调色剂颗粒承载辊、显影装置以及图像形成装置的制作方法

专利名称：调色剂颗粒承载辊、显影装置以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及调色剂颗粒承载辊、显影装置以及图像形成装置。
背景技术：
激光束打印机等图像形成装置已经是公知的。该图像形成装置例如具有用于承载潜像的像承载体、和通过调色剂颗粒来使承载在所述像承载体上潜像显影的显影装置。在图像形成装置中，当从主机等外部装置发送来图像信号等时，将显影装置定位于与像承载体相对的显影位置上，通过显影装置内的调色剂颗粒对承载在像承载体上的潜像进行显影而形成调色剂像，然后将该调色剂像转印到介质上，从而在介质上最终形成图像。
为了实现对承载在像承载体上的潜像进行显影这一所述功能，上述显影装置具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载调色剂颗粒，通过该调色剂颗粒来对承载在像承载体上的潜像进行显影。
另外，在显影装置中，在应适当承载调色剂颗粒的调色剂颗粒承载辊的表面上形成有凸部。但是，当在调色剂颗粒承载辊的表面形成有凸部的情况下，有时会由于该凸部的形状而由凸部对调色剂颗粒的局部作用力。例如，在所述凸部比较尖的情况下，当该凸部接触到调色剂颗粒时，会有力从凸部集中作用到调色剂颗粒的局部。这样，当由凸部向调色剂颗粒的局部集中作用力时，有因该作用力而导致调色剂变形、或调色剂颗粒破裂的危险。
另外，为了适当承载调色剂颗粒，有时在调色剂颗粒承载辊的表面上设置具有平坦底面和与该底面邻接的侧面的凹部。于是在某些情况下，可能会在所述底面和所述侧面的边界部滞留调色剂颗粒、特别是微小粉状的调色剂颗粒。
另外，在有些调色剂颗粒承载辊的表面上具有规则配置的凹部和凸部。通过承载在调色剂颗粒承载辊的表面上的调色剂颗粒而进行的对承载在像承载体上的潜像进行的显影是在调色剂颗粒承载辊与像承载体相对的状态下进行的，但在有些时候会发生下述状况，即承载在调色剂颗粒承载辊的所述凹部中的调色剂颗粒和承载在像承载体上的潜像之间的距离比承载在所述凸部上的调色剂颗粒和所述潜像之间的距离大。于是在相关状况下，通过承载在所述凹部中的调色剂颗粒而形成在像承载体上的调色剂像的密度比通过承载在所述凸部上的调色剂颗粒而形成在像承载体上的调色剂像的密度淡，从而可能会在调色剂像中产生浓淡不均。
日本专利文献特开2003-263018号公报、特开平1-102486号公报、以及特开平5-142950公报是相关技术的示例。

发明内容
本发明是鉴于上述课题作出的，其目的在于实现一种能够抑制调色剂颗粒的变形等的显影装置。
本发明的主要方面是下述的显影装置。
一种显影装置，具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载调色剂颗粒，并通过该调色剂颗粒对承载在像承载体上的潜像进行显影，其中，所述调色剂颗粒承载辊具有设置在所述表面上的凸部，该凸部具备具有平坦部分的顶面，且该顶面的宽度在所述调色剂颗粒的体积平均粒径以上。
另外，本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于实现一种能够适当抑制调色剂颗粒的滞留的调色剂颗粒承载辊。
本发明的主要部分是下述的调色剂颗粒承载辊。
一种调色剂颗粒承载辊，具有设在表面上的凹部，该凹部具有平坦的底面和与该底面邻接的侧面，在该底面和该侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径在调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
另外，本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于抑制在调色剂像中产生密度不均。
本发明的主要部分是下述的调色剂颗粒承载辊。
一种调色剂颗粒承载辊，具有设在表面上、且配置规则的凹部和凸部，在这里，所述凹部的十点平均粗糙度的最大值比所述凸部的十点平均粗糙度的最大值小。
对于本发明的其它特征，通过附图以及下述记载来进行明确。
为了更加完整地理解本发明及其优点，参照以下的说明和附图。


图1是构成打印机10的主要构成部分的示意图；图2是示出图1的打印机10的控制单元的框图；图3是显影装置的概念图；图4是示出显影装置的主要构成部分的截面图；图5是显影辊510的立体示意图，其示出了缠绕方向互不相同的螺旋状的第一槽部518a以及第二槽部518b；图6是显影辊510的正面示意图；图7是示出显影辊510的表面的示意图，其对图6所示的部分A进行了放大；图8是示出凸部519和凹部518的截面形状的示意图；图9是示出显影辊510的制造方法的流程图；图10A～图10E是显影辊510的制造工序中的显影辊510的转变示意图；图11是用于说明显影辊510的滚压成形加工的说明图；图12是用于说明网屏和潜像中的间距的图；图13是示出显影辊510的变形例的图，是示出凸部519的截面形状的示意图；图14是示出第二实施方式的凸部1519和凹部1518的截面形状的示意图；图15是第三实施方式的显影辊510的立体示意图；图16是第三实施方式的显影辊510的正面示意图；图17是示出设在第三实施方式的显影辊510的表面上的凹部2516的截面形状的示意图；图18是用于说明在以往示例的显影辊510所具有的凹部2516中所产生的问题的说明图；图19是用于说明第三实施方式的显影辊510所具有的凹部2516的有效性的说明图；图20是第三实施方式的变形例的显影辊510的正面示意图；图21是示出第三实施方式的变形例的凹部2580的截面形状的示意图；图22是第四实施方式的显影辊510的立体示意图；图23是第四实施方式的显影辊510的正面示意图；图24是对第四实施方式的显影辊510的中央部510a进行了放大的放大图；图25是示出第四实施方式的凸部3512、凹部3515等的形状的示意图；图26是用于说明第五实施方式的显影装置的有效性的示意图(其一)；图27是用于说明第五实施方式的显影装置的有效性的示意图(其二)；图28是用于说明第五实施方式的显影装置的有效性的示意图(其三)；图29是示出图像形成系统的外观结构的说明图；图30是示出图29所示的图像形成系统结构的框图。
具体实施例方式
通过本说明书以及附图的记载，至少明确以下事项。
本发明提供一种显影装置，该显影装置具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载调色剂颗粒，并通过该调色剂颗粒对承载在像承载体上的潜像进行显影，其中，所述调色剂颗粒承载辊具有设置在所述表面上的凸部，该凸部具备具有平坦部分的顶面，且该顶面的宽度为所述调色剂颗粒的体积平均粒径以上。
根据这种显影装置，当具有平坦部分、且该平坦部分的宽度在调色剂颗粒的体积平均粒径以上的顶面接触到调色剂颗粒时，力从凸部(顶面)分散作用在调色剂颗粒上。因此，根据上述显影装置，能够抑制力从凸部集中地作用到调色剂颗粒的局部，从而能够抑制由该力引起调色剂颗粒的变形等。
另外还具有层厚限制部件，该层厚限制部件从所述调色剂颗粒承载辊的轴向一端部直到另一端部的整个范围内与该调色剂颗粒承载辊接触，用于限制承载在该调色剂颗粒承载辊上的调色剂颗粒的层厚，所述层厚限制部件也可以通过该层厚限制部件所具有平面与所述调色剂颗粒承载辊相接触来限制所述层厚。
当通过层厚限制部件所具有的平面与调色剂颗粒承载辊相接触来限制所述层厚时，由于层厚限制部件将调色剂颗粒压向凸部(顶面)，因此容易从凸部向调色剂颗粒作用力。因此，在上述情况下，能够有效地起到在调色剂颗粒承载辊的表面设置具有所述顶面的凸部的效果，即，能够抑制调色剂颗粒变形的效果。
另外，所述凸部可以具有与所述顶面相连的侧面，并且在所述顶面和所设侧面的连接部形成有圆角。
当在顶面和侧面的连接部形成有圆角时，由于在该连接部没有形成边缘，因此，能够降低由连接部向调色剂颗粒作用的力。从而在上述情况下，能够抑制调色剂颗粒的变形。
另外，所述圆角的曲率半径可以为所述调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
在圆角的曲率半径比调色剂颗粒的体积平均粒径的一半(即调色剂颗粒的平均半径)小的情况下，当调色剂颗粒接触圆角时，由于该圆角侵入调色剂颗粒中而由圆角向调色剂颗粒的局部集中作用力。而在圆角的曲率半径是调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上的情况下，由于圆角不会侵入调色剂颗粒中，因此，由圆角向调色剂颗粒分散作用力。从而在上述情况下，能够抑制调色剂颗粒的变形等。
另外，在所述表面上设有螺旋状的槽部，该槽部相对于所述调色剂颗粒承载辊的轴向以及圆周方向倾斜，并在所述轴向上等间距。使所述槽部的所述倾斜角度不同而形成两种类型的槽部，所述凸部被所述两种类型的所述槽部包围，所述槽部的深度可以为所述调色剂颗粒的体积平均粒径的两倍以下。
在所述情况下，由于在槽部内位于调色剂颗粒承载辊和层厚限制部件之间的调色剂颗粒比较多，可以接触到调色剂颗粒承载辊以及层厚限制部件中的至少某一个，因此使调色剂颗粒的带电性适当。
另外，在所述表面上设有螺旋状的槽部，该槽部相对于所述调色剂颗粒承载辊的轴向以及圆周方向倾斜，并在所述轴向上等间距。使所述槽部的所述倾斜角度不同而形成两种类型的槽部，所述凸部被所述两种类型的所述槽部包围，所述潜像具有在划分为格子状的区域形成的点状潜像，在所述轴向上，格子可由多种类型的间隔形成，所述槽部的所述轴向上的间隔可以比所述格子中多种类型的间隔中最长的间隔小。
在调色剂颗粒承载辊的表面上，槽部的调色剂颗粒的承载量比槽部之外的地方的承载量多。因此，当显影潜像时，可能仅有与槽部相对的部位的密度升高。在槽部的轴向间隔比格子中的多种类型的间隔中最长的间隔大的情况下，当对形成在被划分成格子状的区域中的点状潜像进行显影时，会产生在包括调色剂颗粒承载辊的槽部的部分形成的点和在没有包括槽部的部分形成的点。此时，会在显影了潜像的调色剂像中产生周期性密度不均。根据上述的显影装置，对各个点状潜像进行显影的点均形成在包括调色剂颗粒承载辊的槽部的部分。因此，可以抑制在被显影的调色剂像中产生因槽部而引起的密度不均。
