能夠發(fā)揮防止調(diào)色劑T從調(diào)色劑容納體530泄漏的功能。
(顯影裝置的動作例)在這樣構成的黃色顯影裝置54中，調(diào)色劑供給輥550將容納在調(diào)色劑容納體530中的調(diào)色劑T供應給顯影輥510。供給顯影輥510的調(diào)色劑T隨著顯影輥510的旋轉而到達限制刮板560的接觸位置，當通過該接觸位置時對層厚進行限制，并同時施加電荷。被限制了層厚、并施加了電荷的顯影輥510上的調(diào)色劑T通過顯影輥510的進一步旋轉而到達與感光體20相對的顯影位置處，用于在該顯影位置在交變電場的作用下對形成在感光體20上的潛像進行顯影。隨著顯影輥510的進一步旋轉而過了顯影位置的顯影輥510上的調(diào)色劑T路過上密封520，并被回收到顯影裝置內(nèi)，而不是被上密封520掃落。另外，仍殘存在顯影輥510上的調(diào)色劑T被所述調(diào)色劑供給輥550剝離掉。
(顯影輥510的表面形狀)下面參照圖5至圖8來說明顯影輥510的表面形狀。圖5是顯影輥510的立體示意圖，其示出了凹部518。圖6是顯影輥510的正面示意圖。圖7是示出顯影輥510的表面的示意圖，其對圖6所示的部分A進行了放大。圖8是示出凸部519和凹部518的截面形狀的示意圖。
在圖5～圖7中，用箭頭表示顯影輥510的軸向，在圖8中，用箭頭表示第一凹部518a的長度方向。另外，在圖5～圖8中，為了便于看懂附圖，凸部519等的比例不同于實際情況。另外，在圖6和圖7中，記號X所示的箭頭方向表示第一凹部518a的長度方向，記號Y所示的箭頭方向表示第二凹部518b的長度方向。在圖8中示出了沿圖6中記號Y所示的第一凹部518a的長度方向的截面。另外，當沿著圖6的記號X所示的第二凹部518b的長度方向取凸部519和凹部518的截面時，該凸部519和凹部518的截面形狀和圖8所示的凸部519和凹部518的截面形狀相同。
如圖5和圖6所示，顯影輥510具有圓筒部510a和軸部510b。圓筒部510a在其表面上承載調(diào)色劑顆粒。該圓筒部510a由鋁合金等單一材料形成，在其表面上形成有凹凸加工部512和非凹凸加工部514。軸部510b位于顯影輥510的軸向兩端部，并通過圖中未示出的軸承支承在殼體540上。
凹凸加工部512是在顯影輥510的軸向上位于中央部的部分，為了適當承載調(diào)色劑T而在其表面上實施凹凸加工(凹凸加工部512的凸部519和凹部518均發(fā)揮著用于承載調(diào)色劑顆粒(調(diào)色劑T)的調(diào)色劑承載部的功能)。在本實施方式中，作為該凹凸加工使用的是所謂滾壓成形加工(對于滾壓成形加工，將在后述的顯影輥510的制造方法一項中加以詳述)，通過該滾壓成形加工而在凹凸加工部512的表面上形成凹部518和凸部519。更為具體地說，通過滾壓成形加工而在凹凸加工部512的表面上形成槽，由此，凹凸加工部512具有了凹部518和凸部519。
如圖5所示，凹部518是相對于顯影輥510的軸向和圓周方向具有傾斜、并在所述軸向上等間距形成的螺旋形的槽部。該凹部518通過使得相對于顯影輥510的軸向和圓周方向傾斜的角度不同而形成兩種類型(第一凹部518a和第二凹部518b)。
即，第一凹部518a以與顯影輥510的軸向在逆時針方向上呈45度的方式形成為螺旋形，第二凹部518b以與顯影輥510的軸向在順時針方向上呈45度的方式形成為螺旋形。因此，第一凹部518a和第二凹部518b的交差角度為90度。另外，第一凹部518a和第二凹部518b在顯影輥510的軸向上的間距相等，在本實施方式中，如圖7所示大約為112μm。
如圖6所示，凸部519被所述兩種類型的凹部(即第一凹部518a和第二凹部518b)所包圍。該凸部519具有頂面519a、以及與該頂面519a相連的側面519b。
與圖8所示，頂面519a具有平坦部分。如圖7所示，該頂面519a的形狀大體為正方形。頂面519a以下述方式形成，即該頂面519a的正方形的兩條對角線中的一條對角線沿著顯影輥510的軸向，另一條對角線沿著顯影輥510的圓周方向。另外，頂面519a的寬度H為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑(7μm)以上，在本實施方式中大約為30μm。
如圖8所示，側面519b是與凹部518的平坦底面518c相連、且相對于該底面518c發(fā)生傾斜的斜面。并且，側面519b相對于凹部518的底面518c的傾斜角(圖8中記號β表示的角度)在45度以下，在本實施方式中，所述傾斜角為45度。
另外，如圖8所示，在頂面519a和側面519b的連接部519c處形成有圓角519d。該圓角519d的曲率半徑在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑(7μm)的一半以上，在本實施方式中為20μm。在本實施方式中，如圖8所示，圓角519d的截面形狀為連接頂面519a和側面519b的圓弧。在該情況下，上述的曲率半徑的大小與該圓弧的半徑相同。
另外，凸部519的高度(凹部518的深度)、即凸部519的頂面519a和凹部518的底面518c的距離在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑(7μm)的兩倍以下。在本實施方式中，由于凹部518的深度大約為7μm，因此和調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑大小相同。另外，凹部518的寬度大約為30m，槽角度(圖8中記號α所示的角度)大約為90度。
如圖6所示，非凹凸加工部514是在其表面上沒有實施上述凹凸加工(滾壓成形加工)的部分。該非凹凸加工部514在顯影輥510的軸向上位于凹凸加工部512和軸部510b之間，其表面處于光滑狀態(tài)(該表面的十點平均粗糙度Rz在1μm以下)。
(顯影輥510的制造方法)下面，利用圖9、圖10A～圖10E以及圖11來說明具有上述表面形狀(凹部518和凸部519)的顯影輥510的制造方法。圖9是示出顯影輥510的制造方法的流程圖。圖10A～圖10E是顯影輥510的制造工序中的顯影輥510的轉變示意圖。圖11是用于說明顯影輥510的滾壓成形加工的說明圖。圖10A～圖10C示出的是管材600的截面，圖10D和圖10E示出的是管材600的外圍。
首先，如圖10A所示，準備作為顯影輥510的圓筒部510a的基材的管材600(步驟s102)。該管材600的壁厚為0.5～3mm。
接著，如圖10B所示，在該管材600的長度方向的兩端部制作凸緣壓入部602(步驟s104)。該凸緣壓入部602通過切削加工來制作。
接著，如圖10C所示，將構成顯影輥510的軸部510b的凸緣604壓入該凸緣壓入部602(步驟s106)。為了將凸緣604可靠地固定在管材600上，在壓入凸緣604后，可以將凸緣604粘接或焊接在管材600上。
接著，如圖10D所示，在壓入了凸緣604的管材600的表面上實施無心研磨(步驟s108)。遍及該表面的整個表面實施該無心研磨，無心研磨后的該表面的十點平均粗糙度Rz變成1.0μm以下。
接著，如圖10E所示，在壓入了凸緣604的管材600的相當于所述凹凸加工部512的部分，通過滾壓成形加工來形成凹部518和凸部519(步驟s110)。在本實施方式中，實施使用了兩個圓模具650、652的所謂通過式滾壓成形加工(也稱為步進式滾壓加工)。
