調色劑擔載輥的制造方法、顯影裝置及圖像形成裝置的制作方法

專利名稱：調色劑擔載輥的制造方法、顯影裝置及圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及表面具有規則的凹凸的調色劑擔載輥的制造方法以及利 用了該調色劑擔載輥的顯影裝置及圖像形成裝置。
背景技術：
在利用調色劑使像擔載體上擔載的靜電潛像顯影的技術中，廣泛使用 的是形成為大致圓筒形狀且表面擔載調色劑的調色劑擔載輥與像擔載體 對置配置的結構。本申請的申請人在先前公開的顯影裝置中，為了改善這 種調色劑擔載輥的表面擔載的調色劑的特性，采用了設置有形成為圓筒形 狀的輥的表面規則地配置的凸部和包圍該凸部的周圍的凹部的調色劑擔 載輥(參照專利文獻l)。這種結構由于表面的凹凸圖案受到管理且均勻， 所以具有容易控制輥表面擔載的調色劑層的厚度及帶電量等的優點。
如上所述構成的圖像形成裝置中，在作為調色劑擔載輥的顯影輥與顯 影器殼體之間的間隙中設置與顯影輥表面抵接的密封件，來防止調色劑泄
漏o ,
專利文獻l:特開2007—121948號公報(0053段、圖4)
在上述現有技術中，通過使密封件在沿著顯影輥的旋轉方向的所謂的 轉跡(trail)方向上抵接，來防止顯影輥表面的調色劑搔落。但是，由于 在表面附著了調色劑的顯影輥上壓接密封部件，因此不可避免會有調色劑 附著到密封部件的表面上。調色劑附著到密封部件上這一情形會導致由密 封不良引起的調色劑泄漏、固粘的調色劑附著到顯影輥表面而引起結膜。
尤其是，如上述現有技術那樣，在調色劑擔載輥表面設置了具有規則 性的凹凸圖案的情況下，調色劑向密封部件的附著也會具有規則性地出 現，認為這種局部性的調色劑附著，容易引起調色劑泄漏或結膜等
發明內容
本發明是鑒于上述問題而實現的，目的在于提供一種在表面具有規則 的凹凸的調色劑擔載輥的制造方法以及利用了該調色劑擔載輥的顯影裝 置及圖像形成裝置中，能防止由調色劑向密封部件附著引起的調色劑泄漏 或結膜等問題的技術。
在本發明的調色劑擔載輥的制造方法中，該調色劑擔載輥形成圓筒狀 或圓柱狀，其外周面具有用于擔載調色劑的凹凸部，為了實現上述目的， 該制造方法包括準備圓筒狀或圓柱狀的輥原材料的工序；在所述輥原材 料的外周面上形成螺旋線狀的第一槽的工序；和在所述輥原材料的外周面 上形成與所述第一槽交叉的螺旋線狀的第二槽的工序。
在本發明的第一形態中，使所述第一槽與所述第二槽的間距比為非整 數比。另外，在本發明的第二形態中，使所述第一槽的螺旋角與所述第二 槽的螺旋角相互不同。根據這些形態，能提供可抑制調色劑附著到密封部 件上的調色劑擔載輥。理由如下。
通過在輥原材料的外周面上形成相互交叉的螺旋線狀的第一和第二 槽，在輥原材料的外周面上形成所謂的菱形格子狀的凹部。結果，在調色 劑擔載輥的外周面形成由這樣的格子狀的凹部包圍且分別具有大致平行 四邊形的多個凸部。此時，由于使第一和第二槽的螺旋角不相等或使這些 的螺旋線的間距比為非整數比，因此在沿調色劑擔載輥外周面的周方向排 列的各凸部之間，與調色劑擔載輥的軸心平行的軸向上的位置會一點一點 地偏移。
在這樣制造的調色劑擔載輥中，凸部具有將附著在密封部件上的調色 劑搔落的作用，尤其是，凸部的平行四邊形的各頂點中，在伴隨著輥的旋 轉的調色劑擔載輥表面的移動方向上位于最前方側的頂點的調色劑搔落 效果最大。并且，若使調色劑擔載輥在與密封部件抵接的狀態下旋轉，則 與密封部件抵接的平行四邊形的頂點的位置隨著旋轉而沿該旋轉方向一 點一點地移動。因此，由平行四邊形的頂點實現的調色劑搔落在軸向上均 勻地進行，消除了調色劑的局部附著。
這樣，根據本發明的調色劑擔載輥的制造方法，抑制了調色劑附著到 密封部件上，結果，能制造出可防止由調色劑向密封部件附著引起的調色 劑泄漏或結膜等問題的調色劑擔載輥。此外，在這些制造方法中，上述第
7一和第二槽可分別形成多條。
在這些制造方法中，例如可以是，在形成所述第一槽的工序中，將具 有形成所述第一槽用的突起部的第一工具壓接到所述輥原材料的外周面 上，使所述輥原材料在旋轉的同時沿其軸向移動，在形成所述第二槽的工 序中，將具有形成所述第二槽用的突起部的第二工具壓接到所述輥原材料 的外周面上，使所述輥原材料在旋轉的同時沿其軸向移動，并且，使所述 第一工具與所述第二工具為相互不同的形狀。這樣，通過利用相互不同形
狀的兩種工具對輥原材料表面進行加工，能制造出抑制了調色劑附著到密 封部件上的調色劑擔載輥。
該情況下，加工例如可通過切削或滾壓成形來進行。另外，也可通過 將兩種工具壓接到輥原材料表面的相互不同的位置上來同時執行形成第 一槽的工序和形成第二槽的工序。
例如可以是，將具有形成所述第一槽用的突起部的第一工具和具有形 成所述第二槽用的突起部的第二工具壓接到所述輥原材料上使所述輥原 材料旋轉，從而同時執行形成所述第一槽的工序和形成所述第二槽的工 序。由此，能在短時間內高效地制造具有上述特征的調色劑擔載輥。
另外，本發明的顯影裝置為了實現上述目的，具備殼體，其在內部 貯存調色劑；調色劑擔載輥，其形成為大致圓筒或大致圓柱形狀，并且旋 轉自如地軸支承安裝于所述殼體，在其表面擔載帶電調色劑的同時旋轉， 從而將調色劑搬送到所述殼體外部；和密封部件，其與從所述殼體外部朝 向殼體內的所述調色劑擔載輥的表面抵接，來防止調色劑泄漏；所述調色