本发明提供了一种图像形成装置，该图像形成装置具有显影装置，该显影装置具备用于承载潜像的像承载体；以及调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载调色剂颗粒，并通过该调色剂颗粒对承载在所述像承载体上的潜像进行显影；其中，所述调色剂颗粒承载辊具有设置在所述表面上的凸部，该凸部具备具有平坦部分的顶面，且该顶面的宽度为所述调色剂颗粒的体积平均粒径以上。
根据这种图像形成装置，当具有平坦部分、且其宽度在调色剂颗粒的体积平均粒径以上的顶面与调色剂颗粒接触时，由凸部(顶面)向调色剂颗粒分散作用力。因此，根据上述的图像形成装置，由于能够抑制由凸部向调色剂颗粒的局部集中作用力，因此能够抑制因该力而引起的调色剂颗粒的变形等。
本发明还提供了一种显影装置，该显影装置具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载所述调色剂颗粒，并通过该调色剂颗粒对承载在像承载体上的潜像进行显影，所述调色剂颗粒承载辊具有设置在所述表面上的凸部，在该凸部的至少顶端部具备圆角，且该圆角的曲率半径为所述调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
根据这种显影装置，当圆角接触调色剂颗粒时，由凸部(圆角)向调色剂颗粒分散作用力。因此，在上述的显影装置的情况下，由于能够抑制由凸部向调色剂颗粒的局部集中作用力，因此能够抑制因该力而引起的调色剂颗粒的变形等。
本发明的调色剂颗粒承载辊具有设在表面上的凹部，该凹部具有平坦的底面和与该底面邻接的侧面，在该底面和该侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
在所述情况下，可以实现适当抑制调色剂颗粒的滞留的调色剂颗粒承载辊。
另外，还具有所述底面和在相反侧与所述侧面邻接的非凹部，在该非凹部和所述侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
在所述情况下，在与所述平坦底面邻接的侧面和所述非凹部的边界部中，由于向调色剂颗粒分散作用力而能够抑制调色剂颗粒的变形。
本发明还提供了一种显影装置，该显影装置具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊具有设在表面上的凹部，该凹部具有平坦的底面和与该底面邻接的侧面，在该底面和该侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
在所述情况下，可以实现适当抑制调色剂颗粒的滞留的显影装置。
本发明提供了一种调色剂颗粒承载辊，其具有设在表面上的凹部，该凹部具备第一侧面和第二侧面，该第一侧面和该第二侧面具有倾斜成平面状的部分且彼此相对，该第一侧面和该第二侧面通过该凹部的下部相邻接，在所述下部上的该第一侧面和该第二侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
在所述情况下，可以实现适当抑制调色剂颗粒的滞留的调色剂颗粒承载辊。
另外，所述凹部具有的所述第一侧面和所述凹部旁边的另一凹部具有的第三侧面在所述凹部和该另一凹部的上部相邻接，在该第一侧面和该第三侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
在所述情况下，在所述第一侧面和所述第三侧面的边界部中，由于向调色剂颗粒分散作用力而能够抑制调色剂颗粒的变形。
本发明提供了一种显影装置，其具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊具有设在表面上的凹部，该凹部具备第一侧面和第二侧面，该第一侧面和该第二侧面具有倾斜成平面状的部分且彼此相对，该第一侧面和该第二侧面通过该凹部的下部相邻接，在所述下部上的该第一侧面和该第二侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径在调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
在所述情况下，可以实现适当抑制调色剂颗粒的滞留的显影装置。
本发明提供了一种调色剂颗粒承载辊，其具有设在表面上、且配置规则的凹部和凸部，在这里，所述凹部的十点平均粗糙度的最大值比所述凸部的十点平均粗糙度的最大值小。
根据所述的调色剂颗粒承载辊，能够抑制在调色剂像中产生密度不均。
另外，所述凸部的十点平均粗糙度在将求该十点平均粗糙度时的粗糙度曲线的平均线的方向设为沿调色剂颗粒承载辊的轴向的方向时为最大。
另外，所述凸部的十点平均粗糙度在将求该十点平均粗糙度时的粗糙度曲线的平均线的方向设为沿调色剂颗粒承载辊的圆周方向的方向时为最小。
在所述情况下，可以提高调色剂颗粒的转动性。
另外，所述凸部的十点平均粗糙度的最大值在调色剂颗粒的体积平均粒径以下。
在所述情况下，可以进一步提高调色剂颗粒的转动性。
本发明提供了一种显影装置，其具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊具有设在表面上、且配置规则的凹部和凸部，在这里，所述凹部的十点平均粗糙度的最大值比所述凸部的十点平均粗糙度的最大值小。
在所述情况下，能够抑制在调色剂像中产生浓淡不均。
本发明提供了一种显影装置，其具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在表面上具有多个凸部，该表面用于承载用于对潜像进行显影的调色剂颗粒，通过多孔泡沫材料将所述调色剂颗粒供给所述调色剂颗粒承载辊，孔的开口之间的所述调色剂颗粒承载辊的轴向上的平均距离比所述凸部的顶面的轴向上的最大宽度小。
根据所述显影装置，能够防止在被显影的调色剂像中产生缺损、或产生密度比较低的部位。
(图像形成装置的整体结构示例)下面使用图1，以激光束打印机(以下称为打印机)10作为图像形成装置的示例，对其大体结构进行说明。图1是构成打印机10的主要构成部分的示意图。图1中，以箭头表示上下方向，例如，送纸托盘92被配置在打印机10的下部，定影单元90被配置在打印机10的上部。
(打印机10的结构示例)对于本实施方式的打印机10，如图1所示，沿着作为像承载体的一个示例的感光体20的旋转方向具有充电单元30、曝光单元40、YMCK显影单元50、首次转印单元60、中间转印体70、清洁单元75，另外还具有二次转印单元80、定影单元90、作为通知用户的通知手段而由液晶面板形成的显示单元95、以及控制这些单元等来伺服打印操作的控制单元100。
感光体20具有圆筒状的导电性基材以及形成在其外周面的感光层，并可以中心轴为中心进行旋转，在本实施方式中，按照图1中的箭头所示顺时针旋转。
充电单元30是用于对感光体20进行充电的装置，曝光装置40是在通过照射激光而充电的感光体20上形成潜像的装置。该曝光装置40具有用于射出作为光的激光束的半导体激光器；使多边形的多角镜旋转的多角镜单元；f-θ透镜等多种类型的透镜。该曝光装置40根据从个人计算机、文字处理器等图中未示出的主机输入的图像信号，向被充电的感光体20上照射经调制的激光束。此时，从半导体激光器射出的激光束照射在多角镜上。照射在多角镜上的激光束通过多角镜的旋转而改变反射角度，并通过透镜而在感光体20上扫描。在预定定时打开(on)/关闭(off)激光束，从而在以预定速度旋转的感光体20上的被划分为格子状的区域上形成点状潜像。这些点状潜像构成潜像。在这里，由于形成的是潜像，因此无法用肉眼看到。
YMCK显影单元50使用容纳在显影装置中的调色剂颗粒(以下简称为调色剂T)，即容纳在黑色显影装置51中的黑色(K)调色剂、容纳在品红色显影装置52中的品红色(M)调色剂、容纳在青色显影装置53中的青色(C)调色剂、以及容纳在黄色显影装置54中的黄色(Y)调色剂而对形成在感光体20上的潜像进行显影。
该YMCK显影单元50可以通过在安装有所述四个显影装置51、52、53、54的状态下进行旋转来变动所述四个显影装置51、52、53、54的位置。即。该YMCK显影单元50通过四个支承部55a、55b、55c、55d来支承所述四个显影装置51、52、53、54，所述四个显影装置51、52、53、54可以以中心轴50a为中心，在维持其相对位置的情况下进行旋转。每完成一页图像的形成后，选择性地与感光体20相对，利用容纳在各个显影装置51、52、53、54中的调色剂T对形成在感光体20上的潜像顺次进行显影。另外，所述四个显影装置51、52、53、54中的每一个均可相对于YMCK显影单元50的所述支承部自由装卸。另外，将在后面对各个显影装置进行详细叙述。
首次转印单元60用于将形成在感光体20上的单色调色剂像转印到中间转印体70上，当顺次叠加转印了四种颜色的调色剂后，就在中间转印体70上形成了全彩调色剂像。
该中间转印体70是在PET薄膜的表面上设有锡蒸镀层，并在该表层上形成有半导电涂料的层积式无端带，该中间转印体70以与感光体20大致相同的圆周速度被旋转驱动。
二次转印单元80用于将形成在中间转印体70上的单色调色剂像或全彩调色剂像转印到纸、薄膜、布等介质上。
定影单元90用于使转印到介质上的单色调色剂像或全彩调色剂像热粘接在介质上以形成永久的图像。
清洁单元75设在首次转印单元60和充电单元30之间，并具有与感光体20的表面接触的橡胶制的清洁刮板76，在通过首次转印单元60而向中间转印体70上转印调色剂像之后，通过清洁刮板76来扫落并去除残留在感光体20上的调色剂T。
如图2所示，控制单元100由主控制器101和单元控制器102构成，向主控制器101输入图像信号以及控制信号，根据基于该图像信号以及控制信号的指令，单元控制器102控制所述各个单元等来形成图像。
(打印机10的动作示例)下面说明如上述那样构成的打印机10的动作。
首先，当来自图中未示出的主机的图像信号和控制信号经由接口(I/F)112输入到打印机10的主控制器101中时，在基于来自该主控制器101的指令的单元控制器102的控制下，感光体20和中间转印体70旋转。感光体20在旋转同时，在充电位置被充电单元30依次充电。
感光体20被充电区域随着感光体20的旋转而到达曝光位置，并通过曝光单元40而在该区域形成对应于第一颜色、例如黄色Y的图像信息的潜像。另外，YMCK显影单元50将容纳黄色(Y)调色剂的黄色显影装置54置于与感光体20相对的显影位置处。
形成在感光体20上的潜像随着感光体20的旋转而到达显影位置，并由黄色显影装置54用黄色显影剂进行显影。由此，在感光体20上形成黄色调色剂像。