即，如圖11所示，兩個圓模具650、652以夾持作為工件的所述管材600的方式而配置，在用預定壓力(在圖11中用記號P表示該壓力的方向)將該兩個圓模具650、652壓向該管材600的狀態(tài)下，使該兩個圓模具650、652在同一方向(參照圖11)上旋轉。在圓模具650、652的表面上具有用于形成凹部518的凸起650a、652a，該凸起650a、652a使管材600變形，從而在管材600上形成凹部518和凸部519。另外，在通過式滾壓成形加工中，通過圓模具650、652的旋轉，管材600在與圓模具650、652的旋轉方向相反的方向上(參照圖11)旋轉的同時，在圖11中用記號H表示的方向上移動。于是，在相當于所述凹凸加工部512的部分，通過圓模具650的凸起650a形成凹部518中的所述第一凹部518a，通過圓模具652的凸起652a形成凹部518中的所述第二凹部518b。另外，如前所述，在顯影輥510的凸部519的連接部519c處形成有圓角519d(圖8)，圓模具的凸起650a和凸起652a呈形成所述圓角519d的形狀。
在上述的顯影輥510的制造方法中，通過滾壓成形加工(步驟s110)而在顯影輥510的表面上形成凸部519，該凸部519具備具有平坦部分的頂面519a、且該頂面519a的寬度在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上。
(本實施方式中的顯影裝置的有效性)如上所述，本實施方式的顯影裝置51、52、53、54的調(diào)色劑顆粒承載輥(顯影輥510)具有凸部519，如圖8所示，該凸部519具備具有平坦部分的頂面519a、且該頂面519a的寬度H在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上。由此可抑制調(diào)色劑顆粒的變形等。下面進行詳細說明。
當在顯影輥510的表面上形成凸部時，有時會由于該凸部的形狀而由凸部向調(diào)色劑顆粒的局部作用力。例如，在所述凸部比較尖的情況下，當該凸部接觸調(diào)色劑顆粒時，有時會由凸部向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力。這樣，當由凸部向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力時，有因該作用力而導致調(diào)色劑變形、或調(diào)色劑顆粒破裂的危險。
對此，如本實施方式所示，在設置具備具有平坦部的頂面519a、且該頂面519a的寬度在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上的凸部519的情況下，當所述頂面519a接觸調(diào)色劑顆粒時，由凸部519(頂面519a)向調(diào)色劑顆粒分散作用力。從而，根據(jù)本實施方式的顯影輥510，能夠抑制由凸部519向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力，并可抑制因該力而引起的調(diào)色劑顆粒的變形等。
(凹部518和潛像的關系)如前所述，激光束打印機使用激光束在感光體20上形成潛像，并通過承載在顯影輥510上的調(diào)色劑使所形成的潛像作為調(diào)色劑像而可視化。此時在感光體20上，通過打開/關閉在主掃描方向上掃描的激光束而在被劃分為格子狀的區(qū)域、即所謂的網(wǎng)屏(screen)上形成點狀潛像。然后，由這些點狀潛像構成潛像。
另外，如本實施方式所示，對于具有明確劃分的凹部518和凸部519的顯影輥510，例如會擔心進入凹部518的調(diào)色劑顆粒T多于進入凸部519的調(diào)色劑顆粒T。在該情況下，擔心在調(diào)色劑像中，通過凹部518顯影的部位和通過凸部519顯影的部位密度有所不同。特別是，雖然對于如字母或線條這樣的不具有大面積的圖像影響比較小，但對于照片或插圖等具有較大面積的圖像，則容易顯現(xiàn)密度不均。這種現(xiàn)象在形成在顯影輥510上的凹部518的軸向間隔大于所述網(wǎng)屏的主掃描方向(對應于顯影輥510的軸向的方向)的格子間隔的情況下尤為明顯。即使是本來由相同密度形成的點，也會由于是通過顯影輥510的凹部518來顯影還是通過凸部519來顯影而產(chǎn)生密度不同。
因此，在本實施方式的顯影輥510中，凹部518的軸向間距小于形成照片或插圖等具有面積的圖像時的格子的最長間距。在這里，形成照片或插圖等具有面積的圖像時的潛像的主掃描方向(與顯影輥510的軸向相對應的方向)的格子間距不是激光束打印機可形成最高分辨率的圖像的點間距(即，格子在主掃描方向(軸向)上可形成多種類型的間距)。這是為了當通過激光束打印機來形成照片或插圖等具有較大面積的圖像時，通過低于打印機所具有的最高分辨率的低分辨率來形成點，并通過在各個點具有階調(diào)性而提高整體的像質(zhì)。
圖12是用于說明網(wǎng)屏和潛像中的間距的圖。如圖所示，例如在打印機的最高分辨率為600dpi(間距為42.5μm)的情況下，當將潛像的分辨率設為600dpi時，將能夠形成點狀潛像的區(qū)域劃分成間距為42.5μm的格子狀。因此，在各個劃分的區(qū)域中，只能通過點狀潛像的有無來表現(xiàn)階調(diào)(圖12上段)。
因此，當形成具有較大面積的圖像時，例如，將分辨率600dpi的三個點狀潛像作為一個點狀潛像，且半導體激光在可響應三個點狀潛像的時間內(nèi)改變發(fā)出激光束的時間長度，由此在分辨率600dpi中表現(xiàn)階調(diào)(圖12下段)。此時，形成具有較大面積的圖像時的分辨率為200dpi，可形成點狀潛像的區(qū)域被劃分成間距為127.5μm的格子狀。因此，如圖8所示，在本實施方式的顯影輥510中，通過將軸向的凹部518的間距設為大約112μm，形成在200dpi、即被劃分為間距為127.5μm的格子狀的區(qū)域中的潛像的各個點狀潛像在所有包含顯影輥510的凹部518和凸部519的部位顯影，從而可抑制在顯影的調(diào)色劑像中產(chǎn)生密度不均。
在本實施方式中，舉例說明的情況是激光束打印機的最高分辨率為600dpi，形成照片等圖像時可形成點狀潛像、并被劃分成格子狀的區(qū)域的軸向間距為127.5μm，顯影輥510的凹部518的軸向間距為112μm。但本發(fā)明不限于該情況，顯影輥510的凹部518的軸向間距，以及通過形成照片等圖像時的潛像來形成點狀潛像、并被劃分成格子狀的區(qū)域的軸向間距也可以比較小。
其他實施方式(第二實施方式至第四實施方式等)以上根據(jù)上述實施方式說明了本發(fā)明的顯影裝置，但上述的本發(fā)明的實施方式僅是為了易于理解本發(fā)明的實施方式，并不對本發(fā)明進行限定。在不脫離本發(fā)明主旨的前提下可對本發(fā)明進行改變和改進，當然，本發(fā)明也包括其等同物。
在上述實施方式中，作為圖像形成裝置，以中間轉印型的全彩激光束打印機為例進行了說明，但本發(fā)明也可適用于中間轉印型之外的全彩激光束打印機、黑白激光束打印機、復印機、以及傳真機等各種圖像形成裝置中。
另外，對于感光體，也不限于在圓筒形導電性基材的外周面上設置感光層而構成的所謂感光輥，也可以是在帶狀的導電性基材的表面上設置感光層而構成的所謂感光帶。
另外，在上述實施方式中，以調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑為7μm為例進行了說明，但并不局限于此，調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑也可以是5～10μm。
另外，在上述實施方式中，如圖4所示，顯影裝置51、52、53、54具有從顯影輥510的軸向一端部一直到另一端部的整個范圍內(nèi)均與該顯影輥510接觸、并用于限制承載在該顯影輥510上的調(diào)色劑顆粒的層厚的層厚限制部件(限制刮板560)。限制刮板560通過該限制刮板560所具有的平面與顯影輥510接觸來限制所述層厚。但不限于以上所述。例如，限制刮板560也可以通過邊緣接觸顯影輥510來限制所述層厚。