劑擔載輥在其表面具有規則地配置的多個凸部和包圍該凸部的凹部，所述 多個凸部各自的頂面相互構成同一圓筒面的一部分，當將各凸部的所述頂 面的周圍中的、在伴隨所述調色劑擔載輥的旋轉的移動方向上位于最前端 的部分定義為該凸部的前端部時，在所述調色劑擔載輥旋轉一周期間，所 述各凸部各自的所述前端部所描繪的軌跡彼此在與所述調色劑擔載輥的 旋轉軸平行的軸向上的間隔的最大值，小于所述調色劑的體積平均粒徑。 在這樣構成的發明中，能獲得各凸部的前端部的密封部件上的調色劑 搔落作用，位于各前端部的軌跡上的密封部件的表面上附著的調色劑可通 過該作用而被搔落。由于密封部件表面中任意前端部的軌跡均未包含的區域的調色劑不會被搔落，因此希望盡可能消除這樣的區域。在本發明中， 由于各軌跡的間隔最大之處也小于調色劑的體積平均粒徑，因此，對于至 少具有平均粒徑以上的粒徑的調色劑，能可靠地從密封部件表面搔落。即， 根據本發明，能抑制調色劑附著到密封部件上，從而防止由調色劑向密封 部件附著引起的調色劑泄漏或結膜等問題。
尤其是，若使所述間隔的最大值為0,則能使密封部件表面的整個區 域與前端部抵接，使調色劑搔落效果最大。
另外，還可以是，對于各個所述凸部而言，該凸部的所述前端部、和 與該凸部鄰接的凸部中在與所述調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上的 位置之差最小的凸部的所述前端部之間，在所述軸向上的間隔大于0且小 于所述調色劑的體積平均粒徑。
一個凸部和與其鄰接的凸部之間前端部彼此在軸向上的間隔為0，意 味著兩凸部在軸向上位于同一位置，在但這樣的構成中，兩凸部的前端部 會與密封部件表面的同一位置抵接，僅能局部地獲得基于前端部的調色劑 搔落效果。對此，若使兩凸部的軸向位置不同，則能在密封部件表面的相 互不同的位置獲得各個前端部帶來的調色劑搔落效果。此時，通過該位置 之差小于調色劑的體積平均粒徑，能將具有平均粒徑以上的粒徑的調色劑 可靠地從密封部件表面搔落。
另外，還可以是，對于各個所述凸部而言，在與該凸部鄰接且在所述 移動方向上比該凸部更靠前方側的凸部中、在與所述調色劑擔載輥的旋轉 軸平行的軸向上的位置之差最小的前方側鄰接凸部的所述前端部，和在與 該凸部鄰接且在所述移動方向上比該凸部更靠后方側的凸部中、在與所述 調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上的位置之差最小的后方側鄰接凸部 的所述前端部，在所述軸向上相互位置不同。
這樣，伴隨著調色劑擔載輥的旋轉，前方側鄰接凸部、該凸部和后方 側鄰接凸部依次與密封部件抵接，前端部的抵接位置完全不同。由此，能 可靠地搔落調色劑。尤其是，優選在所述軸向上，所述前方側鄰接凸部與 所述后方側鄰接凸部隔著該凸部相互位于相反側。這樣，伴隨著調色劑擔 載輥的旋轉，前端部與密封部件的抵接位置即能獲得調色劑搔落效果的位 置將沿著軸向逐漸移動，通過一個前端部的抵接未能除去的調色劑可通過下一個前端部來除去。
另外，希望所述多個凸部各自的頂面具有在所述移動方向的前方側最 突出的頂點，該頂點構成所述前端部。由于這樣的頂點的調色劑搔落效果 大，因此通過在頂面的前端部設置頂點，能更有效地搔落密封部件表面的 調色劑。
另外，本發明的顯影裝置的另一形態為了實現上述目的，其特征在于， 具備殼體，其在內部貯存調色劑；調色劑擔載輥，其形成為大致圓筒或 大致圓柱形狀，并且旋轉自如地軸支承安裝于所述殼體，在其表面擔載帶
電調色劑的同時旋轉，從而將調色劑搬送到所述殼體外部；和密封部件，
其與從所述殼體外部朝向殼體內的所述調色劑擔載輥的表面抵接，來防止
調色劑泄漏；所述調色劑擔載輥在其表面具有規則地配置的多個凸部和包 圍該凸部的凹部，所述多個凸部各自的頂面相互構成同一圓筒面的一部 分，并且具有在所述調色劑擔載輥的表面的移動方向的前方側最突出的頂
點，將相互鄰接的凸部中的在與所述調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上 的位置之差最小的兩個凸部各自的所述頂點彼此，用沿著所述圓筒面的最 短距離連接起來的線均構成所述圓筒面上的單一螺旋線的一部分。
在這樣構成的發明中，調色劑擔載輥表面的全部凸部的頂點將位于圓 筒面上的單一螺旋線上。因此，伴隨著調色劑擔載輥的旋轉，與密封部件 抵接的凸部的頂點的位置會以微小距離逐漸偏移，在調色劑擔載輥恰好旋 轉一周的時刻，與最初抵接的位置重疊。這樣，能使沿著調色劑擔載輥表 面的移動方向相互鄰接的頂點間在軸向上的位置之差最小，而且能在軸向 的整個區域內均勻地獲得密封部件上的調色劑搔落效果。因此，對于粒徑 小的粒子也能可靠地搔落，而且該搔落效果在軸向上也是均勻的。因此， 根據本發明，抑制了調色劑附著到密封部件上，能防止由調色劑向密封部 件附著引起的調色劑泄漏或結膜等問題。
另外，本發明的圖像形成裝置為了實現上述目的，其特征在于，具備: 潛像擔載體，其擔載靜電潛像；殼體，其在內部貯存調色劑；調色劑擔載 輥，其形成為大致圓筒或大致圓柱形狀，并且旋轉自如地軸支承安裝于所 述殼體，在其表面擔載帶電調色劑的同時旋轉，從而將調色劑搬送到所述 殼體外部的與所述潛像擔載體對置的位置；和密封部件，其與從所述殼體