形成在感光体20上的黄色调色剂像随着感光体20的旋转而到达首次转印位置，并通过首次转印单元60而转印到中间转印体70上。此时，向首次转印单元60施加极性与调色剂的充电极性相反的首次转印电压。并且在此期间，感光体20和中间转印体70相接触，二次转印单元80离开中间转印体70。
对于第二颜色、第三颜色、以及第四颜色，每种显影装置依次执行上述处理，由此，对应各个图像信号的四色调色剂像重合转印到中间转印体70上。由此在中间转印体70上形成全彩调色剂像。
形成在中间转印体70上的全彩调色剂像随着中间转印体70的旋转而到达二次转印位置，并通过二次转印单元80转印到介质上。介质从送纸托盘92开始，经由送纸辊94、套准调节辊(register roller)96被传送到二次转印单元80。另外，当进行转印动作时，二次转印单元80被按压在中间转印体70上，并被施加二次转印电压。
转印到介质上的全彩调色剂像通过定影单元90的加热加压而热粘接在介质上。
另一方面，感光体20在经过首次转印位置之后，通过支承在清洁单元75上的清洁刮板76来扫落附着在其表面上的调色剂T，并准备用于形成下一潜像的充电。扫落的调色剂T被回收到清洁单元75所具有的残存调色剂回收部中。
(控制单元的概要)下面参照图2来说明控制单元100的结构。控制单元100的主控制器101经由接口112与主机电连接，并具备用于存储从该主机输入的图像信号的图像存储器113。单元控制器102与装置本体的各个单元(充电单元30、曝光单元40、YMCK显影单元50、首次转印单元60、清洁单元75、二次转印单元80、定影单元90、显示单元95)电连接，通过接收来自这些单元所具备的传感器的信号来检测各个单元的状态，并根据从主控制器101输入的信号控制各单元。
(显影装置的概要)下面参照图3及图4来说明显影装置的结构例以及动作例。图3是显影装置的概念图。图4是示出显影装置的主要构成部分的截面图。图4所示的截面图表示的是以垂直于图3所示的长度方向的面来截取显影装置的截面。另外在图4中，与图1相同，用箭头表示上下方向，例如，显影辊510的中心轴在感光体20的中心轴的下方。另外，在图4中示出了黄色显影装置54位于与感光体20相对的显影位置处的状态。
虽然在YMCK显影单元50中设有容纳黑色(K)调色剂的黑色显影装置51、容纳品红色(M)调色剂的品红色显影装置52、容纳青色(C)调色剂的青色显影装置53、以及容纳黄色(Y)调色剂的黄色显影装置54，但由于各个显影装置的结构相同，因此，下面对黄色显影装置54进行说明。
(显影装置的结构例)黄色显影装置54具有作为调色剂颗粒承载辊的一个示例的显影辊510、上密封520、调色剂容纳体530、壳体540、调色剂供给辊550、作为层厚限制部件的一个示例的限制刮板560等。
在显影辊510的表面上承载有调色剂颗粒(调色剂T)，该显影辊510通过该调色剂颗粒而对承载在感光体20上的潜像进行显影。该显影辊510是由铝合金、铁合金等构成的部件。在显影辊510的表面上设有作为槽部的一个示例的凹部518和凸部519(参照图6)。后面将对显影辊510的表面形状进行详细叙述。
另外如图3所示，显影辊510被支承在显影装置的长度方向(显影辊510的轴向)的两个端部上，并可以中心轴为中心进行旋转。如图4所示，显影辊510在与感光体20的旋转方向(在图4中为顺时针方向)相反的方向(在图4中为逆时针方向)上旋转。其中心轴位于感光体20的中心轴的下方。
另外，在黄色显影装置54与感光体20相对的状态下，显影辊510和感光体20之间存在空隙。即，黄色显影装置54在非接触状态下对形成在感光体20上的潜像进行显影。另外，当对形成在感光体20上的潜像进行显影时，在显影辊510和感光体20之间形成交变电场。
将一体成形形成的多个树脂制的壳体部、即上壳体部542和下壳体部544进行焊接而制造出壳体540，在该壳体540的内部形成有用于容纳调色剂T的调色剂容纳体530。调色剂容纳体530被从内壁向内侧(图4的上下方向)突出的、用于隔离调色剂T的隔离壁545分成两个调色剂容纳部，即第一调色剂容纳部530a和第二调色剂容纳部530b。
第一调色剂容纳部530a和第二调色剂容纳部530b的上部连通，在图4所示的状态下，通过隔离壁545来限制调色剂T的移动。但当YMCK显影单元50旋转时，容纳在第一调色剂容纳部530a和第二调色剂容纳部530b中的调色剂一旦集中在显影位置的上部侧的连通部位一侧，则在返回图4所示的状态时，这些调色剂会相混合地返回第一调色剂容纳部530a和第二调色剂容纳部530b。即，显影装置内的调色剂T可通过YMCK显影单元50的旋转而得到适当搅拌。
因此，在本实施方式中，虽然在调色剂容纳体530中没有设置搅拌部件，但也可以设置用于搅拌容纳在调色剂容纳体530中的调色剂T的搅拌部件。另外如图4所示，壳体540(即第一调色剂容纳部530a)在下部具有开口572，显影辊510与该开口572相对设置。
调色剂供给辊550由辊部和作为辊部旋转中心的轴体构成，所述辊部由具有弹性的多孔泡沫材料、例如聚氨酯泡沫形成。调色剂供给辊550的轴体两端侧被支承在壳体540上，由此可围绕轴体自由旋转。所述辊部被容纳在壳体540的所述第一调色剂容纳部530a(壳体540内)中，将容纳在第一调色剂容纳部530a中的调色剂T容纳到孔中，将容纳在所述孔中的调色剂主要供应给显影辊510。调色剂供给辊550被设置在第一调色剂容纳部530a的正下方。容纳在第一调色剂容纳部530a中的调色剂T在该调色剂容纳部530a的下部通过调色剂供给辊550而被供给显影辊510。另外，调色剂供给辊550将显影后残存在显影辊510上的剩余调色剂T从显影辊510上剥离掉。此时，形成在调色剂供给辊550上的被多个孔包围的壁区域与显影辊510相接触，由此将残存在显影辊510上的调色剂剥离掉。即，残存在显影辊510上的调色剂主要通过调色剂供给辊550的壁区域而被剥离掉。
调色剂供给辊550和显影辊510在相互按压的状态下被组装到壳体540上。因此，调色剂供给辊550的辊部在弹性变形的状态下与显影辊510相接触。另外，轴体位于显影辊510的旋转中心轴的下方。调色剂供给辊550在与显影辊510的旋转方向(在图4中为逆时针方向)相反的方向(在图4中为顺时针方向)上旋转。在本实施方式中，在调色剂供给辊550和显影辊510之间设置了圆周速度差，调色剂供给辊550旋转时的调色剂供给辊550的表面移动速度大约是显影辊510旋转时的显影辊510的表面移动速度的1.5倍。
上密封520沿着显影辊510的轴向与显影辊510接触，允许通过显影位置之后残留在显影辊510上的调色剂T向壳体540内移动，限制壳体540内的调色剂T向壳体540外移动。该上密封520是由聚乙烯薄膜等构成的薄膜。上密封520被机架(holder)的上密封支承部526a支承，且其长度方向被设置成沿着显影辊510的轴向。上密封520与显影辊510相接触的接触位置位于显影辊510的中心轴的上方。
另外，在上密封520的与显影辊510接触的接触面520b的相反侧的面(该面被称为相反面520c)和所述上密封支承部526a之间，以压缩状态设有由泡沫橡胶(Moltopren)等弹性体构成的上密封弹压部件524。该上密封弹压部件524在其弹压力的作用下使上密封520向显影辊510一侧弹压，由此将上密封520压向显影辊510。
限制刮板560通过接触部562a而从显影辊510的轴向一端部直到另一端部的整个区域与显影辊510相接触，对承载在显影辊510上的调色剂T的层厚进行限制，并向承载在显影辊510上的调色剂T施加电荷。如图4所示，该限制刮板560具有橡胶部562和橡胶支承部564。
橡胶部562由硅橡胶、聚氨酯橡胶等构成，并与显影辊510接触。
橡胶支承部564由薄板564a和薄板支承部564b构成，通过其横向上的一个端部564d(即薄板564a侧的端部)来支承橡胶部562。薄板564a由磷青铜、不锈钢等构成，并具有弹性。薄板564a支承橡胶部562，并通过其弹压力将橡胶部562压在显影辊510上。薄板支承部564b是配置在橡胶支承部564的横向上的另一端564e的金属制板材。所述薄板564a的一侧支承着橡胶部562，而其相反侧的那端被所述薄板支承部564b所支承，从而在此状态下将所述薄板支承部564b安装到该薄板564a上。
限制刮板560的与薄板支承部564b侧相反侧的那端、即前端560a不与显影辊510接触，与该前端560a离开规定距离的部分(即接触部562a)以一定的接触宽度与显影辊510接触。即，限制刮板560不是在边缘而是在其腹部附近与显影辊510接触，通过限制刮板560所具有的平面(具体来说是橡胶部562的平面)接触显影辊510来限制所述层厚。另外，限制刮板560以其前端560a朝向显影辊510的旋转方向的上游侧的方式来进行配置，即所谓的反向接触。限制刮板560接触显影辊510的接触位置在显影辊510的中心轴的下方，并在调色剂供给辊550的中心轴的下方。另外，该限制刮板560通过沿显影辊510的轴向与其接触，也能够发挥防止调色剂T从调色剂容纳体530泄漏的功能。
(显影装置的动作例)在这样构成的黄色显影装置54中，调色剂供给辊550将容纳在调色剂容纳体530中的调色剂T供应给显影辊510。供给显影辊510的调色剂T随着显影辊510的旋转而到达限制刮板560的接触位置，当通过该接触位置时对层厚进行限制，并同时施加电荷。被限制了层厚、并施加了电荷的显影辊510上的调色剂T通过显影辊510的进一步旋转而到达与感光体20相对的显影位置处，用于在该显影位置在交变电场的作用下对形成在感光体20上的潜像进行显影。随着显影辊510的进一步旋转而过了显影位置的显影辊510上的调色剂T路过上密封520，并被回收到显影装置内，而不是被上密封520扫落。另外，仍残存在显影辊510上的调色剂T被所述调色剂供给辊550剥离掉。
(显影辊510的表面形状)下面参照图5至图8来说明显影辊510的表面形状。图5是显影辊510的立体示意图，其示出了凹部518。图6是显影辊510的正面示意图。图7是示出显影辊510的表面的示意图，其对图6所示的部分A进行了放大。图8是示出凸部519和凹部518的截面形状的示意图。
在图5～图7中，用箭头表示显影辊510的轴向，在图8中，用箭头表示第一凹部518a的长度方向。另外，在图5～图8中，为了便于看懂附图，凸部519等的比例不同于实际情况。另外，在图6和图7中，记号X所示的箭头方向表示第一凹部518a的长度方向，记号Y所示的箭头方向表示第二凹部518b的长度方向。在图8中示出了沿图6中记号Y所示的第一凹部518a的长度方向的截面。另外，当沿着图6的记号X所示的第二凹部518b的长度方向取凸部519和凹部518的截面时，该凸部519和凹部518的截面形状和图8所示的凸部519和凹部518的截面形状相同。