當限制刮板560通過邊緣接觸顯影輥510來限制所述層厚時，承載在凸部519上的調(diào)色劑被該限制刮板560掃落。對此，如上述實施方式所示，在通過限制刮板560所具有的平面與顯影輥510接觸來限制所述層厚的情況下，由于限制刮板560將調(diào)色劑顆粒壓向凸部519(頂面519a)，因此，調(diào)色劑顆粒難以被限制刮板560掃落。當限制刮板560按壓調(diào)色劑顆粒時，容易由凸部519向承載在該凸部519上的調(diào)色劑顆粒作用力。因此，在上述情況下，在顯影輥510的表面設置具有頂面519a的凸部519而帶來的效果、即能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形等的效果將更加有效。從而上述實施方式更為優(yōu)選。
另外，在上述實施方式中，如圖8所示，凸部519具有與頂面519a連接的側面519b。在頂面519a和側面519b的連接部519c處形成有圓角519d。但不限于以上所述。例如圖13所示，該連接部519c上也可以不形成圓角519d，而是形成角。
在連接部519c形成角的情況下，當調(diào)色劑顆粒與該角接觸時，容易由作為邊緣的角向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力。與之相反，當在連接部519c處形成圓角519d時，由于在連接部519c沒有形成邊緣，因此，能夠減輕由連接部519c向調(diào)色劑顆粒作用的力。由此，從能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形等角度出發(fā)，上述實施方式更為優(yōu)選。
這里，對圖13所示的變形例的顯影輥510的表面結構進行說明。圖13是顯影輥510的變形例的示意圖，是示出凸部519的截面形狀的示意圖。除了連接部519c變?yōu)榻侵?，圖13所示的顯影輥510具有與圖8所示的顯影輥510相同的表面結構(即，具有凸部519和凹部518)。因此，如圖13所示，變形例的顯影輥510也具有平面519a。該頂面519a的寬度H在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上(具體地說，所述寬度H約為36μm)。
另外，在上述實施方式中，如圖8所示，圓角519d的曲率半徑在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上，但不限于此。例如，圓角519d的曲率半徑也可以小于調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半。
在圓角的曲率半徑小于調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半的情況下，當調(diào)色劑顆粒接觸圓角時，有時會由于該圓角侵入調(diào)色劑顆粒中而由圓角向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力。與之相對，如上述實施方式所示，當圓角519d的曲率半徑是調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上時，由于不用擔心圓角519d會侵入調(diào)色劑顆粒中，因此，力是分散地從圓角519d作用到調(diào)色劑顆粒上的。因此，從能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形等的角度出發(fā)，上述實施方式更為優(yōu)選。
另外，在上述實施方式中，如圖8所示，凹部518的深度在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的兩倍以下，但不限于此。例如，凹部518的深度也可以大于調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的兩倍。
當凹部518的深度在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的兩倍以下時，盡管在凹部518內(nèi)位于顯影輥510和限制刮板560之間的調(diào)色劑顆粒比較多，但都會接觸到顯影輥510和限制刮板560中的至少某一個，因而調(diào)色劑顆粒的帶電性適當。在這一點上，上述實施方式更為優(yōu)選。當凹部518的深度在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑(的一倍)以下時，雖然在凹部518內(nèi)位于顯影輥510和限制刮板560之間的調(diào)色劑顆粒比較多，但都會接觸到顯影輥510和限制刮板560雙方，從而更為優(yōu)選。
另外，作為其他優(yōu)選實施方式，可以舉出以下所示的第二實施方式和第四實施方式(為了方便，在下面將上述實施方式稱為第一實施方式)。
(第二實施方式)(第二實施方式的顯影裝置的顯影輥510的結構示例)這里，參照圖14說明第二實施方式的顯影裝置的顯影輥510的結構示例。圖14相當于圖8，是示出第二實施方式的凸部和凹部的截面形狀的示意圖。
通過比較圖8和圖14可知，第二實施方式的顯影裝置的顯影輥510和第一實施方式的顯影裝置的顯影輥510的不同之處在于凸部。
如圖14所示，第二實施方式的凸部1519在其頂端部1519a處具有圓角1519d。圓角1519d的曲率半徑被設定在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑(7μm)的一半以上。
凸部1519具有與頂端部1519a連接的側面1519b。在該側面1519b中，從凸部的下部1519c朝向頂端部1519a的部分是平坦的。如圖14所示，側面1519b是與凹部1518的平坦底面1518c連接、并相對于該底面1518c傾斜的斜面。并且，側面1519b相對于凹部1518的底面1518c的傾斜角(圖14中用記號β表示的角度)在45度以下，在本實施方式中，所述傾斜角為45度。在本實施方式中，如圖14所示，圓角1519d的截面形狀為連接兩個側1519b的圓弧。在該情況下，上述的曲率半徑的大小與該圓弧的半徑相同。另外，凸部1519的高度(凹部1518的深度)在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑(7μm)的兩倍以下。
另外，在其表面上形成有凸部1519的顯影輥1510通過所述的制造方法(滾壓成形加工)來制造，所述凸部1519至少在其頂端部1519a具有圓角1519d、且該圓角1519d的曲率半徑在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
(第二實施方式的顯影裝置的有效性)如上所述，第二實施方式的顯影裝置的調(diào)色劑顆粒承載輥(顯影輥510)具有凸部1519，如圖14所示，該凸部1519至少在其頂端部1519a具有圓角1519d、且該圓角1519d的曲率半徑在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。由此能夠抑制調(diào)色劑顆粒的變形等。下面進行詳細說明。