10外部朝向殼體內的所述調色劑擔載輥的表面抵接，來防止調色劑泄漏；所 述調色劑擔載輥在其表面具有規則地配置的多個凸部和包圍該凸部的凹 部，所述多個凸部各自的頂面相互構成同一圓筒面的一部分，當將各凸部 的所述頂面的周圍中的、在伴隨所述調色劑擔載輥的旋轉的移動方向上位 于最前端的部分定義為該凸部的前端部時，在所述調色劑擔載輥旋轉一周 期間，所述各凸部各自的所述前端部所描繪的軌跡彼此在與所述調色劑擔 載輥的旋轉軸平行的軸向上的間隔的最大值，小于所述調色劑的體積平均 粒徑。
在這樣構成的發明中，與上述顯影裝置同樣，抑制了調色劑附著到密 封部件上，能防止由調色劑向密封部件附著引起的調色劑泄漏或結膜等問 題。


圖1是表示應用了本發明的圖像形成裝置的一實施方式的圖2是表示圖1的圖像形成裝置的電構成的框圖3是表示顯影器的外觀的圖4是表示顯影器的結構及顯影偏置波形的圖5是表示顯影輥及其表面的局部放大圖的圖6是表示顯影輥表面的進一步詳細結構的圖7是表示現有技術的圖像形成裝置上固粘了調色劑的情形的示意
圖8是用于說明密封部件的防調色劑附著效果的圖9是表示伴隨顯影輥的旋轉的凸部的前端側頂點的軌跡的圖IO是表示凸部的優選排列的圖11是表示本發明的顯影輥的制造方法的概要的圖12是表示凸部的形狀和排列的另一例的圖13是表示本發明的顯影輥的制造方法的流程圖14是用于說明本發明的效果的圖。
圖中4Y、 4M、 4C、 4K一顯影器(顯影裝置)；22 —感光體(潛像
擔載體)；44一顯影輥(調色劑擔載輥)；47 —密封部件；400 —輥原材料；441一凸部；442 —凹部；4412— (凸部頂面的)前端部頂點(前端部)；
441a— (從凸部441b觀察的)前方側鄰接凸部；441c一 (從凸部441b觀 察的)后方側鄰接凸部；卯l一壓模(第一工具)；902_壓模(第二工具)。
具體實施例方式
圖1是表示應用了本發明的圖像形成裝置的一實施方式的圖。另外， 圖2是表示圖1的圖像形成裝置的電構成的框圖。該裝置是使黃色(Y)、 藍綠色(C)、品紅色(M)、黑色(K)這4種顏色的調色劑(顯影劑)重 疊形成全彩色圖像，或者只使用黑色(K)的調色劑形成單色圖像的圖像 形成裝置。該圖像形成裝置中，在從主機等外部裝置賦予主控制器11圖 像信號時，根據來自該主控制器11的指令，發動機控制器10中設置的 CPU101控制發動機部EG各部分，執行規定的圖像形成動作，在薄片S 上形成與圖像信號對應的圖像。
在該發動機部EG中，感光體22設置成沿著圖1的箭頭方向Dl旋轉 自如。另外，在該感光體22的周圍，沿著其旋轉方向D1，分別配置有帶 電單元23、旋轉式顯影單元4以及清潔部25。帶電單元23施加規定的帶 電偏壓，使感光體22的外周面均勻帶電到規定的表面電位。清潔部25將 一次轉印后殘留附著于感光體22的表面的調色劑除去，回收到內部設置 的廢調色劑罐中。這些感光體22、帶電單元23以及清潔部25 —體地構成 感光體盒2，該感光體盒2作為整體相對于裝置主體拆裝自如。
并且，從曝光單元6朝向該帶電單元23的作用下帶電的感光體22的 外周面照射光束L。該曝光單元6根據從外部裝置賦予的圖像信號，將光 束L在感光體22上曝光，形成與圖像信號對應的靜電潛像。
這樣形成的靜電潛像被顯影單元4調色劑顯影。即，該實施方式中， 顯影單元4具備以與圖1的紙面正交的旋轉軸為中心旋轉自如地設置的 支承框40、作為相對于支承框40拆裝自如的盒而構成且內置各種顏色的 調色劑的黃色用的顯影器4Y、藍綠色用的顯影器4C、品紅色用的顯影器 4M以及黑色用的顯影器4K。該顯影單元4由發動機控制器10控制。并 且，根據來自該發動機控制器10的控制指令，顯影單元4被旋轉驅動， 并且這些顯影器4Y、 4C、 4M、 4K選擇性地定位在與感光體22隔著規定
12的間隙對置的規定的顯影位置時，設置在該顯影器上且擔載選擇的顏色的
調色劑的顯影輥44相對于感光體22對置配置，在其對置位置從顯影輥44 向感光體22的表面賦予調色劑。由此，感光體22上的靜電潛像以選擇的 調色劑顏色顯像化。
圖3是表示顯影器的外觀的圖。圖4A是表示顯影器的結構的剖視圖。 另外，圖4B是表示顯影偏置波形與感光體表面電位的關系的圖。各顯影 器4Y、 4C、 4M、 4K均具有同一結構。因此，在此，參照圖3及圖4A對 顯影器4K的構成進行進一步詳細說明，不過，其他顯影器4Y、 4C、 4M 的結構及功能相同。
在該顯影器4K中，在內部收容一成分調色劑T的殼體41上軸支承安 裝供給輥43及顯影輥44，該顯影器4K定位在上述顯影位置時，顯影輥 44與感光體22隔著顯影間隙DG對置定位，并且這些輥43、 44與設置在 主體側的旋轉驅動部(省略圖示)卡合，向規定方向旋轉。供給輥43例 如由發泡聚氨酯橡膠、硅橡膠等彈性材料形成圓筒狀。另外，顯影輥44 由銅、鋁、不銹鋼等金屬或合金形成圓筒狀。并且，通過使兩個輥43、 44 在接觸的同時旋轉，使調色劑附在顯影輥44的表面，在顯影輥44的表面 形成規定厚度的調色劑層。這里，說明了使用負帶電調色劑的例子，不過 也可以為正帶電調色劑。