如图5和图6所示，显影辊510具有圆筒部510a和轴部510b。圆筒部510a在其表面上承载调色剂颗粒。该圆筒部510a由铝合金等单一材料形成，在其表面上形成有凹凸加工部512和非凹凸加工部514。轴部510b位于显影辊510的轴向两端部，并通过图中未示出的轴承支承在壳体540上。
凹凸加工部512是在显影辊510的轴向上位于中央部的部分，为了适当承载调色剂T而在其表面上实施凹凸加工(凹凸加工部512的凸部519和凹部518均发挥着用于承载调色剂颗粒(调色剂T)的调色剂承载部的功能)。在本实施方式中，作为该凹凸加工使用的是所谓滚压成形加工(对于滚压成形加工，将在后述的显影辊510的制造方法一项中加以详述)，通过该滚压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。更为具体地说，通过滚压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。
如图5所示，凹部518是相对于显影辊510的轴向和圆周方向具有倾斜、并在所述轴向上等间距形成的螺旋形的槽部。该凹部518通过使得相对于显影辊510的轴向和圆周方向倾斜的角度不同而形成两种类型(第一凹部518a和第二凹部518b)。
即，第一凹部518a以与显影辊510的轴向在逆时针方向上呈45度的方式形成为螺旋形，第二凹部518b以与显影辊510的轴向在顺时针方向上呈45度的方式形成为螺旋形。因此，第一凹部518a和第二凹部518b的交差角度为90度。另外，第一凹部518a和第二凹部518b在显影辊510的轴向上的间距相等，在本实施方式中，如图7所示大约为112μm。
如图6所示，凸部519被所述两种类型的凹部(即第一凹部518a和第二凹部518b)所包围。该凸部519具有顶面519a、以及与该顶面519a相连的侧面519b。
与图8所示，顶面519a具有平坦部分。如图7所示，该顶面519a的形状大体为正方形。顶面519a以下述方式形成，即该顶面519a的正方形的两条对角线中的一条对角线沿着显影辊510的轴向，另一条对角线沿着显影辊510的圆周方向。另外，顶面519a的宽度H为调色剂颗粒的体积平均粒径(7μm)以上，在本实施方式中大约为30μm。
如图8所示，侧面519b是与凹部518的平坦底面518c相连、且相对于该底面518c发生倾斜的斜面。并且，侧面519b相对于凹部518的底面518c的倾斜角(图8中记号β表示的角度)在45度以下，在本实施方式中，所述倾斜角为45度。
另外，如图8所示，在顶面519a和侧面519b的连接部519c处形成有圆角519d。该圆角519d的曲率半径在调色剂颗粒的体积平均粒径(7μm)的一半以上，在本实施方式中为20μm。在本实施方式中，如图8所示，圆角519d的截面形状为连接顶面519a和侧面519b的圆弧。在该情况下，上述的曲率半径的大小与该圆弧的半径相同。
另外，凸部519的高度(凹部518的深度)、即凸部519的顶面519a和凹部518的底面518c的距离在调色剂颗粒的体积平均粒径(7μm)的两倍以下。在本实施方式中，由于凹部518的深度大约为7μm，因此和调色剂颗粒的体积平均粒径大小相同。另外，凹部518的宽度大约为30m，槽角度(图8中记号α所示的角度)大约为90度。
如图6所示，非凹凸加工部514是在其表面上没有实施上述凹凸加工(滚压成形加工)的部分。该非凹凸加工部514在显影辊510的轴向上位于凹凸加工部512和轴部510b之间，其表面处于光滑状态(该表面的十点平均粗糙度Rz在1μm以下)。
(显影辊510的制造方法)下面，利用图9、图10A～图10E以及图11来说明具有上述表面形状(凹部518和凸部519)的显影辊510的制造方法。图9是示出显影辊510的制造方法的流程图。图10A～图10E是显影辊510的制造工序中的显影辊510的转变示意图。图11是用于说明显影辊510的滚压成形加工的说明图。图10A～图10C示出的是管材600的截面，图10D和图10E示出的是管材600的外围。
首先，如图10A所示，准备作为显影辊510的圆筒部510a的基材的管材600(步骤s102)。该管材600的壁厚为0.5～3mm。
接着，如图10B所示，在该管材600的长度方向的两端部制作凸缘压入部602(步骤s104)。该凸缘压入部602通过切削加工来制作。
接着，如图10C所示，将构成显影辊510的轴部510b的凸缘604压入该凸缘压入部602(步骤s106)。为了将凸缘604可靠地固定在管材600上，在压入凸缘604后，可以将凸缘604粘接或焊接在管材600上。
接着，如图10D所示，在压入了凸缘604的管材600的表面上实施无心研磨(步骤s108)。遍及该表面的整个表面实施该无心研磨，无心研磨后的该表面的十点平均粗糙度Rz变成1.0μm以下。
接着，如图10E所示，在压入了凸缘604的管材600的相当于所述凹凸加工部512的部分，通过滚压成形加工来形成凹部518和凸部519(步骤s110)。在本实施方式中，实施使用了两个圆模具650、652的所谓通过式滚压成形加工(也称为步进式滚压加工)。
即，如图11所示，两个圆模具650、652以夹持作为工件的所述管材600的方式而配置，在用预定压力(在图11中用记号P表示该压力的方向)将该两个圆模具650、652压向该管材600的状态下，使该两个圆模具650、652在同一方向(参照图11)上旋转。在圆模具650、652的表面上具有用于形成凹部518的凸起650a、652a，该凸起650a、652a使管材600变形，从而在管材600上形成凹部518和凸部519。另外，在通过式滚压成形加工中，通过圆模具650、652的旋转，管材600在与圆模具650、652的旋转方向相反的方向上(参照图11)旋转的同时，在图11中用记号H表示的方向上移动。于是，在相当于所述凹凸加工部512的部分，通过圆模具650的凸起650a形成凹部518中的所述第一凹部518a，通过圆模具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，在显影辊510的凸部519的连接部519c处形成有圆角519d(图8)，圆模具的凸起650a和凸起652a呈形成所述圆角519d的形状。
在上述的显影辊510的制造方法中，通过滚压成形加工(步骤s110)而在显影辊510的表面上形成凸部519，该凸部519具备具有平坦部分的顶面519a、且该顶面519a的宽度在调色剂颗粒的体积平均粒径以上。
(本实施方式中的显影装置的有效性)如上所述，本实施方式的显影装置51、52、53、54的调色剂颗粒承载辊(显影辊510)具有凸部519，如图8所示，该凸部519具备具有平坦部分的顶面519a、且该顶面519a的宽度H在调色剂颗粒的体积平均粒径以上。由此可抑制调色剂颗粒的变形等。下面进行详细说明。
当在显影辊510的表面上形成凸部时，有时会由于该凸部的形状而由凸部向调色剂颗粒的局部作用力。例如，在所述凸部比较尖的情况下，当该凸部接触调色剂颗粒时，有时会由凸部向调色剂颗粒的局部集中作用力。这样，当由凸部向调色剂颗粒的局部集中作用力时，有因该作用力而导致调色剂变形、或调色剂颗粒破裂的危险。
对此，如本实施方式所示，在设置具备具有平坦部的顶面519a、且该顶面519a的宽度在调色剂颗粒的体积平均粒径以上的凸部519的情况下，当所述顶面519a接触调色剂颗粒时，由凸部519(顶面519a)向调色剂颗粒分散作用力。从而，根据本实施方式的显影辊510，能够抑制由凸部519向调色剂颗粒的局部集中作用力，并可抑制因该力而引起的调色剂颗粒的变形等。
(凹部518和潜像的关系)如前所述，激光束打印机使用激光束在感光体20上形成潜像，并通过承载在显影辊510上的调色剂使所形成的潜像作为调色剂像而可视化。此时在感光体20上，通过打开/关闭在主扫描方向上扫描的激光束而在被划分为格子状的区域、即所谓的网屏(screen)上形成点状潜像。然后，由这些点状潜像构成潜像。
另外，如本实施方式所示，对于具有明确划分的凹部518和凸部519的显影辊510，例如会担心进入凹部518的调色剂颗粒T多于进入凸部519的调色剂颗粒T。在该情况下，担心在调色剂像中，通过凹部518显影的部位和通过凸部519显影的部位密度有所不同。特别是，虽然对于如字母或线条这样的不具有大面积的图像影响比较小，但对于照片或插图等具有较大面积的图像，则容易显现密度不均。这种现象在形成在显影辊510上的凹部518的轴向间隔大于所述网屏的主扫描方向(对应于显影辊510的轴向的方向)的格子间隔的情况下尤为明显。即使是本来由相同密度形成的点，也会由于是通过显影辊510的凹部518来显影还是通过凸部519来显影而产生密度不同。
因此，在本实施方式的显影辊510中，凹部518的轴向间距小于形成照片或插图等具有面积的图像时的格子的最长间距。在这里，形成照片或插图等具有面积的图像时的潜像的主扫描方向(与显影辊510的轴向相对应的方向)的格子间距不是激光束打印机可形成最高分辨率的图像的点间距(即，格子在主扫描方向(轴向)上可形成多种类型的间距)。这是为了当通过激光束打印机来形成照片或插图等具有较大面积的图像时，通过低于打印机所具有的最高分辨率的低分辨率来形成点，并通过在各个点具有阶调性而提高整体的像质。
图12是用于说明网屏和潜像中的间距的图。如图所示，例如在打印机的最高分辨率为600dpi(间距为42.5μm)的情况下，当将潜像的分辨率设为600dpi时，将能够形成点状潜像的区域划分成间距为42.5μm的格子状。因此，在各个划分的区域中，只能通过点状潜像的有无来表现阶调(图12上段)。
因此，当形成具有较大面积的图像时，例如，将分辨率600dpi的三个点状潜像作为一个点状潜像，且半导体激光在可响应三个点状潜像的时间内改变发出激光束的时间长度，由此在分辨率600dpi中表现阶调(图12下段)。此时，形成具有较大面积的图像时的分辨率为200dpi，可形成点状潜像的区域被划分成间距为127.5μm的格子状。因此，如图8所示，在本实施方式的显影辊510中，通过将轴向的凹部518的间距设为大约112μm，形成在200dpi、即被划分为间距为127.5μm的格子状的区域中的潜像的各个点状潜像在所有包含显影辊510的凹部518和凸部519的部位显影，从而可抑制在显影的调色剂像中产生密度不均。