當在顯影輥510的表面上形成凸部時，有時會由于該凸部的形狀而由凸部向調(diào)色劑顆粒的局部作用力。例如，在所述凸部的頂端部比較尖的情況下，當該頂端部接觸調(diào)色劑顆粒時，有時會由頂端部向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力。這樣，當由凸部向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力時，有因該作用力而導致調(diào)色劑變形、或調(diào)色劑顆粒破裂的危險。
對此，如本實施方式所示，凸部1519至少在頂端部1519a處具備圓角1519d、且該圓角1519d的曲率半徑在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上，在此情況下，當該圓角1519d接觸調(diào)色劑顆粒時，力被分散地從凸部1519(圓角1519d)作用到調(diào)色劑顆粒上。從而，根據(jù)本實施方式的顯影輥510，能夠抑制從凸部1519向調(diào)色劑顆粒的局部集中作用力，并可抑制因該力而引起的調(diào)色劑顆粒的變形等。
(第三實施方式)(第三實施方式的顯影裝置的顯影輥510的結構示例)這里，參照圖15至圖17說明第三實施方式的顯影裝置的顯影輥510的結構示例。圖15是顯影輥510的立體示意圖。圖16是顯影輥510的正面示意圖。圖17是示出設在顯影輥510的表面上的凹部2516的截面形狀的示意圖，其示出了沿著圖16中用記號X或記號Y所示的方向的截面。另外，在圖15～圖17中，為了容易看懂附圖，凹部2516等的比例與實物不同。
第三實施方式的顯影裝置的顯影輥510是由鋁合金、鐵合金等構成的部件，在其表面上承載調(diào)色劑T并將其運送到與感光體20相對的顯影位置。
如圖16和圖17所示，為了在顯影輥510的表面上適當承載調(diào)色劑，而在其表面的中央部2510a設置凹部2516和非凹部2519(凹部2516和非凹部2519均具有作為用于承載調(diào)色劑的調(diào)色劑承載部的作用)。在本實施方式中，對通過前述的滾壓成形加工而形成在顯影輥510的表面的中央部510a上的凹部516和非凹部519進行說明。
凹部2516是在顯影輥510的表面的中央部510a洼下去的部分，具有平坦的底面2517和與該底面鄰接的側面2518。
在本實施方式中，如圖17所示，凹部2516的開口寬度和深度分別約為80μm、7μm。另外，凹部2516的槽角度(圖17中記號α所示的角度)大約為90度。另外，在所述底面2517和所述側面2518的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑R在調(diào)色劑T(在本實施方式中，調(diào)色劑T為顆粒狀)的體積平均粒徑(在本實施方式中約為7μm)的一半以上。
非凹部2519是位于顯影輥510的表面中央部510a中的最高位置處的平坦面。如圖17所示，非凹部2519在與所述底面2517的相反一側的位置(凹部2516的開口側)處與所述側面2518鄰接。另外，在非凹部2519和所述側面2518的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑R在調(diào)色劑T的體積平均粒徑的一半以上。
在本實施方式中，如圖15和圖16所示，通過滾壓成形加工而形成在顯影輥510的表面中央部510a的凹部2516形成纏繞方向彼此不同的兩條螺旋槽(下面，將該螺旋槽中的一條稱為第一槽2516a，將另一條稱為第二槽2516b)。即，在圖16中，在X方向的截面上排列的凹部2516屬于第一槽2516a，在Y方向的截面上排列的凹部2516屬于第二槽2516b。在這里，如圖16所示，第一槽2516a以及第二槽2516b的長度方向與顯影輥510的軸向所成的銳角分別約為45度。另外，第一槽2516a和第二槽2516b的螺旋間距(在圖17中為記號L表示的長度)均為等間隔。
在本實施方式中，作為凹部2516，在顯影輥510的表面中央部510a上形成了纏繞方向彼此不同的兩條螺旋槽，但不限于此。例如，也可以僅設置所述第一槽2516a和第二槽2516b中的某一條。
另外，為了實現(xiàn)本實施方式的顯影輥510，作為實施通過式滾壓成形加工時所使用的圓模具650、652也可以使用如下模具(例如倒圓角模具)，該模具在其凸部650a、652a的邊緣部具有曲率半徑大于調(diào)色劑的體積平均粒徑的一半的圓角。
(第三實施方式中的顯影裝置的有效性)如上所述，本實施方式的顯影輥510在其表面上具有凹部2516，所述凹部2516具有平坦的底面2517和與該底面鄰接的側面2518，并在該底面和該側面的邊界部設有曲率半徑R在調(diào)色劑的體積平均粒徑的一半以上的圓角。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)可對調(diào)色劑的滯留進行適當抑制的顯影輥。
即，如前所述，為了適當承載調(diào)色劑，在顯影輥510的表面上設有凹部2516，該凹部2516具有平坦底面2517和與該底面鄰接的側面2518。
但是在以往，在所述底面2517和所述側面2518的邊界部設置有角，因此發(fā)生調(diào)色劑、特別是粉狀調(diào)色劑滯留在所述邊界部的問題。這里，參照圖18說明該問題。圖18是用于說明在以往示例的顯影輥510所具有的凹部2516中所產(chǎn)生的問題的說明圖。
如圖18所示，在凹部2516所具有的平坦底面2517和與該底面鄰接的側面2518的邊界部具有角的情況下，由于在該角處，調(diào)色劑、特別是粉狀的調(diào)色劑與在凹部2516內(nèi)轉動，且不與體積粒徑比較大的調(diào)色劑(以下稱為大粒徑調(diào)色劑)接觸，從而不能通過該大粒徑而排出，結果就滯留在凹部2516內(nèi)。
而本實施方式的顯影輥510所具有的凹部2516可解決上述問題。參照圖19對此進行說明。圖19是用于說明本實施方式的顯影輥510所具有的凹部2516的有效性的說明圖。
如圖19所示，在凹部2516的所述底面2517和所述側面2518的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑R在調(diào)色劑的體積平均粒徑的一半以上的。如果是該結構的凹部2516，則多數(shù)大粒徑調(diào)色劑在與所述邊界部接觸的同時進行轉動，因此，可通過大粒徑調(diào)色劑而將小的調(diào)色劑適當?shù)嘏畔虬疾?516的外部。從而能夠適當抑制調(diào)色劑的滯留。
在本實施方式中，如圖17所示，與設置在凹部2516中的平坦底面2517相鄰接的側面2518和與該側面鄰接的非凹部2519的邊界部分設有曲率半徑R在調(diào)色劑的體積平均粒徑的一半以上的圓角，但并不限于此。例如在圖17中，也可以在所述非凹部2519和所述側面2518的邊界部具有角。但在該情況下，會從角向調(diào)色劑的局部集中作用應力，從而在該應力的作用下可能會引起調(diào)色劑的變形。
與之相對，當在所述側面2518和所述非凹部2519的邊界部分設置曲率R在調(diào)色劑的體積平均粒徑的一半以上的圓角時，在所述邊界部分，作用給調(diào)色劑的力被分散，從而可抑制調(diào)色劑的變形。在這一點，本實施方式更為優(yōu)選。
(其他凹部形狀)在上述中，作為適當抑制調(diào)色劑的滯留的凹部，對具有平坦底面2517和與該底面鄰接的側面2518、并在該底面和該側面的邊界部設置有曲率半徑R大于調(diào)色劑的體積平均粒徑的一半的圓角的凹部(與第二實施方式相關的本實施例)進行了說明。但本實施例作為適當抑制調(diào)色劑的滯留的凹部的一個示例，可以考慮其它示例。在本項中，對具有不同于本例形狀的凹部(與第二實施方式相關的實施例)進行說明。圖20相當于圖16，是該變形例的顯影輥510的正面示意圖。圖21是示出該變形例的凹部2580的截面形狀的示意圖，示出圖20中沿記號X或記號Y表示的方向的截面。并且，在圖20和圖21中，凹部2580等的比例和實物有所不同。