殼體41的內部空間由隔壁41a分隔成第一室411及第二室412。供給 輥43及顯影輥44均設置在第二室412中，伴隨這些輥的旋轉，第二室412 內的調色劑流動并被攪拌，同時供給到顯影輥44的表面。另一方面，滯 留在第一室411中的調色劑，由于與供給輥43及顯影輥44隔離，所以不 因它們的旋轉而流動。通過顯影單元4在保持顯影器的狀態下旋轉，該調 色劑與滯留在第二室412中的調色劑混合并被攪拌。
這樣，在該顯影器中，殼體內部分隔成2個室，用殼體41的側壁及 隔壁41a包圍供給輥43及顯影輥44的周圍，設置容積比較小的第二室412， 由此即使在調色劑余量變少的情況下，也能夠有效地向顯影輥44的附近 供給調色劑。另外，通過顯影單元4的旋轉來進行第一室411向第二室412 的調色劑供給及調色劑整體的攪拌，由此實現顯影器內部省略了用于攪拌 調色劑的攪拌部件(螺旋鉆)的無螺旋鉆結構。
13另外，在該顯影器4K中，配置有用于將顯影輥44的表面形成的調色
劑層的厚度限制到規定厚度的限制板46。該限制板46由不銹鋼及磷青銅 等的具有彈性的板狀部件461和安裝在板狀部件461的前端部的由硅橡膠 及聚氨酯橡膠等的樹脂部件構成的彈性部件462構成。該板狀部件461的 后端部固定在殼體41上，在圖4的箭頭所示的顯影輥44的旋轉方向D4 上，安裝在板狀部件461的前端部的彈性部件462配置成位于板狀部件461 的后端部的上游側。并且，該彈性部件462與顯影輥44的表面彈性抵接， 由此形成限制夾，將顯影輥44的表面形成的調色劑層最終限制到規定厚 度。
這樣一來，顯影輥44的表面形成的調色劑層隨著顯影輥44的旋轉依 次搬送到與表面形成有靜電潛像的感光體22對置的位置。然后，來自被 發動機控制器10控制的偏壓用電源140的顯影偏壓施加給顯影輥44。如 圖4B所示，感光體22的表面電位Vs，在帶電單元23的作用下均勻帶電 后，在受到來自曝光單元6的光束L的照射的曝光部，降低到殘留電位 Vr左右，在沒有被照射光束L的非曝光部，變成基本均勻的電位Vo。另 一方面，施加給顯影輥44的顯影偏壓Vb是疊加了直流電位Vave后的矩 形波交流電壓，由符號Vpp表示其峰值間電壓。通過施加這種顯影偏壓 Vb，擔載于顯影輥44上的調色劑在顯影間隙DG中飛翔，根據其表面電 位Vs局部附著在感光體22的表面各部分，這樣一來，感光體22上的靜
電潛像作為該調色劑顏色的調色劑像顯影化。
作為顯影偏壓電壓Vb，例如能夠使用峰值間電壓Vpp為1500V、頻 率為3kHz左右的矩形波電壓。另外，其直流部分Vave與感光體22的殘 留電位Vr的電位差成為所謂的顯影對比度，對圖像濃度帶來影響，所以 能夠設置成得到規定的圖像濃度所需要的值。
再有，在殼體41上，在顯影輥44的旋轉方向上與感光體22對置的 位置的下游側，設置有與顯影輥44的表面壓接的密封部件47。密封部件 47由聚乙烯、尼龍或氟樹脂等具有柔軟性的材料形成，是沿著與顯影輥 44的旋轉軸平行的方向X延伸的帶狀的薄膜，與縱向X正交的橫向的一 端部固定在殼體41上，并且另一端部壓接在顯影輥44的表面。另一端部 以朝向顯影輥44的旋轉方向D4的下游側的方式，向所謂的尾部方向與顯影輥44抵接，將通過了與感光體22對置的位置的顯影輥44的表面殘留 的調色劑向殼體41內引導，并且防止殼體內的調色劑向外部漏出。
圖5是表示顯影輥及其表面的局部放大圖的圖。顯影輥44形成為大 致圓筒形的輥狀，在其縱向的兩端與輥同軸地設置有軸440，該軸440由 顯影器主體樞軸支承，顯影輥44整體旋轉自如。在顯影輥44的表面中， 在其中央部44a，如圖5的局部放大圖(虛線圓內)所示，設置有規則地 配置的多個凸部441和包圍這些凸部441的凹部442。
多個凸部441各自朝向圖5紙面的跟前側突出，各凸部441的頂面分 別構成與顯影輥44的旋轉軸同軸的單一圓筒面的一部分。以下，將該假 想的圓筒面稱為顯影輥44的"包絡圓筒面"。另外，凹部442成為網格狀 包圍凸部441的周圍的連續的槽，凹部442整體也構成與顯影輥44的旋 轉軸同軸且與凸部所構成的圓筒面不同的一個圓筒面。并且，凸部441和 包圍其的凹部442之間通過平緩的斜面443連接。即，該斜面443的法線 具有顯影輥44的半徑方向朝外(圖中朝向上方)即遠離顯影輥44的旋轉 軸的方向的成分。
圖6是表示顯影輥表面的進一步詳細結構的圖。更詳細而言，是將構 成大致圓筒面的顯影輥44的表面展開為平面的圖。如上所述，在顯影輥 44的表面設置有多個凸部441。在圖6中，各凸部441被形成為斜向的格 子狀的凹部442包圍，并且沿著相對于顯影輥44的X軸方向分別具有傾 斜角a和(3的線Sa以及Sb等間隔地排列。這里，設兩個傾斜角oc為45度、 P為135度，而設線Sa的間距A和線Sb的間距B為相互差別較小的值。 這里，設A〉B。結果，各凸部441的頂面4411在軸向X和移動方向D4 上不是具有線對稱性的菱形，而是非對稱的大致平行四邊形。
另外，將一個凸部441的頂面4411中位于伴隨顯影輥44的旋轉的移 動方向上的前端側的前端側頂點4412、和與該凸部鄰接的凸部中在軸向X 上的位置之差最小的凸部的頂面的前端側頂點連接起來的線，相對于軸向 X所成的角度是稍微偏離90度的值。例如，若著眼于圖6所示的一個凸 部441a，則與此鄰接的凸部中在軸向X上位置之差最小的在圖6中是位 于該凸部441a的大致下方(在移動方向D上的后方)的凸部441b。該凸 部441b在圖6中并非位于該凸部441a的正下方，而是處于稍微偏右的位置。