在本实施方式中，举例说明的情况是激光束打印机的最高分辨率为600dpi，形成照片等图像时可形成点状潜像、并被划分成格子状的区域的轴向间距为127.5μm，显影辊510的凹部518的轴向间距为112μm。但本发明不限于该情况，显影辊510的凹部518的轴向间距，以及通过形成照片等图像时的潜像来形成点状潜像、并被划分成格子状的区域的轴向间距也可以比较小。
其他实施方式(第二实施方式至第四实施方式等)以上根据上述实施方式说明了本发明的显影装置，但上述的本发明的实施方式仅是为了易于理解本发明的实施方式，并不对本发明进行限定。在不脱离本发明主旨的前提下可对本发明进行改变和改进，当然，本发明也包括其等同物。
在上述实施方式中，作为图像形成装置，以中间转印型的全彩激光束打印机为例进行了说明，但本发明也可适用于中间转印型之外的全彩激光束打印机、黑白激光束打印机、复印机、以及传真机等各种图像形成装置中。
另外，对于感光体，也不限于在圆筒形导电性基材的外周面上设置感光层而构成的所谓感光辊，也可以是在带状的导电性基材的表面上设置感光层而构成的所谓感光带。
另外，在上述实施方式中，以调色剂颗粒的体积平均粒径为7μm为例进行了说明，但并不局限于此，调色剂颗粒的体积平均粒径也可以是5～10μm。
另外，在上述实施方式中，如图4所示，显影装置51、52、53、54具有从显影辊510的轴向一端部一直到另一端部的整个范围内均与该显影辊510接触、并用于限制承载在该显影辊510上的调色剂颗粒的层厚的层厚限制部件(限制刮板560)。限制刮板560通过该限制刮板560所具有的平面与显影辊510接触来限制所述层厚。但不限于以上所述。例如，限制刮板560也可以通过边缘接触显影辊510来限制所述层厚。
当限制刮板560通过边缘接触显影辊510来限制所述层厚时，承载在凸部519上的调色剂被该限制刮板560扫落。对此，如上述实施方式所示，在通过限制刮板560所具有的平面与显影辊510接触来限制所述层厚的情况下，由于限制刮板560将调色剂颗粒压向凸部519(顶面519a)，因此，调色剂颗粒难以被限制刮板560扫落。当限制刮板560按压调色剂颗粒时，容易由凸部519向承载在该凸部519上的调色剂颗粒作用力。因此，在上述情况下，在显影辊510的表面设置具有顶面519a的凸部519而带来的效果、即能够抑制调色剂颗粒的变形等的效果将更加有效。从而上述实施方式更为优选。
另外，在上述实施方式中，如图8所示，凸部519具有与顶面519a连接的侧面519b。在顶面519a和侧面519b的连接部519c处形成有圆角519d。但不限于以上所述。例如图13所示，该连接部519c上也可以不形成圆角519d，而是形成角。
在连接部519c形成角的情况下，当调色剂颗粒与该角接触时，容易由作为边缘的角向调色剂颗粒的局部集中作用力。与之相反，当在连接部519c处形成圆角519d时，由于在连接部519c没有形成边缘，因此，能够减轻由连接部519c向调色剂颗粒作用的力。由此，从能够抑制调色剂颗粒的变形等角度出发，上述实施方式更为优选。
这里，对图13所示的变形例的显影辊510的表面结构进行说明。图13是显影辊510的变形例的示意图，是示出凸部519的截面形状的示意图。除了连接部519c变为角之外，图13所示的显影辊510具有与图8所示的显影辊510相同的表面结构(即，具有凸部519和凹部518)。因此，如图13所示，变形例的显影辊510也具有平面519a。该顶面519a的宽度H在调色剂颗粒的体积平均粒径以上(具体地说，所述宽度H约为36μm)。
另外，在上述实施方式中，如图8所示，圆角519d的曲率半径在调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上，但不限于此。例如，圆角519d的曲率半径也可以小于调色剂颗粒的体积平均粒径的一半。
在圆角的曲率半径小于调色剂颗粒的体积平均粒径的一半的情况下，当调色剂颗粒接触圆角时，有时会由于该圆角侵入调色剂颗粒中而由圆角向调色剂颗粒的局部集中作用力。与之相对，如上述实施方式所示，当圆角519d的曲率半径是调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上时，由于不用担心圆角519d会侵入调色剂颗粒中，因此，力是分散地从圆角519d作用到调色剂颗粒上的。因此，从能够抑制调色剂颗粒的变形等的角度出发，上述实施方式更为优选。
另外，在上述实施方式中，如图8所示，凹部518的深度在调色剂颗粒的体积平均粒径的两倍以下，但不限于此。例如，凹部518的深度也可以大于调色剂颗粒的体积平均粒径的两倍。
当凹部518的深度在调色剂颗粒的体积平均粒径的两倍以下时，尽管在凹部518内位于显影辊510和限制刮板560之间的调色剂颗粒比较多，但都会接触到显影辊510和限制刮板560中的至少某一个，因而调色剂颗粒的带电性适当。在这一点上，上述实施方式更为优选。当凹部518的深度在调色剂颗粒的体积平均粒径(的一倍)以下时，虽然在凹部518内位于显影辊510和限制刮板560之间的调色剂颗粒比较多，但都会接触到显影辊510和限制刮板560双方，从而更为优选。
另外，作为其他优选实施方式，可以举出以下所示的第二实施方式和第四实施方式(为了方便，在下面将上述实施方式称为第一实施方式)。
(第二实施方式)(第二实施方式的显影装置的显影辊510的结构示例)这里，参照图14说明第二实施方式的显影装置的显影辊510的结构示例。图14相当于图8，是示出第二实施方式的凸部和凹部的截面形状的示意图。
通过比较图8和图14可知，第二实施方式的显影装置的显影辊510和第一实施方式的显影装置的显影辊510的不同之处在于凸部。
如图14所示，第二实施方式的凸部1519在其顶端部1519a处具有圆角1519d。圆角1519d的曲率半径被设定在调色剂颗粒的体积平均粒径(7μm)的一半以上。
凸部1519具有与顶端部1519a连接的侧面1519b。在该侧面1519b中，从凸部的下部1519c朝向顶端部1519a的部分是平坦的。如图14所示，侧面1519b是与凹部1518的平坦底面1518c连接、并相对于该底面1518c倾斜的斜面。并且，侧面1519b相对于凹部1518的底面1518c的倾斜角(图14中用记号β表示的角度)在45度以下，在本实施方式中，所述倾斜角为45度。在本实施方式中，如图14所示，圆角1519d的截面形状为连接两个侧1519b的圆弧。在该情况下，上述的曲率半径的大小与该圆弧的半径相同。另外，凸部1519的高度(凹部1518的深度)在调色剂颗粒的体积平均粒径(7μm)的两倍以下。
另外，在其表面上形成有凸部1519的显影辊1510通过所述的制造方法(滚压成形加工)来制造，所述凸部1519至少在其顶端部1519a具有圆角1519d、且该圆角1519d的曲率半径在调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
(第二实施方式的显影装置的有效性)如上所述，第二实施方式的显影装置的调色剂颗粒承载辊(显影辊510)具有凸部1519，如图14所示，该凸部1519至少在其顶端部1519a具有圆角1519d、且该圆角1519d的曲率半径在调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。由此能够抑制调色剂颗粒的变形等。下面进行详细说明。
当在显影辊510的表面上形成凸部时，有时会由于该凸部的形状而由凸部向调色剂颗粒的局部作用力。例如，在所述凸部的顶端部比较尖的情况下，当该顶端部接触调色剂颗粒时，有时会由顶端部向调色剂颗粒的局部集中作用力。这样，当由凸部向调色剂颗粒的局部集中作用力时，有因该作用力而导致调色剂变形、或调色剂颗粒破裂的危险。
对此，如本实施方式所示，凸部1519至少在顶端部1519a处具备圆角1519d、且该圆角1519d的曲率半径在调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上，在此情况下，当该圆角1519d接触调色剂颗粒时，力被分散地从凸部1519(圆角1519d)作用到调色剂颗粒上。从而，根据本实施方式的显影辊510，能够抑制从凸部1519向调色剂颗粒的局部集中作用力，并可抑制因该力而引起的调色剂颗粒的变形等。
(第三实施方式)(第三实施方式的显影装置的显影辊510的结构示例)这里，参照图15至图17说明第三实施方式的显影装置的显影辊510的结构示例。图15是显影辊510的立体示意图。图16是显影辊510的正面示意图。图17是示出设在显影辊510的表面上的凹部2516的截面形状的示意图，其示出了沿着图16中用记号X或记号Y所示的方向的截面。另外，在图15～图17中，为了容易看懂附图，凹部2516等的比例与实物不同。
第三实施方式的显影装置的显影辊510是由铝合金、铁合金等构成的部件，在其表面上承载调色剂T并将其运送到与感光体20相对的显影位置。
如图16和图17所示，为了在显影辊510的表面上适当承载调色剂，而在其表面的中央部2510a设置凹部2516和非凹部2519(凹部2516和非凹部2519均具有作为用于承载调色剂的调色剂承载部的作用)。在本实施方式中，对通过前述的滚压成形加工而形成在显影辊510的表面的中央部510a上的凹部516和非凹部519进行说明。
凹部2516是在显影辊510的表面的中央部510a洼下去的部分，具有平坦的底面2517和与该底面邻接的侧面2518。
在本实施方式中，如图17所示，凹部2516的开口宽度和深度分别约为80μm、7μm。另外，凹部2516的槽角度(图17中记号α所示的角度)大约为90度。另外，在所述底面2517和所述侧面2518的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径R在调色剂T(在本实施方式中，调色剂T为颗粒状)的体积平均粒径(在本实施方式中约为7μm)的一半以上。
非凹部2519是位于显影辊510的表面中央部510a中的最高位置处的平坦面。如图17所示，非凹部2519在与所述底面2517的相反一侧的位置(凹部2516的开口侧)处与所述侧面2518邻接。另外，在非凹部2519和所述侧面2518的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径R在调色剂T的体积平均粒径的一半以上。