本變形例的凹部2580在顯影輥510的表面中央部510a中具有呈平面狀傾斜的部分(以下稱為平面狀傾斜部)2581a、2582a，并具有彼此相對的第一側面2581和第二側面2582。
在本變形例中，在顯影輥510的表面中央部510a上不存在相當于非凹部2519的部位。如圖21所示，凹部2580和其旁邊的另一凹部2583相鄰接。即，第一側面2581和第三側面2584在凹部2580和另一凹部2583的上部(開口側)鄰接。另一凹部2583具備彼此相對的第三側面2584和第四側面2585，和所述凹部2580相同，該第三側面2584和該第四側面2585分別具有平面狀傾斜部2584a、2585a。
在本實施方式中，如圖21所示，凹部2580的開口寬度和深度分別約為80μm、7μm。另外，凹部2580的槽角度(圖21中記號α所示的角度)大約為110度。另外，在所述第一側面2581和所述第二側面2582的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑R在調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
另外，在所述第一側面2581和所述第三側面2584的邊界部也設有曲率半徑R在調(diào)色劑的體積平均粒徑的一半以上的圓角，但不限于此。例如在圖21中，所述第一側面2581和所述第三側面2584的邊界部也可以具有角。但從抑制調(diào)色劑變形的上述觀點出發(fā)，本變形例的方式更為優(yōu)選。
另外，在本實施例中，如圖20和圖21所示，形成在顯影輥510的表面中央部510a上的所述凹部2580和本實施例相同，形成有纏繞方向互不相同的第一槽2580a和第二槽2580b。即，在圖20中，在X方向的截面上排列的凹部2580屬于第一槽2580a，在Y方向的截面上排列的凹部2580屬于第二槽2580b。
另外，在這里，如圖20所示，第一槽2580a以及第二槽2580b的長度方向與顯影輥510的軸向所成的銳角分別約為45度。另外，第一槽2580a和第二槽2580b的螺旋間距(在圖21中為記號L表示的長度)均為等間隔。
另外，為了實現(xiàn)該變形例中的顯影輥510，和本實施例一樣，作為實施通過式滾壓成形加工時所使用的圓模具650、652，也可以使用如下模具(例如倒圓角模具)，該模具在其凸部650a、652a的邊緣部具有曲率半徑大于調(diào)色劑的體積平均粒徑的一半的圓角。
(第四實施方式)
(第四實施方式的顯影裝置的顯影輥510的結構例)在這里，參照圖22至圖25說明第四實施方式的顯影裝置的顯影輥510的結構例。圖22是顯影輥510的立體示意圖。圖23是顯影輥510的正面示意圖。圖24是對顯影輥510的中央部510a進行了放大的放大圖。圖25是示出凸部3512、凹部3515等的形狀的示意圖，圖25的上圖示意性示出了圖24所示的放大圖。另外，圖25的下圖示出了凸部3512、凹部3515等的截面形狀。并且，在圖22、圖23、圖25中，為了容易看懂圖，凸部3512等的比例與實物有所不同。
第四實施方式的顯影裝置的顯影輥510承載調(diào)色劑T并將其運送到與感光體20相對的顯影位置處。該顯影輥510是由鋁合金、鐵合金等構成的部件。
如圖23至圖25所示，為了使顯影輥510適當承載調(diào)色劑，而在其中央部510a的表面上具有凸部3512、側部3514以及凹部3515(另外，凸部3512、側部3514以及凹部3515均發(fā)揮著用于承載調(diào)色劑的調(diào)色劑承載部的功能)。
凸部3512是中央部510a中最高的部分，如圖25的上圖所示，其具有正方形的平面形狀。該正方形凸部3512的一邊長度L1(參照圖25的下圖)約為28μm。
另外，該凸部3512的十點平均粗糙度Rz(JIS B 0601-1994標準)的值根據(jù)求該十點平均粗糙度Rz時的粗糙度曲線的平均線的方向被設在哪一方向上而有較大的不同。更為具體地說明的話，當該平均線的方向沿著顯影輥510的軸向時，凸部3512的十點平均粗糙度Rz的值最大，該值約為2μm。而當所述平均線的方向沿著顯影輥510的圓周方向時，凸部3512的十點平均粗糙度Rz的值最小，該值約為0.5μm。即，凸部3512的表面在所述軸向上粗糙，而在所述圓周方向上幾乎不粗糙(在圖24所示的凸部3512中觀察到的豎線即表示上述情況)。
側部3514是連接凸部3512和凹部3515的斜面，如圖25的上圖所示，對應所述的正方形凸部3512的各條邊而設置四個側部3514。該側部3514的傾斜角如圖25的下圖所示，約為45度。
如圖22至圖25所示，在顯影輥510的中央部510a的表面上以網(wǎng)狀規(guī)則地配置多個凸部3512和四個側部3514(的組)。另外，凸部3512的間距P(參照圖25的下圖)約為80μm。
凹部3515是中央部510a中最低的部分，如圖22至圖25所示，該凹部3515包圍著凸部3512和四個側部3514的四周，有規(guī)則地呈網(wǎng)狀形成。該凹部3515被設成螺旋狀，其長度方向(該方向在圖25中用記號X和記號Y表示)與顯影輥510的軸向所成的銳角約為45度。另外，凹部3515的寬度(橫向長度)L2(參照圖25的下圖)約為28μm。
另外，凹部3515的深度D(顯影輥510的徑向中的從凸部3512到凹部3515的長度，參照圖25的下圖)約為12μm。另外，在本實施方式中，由于調(diào)色劑T為顆粒狀，且調(diào)色劑T的體積平均粒徑約為7μm，因此，凹部3515的深度D在該體積平均粒徑以上、且在該體積平均粒徑的兩倍以下。
另外，和所述的凸部3512的情況不同，不論將所述平均線的方向設為哪個方向，該凹部3515的十點平均粗糙度Rz的值都幾乎一樣。該值約為0.5μm。這樣，凹部3515的十點平均粗糙度Rz的最大值(0.5μm)比凸部3512的十點平均粗糙度Rz的最大值(2μm)小。并且，凸部3512的十點平均粗糙度Rz的該最大值在調(diào)色劑T的體積平均粒徑以下。
另外，在具有上述的凸部3512、側部3514以及凹部3515的中央部510a的表面上實施無電解鍍Ni-P。
另外，這種顯影輥510可以用在對于顯影輥510的制造方法中進行說明的方法進行如下制造。
即，如圖13D所示，雖然在壓入了凸緣604的管材600的表面上實施無心研磨，但在該無心研磨中，管材是在被多個旋轉的磨石所夾持的狀態(tài)下，通過該磨石而沿圓周方向進行研磨的。因此，在管材600的表面上產(chǎn)生沿圓周方向的所述豎線，軸向上的十點平均粗糙度Rz比圓周方向上的十點平均粗糙度Rz大。
遍及所述表面的整個表面實施無心研磨，當將求十點平均粗糙度Rz時的粗糙度曲線的平均線的方向設為沿所述軸向的方向時，無心研磨后的該整個表面的十點平均粗糙度Rz的值約為2μm，當將所述平均線的方向設為沿所述圓周方向的方向時，該整個表面的十點平均粗糙度Rz的值約為0.5μm。另外，利用通過式滾壓成形加工形成的槽(即，相當于所述凹部3515和側部3514的部分，參照圖25的下圖)的十點平均粗糙度Rz也是約為0.5μm。
(第四實施方式的顯影裝置的有效性)如上所述，第四實施方式的顯影輥510在其表面上具有規(guī)則配置的凹部3515和凸部3512，凹部3515的十點平均粗糙度Rz的最大值(0.5μm)比凸部3512的十點平均粗糙度Rz的最大值(2μm)小。由此能夠抑制在調(diào)色劑像中發(fā)生濃淡不均。