因此，將兩個凸部441a、 441b各自具有的頂面的前端側頂點4412a、 4412b連接起來的線Sv在圖6中是朝右下的線，其與X方向所成的角計匕 90度稍大。位于凸部441b的大致下方的凸部441c的前端側頂點4412c也 位于同一線Sv上。在顯影輥44表面的各凸部441中，分別同樣有這樣的 關系成立。
因此，顯影輥44表面上的各凸部441的配置，可看作是各凸部441 沿線Sv等間隔地排列。在以下的說明中，將沿線Sv的凸部441的列稱為 "凸部列"。此外，在圖6中，表示了將顯影輥44表面展開為平面的情況， 因此該線Sv被表示為直線，但實際上是沿著顯影輥44的包絡圓筒面的曲 線。
這里，為了便于后面的說明，預先將符號定義如下。將一個凸部和與 該凸部鄰接的凸部中在軸向X上的位置之差最小的凸部各自的前端側頂 點之間的、沿著顯影輥44表面的移動方向D4的距離用符號L1表示。該 值Ll表示凸部列上相互鄰接的凸部間的間距。這里所說的"距離"是指 沿著構成顯影輥44表面的包絡圓筒面上的距離，這一點在以下的定義中 也是同樣的。另外，將這兩個前端側頂點之間沿著軸向X的距離用符號 L3表示。另外，將一個凸部和與該凸部鄰接的凸部中在方向D4上的位置 之差最小的凸部各自的前端側頂點之間的、沿著軸向X的位置之差用符號 L2表示。該值L2表示鄰接的凸部列間的間距。
回到圖l繼續說明圖像形成裝置。如上所述，由顯影單元4進行了顯 影的調色劑像，在一次轉印區域TR1 —次轉印到轉印單元7的中間轉印帶 71上。轉印單元7包括纏繞在多個輥72 75上的中間轉印帶71、通過旋 轉驅動輥73使中間轉印帶71向規定的旋轉方向D2旋轉的驅動部(省略 圖示)。并且，在將彩色圖像轉印到薄片S上時，將感光體22上形成的各 種顏色的調色劑像重疊到中間轉印帶71上，形成彩色圖像，并且將彩色 圖像二次轉印到從盒8—個一個取出的沿著搬送路徑F搬送到二次轉印區 域TR2的薄片S上。
此時，為了將中間轉印帶71上的圖像正確轉印到薄片S上的規定位 置，在二次轉印區域TR2管理送入薄片S的定時。具體而言，在搬送路徑
16F上，在二次轉印區域TR2的跟前側設置有門輥81，通過配合中間轉印帶 71的環繞移動的定時來使門輥81旋轉，從而以規定的定時將薄片S送入 二次轉印區域TR2。
另外，如此形成了彩色圖像的薄片S由定影單元9將調色劑像定影后， 經由排出前輥82及排出輥83搬送到裝置主體的上面部設置的排出托盤部 89。另外，在薄片S的兩面形成圖像時，在將如上所述一個面形成了圖像 的薄片S的后端部搬送到排出前輥82后方的反轉位置PR的時點，將排出 輥83的旋轉方向反轉，由此沿著反轉搬送路徑FR向箭頭D3方向搬送薄 片S。然后，在門輥81的跟前再次搬送到搬送路徑F上，不過此時，在 二次轉印區域TR2與中間轉印帶71抵接轉印圖像的薄片S的面是與先前 轉印了圖像的面相反的面。這樣，能夠在薄片S的兩面形成圖像。
另外，如圖2所示，在各顯影器4Y、 4C、 4M、 4K上分別設置有存 儲該顯影器的制造批次、使用履歷、內置調色劑的余量等有關數據的存儲 器91 94。再有，在各顯影器4Y、 4C、 4M、 4K上分別設置有無線通信 器49Y、 49C、 49M、 49K。并且，根據需要，它們選擇性地與主體側設置 的無線通信器109以非接觸方式進行數據通信，經接口 105在CPU101和 各存儲器91 94之間進行數據的收發，進行與該顯影器有關的消耗品管 理等各種信息的管理。再有，在該圖像形成裝置中，使用無線通信等電磁
手段以非接觸方式進行數據收發，不過，也可以在主體側及各顯影器側設 置連接器等，通過機械地嵌合連接器等相互進行數據收發。
另夕卜，該裝置中，如圖2所示，具備由主控制器ll的CPU111控制的 顯示部12。該顯示部12例如由液晶顯示器構成，根據來自CPU111的控 制指令，顯示規定的消息，用于告知用戶的操作引導、圖像形成動作的進 行狀況、及裝置產生異常、任一單元的更換時期等。
再有，圖2中，符號113是為了存儲由主機等外部裝置經接口 112賦 予的圖像而設置在主控制器11上的圖像存儲器。另外，符號106是用于 存儲CPU101執行的運算程序及用于控制發動機部EG的控制數據等的 ROM,符號107是臨時存儲CPU101中的運算結果及其他數據的RAM。
另外，在輥75的附近配置有清潔器76。該清潔器76在省略圖示的電 磁離合器的作用下，能夠相對于輥75接近或遠離移動。并且，在移動到
17輥75側的狀態下，清潔器76的刮板與纏繞在輥75上的中間轉印帶71的 表面抵接，去除二次轉印后殘留附著在中間轉印帶71的外周面的調色劑。
再有，在輥75的附近配置有濃度傳感器60。該濃度傳感器60與中間 轉印帶71的表面對置設置，根據需要對中間轉印帶71的外周面形成的調 色劑像的圖像濃度進行測定。并且，基于其測定結果，在該裝置中進行給 圖像品質帶來影響的裝置各部分的動作條件、例如賦予各顯影器的顯影偏 壓、曝光光束L的強度、及裝置的灰度級修正特性等的調整。