在本实施方式中，如图15和图16所示，通过滚压成形加工而形成在显影辊510的表面中央部510a的凹部2516形成缠绕方向彼此不同的两条螺旋槽(下面，将该螺旋槽中的一条称为第一槽2516a，将另一条称为第二槽2516b)。即，在图16中，在X方向的截面上排列的凹部2516属于第一槽2516a，在Y方向的截面上排列的凹部2516属于第二槽2516b。在这里，如图16所示，第一槽2516a以及第二槽2516b的长度方向与显影辊510的轴向所成的锐角分别约为45度。另外，第一槽2516a和第二槽2516b的螺旋间距(在图17中为记号L表示的长度)均为等间隔。
在本实施方式中，作为凹部2516，在显影辊510的表面中央部510a上形成了缠绕方向彼此不同的两条螺旋槽，但不限于此。例如，也可以仅设置所述第一槽2516a和第二槽2516b中的某一条。
另外，为了实现本实施方式的显影辊510，作为实施通过式滚压成形加工时所使用的圆模具650、652也可以使用如下模具(例如倒圆角模具)，该模具在其凸部650a、652a的边缘部具有曲率半径大于调色剂的体积平均粒径的一半的圆角。
(第三实施方式中的显影装置的有效性)如上所述，本实施方式的显影辊510在其表面上具有凹部2516，所述凹部2516具有平坦的底面2517和与该底面邻接的侧面2518，并在该底面和该侧面的边界部设有曲率半径R在调色剂的体积平均粒径的一半以上的圆角。由此，能够实现可对调色剂的滞留进行适当抑制的显影辊。
即，如前所述，为了适当承载调色剂，在显影辊510的表面上设有凹部2516，该凹部2516具有平坦底面2517和与该底面邻接的侧面2518。
但是在以往，在所述底面2517和所述侧面2518的边界部设置有角，因此发生调色剂、特别是粉状调色剂滞留在所述边界部的问题。这里，参照图18说明该问题。图18是用于说明在以往示例的显影辊510所具有的凹部2516中所产生的问题的说明图。
如图18所示，在凹部2516所具有的平坦底面2517和与该底面邻接的侧面2518的边界部具有角的情况下，由于在该角处，调色剂、特别是粉状的调色剂与在凹部2516内转动，且不与体积粒径比较大的调色剂(以下称为大粒径调色剂)接触，从而不能通过该大粒径而排出，结果就滞留在凹部2516内。
而本实施方式的显影辊510所具有的凹部2516可解决上述问题。参照图19对此进行说明。图19是用于说明本实施方式的显影辊510所具有的凹部2516的有效性的说明图。
如图19所示，在凹部2516的所述底面2517和所述侧面2518的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径R在调色剂的体积平均粒径的一半以上的。如果是该结构的凹部2516，则多数大粒径调色剂在与所述边界部接触的同时进行转动，因此，可通过大粒径调色剂而将小的调色剂适当地排向凹部2516的外部。从而能够适当抑制调色剂的滞留。
在本实施方式中，如图17所示，与设置在凹部2516中的平坦底面2517相邻接的侧面2518和与该侧面邻接的非凹部2519的边界部分设有曲率半径R在调色剂的体积平均粒径的一半以上的圆角，但并不限于此。例如在图17中，也可以在所述非凹部2519和所述侧面2518的边界部具有角。但在该情况下，会从角向调色剂的局部集中作用应力，从而在该应力的作用下可能会引起调色剂的变形。
与之相对，当在所述侧面2518和所述非凹部2519的边界部分设置曲率R在调色剂的体积平均粒径的一半以上的圆角时，在所述边界部分，作用给调色剂的力被分散，从而可抑制调色剂的变形。在这一点，本实施方式更为优选。
(其他凹部形状)在上述中，作为适当抑制调色剂的滞留的凹部，对具有平坦底面2517和与该底面邻接的侧面2518、并在该底面和该侧面的边界部设置有曲率半径R大于调色剂的体积平均粒径的一半的圆角的凹部(与第二实施方式相关的本实施例)进行了说明。但本实施例作为适当抑制调色剂的滞留的凹部的一个示例，可以考虑其它示例。在本项中，对具有不同于本例形状的凹部(与第二实施方式相关的实施例)进行说明。图20相当于图16，是该变形例的显影辊510的正面示意图。图21是示出该变形例的凹部2580的截面形状的示意图，示出图20中沿记号X或记号Y表示的方向的截面。并且，在图20和图21中，凹部2580等的比例和实物有所不同。
本变形例的凹部2580在显影辊510的表面中央部510a中具有呈平面状倾斜的部分(以下称为平面状倾斜部)2581a、2582a，并具有彼此相对的第一侧面2581和第二侧面2582。
在本变形例中，在显影辊510的表面中央部510a上不存在相当于非凹部2519的部位。如图21所示，凹部2580和其旁边的另一凹部2583相邻接。即，第一侧面2581和第三侧面2584在凹部2580和另一凹部2583的上部(开口侧)邻接。另一凹部2583具备彼此相对的第三侧面2584和第四侧面2585，和所述凹部2580相同，该第三侧面2584和该第四侧面2585分别具有平面状倾斜部2584a、2585a。
在本实施方式中，如图21所示，凹部2580的开口宽度和深度分别约为80μm、7μm。另外，凹部2580的槽角度(图21中记号α所示的角度)大约为110度。另外，在所述第一侧面2581和所述第二侧面2582的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径R在调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
另外，在所述第一侧面2581和所述第三侧面2584的边界部也设有曲率半径R在调色剂的体积平均粒径的一半以上的圆角，但不限于此。例如在图21中，所述第一侧面2581和所述第三侧面2584的边界部也可以具有角。但从抑制调色剂变形的上述观点出发，本变形例的方式更为优选。
另外，在本实施例中，如图20和图21所示，形成在显影辊510的表面中央部510a上的所述凹部2580和本实施例相同，形成有缠绕方向互不相同的第一槽2580a和第二槽2580b。即，在图20中，在X方向的截面上排列的凹部2580属于第一槽2580a，在Y方向的截面上排列的凹部2580属于第二槽2580b。
另外，在这里，如图20所示，第一槽2580a以及第二槽2580b的长度方向与显影辊510的轴向所成的锐角分别约为45度。另外，第一槽2580a和第二槽2580b的螺旋间距(在图21中为记号L表示的长度)均为等间隔。
另外，为了实现该变形例中的显影辊510，和本实施例一样，作为实施通过式滚压成形加工时所使用的圆模具650、652，也可以使用如下模具(例如倒圆角模具)，该模具在其凸部650a、652a的边缘部具有曲率半径大于调色剂的体积平均粒径的一半的圆角。
(第四实施方式)
(第四实施方式的显影装置的显影辊510的结构例)在这里，参照图22至图25说明第四实施方式的显影装置的显影辊510的结构例。图22是显影辊510的立体示意图。图23是显影辊510的正面示意图。图24是对显影辊510的中央部510a进行了放大的放大图。图25是示出凸部3512、凹部3515等的形状的示意图，图25的上图示意性示出了图24所示的放大图。另外，图25的下图示出了凸部3512、凹部3515等的截面形状。并且，在图22、图23、图25中，为了容易看懂图，凸部3512等的比例与实物有所不同。
第四实施方式的显影装置的显影辊510承载调色剂T并将其运送到与感光体20相对的显影位置处。该显影辊510是由铝合金、铁合金等构成的部件。
如图23至图25所示，为了使显影辊510适当承载调色剂，而在其中央部510a的表面上具有凸部3512、侧部3514以及凹部3515(另外，凸部3512、侧部3514以及凹部3515均发挥着用于承载调色剂的调色剂承载部的功能)。
凸部3512是中央部510a中最高的部分，如图25的上图所示，其具有正方形的平面形状。该正方形凸部3512的一边长度L1(参照图25的下图)约为28μm。
另外，该凸部3512的十点平均粗糙度Rz(JIS B 0601-1994标准)的值根据求该十点平均粗糙度Rz时的粗糙度曲线的平均线的方向被设在哪一方向上而有较大的不同。更为具体地说明的话，当该平均线的方向沿着显影辊510的轴向时，凸部3512的十点平均粗糙度Rz的值最大，该值约为2μm。而当所述平均线的方向沿着显影辊510的圆周方向时，凸部3512的十点平均粗糙度Rz的值最小，该值约为0.5μm。即，凸部3512的表面在所述轴向上粗糙，而在所述圆周方向上几乎不粗糙(在图24所示的凸部3512中观察到的竖线即表示上述情况)。
侧部3514是连接凸部3512和凹部3515的斜面，如图25的上图所示，对应所述的正方形凸部3512的各条边而设置四个侧部3514。该侧部3514的倾斜角如图25的下图所示，约为45度。
如图22至图25所示，在显影辊510的中央部510a的表面上以网状规则地配置多个凸部3512和四个侧部3514(的组)。另外，凸部3512的间距P(参照图25的下图)约为80μm。
凹部3515是中央部510a中最低的部分，如图22至图25所示，该凹部3515包围着凸部3512和四个侧部3514的四周，有规则地呈网状形成。该凹部3515被设成螺旋状，其长度方向(该方向在图25中用记号X和记号Y表示)与显影辊510的轴向所成的锐角约为45度。另外，凹部3515的宽度(横向长度)L2(参照图25的下图)约为28μm。
另外，凹部3515的深度D(显影辊510的径向中的从凸部3512到凹部3515的长度，参照图25的下图)约为12μm。另外，在本实施方式中，由于调色剂T为颗粒状，且调色剂T的体积平均粒径约为7μm，因此，凹部3515的深度D在该体积平均粒径以上、且在该体积平均粒径的两倍以下。
另外，和所述的凸部3512的情况不同，不论将所述平均线的方向设为哪个方向，该凹部3515的十点平均粗糙度Rz的值都几乎一样。该值约为0.5μm。这样，凹部3515的十点平均粗糙度Rz的最大值(0.5μm)比凸部3512的十点平均粗糙度Rz的最大值(2μm)小。并且，凸部3512的十点平均粗糙度Rz的该最大值在调色剂T的体积平均粒径以下。
另外，在具有上述的凸部3512、侧部3514以及凹部3515的中央部510a的表面上实施无电解镀Ni-P。
另外，这种显影辊510可以用在对于显影辊510的制造方法中进行说明的方法进行如下制造。