即，如前所述，在顯影輥510與感光體20相對的狀態(tài)下，通過承載在顯影輥510的表面上的調(diào)色劑對承載在感光體20上的潛像進行顯影，但有時會發(fā)生顯影輥510的所述凹部3515所承載的調(diào)色劑和感光體20所承載潛像的距離大于所述凸部3512所承載的調(diào)色劑和所述潛像的距離的狀況。
于是在該情況下，對于到達感光體20的調(diào)色劑量相對于離開顯影輥510表面(凹部3515或者凸部3512)的調(diào)色劑量的比例來說，在凹部3515的情況下會比凸部3512的情況要小，因此，通過承載在凹部3515上的調(diào)色劑而在感光體20上形成的調(diào)色劑像的密度比通過承載在凸部3512上的調(diào)色劑而在感光體20上形成的調(diào)色劑像的密度淡，從而可能在調(diào)色劑像中產(chǎn)生濃淡不均。
對此，在第四實施方式的顯影輥510中，由于凹部3515的十點平均粗糙度Rz的最大值比凸部3512的十點平均粗糙度Rz的最大值小(即，凹部3515光滑，凸部3512粗糙)，因此，當進行潛像的顯影時，離開凹部3515的調(diào)色劑的量比離開凸部3512的調(diào)色劑的量多。即，根據(jù)本實施方式的顯影輥510，在到達感光體20的調(diào)色劑量相對于離開顯影輥510表面的調(diào)色劑量的比例比較小的凹部3515中，能夠增多離開該表面(凹部3515)的調(diào)色劑量，而在所述比例比較大的凸部3512中，能夠減小離開所述表面(凸部3512)的調(diào)色劑量，因此，能夠使離開凹部3515后到達感光體20的調(diào)色劑量與離開凸部3512后到達感光體20的調(diào)色劑量相一致。
因此，通過承載在凹部3515上的調(diào)色劑而在感光體20上形成的調(diào)色劑像的密度比通過承載在凸部3512上的調(diào)色劑而在感光體20上形成的調(diào)色劑像的密度淡，從而能夠抑制在調(diào)色劑像中產(chǎn)生濃淡不均的所述問題。
(與第四實施方式相關的其他實施方式)在上述中，當將求十點平均粗糙度Rz時的粗糙度曲線的平均線的方向設為沿顯影輥510的軸向的方向時，凸部3512的十點平均粗糙度Rz最大，但不限于此。例如，也可以在將所述平均線的方向設為沿顯影輥510的圓周方向的方向時為最大。
另外，在上述實施方式中，當將求十點平均粗糙度Rz時的粗糙度曲線的平均線的方向設為沿顯影輥510的圓周方向的方向時，凸部3512的十點平均粗糙度Rz為最小，但不限于此。例如，也可以在將所述平均線的方向設為沿顯影輥510的軸向的方向時為最大。
當顯影輥510繞中心軸旋轉時，承載在顯影輥510的中央部510a的表面上的調(diào)色劑沿顯影輥510的圓周方向移動，但當將所述平均線的方向設為沿所述圓周方向的方向時，在凸部3512的十點平均粗糙度Rz比較大的情況下，會發(fā)生沿所述圓周方向移動的調(diào)色劑停在凸部3512上的現(xiàn)象。
因此，當將所述平均線的方向設為沿顯影輥510的圓周方向的方向時，如果使得凸部3512的十點平均粗糙度Rz最小，則可適當抑制上述現(xiàn)象的發(fā)生，并可提高調(diào)色劑的轉動性。從這一點來說，上述實施方式更為優(yōu)選。
另外，在上述實施方式中，凸部3512的十點平均粗糙度Rz的所述最大值在調(diào)色劑的體積平均粒徑以下，但不限于此，凸部3512的十點平均粗糙度Rz的最大值也可以大于調(diào)色劑的體積平均粒徑。
但是，從調(diào)色劑難以嵌入凸部3512，從而使調(diào)色劑的轉動性進一步提高的角度出發(fā)，上述實施方式更為優(yōu)選。
(第五實施方式)(設在第五實施方式的顯影裝置中的顯影輥的凸部和設在該顯影裝置中的調(diào)色劑供給輥的壁區(qū)域之間的關系)如上所述，顯影輥510從調(diào)色劑供給輥550供給調(diào)色劑，并通過調(diào)色劑供給輥550來剝離掉對感光體20上的潛像進行顯影后所殘存的調(diào)色劑。此時，容納在調(diào)色劑供給輥550所具有的孔550c(參照圖26至圖28)中的調(diào)色劑被主要供給到顯影輥510的表面，殘存在與多個包圍孔550的壁區(qū)域550d(參照圖26至圖28)相連接的顯影輥510的表面上的調(diào)色劑被剝離掉。另外，在顯影輥510的表面上形成有很多個正方形的凸部4512。由于感光體20上的潛像通過承載在顯影輥510中的相對部位上的調(diào)色劑而被顯影，因此，顯影輥510的槽部以及凸部4512都需要承載調(diào)色劑。
但是，當顯影輥510和調(diào)色劑供給輥550相接觸時，若調(diào)色劑供給輥550的壁區(qū)域550d覆蓋顯影輥510的凸部4512的整個表面，則被覆蓋了整個表面的凸部4512的表面上的調(diào)色劑被剝離掉。因此，若調(diào)色劑供給輥550的壁區(qū)域550d覆蓋顯影輥510的凸部4512表面的整個區(qū)域，則會在顯影輥510的表面上產(chǎn)生沒有承載調(diào)色劑的部位，當對潛像進行顯影時，會由于產(chǎn)生沒有顯影為調(diào)色劑像的部位，或者會產(chǎn)生密度比較低的部位從而出現(xiàn)密度不均。
因此，在本實施方式的顯影裝置中，調(diào)色劑供給輥550的孔550c的開口之間的該調(diào)色劑供給輥550的軸向上的平均距離比顯影輥510的凸部4512的頂面4512a的軸向的最大寬度小。參照圖26對該事項進行說明。圖26是用于說明第五實施方式的顯影裝置的有效性的示意圖。
在圖26的左圖中示出了對調(diào)色劑供給輥550的輥部550a的截面進行了放大的示意圖。在這里，調(diào)色劑供給輥550的孔550c的開口之間的該調(diào)色劑供給輥550的軸向上的距離是指例如圖26中用記號Dx1、Dx2、Dx3、Dx4表示的距離，另外，該距離的平均距離Dxave是指多個(例如二十個)該距離Dx1、Dx2、…、Dx20的平均值(在圖26中，距離Dx1、Dx2、…、Dx20是同一直線上的距離，但距離Dx1、Dx2、…、Dx20并不需要一定是同一直線上的距離)。在本實施方式的調(diào)色劑供給輥550中，該平均距離Dxave約為40～50μm。
另一方面，在圖26的右圖中示出了多個凸部4512的頂面4512a中的一個。在本實施方式的顯影輥510中，凸部4512的頂面4512a的軸向上的最大寬度(該最大寬度在圖26中用記號Wx表示)約為80μm。
這樣，在本實施方式的顯影裝置中，由于所述平均距離Dxave比所述最大寬度Wx小，因此具有下述優(yōu)點。即，在該顯影裝置中，即使調(diào)色劑供給輥550的孔550c的開口之間的壁區(qū)域550d與凸部4512的頂面4512a連接，也能夠避免在調(diào)色劑供給輥550的軸向上，所述頂面512a被所述壁區(qū)域550d完全覆蓋(在圖26的右圖中，用斜線表示沒有被壁區(qū)域550d覆蓋的頂面4512a的部分的示例)。因此，當調(diào)色劑供給輥550接觸顯影輥510的部位離開調(diào)色劑供給輥550，且所承載的調(diào)色劑被限制刮板560充電并被限制層厚時，在凸部4512的頂面4512a上適當承載有調(diào)色劑。
于是，即使調(diào)色劑被承載在凸部4512的頂面4512a的一部分上，也會由于通過限制刮板560來限制層厚，而使堆集承載在凸部4512的頂面4512a上的調(diào)色劑在頂面4512上均勻開。換言之，堆集承載在頂面4512a上的調(diào)色劑被擴散到頂面4512a的大范圍內(nèi)。因此，當對潛像進行顯影時，能夠適當避免由于產(chǎn)生沒有被顯影為調(diào)色劑像的部位、或產(chǎn)生密度比較低的部位而使得密度不均。