該濃度傳感器60例如使用反射型光傳感器，輸出與中間轉印帶71上 的規定面積區域的濃淡對應的信號。并且，CPU101在使中間轉印帶71環 繞移動的同時對來自該濃度傳感器60的輸出信號定期采樣，由此能夠檢 測出中間轉印帶71上的調色劑像各部分的圖像濃度。
其次，對如上所述構成的圖像形成裝置的顯影器4K等的顯影輥44上 的調色劑層限制的詳細情況進行說明。在如上所述擔載調色劑的顯影輥44 的表面設有凹凸的構成中，能夠在其凸部441及凹部442雙方上擔載調色 劑，不過，在該實施方式中，通過使限制板46直接與顯影輥44表面的凸 部441抵接，除去凸部441的調色劑。這樣做的理由如下。
首先，為了在凸部441上形成均勻的調色劑層，需要限制板46與凸 部441的間隙的精密管理，而為了只在凹部442上擔載調色劑，只要使限 制板46與凸部441抵接完全除去凸部441的調色劑即可，所以實現起來 比較容易。另夕卜，搬送的調色劑的量由限制板46和凹部442的間隙中產 生的空間的容積決定，所以能夠使調色劑搬送量穩定。
另外，在搬送的調色劑層的良好度這一方面也具有優點。即，若在凸 部441上擔載調色劑，則容易產生與限制板46的滑動摩擦所引起的調色 劑的劣化。具體而言，存在調色劑的流動性及帶電性降低、或調色劑成為 壓粉狀態而凝聚、或者固粘于顯影輥44上產生結膜等問題。與此相對， 若在不太受到限制板46的按壓的凹部442上擔載調色劑，則不易引起這 種問題。另外，凸部441上擔載的調色劑和凹部442上擔載的調色劑與限 制板46滑動接觸方面存在較大差異，所以可以預知調色劑的帶電量的差 異很大，但通過只在凹部442上擔載調色劑，這種差異也能夠得到抑制。
特別是近年來，為了實現圖像的高精細化及調色劑消耗量及耗電的削減，要求調色劑的小粒徑化及定影溫度的低溫化，而上述的結構還能夠應 對這種要求。在小粒徑調色劑中，盡管使其帶電的過程緩慢，但由于飽和
帶電量高，所以凸部441上擔載的調色劑與凹部442上擔載的調色劑相比，
具有帶電量顯著變高(過帶電)的傾向。這種帶電量的差作為所謂的顯影 履歷顯示于圖像上。另外，低熔點調色劑容易產生因滑動摩擦而造成的調
色劑彼此固粘或固粘到顯影輥44等上。然而，在只在凹部442上擔載調 色劑的本實施方式的結構中不易產生這種問題。
下面，對作為本發明的主題的調色劑固粘到密封部件47上的問題進 行討論。上述的調色劑的固粘等問題不僅發生在限制板46和顯影輥44中， 在密封部件47中也會發生。如圖4A所示，密封部件47在轉跡方向上與 顯影輥44的表面抵接。這種結構在防止調色劑飛散到顯影器外方面是必 要的，但結果顯影輥44上的調色劑夾在顯影輥44與密封部件47之間并 被擠壓，會導致調色劑固粘到顯影輥44或密封部件47上。
圖7A和圖7B是表示現有技術的圖像形成裝置的調色劑固粘的情形 的示意圖。這里，如圖7A所示，使密封部件Z47與沿旋轉方向D4旋轉 的顯影輥Z44抵接，觀察密封部件Z47的表面狀態。顯影輥Z44的表面構 造采用前述的專利文獻1 (特開2007—121948號公報)所記載的構造，如 圖7B所示，是具有大致菱形的頂面的多個凸部Z441規則地排列的構造。 該構成中，在伴隨著顯影輥Z44的旋轉的表面的移動方向Dz4上的各凸部 Z441的前端側頂點Z442，沿著與軸向XX正交的線排列成一列。
這樣的裝置中，在從圖7A所示的箭頭AA方向觀察密封部件Z47的 表面的情況下，如圖7B所示，在與顯影輥Z44抵接的密封部件Z47的表 面區域，可觀察到按照從顯影輥Z44的旋轉方向Dz4上的上游側端部Z471 向下游側端部Z472拖尾的方式調色劑固粘成條紋狀。該條紋是由調色劑 粒子或從調色劑粒子脫落的添加劑在密封部件47上相互凝聚或熔融而形 成的。另外，該條紋在軸向(XX方向)上周期性出現，其周期與顯影輥 Z44表面的凸部Z441的軸向的排列間距存在相關性。
這種現象可通過以下的模型來說明。各凸部Z441中的、在伴隨著顯 影輥的旋轉的移動方向Dz4上位于最前端側的前端側頂點Z442，在與密 封部件Z47抵接時具有將密封部件表面上附著的調色劑搔落的作用。搔落的調色劑會沿著凸部Z441的頂面的棱線而被左右擠壓。如圖7A所示，在 該顯影輥中，各凸部Z441的前端側頂點Z442在XX方向上處于相互重合 的位置關系，因此，在密封部件表面上，處于與各凸部Z441的前端側頂 點Z442抵接的位置和未抵接的位置會在XX方向上交替出現。因此，在 與前端側頂點Z442抵接的位置能有效除去所附著的調色劑，而在未抵接 的位置，調色劑除去效果小且會流入來自周邊的除去調色劑。結果，在密 封部件表面上，產生與凸部Z441的排列間距相對應的條紋狀的周期性調 色劑固粘。
因此，在該實施方式中，通過在顯影輥表面上的凸部的排列方面進行 研究，來防止調色劑固粘到密封部件表面。即，在本實施方式中，如圖6 所示，使顯影輥44表面的凸部列并非與軸向X正交，而是稍微傾斜。關 于由此起到的防止調色劑附著在密封部件上的效果在下面進行說明。
圖8是用于說明該實施方式中的防止調色劑附著在密封部件上的效果 的圖。在該實施方式的顯影輥44的表面上，如圖8所示，沿著與顯影輥 表面的移動方向D4稍微不同的方向的線Sv，排列有各凸部441。因此， 若顯影輥44旋轉，則凸部441的各前端側頂點4412依次在稍微改變位置 的同時與密封部件47的表面抵接。