即，如图13D所示，虽然在压入了凸缘604的管材600的表面上实施无心研磨，但在该无心研磨中，管材是在被多个旋转的磨石所夹持的状态下，通过该磨石而沿圆周方向进行研磨的。因此，在管材600的表面上产生沿圆周方向的所述竖线，轴向上的十点平均粗糙度Rz比圆周方向上的十点平均粗糙度Rz大。
遍及所述表面的整个表面实施无心研磨，当将求十点平均粗糙度Rz时的粗糙度曲线的平均线的方向设为沿所述轴向的方向时，无心研磨后的该整个表面的十点平均粗糙度Rz的值约为2μm，当将所述平均线的方向设为沿所述圆周方向的方向时，该整个表面的十点平均粗糙度Rz的值约为0.5μm。另外，利用通过式滚压成形加工形成的槽(即，相当于所述凹部3515和侧部3514的部分，参照图25的下图)的十点平均粗糙度Rz也是约为0.5μm。
(第四实施方式的显影装置的有效性)如上所述，第四实施方式的显影辊510在其表面上具有规则配置的凹部3515和凸部3512，凹部3515的十点平均粗糙度Rz的最大值(0.5μm)比凸部3512的十点平均粗糙度Rz的最大值(2μm)小。由此能够抑制在调色剂像中发生浓淡不均。
即，如前所述，在显影辊510与感光体20相对的状态下，通过承载在显影辊510的表面上的调色剂对承载在感光体20上的潜像进行显影，但有时会发生显影辊510的所述凹部3515所承载的调色剂和感光体20所承载潜像的距离大于所述凸部3512所承载的调色剂和所述潜像的距离的状况。
于是在该情况下，对于到达感光体20的调色剂量相对于离开显影辊510表面(凹部3515或者凸部3512)的调色剂量的比例来说，在凹部3515的情况下会比凸部3512的情况要小，因此，通过承载在凹部3515上的调色剂而在感光体20上形成的调色剂像的密度比通过承载在凸部3512上的调色剂而在感光体20上形成的调色剂像的密度淡，从而可能在调色剂像中产生浓淡不均。
对此，在第四实施方式的显影辊510中，由于凹部3515的十点平均粗糙度Rz的最大值比凸部3512的十点平均粗糙度Rz的最大值小(即，凹部3515光滑，凸部3512粗糙)，因此，当进行潜像的显影时，离开凹部3515的调色剂的量比离开凸部3512的调色剂的量多。即，根据本实施方式的显影辊510，在到达感光体20的调色剂量相对于离开显影辊510表面的调色剂量的比例比较小的凹部3515中，能够增多离开该表面(凹部3515)的调色剂量，而在所述比例比较大的凸部3512中，能够减小离开所述表面(凸部3512)的调色剂量，因此，能够使离开凹部3515后到达感光体20的调色剂量与离开凸部3512后到达感光体20的调色剂量相一致。
因此，通过承载在凹部3515上的调色剂而在感光体20上形成的调色剂像的密度比通过承载在凸部3512上的调色剂而在感光体20上形成的调色剂像的密度淡，从而能够抑制在调色剂像中产生浓淡不均的所述问题。
(与第四实施方式相关的其他实施方式)在上述中，当将求十点平均粗糙度Rz时的粗糙度曲线的平均线的方向设为沿显影辊510的轴向的方向时，凸部3512的十点平均粗糙度Rz最大，但不限于此。例如，也可以在将所述平均线的方向设为沿显影辊510的圆周方向的方向时为最大。
另外，在上述实施方式中，当将求十点平均粗糙度Rz时的粗糙度曲线的平均线的方向设为沿显影辊510的圆周方向的方向时，凸部3512的十点平均粗糙度Rz为最小，但不限于此。例如，也可以在将所述平均线的方向设为沿显影辊510的轴向的方向时为最大。
当显影辊510绕中心轴旋转时，承载在显影辊510的中央部510a的表面上的调色剂沿显影辊510的圆周方向移动，但当将所述平均线的方向设为沿所述圆周方向的方向时，在凸部3512的十点平均粗糙度Rz比较大的情况下，会发生沿所述圆周方向移动的调色剂停在凸部3512上的现象。
因此，当将所述平均线的方向设为沿显影辊510的圆周方向的方向时，如果使得凸部3512的十点平均粗糙度Rz最小，则可适当抑制上述现象的发生，并可提高调色剂的转动性。从这一点来说，上述实施方式更为优选。
另外，在上述实施方式中，凸部3512的十点平均粗糙度Rz的所述最大值在调色剂的体积平均粒径以下，但不限于此，凸部3512的十点平均粗糙度Rz的最大值也可以大于调色剂的体积平均粒径。
但是，从调色剂难以嵌入凸部3512，从而使调色剂的转动性进一步提高的角度出发，上述实施方式更为优选。
(第五实施方式)(设在第五实施方式的显影装置中的显影辊的凸部和设在该显影装置中的调色剂供给辊的壁区域之间的关系)如上所述，显影辊510从调色剂供给辊550供给调色剂，并通过调色剂供给辊550来剥离掉对感光体20上的潜像进行显影后所残存的调色剂。此时，容纳在调色剂供给辊550所具有的孔550c(参照图26至图28)中的调色剂被主要供给到显影辊510的表面，残存在与多个包围孔550的壁区域550d(参照图26至图28)相连接的显影辊510的表面上的调色剂被剥离掉。另外，在显影辊510的表面上形成有很多个正方形的凸部4512。由于感光体20上的潜像通过承载在显影辊510中的相对部位上的调色剂而被显影，因此，显影辊510的槽部以及凸部4512都需要承载调色剂。
但是，当显影辊510和调色剂供给辊550相接触时，若调色剂供给辊550的壁区域550d覆盖显影辊510的凸部4512的整个表面，则被覆盖了整个表面的凸部4512的表面上的调色剂被剥离掉。因此，若调色剂供给辊550的壁区域550d覆盖显影辊510的凸部4512表面的整个区域，则会在显影辊510的表面上产生没有承载调色剂的部位，当对潜像进行显影时，会由于产生没有显影为调色剂像的部位，或者会产生密度比较低的部位从而出现密度不均。
因此，在本实施方式的显影装置中，调色剂供给辊550的孔550c的开口之间的该调色剂供给辊550的轴向上的平均距离比显影辊510的凸部4512的顶面4512a的轴向的最大宽度小。参照图26对该事项进行说明。图26是用于说明第五实施方式的显影装置的有效性的示意图。
在图26的左图中示出了对调色剂供给辊550的辊部550a的截面进行了放大的示意图。在这里，调色剂供给辊550的孔550c的开口之间的该调色剂供给辊550的轴向上的距离是指例如图26中用记号Dx1、Dx2、Dx3、Dx4表示的距离，另外，该距离的平均距离Dxave是指多个(例如二十个)该距离Dx1、Dx2、…、Dx20的平均值(在图26中，距离Dx1、Dx2、…、Dx20是同一直线上的距离，但距离Dx1、Dx2、…、Dx20并不需要一定是同一直线上的距离)。在本实施方式的调色剂供给辊550中，该平均距离Dxave约为40～50μm。
另一方面，在图26的右图中示出了多个凸部4512的顶面4512a中的一个。在本实施方式的显影辊510中，凸部4512的顶面4512a的轴向上的最大宽度(该最大宽度在图26中用记号Wx表示)约为80μm。
这样，在本实施方式的显影装置中，由于所述平均距离Dxave比所述最大宽度Wx小，因此具有下述优点。即，在该显影装置中，即使调色剂供给辊550的孔550c的开口之间的壁区域550d与凸部4512的顶面4512a连接，也能够避免在调色剂供给辊550的轴向上，所述顶面512a被所述壁区域550d完全覆盖(在图26的右图中，用斜线表示没有被壁区域550d覆盖的顶面4512a的部分的示例)。因此，当调色剂供给辊550接触显影辊510的部位离开调色剂供给辊550，且所承载的调色剂被限制刮板560充电并被限制层厚时，在凸部4512的顶面4512a上适当承载有调色剂。
于是，即使调色剂被承载在凸部4512的顶面4512a的一部分上，也会由于通过限制刮板560来限制层厚，而使堆集承载在凸部4512的顶面4512a上的调色剂在顶面4512上均匀开。换言之，堆集承载在顶面4512a上的调色剂被扩散到顶面4512a的大范围内。因此，当对潜像进行显影时，能够适当避免由于产生没有被显影为调色剂像的部位、或产生密度比较低的部位而使得密度不均。
下面参照图27，对显影辊510以及调色剂供给辊550的圆周方向上的所述凸部4512的顶面4512a和所述壁区域550d的关系进行考察。图27是用于说明第五实施方式的显影装置的有效性的示意图。
在图27的左图中，与图26一样，示出了对调色剂供给辊550的辊部550a的截面进行了放大的示意图。在这里，调色剂供给辊550的孔550c的开口之间的该调色剂供给辊550的圆周方向上的距离例如是图27中用记号Dy1、Dy2、Dy3表示的距离，另外，该距离的平均距离Dyave是多个(例如20个)所述距离Dy1、Dy2、…、Dy20的平均值。在本实施方式的调色剂供给辊550中，该平均距离Dyave与前述的平均距离Dxave相同，约为40～50μm。
另一方面，在图27的右图中，与图26一样，示出了多个凸部4512的顶面4512a中的一个。在本实施方式的显影辊510中，凸部4512的顶面4512a的圆周方向上的最大宽度(该最大宽度在图27中用记号Wy表示)与前述的最大宽度Wx一样，约为80μm。
于是，即使对于圆周方向，如果所述平均距离Dyave和所述最大宽度Wy在调色剂供给辊550的圆周方向上满足关系使得能够避免所述壁区域550d完全覆盖所述顶面4512a，则即使调色剂供给辊550的孔550c的开口之间的壁区域550d与凸部4512的顶面4512a相连接，也能够产生所述效果，即当对潜像进行显影时，能够适当避免由于产生没有被显影为调色剂像的部位、或产生密度比较低的部位而使得密度不均。
在这里，对该关系进行考察，对于圆周方向，与所述轴向有些不同。即，在本实施方式中，如前所述，在调色剂供给辊550和显影辊510之间设置圆周速度差，调色剂供给辊550旋转时的调色剂供给辊550的表面移动速度大约是显影辊510旋转时的显影辊510的表面移动速度的1.5倍。在该情况下，例如在调色剂供给辊550的表面仅前进所述平均距离Dyave的期间，显影辊510的表面仅前进下述距离，即该平均距离Dyave除以调色剂供给辊550的表面移动速度与显影辊510的表面移动速度之比R(即1.5)所得到的距离。因此，对于圆周方向，当平均距离Dyave被调色剂供给辊550的表面移动速度与显影辊510的表面移动速度之比R(即1.5)除所得到的值比显影辊510的凸部4512的顶面4512a的圆周方向上的最大值Wy小时，会产生所述效果。