下面參照圖27，對顯影輥510以及調(diào)色劑供給輥550的圓周方向上的所述凸部4512的頂面4512a和所述壁區(qū)域550d的關系進行考察。圖27是用于說明第五實施方式的顯影裝置的有效性的示意圖。
在圖27的左圖中，與圖26一樣，示出了對調(diào)色劑供給輥550的輥部550a的截面進行了放大的示意圖。在這里，調(diào)色劑供給輥550的孔550c的開口之間的該調(diào)色劑供給輥550的圓周方向上的距離例如是圖27中用記號Dy1、Dy2、Dy3表示的距離，另外，該距離的平均距離Dyave是多個(例如20個)所述距離Dy1、Dy2、…、Dy20的平均值。在本實施方式的調(diào)色劑供給輥550中，該平均距離Dyave與前述的平均距離Dxave相同，約為40～50μm。
另一方面，在圖27的右圖中，與圖26一樣，示出了多個凸部4512的頂面4512a中的一個。在本實施方式的顯影輥510中，凸部4512的頂面4512a的圓周方向上的最大寬度(該最大寬度在圖27中用記號Wy表示)與前述的最大寬度Wx一樣，約為80μm。
于是，即使對于圓周方向，如果所述平均距離Dyave和所述最大寬度Wy在調(diào)色劑供給輥550的圓周方向上滿足關系使得能夠避免所述壁區(qū)域550d完全覆蓋所述頂面4512a，則即使調(diào)色劑供給輥550的孔550c的開口之間的壁區(qū)域550d與凸部4512的頂面4512a相連接，也能夠產(chǎn)生所述效果，即當對潛像進行顯影時，能夠適當避免由于產(chǎn)生沒有被顯影為調(diào)色劑像的部位、或產(chǎn)生密度比較低的部位而使得密度不均。
在這里，對該關系進行考察，對于圓周方向，與所述軸向有些不同。即，在本實施方式中，如前所述，在調(diào)色劑供給輥550和顯影輥510之間設置圓周速度差，調(diào)色劑供給輥550旋轉時的調(diào)色劑供給輥550的表面移動速度大約是顯影輥510旋轉時的顯影輥510的表面移動速度的1.5倍。在該情況下，例如在調(diào)色劑供給輥550的表面僅前進所述平均距離Dyave的期間，顯影輥510的表面僅前進下述距離，即該平均距離Dyave除以調(diào)色劑供給輥550的表面移動速度與顯影輥510的表面移動速度之比R(即1.5)所得到的距離。因此，對于圓周方向，當平均距離Dyave被調(diào)色劑供給輥550的表面移動速度與顯影輥510的表面移動速度之比R(即1.5)除所得到的值比顯影輥510的凸部4512的頂面4512a的圓周方向上的最大值Wy小時，會產(chǎn)生所述效果。
在本實施方式中，平均距離Dyave除以調(diào)色劑供給輥550的表面移動速度與顯影輥510的表面移動速度之比R(即1.5)所得到的值約為26～33μm，該值比所述最大寬度Wy(約80μm)小。因此，即使調(diào)色劑供給輥550的孔550c的開口之間的壁區(qū)域550d與凸部4512的頂面4512a相連接，也能夠在調(diào)色劑供給輥550的圓周方向上避免所述頂面4512a被所述壁區(qū)域550d完全覆蓋(在圖27的右圖中，用斜線表示沒有被壁區(qū)域550d覆蓋的頂面4512a的部分的示例)。因此，當對潛像進行顯影時，能夠適當避免由于產(chǎn)生沒有被顯影為調(diào)色劑像的部位、或產(chǎn)生密度比較低的部位而使得密度不均。
另外，如圖28所示，本實施方式的顯影裝置被如下形成，即，當顯影輥510的凸部4512和調(diào)色劑供給輥550的壁區(qū)域550d相接觸時，至少凸部4512的頂面4512a的一部分超出被多個孔550c包圍的壁區(qū)域550d(在圖28中，用斜線表示頂面4512a的超出壁區(qū)域550d的部分)。
因此，在該顯影裝置中，即使調(diào)色劑供給輥550的孔550c的開口之間的壁區(qū)域550d與凸部4512的頂面4512a相連接，也能夠更為適當?shù)乇苊馑鲰斆?512a被所述壁區(qū)域550d完全覆蓋。從而在對潛像進行顯影時，能夠更為適當?shù)乇苊庥捎诋a(chǎn)生沒有被顯影為調(diào)色劑像的部位、或產(chǎn)生密度比較低的部位而使得密度不均。
圖28是用于說明第五實施方式的顯影裝置的有效性的示意圖，其示出了顯影輥510的凸部4512和調(diào)色劑供給輥550的壁區(qū)域550d相接觸的形態(tài)。
另外，如上所述，承載在顯影輥510的表面上的調(diào)色劑顆粒通過限制刮板560所具有的平面來限制其層厚。因此，承載在顯影輥510的表面上的調(diào)色劑顆粒不會被限制刮板560完全掃落，可以通過限制刮板560而將僅供給凸部4512的頂面的一部分的調(diào)色劑顆粒在凸部4512的頂面上均勻攤開。
(圖像形成系統(tǒng)等的結構)下面，參照附圖對作為本發(fā)明實施方式的一個示例的圖像形成系統(tǒng)的實施方式進行說明。
圖29是示出圖像形成系統(tǒng)的外觀結構的說明圖。圖像形成系統(tǒng)700包括計算機702、顯示裝置704、打印機706、輸入裝置708和讀取裝置710。計算機702在本實施方式中被容納在迷你塔(MiniTower)型的筐體中，但并不局限于此。顯示裝置704一般使用CRT(Cathode Ray Tube，陰極射線管)、等離子顯示器或者液晶顯示器等，但并不局限于此。打印機706使用上述說明過的打印機。輸入裝置708在本實施方式中使用鍵盤708A和鼠標708B，但并不局限于此。讀取裝置在本實施方式中使用軟磁盤驅(qū)動裝置710A和CD-ROM驅(qū)動裝置710B，但并不局限于此。例如，也可以是MO(Magneto Optical，磁光盤)磁盤驅(qū)動裝置以及DVD(Digital Versatile Disk，多功能數(shù)碼光盤)等其他裝置。
圖30是表示圖29所示的圖像形成系統(tǒng)的結構框圖。容納計算機702的筐體內(nèi)還設有RAM等內(nèi)部存儲器802和硬盤驅(qū)動單元804等外部存儲器。
另外，在以上的說明中，對打印機706與計算機702、顯示裝置704、輸入裝置708以及讀取裝置710相連接而構成圖像形成系統(tǒng)的示例進行了說明，但不限于此。例如，圖像形成系統(tǒng)既可以由計算機702和打印機706構成，也可以不具備顯示裝置704、輸入裝置708以及讀取裝置710中的某一個。
另外，例如打印機706可以具有計算機702、顯示裝置704、輸入裝置708以及讀取裝置710的各自功能或結構中的一部分。作為一個示例，打印機706可以具有進行圖像處理的圖像處理部；進行各種顯示的顯示部；以及記錄介質(zhì)安裝部，用于安裝記錄了數(shù)碼照相機等拍攝的圖像數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)。
如上所述實現(xiàn)的圖像形成系統(tǒng)作為系統(tǒng)整體來說比以往系統(tǒng)優(yōu)越。
權利要求
1.一種顯影裝置，具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載調(diào)色劑顆粒，并通過該調(diào)色劑顆粒對承載在像承載體上的潛像進行顯影，所述調(diào)色劑顆粒承載輥具有設置在所述表面上的凸部，該凸部具備具有平坦部分的頂面，且該頂面的寬度為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上。