例如，在時刻tl，與顯影輥44抵接的密封部件47的表面區域中，顯 影輥44的旋轉方向D4上的最上游側端部處于圖8的Q1—Q1線上。此時， 各凸部中用符號441d表示的凸部的前端側頂點4412d與密封部件47的最 上游側端部抵接。顯影輥44繼續旋轉若到達時刻t2，則位于凸部441d的 大致后方的位置上的凸部441e的前端側頂點4412e，在稍微偏離(圖8中 沿右方向)之前與頂點4412d抵接的位置的位置上，與密封部件47的最 上游側端部抵接。同樣，伴隨著顯影輥44的旋轉，凸部的前端側頂點與 密封部件47的抵接位置會稍微變化。對于軸向X上的其他位置也是同樣 的。
若將表示各時刻密封部件47與凸部441的前端側頂點4412的抵接位 置的點投影到X軸上，則投影的點的集合表示密封部件47的最上游側端 部中的、通過顯影輥44的旋轉而有可能與凸部441的前端側頂點抵接的 全部位置。在圖8中僅表示了一部分，但是本實施方式中，投影到X軸上的這些點幾乎是沒有間隙地排列在X軸上。這意味著密封部件47表面
的大部分區域在顯影輥44旋轉1周期間至少會與凸部441的前端側頂點 4412抵接一次。
如上所述，凸部441的前端側頂點4412在與密封部件47抵接時發揮 將密封部件47上的調色劑搔落的作用。因此，在本實施方式中，通過顯 影輥44的旋轉，密封部件47表面的大部分區域會接受通過與凸部441的 前端側頂點4412抵接而實現的調色劑搔落作用。這樣，在該實施方式中， 幾乎在整個區域內能獲得將密封部件47上附著的調色劑搔落的效果，因 此，能防止調色劑固粘到密封部件47上，尤其是，不會出現如現有技術 中那樣周期性的條紋狀的調色劑固粘。
接著，對有效防止調色劑固粘到密封部件47上的定量要件進行說明。 為了在密封部件47的整個區域內獲得通過與凸部441的前端側頂點4412 抵接而實現的調色劑搔落效果，使密封部件47的表面區域內未與凸部441 的前端側頂點4412抵接的部分盡可能少為好。另外，使該未抵接區域的 軸向(X方向)的寬度盡可能小為好。
圖9是表示伴隨顯影輥的旋轉的凸部的前端側頂點的軌跡的圖。在考 慮了顯影輥44表面上的任意凸部441f時，能定義通過該凸部頂面的前端 側頂點且以顯影輥44的旋轉軸AX為中心的圓Cf。該圓Cf表示了顯影輥 44旋轉時凸部441f的前端側頂點的軌跡，以下，將該圓Cf稱為該凸部441f 的"軌跡圓"。在與顯影輥44的表面抵接的密封部件47的表面區域內， 在位于該軌跡圓上的位置，能期待基于凸部441f的前端側頂面的調色劑搔 落效果。
同樣，對于顯影輥44表面上的其他凸部，也能定義同樣的軌跡圓。 這里，將通過另一個凸部441g的前端側頂面且以顯影輥44的旋轉軸AX 為中心的軌跡圓用符號Cg表示，用符號P表示兩個軌跡圓Cf和Cg在X 方向上的間隔。
當在顯影輥44上假想地描繪全部凸部的軌跡圓時，按照環繞顯影輥 44的表面的方式描繪了多個圓，但這些軌跡圓的間隙的區域，是凸部相對 于密封部件47的表面的調色劑搔落效果弱的區域。因此，為了在密封部 件47上的整個區域內獲得良好的調色劑搔落效果，優選相互鄰接的軌跡
21圓間的間隔盡可能小，更具體而言，希望間隔最寬的部分也比所使用的調 色劑的體積平均粒徑小。
當存在軌跡圓間的間隔在調色劑的體積平均粒徑以上的部分的情況 下，就會允許在與該部分對應的密封部件47的表面上附著具有平均粒徑 或其以上的粒徑的調色劑。這樣附著的調色劑會進一步導致調色劑的附
著，逐漸會固粘到密封部件47的表面。而若軌跡圓間的間隔P最大也是
比調色劑的體積平均粒徑小的值的情況下，能通過與凸部的抵接來可靠地 搔落平均粒徑以上的調色劑。
尤其是，在凸部列上鄰接的兩個凸部(例如圖6中的凸部441a和凸 部441b)之間，更優選它們的頂面的前端側頂點在軸向上的位置之差L3 小于調色劑的體積平均粒徑。另外，進一步優選沿著凸部列鄰接的各凸部 間在軸向上的位置偏移的方向相同且偏移量均勻。其理由如下。原理上， 密封部件47表面的各位置在顯影輥44旋轉1周期間至少與凸部的頂點抵 接1次即可，從該含義來講，伴隨著顯影輥44的旋轉的凸部頂點與密封 部件47抵接的位置的變化可以是隨機的。'
但是，在每次與凸部抵接時抵接位置變化很大的情況下，通過與一個 凸部的抵接不能完全去除，或者，沿著軸向被擠壓到側方的調色劑若在與 下一個凸部抵接時抵接到其頂點以外的部分，則將調色劑壓緊到密封部件 上的作用會強于對凸部進行搔落調色劑的作用。為了防止該情況而可靠地 搔落調色劑，希望一個凸部頂點與密封部件的抵接位置和接下來與密封部 件抵接的另一個凸部頂點的抵接位置之間相互不同，并且相差盡可能小， 最大也要小于調色劑的體積平均粒徑。另外，希望軸向上的凸部的位置偏 移的方向相同，以防止調色劑在密封部件上的特定區域內往復。
此外，在本實施方式中，各凸部441的頂面4411的形狀為斜向的大 致平行四邊形，因此，在顯影輥44表面的移動方向D4上位于最前方側并 且伴隨著旋轉而最先與密封部件47抵接的是該平行四邊形的一個頂點。 所以，該頂點的軌跡圓不具有寬度，不能嚴格地使各凸部的軌跡圓相互交 迭。但是，若取代前端側頂點4412，設置在顯影輥44表面的移動方向D4 上的前端側具有與軸向平行的邊的形狀的凸部，則該邊所形成的軌跡成為 具有一定寬度的圓筒形狀，因此能使各凸部的軌跡圓相互交迭，從而使相