在本实施方式中，平均距离Dyave除以调色剂供给辊550的表面移动速度与显影辊510的表面移动速度之比R(即1.5)所得到的值约为26～33μm，该值比所述最大宽度Wy(约80μm)小。因此，即使调色剂供给辊550的孔550c的开口之间的壁区域550d与凸部4512的顶面4512a相连接，也能够在调色剂供给辊550的圆周方向上避免所述顶面4512a被所述壁区域550d完全覆盖(在图27的右图中，用斜线表示没有被壁区域550d覆盖的顶面4512a的部分的示例)。因此，当对潜像进行显影时，能够适当避免由于产生没有被显影为调色剂像的部位、或产生密度比较低的部位而使得密度不均。
另外，如图28所示，本实施方式的显影装置被如下形成，即，当显影辊510的凸部4512和调色剂供给辊550的壁区域550d相接触时，至少凸部4512的顶面4512a的一部分超出被多个孔550c包围的壁区域550d(在图28中，用斜线表示顶面4512a的超出壁区域550d的部分)。
因此，在该显影装置中，即使调色剂供给辊550的孔550c的开口之间的壁区域550d与凸部4512的顶面4512a相连接，也能够更为适当地避免所述顶面4512a被所述壁区域550d完全覆盖。从而在对潜像进行显影时，能够更为适当地避免由于产生没有被显影为调色剂像的部位、或产生密度比较低的部位而使得密度不均。
图28是用于说明第五实施方式的显影装置的有效性的示意图，其示出了显影辊510的凸部4512和调色剂供给辊550的壁区域550d相接触的形态。
另外，如上所述，承载在显影辊510的表面上的调色剂颗粒通过限制刮板560所具有的平面来限制其层厚。因此，承载在显影辊510的表面上的调色剂颗粒不会被限制刮板560完全扫落，可以通过限制刮板560而将仅供给凸部4512的顶面的一部分的调色剂颗粒在凸部4512的顶面上均匀摊开。
(图像形成系统等的结构)下面，参照附图对作为本发明实施方式的一个示例的图像形成系统的实施方式进行说明。
图29是示出图像形成系统的外观结构的说明图。图像形成系统700包括计算机702、显示装置704、打印机706、输入装置708和读取装置710。计算机702在本实施方式中被容纳在迷你塔(MiniTower)型的筐体中，但并不局限于此。显示装置704一般使用CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)、等离子显示器或者液晶显示器等，但并不局限于此。打印机706使用上述说明过的打印机。输入装置708在本实施方式中使用键盘708A和鼠标708B，但并不局限于此。读取装置在本实施方式中使用软磁盘驱动装置710A和CD-ROM驱动装置710B，但并不局限于此。例如，也可以是MO(Magneto Optical，磁光盘)磁盘驱动装置以及DVD(Digital Versatile Disk，多功能数码光盘)等其他装置。
图30是表示图29所示的图像形成系统的结构框图。容纳计算机702的筐体内还设有RAM等内部存储器802和硬盘驱动单元804等外部存储器。
另外，在以上的说明中，对打印机706与计算机702、显示装置704、输入装置708以及读取装置710相连接而构成图像形成系统的示例进行了说明，但不限于此。例如，图像形成系统既可以由计算机702和打印机706构成，也可以不具备显示装置704、输入装置708以及读取装置710中的某一个。
另外，例如打印机706可以具有计算机702、显示装置704、输入装置708以及读取装置710的各自功能或结构中的一部分。作为一个示例，打印机706可以具有进行图像处理的图像处理部；进行各种显示的显示部；以及记录介质安装部，用于安装记录了数码照相机等拍摄的图像数据的记录介质。
如上所述实现的图像形成系统作为系统整体来说比以往系统优越。
权利要求
1.一种显影装置，具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载调色剂颗粒，并通过该调色剂颗粒对承载在像承载体上的潜像进行显影，所述调色剂颗粒承载辊具有设置在所述表面上的凸部，该凸部具备具有平坦部分的顶面，且该顶面的宽度为所述调色剂颗粒的体积平均粒径以上。
2.如权利要求1所述的显影装置，还具有层厚限制部件，该层厚限制部件从所述调色剂颗粒承载辊的轴向一端部直到另一端部的整个范围内与该调色剂颗粒承载辊接触，用于限制承载在该调色剂颗粒承载辊上的调色剂颗粒的层厚，所述层厚限制部件通过该层厚限制部件所具有平面与所述调色剂颗粒承载辊相接触来限制所述层厚。
3.如权利要求1或2所述的显影装置，其中，所述凸部具有与所述顶面相连的侧面，在所述顶面和所设侧面的连接部形成有圆角。
4.如权利要求3所述的显影装置，其中，所述圆角的曲率半径为所述调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的显影装置，其中，在所述表面上设有螺旋状的槽部，该槽部相对于所述调色剂颗粒承载辊的轴向以及圆周方向倾斜，并在所述轴向上等间距，所述槽部通过使所述倾斜的角度不同而形成两种类型，所述凸部被所述两种类型的所述槽部包围，所述槽部的深度为所述调色剂颗粒的体积平均粒径的两倍以下。
6.如权利要求1至5中任一项所述的显影装置，其中，在所述表面上设有螺旋状的槽部，该槽部相对于所述调色剂颗粒承载辊的轴向以及圆周方向倾斜，并在所述轴向上等间距，所述槽部通过使所述倾斜的角度不同而形成两种类型，所述凸部被所述两种类型的所述槽部包围，所述潜像具有被形成在划分成格子状的区域中的点状潜像，可在所述轴向上以多种类型的间距来形成格子，所述槽部在所述轴向上的间距比所述格子的多种类型间距中的最长间距小。
7.一种图像形成装置，具有显影装置，该显影装置具备用于承载潜像的像承载体；以及调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载调色剂颗粒，并通过该调色剂颗粒对承载在所述像承载体上的潜像进行显影，所述调色剂颗粒承载辊具有设置在所述表面上的凸部，该凸部具备具有平坦部分的顶面，且该顶面的宽度为所述调色剂颗粒的体积平均粒径以上。
8.一种显影装置，具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载所述调色剂颗粒，并通过该调色剂颗粒对承载在像承载体上的潜像进行显影，所述调色剂颗粒承载辊具有设置在所述表面上的凸部，在该凸部的至少顶端部具备圆角，且该圆角的曲率半径为所述调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
9.一种调色剂颗粒承载辊，具有设在表面上的凹部，该凹部具有平坦的底面和与该底面邻接的侧面，在该底面和该侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
10.如权利要求9所述的调色剂颗粒承载辊，还具有所述底面和在相反侧与所述侧面邻接的非凹部，在该非凹部和所述侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
11.一种显影装置，具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊具有设在表面上的凹部，该凹部具有平坦的底面和与该底面邻接的侧面，在该底面和该侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
12.一种调色剂颗粒承载辊，具有设在表面上的凹部，该凹部具备第一侧面和第二侧面，该第一侧面和该第二侧面具有倾斜成平面状的部分且彼此相对，该第一侧面和该第二侧面通过该凹部的下部相邻接，在所述下部上的该第一侧面和该第二侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
13.如权利要求12所述的调色剂颗粒承载辊，其中，所述凹部具有的所述第一侧面和所述凹部旁边的另一凹部具有的第三侧面在所述凹部和该另一凹部的上部相邻接，在该第一侧面和该第三侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
14.一种显影装置，具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊具有设在表面上的凹部，该凹部具备第一侧面和第二侧面，该第一侧面和该第二侧面具有倾斜成平面状的部分且彼此相对，该第一侧面和该第二侧面通过该凹部的下部相邻接，在所述下部上的该第一侧面和该第二侧面的边界部设有圆角，该圆角的曲率半径为调色剂颗粒的体积平均粒径的一半以上。
15.一种调色剂颗粒承载辊，具有设在表面上、且配置规则的凹部和凸部，在这里，所述凹部的十点平均粗糙度的最大值比所述凸部的十点平均粗糙度的最大值小。
16.如权利要求15所述的调色剂颗粒承载辊，其中，当将求十点平均粗糙度时的粗糙度曲线的平均线的方向设为沿调色剂颗粒承载辊的轴向的方向时，所述凸部的十点平均粗糙度为最大。
17.如权利要求15或16所述的调色剂颗粒承载辊，其中，当将求该十点平均粗糙度时的粗糙度曲线的平均线的方向设为沿调色剂颗粒承载辊的圆周方向的方向时，所述凸部的十点平均粗糙度为最小。
18.如权利要求15至17中任一项所述的调色剂颗粒承载辊，其中，所述凸部的十点平均粗糙度的最大值为调色剂颗粒的体积平均粒径以下。
19.一种显影装置，具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊具有设在表面上、且配置规则的凹部和凸部，在这里，所述凹部的十点平均粗糙度的最大值比所述凸部的十点平均粗糙度的最大值小。
20.一种显影装置，具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在表面上具有多个凸部，该表面用于承载用于对潜像进行显影的调色剂颗粒，通过多孔泡沫材料将所述调色剂颗粒供给所述调色剂颗粒承载辊，孔的开口之间的所述调色剂颗粒承载辊的轴向上的平均距离比所述凸部的顶面在轴向上的最大宽度小。
全文摘要
本发明提供一种显影装置，其具有调色剂颗粒承载辊，该调色剂颗粒承载辊在其表面上承载调色剂颗粒，并通过该调色剂颗粒对承载在像承载体上的潜像进行显影，其中，所述调色剂颗粒承载辊具有设置在所述表面上的凸部，该凸部具备具有平坦部分的顶面，且该顶面的宽度为所述调色剂颗粒的体积平均粒径以上。
文档编号G03G15/00GK1959553SQ200610137970
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月1日 优先权日2005年11月2日
发明者山田阳一, 有贺友洋, 樱井升, 冈本克巳, 加藤洋, 功刀正尚, 福元贵智 申请人:精工爱普生株式会社