2.如權利要求1所述的顯影裝置，還具有層厚限制部件，該層厚限制部件從所述調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向一端部直到另一端部的整個范圍內(nèi)與該調(diào)色劑顆粒承載輥接觸，用于限制承載在該調(diào)色劑顆粒承載輥上的調(diào)色劑顆粒的層厚，所述層厚限制部件通過該層厚限制部件所具有平面與所述調(diào)色劑顆粒承載輥相接觸來限制所述層厚。
3.如權利要求1或2所述的顯影裝置，其中，所述凸部具有與所述頂面相連的側面，在所述頂面和所設側面的連接部形成有圓角。
4.如權利要求3所述的顯影裝置，其中，所述圓角的曲率半徑為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
5.如權利要求1至4中任一項所述的顯影裝置，其中，在所述表面上設有螺旋狀的槽部，該槽部相對于所述調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向以及圓周方向傾斜，并在所述軸向上等間距，所述槽部通過使所述傾斜的角度不同而形成兩種類型，所述凸部被所述兩種類型的所述槽部包圍，所述槽部的深度為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的兩倍以下。
6.如權利要求1至5中任一項所述的顯影裝置，其中，在所述表面上設有螺旋狀的槽部，該槽部相對于所述調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向以及圓周方向傾斜，并在所述軸向上等間距，所述槽部通過使所述傾斜的角度不同而形成兩種類型，所述凸部被所述兩種類型的所述槽部包圍，所述潛像具有被形成在劃分成格子狀的區(qū)域中的點狀潛像，可在所述軸向上以多種類型的間距來形成格子，所述槽部在所述軸向上的間距比所述格子的多種類型間距中的最長間距小。
7.一種圖像形成裝置，具有顯影裝置，該顯影裝置具備用于承載潛像的像承載體；以及調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載調(diào)色劑顆粒，并通過該調(diào)色劑顆粒對承載在所述像承載體上的潛像進行顯影，所述調(diào)色劑顆粒承載輥具有設置在所述表面上的凸部，該凸部具備具有平坦部分的頂面，且該頂面的寬度為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上。
8.一種顯影裝置，具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載所述調(diào)色劑顆粒，并通過該調(diào)色劑顆粒對承載在像承載體上的潛像進行顯影，所述調(diào)色劑顆粒承載輥具有設置在所述表面上的凸部，在該凸部的至少頂端部具備圓角，且該圓角的曲率半徑為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
9.一種調(diào)色劑顆粒承載輥，具有設在表面上的凹部，該凹部具有平坦的底面和與該底面鄰接的側面，在該底面和該側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
10.如權利要求9所述的調(diào)色劑顆粒承載輥，還具有所述底面和在相反側與所述側面鄰接的非凹部，在該非凹部和所述側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
11.一種顯影裝置，具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥具有設在表面上的凹部，該凹部具有平坦的底面和與該底面鄰接的側面，在該底面和該側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
12.一種調(diào)色劑顆粒承載輥，具有設在表面上的凹部，該凹部具備第一側面和第二側面，該第一側面和該第二側面具有傾斜成平面狀的部分且彼此相對，該第一側面和該第二側面通過該凹部的下部相鄰接，在所述下部上的該第一側面和該第二側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
13.如權利要求12所述的調(diào)色劑顆粒承載輥，其中，所述凹部具有的所述第一側面和所述凹部旁邊的另一凹部具有的第三側面在所述凹部和該另一凹部的上部相鄰接，在該第一側面和該第三側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
14.一種顯影裝置，具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥具有設在表面上的凹部，該凹部具備第一側面和第二側面，該第一側面和該第二側面具有傾斜成平面狀的部分且彼此相對，該第一側面和該第二側面通過該凹部的下部相鄰接，在所述下部上的該第一側面和該第二側面的邊界部設有圓角，該圓角的曲率半徑為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑的一半以上。
15.一種調(diào)色劑顆粒承載輥，具有設在表面上、且配置規(guī)則的凹部和凸部，在這里，所述凹部的十點平均粗糙度的最大值比所述凸部的十點平均粗糙度的最大值小。
16.如權利要求15所述的調(diào)色劑顆粒承載輥，其中，當將求十點平均粗糙度時的粗糙度曲線的平均線的方向設為沿調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向的方向時，所述凸部的十點平均粗糙度為最大。
17.如權利要求15或16所述的調(diào)色劑顆粒承載輥，其中，當將求該十點平均粗糙度時的粗糙度曲線的平均線的方向設為沿調(diào)色劑顆粒承載輥的圓周方向的方向時，所述凸部的十點平均粗糙度為最小。
18.如權利要求15至17中任一項所述的調(diào)色劑顆粒承載輥，其中，所述凸部的十點平均粗糙度的最大值為調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以下。
19.一種顯影裝置，具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥具有設在表面上、且配置規(guī)則的凹部和凸部，在這里，所述凹部的十點平均粗糙度的最大值比所述凸部的十點平均粗糙度的最大值小。
20.一種顯影裝置，具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在表面上具有多個凸部，該表面用于承載用于對潛像進行顯影的調(diào)色劑顆粒，通過多孔泡沫材料將所述調(diào)色劑顆粒供給所述調(diào)色劑顆粒承載輥，孔的開口之間的所述調(diào)色劑顆粒承載輥的軸向上的平均距離比所述凸部的頂面在軸向上的最大寬度小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯影裝置，其具有調(diào)色劑顆粒承載輥，該調(diào)色劑顆粒承載輥在其表面上承載調(diào)色劑顆粒，并通過該調(diào)色劑顆粒對承載在像承載體上的潛像進行顯影，其中，所述調(diào)色劑顆粒承載輥具有設置在所述表面上的凸部，該凸部具備具有平坦部分的頂面，且該頂面的寬度為所述調(diào)色劑顆粒的體積平均粒徑以上。
文檔編號G03G15/00GK1959553SQ200610137970
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權日2005年11月2日
發(fā)明者山田陽一, 有賀友洋, 櫻井升, 岡本克巳, 加藤洋, 功刀正尚, 福元貴智 申請人:精工愛普生株式會社