22互之間的間隔為零。此時，密封部件47表面的整個區域必會與凸部抵接，能更可靠地除去附著的調色劑。
另外，也可使用圖6所示的各部的尺寸，按照使下式的關系成立的方
式設定凸部441的尺寸和配置所涉及的值L1、 L2和L3。(2兀R/L1) L3 > L2 ......(式1)
其中，標記R是顯影輥44的包絡圓筒面的半徑。該式的含義如下。
在上式中，值(2兀R)表示包絡圓筒面的圓周。因此，將該值用凸部列上鄰接的兩個凸部的頂點間的距離L1除得的值(2ttR/L1)，表示顯影輥44的一周中存在的凸部的數量。因此，在該值(2tiR/L1)上乘以了與凸部列中鄰接凸部間的位置偏移量相當的值L3得到的(式l)左邊的值，是在顯影輥一周內對該位置偏移量進行累計的值。而(式1)右邊的值L2表示了鄰接的兩個凸部列的間隔。
因此，(式l)所表示的關系是，屬于某一凸部列的各凸部441與密封部件47的抵接位置在顯影輥44轉一周期間的移動量，在鄰接的凸部列間的間距以上。如圖8所示，屬于某一凸部列的凸部與密封部件47的抵接位置隨著顯影輥44的旋轉而沿其軸向移動，在滿足上述(式1)的情況下，屬于一個凸部列的各凸部所涉及的與密封部件的抵接位置，和屬于與該凸部列鄰接的另一凸部列的各凸部所涉及的與密封部件的抵接位置之間不會產生大的間隙。由此，能抑制調色劑殘留在密封部件47的表面。尤其優選上述(式l)中等號成立的情況。
圖IO是表示凸部的優選排列的圖。對于圖6所示的表示各凸部列的排列方向的線Sv而言，由于位于該線上的前端側頂點4412a、 4412b等均位于顯影輥44的包絡圓筒面上，因此該線Sv構成了該圓筒面上的螺旋線的一部分。即，這些凸部的前端側頂點4412a、 4412b和4412c位于顯影輥44的包絡圓筒面上的同一螺旋線上。
這樣，若將沿顯影輥44表面的移動方向D4排列的各凸部441各自的前端側頂點4412順次連接起來，則如圖10中符號Hl和H2所示成為顯影輥44的包絡圓筒面上的螺旋線。該螺旋線的間距由顯影輥44表面的移動方向D4上鄰接的凸部間在該方向D4上的位置之差(圖6所示的Ll )和軸向X上的位置之差(圖6所示的L2)決定。并且，該螺旋線的間距在原理上取得最小值的情況，是如圖10中符號H1所表示的那樣在顯影輥
44的表面上通過一個凸部列的螺旋線繞顯影輥44的周圍一周并且在軸向X上通過與該凸部列鄰接的凸部列上的情況。此時，顯影輥44上的所有凸部的前端側頂點位于單一螺旋線上。該情況下的螺旋線的間距Pl與凸部列的間距相等，等于圖6所示的值L2。
這樣一來，隨著顯影輥44的旋轉，沿著凸部列的各凸部441的前端側頂點4412與密封部件47抵接的位置一點一點地沿軸向移動，當顯影輥44恰好轉一周時，到達屬于相鄰的凸部列的凸部所抵接的位置近前。艮P，該情況下，在顯影輥44的表面上設置的各凸部441的前端側頂點4412全部在不同的位置與密封部件47抵接，不會有兩個以上的前端側頂點相互在同一位置與密封部件47表面抵接。此時，在密封部件47表面上，與凸部441的前端側頂點抵接的位置的數量最多(即與凸部的數量相同)，而且這些位置的間隔固定且最小。因此，針對在密封部件47上附著的調色劑的搔落效果，也能在密封部件47表面的較大范圍內達到均勻。
上述(式l)中等號成立的條件正是指各凸部441排列成如這里所說明的位置關系。即，在顯影輥44旋轉一周的期間凸部441的軸向位置偏移量的累計值與凸部列的間距相等時，各凸部441的前端側頂點4412全部在不同位置與密封部件47抵接，且這些抵接位置的間隔是一定的。
此外，希望如上述那樣各凸部441全部配置在一條螺旋線上，但從獲得足以滿足需要的調色劑搔落效果這一點來看并不是必須如此。即，各凸部441可配置在多條螺旋線上。在圖10的符號H2所表示的例子中，按照使沿著某一凸部列的間距為P2的螺旋線H2并不通過與該凸部列鄰接的凸部列而是通過再鄰接的凸部列的方式，排列了各凸部441。即，屬于位于螺旋線H2上的凸部列之間夾持的凸部列的各凸部，也配置在與螺旋線H2平行的另一螺旋線上。即，該情況下，可以說顯影輥44上的各凸部441沿著顯影輥44上的兩條螺旋線配置。
在采用這樣的排列方式時，密封部件47表面的同一位置在顯影輥44旋轉一周期間與分別屬于相互鄰接的凸部列的兩個凸部抵接。即，在使凸部列的排列為兩條螺旋線狀時，顯影輥每繞一周期間凸部的前端側頂點與密封部件47表面的同一處抵接的次數是一條螺旋線時的兩倍，但抵接處
24之間的間隔也成為兩倍。即，抵接次數的增加帶來的搔落的效果提高，但由于間隔變粗，在密封部件47上殘留細小粒子的可能性提高。不過，這在抵接處之間的間隔比要從密封部件47除去的粒子的設想的大小還小的情況下不特別成為問題。在更多條螺旋線的情況下可同樣地進行考慮。
如上所述，在本實施方式中，按照使調色劑的搔落效果高的各凸部441的前端側頂點4412的軸向位置稍微錯開的方式，在顯影輥44表面上排列了凸部。根據該構成，隨著顯影輥44的旋轉，各前端側頂點4412與密封部件47抵接的位置一點一點地變化，因此不會產生調色劑的搔落效果不均，能在與顯影輥44表面抵接的密封部件47的整個表面區域獲得高的調色劑搔落效果。結果，在本實施方式中，能防止調色劑固粘到密封部件47上，從而能預防由此引起的調色劑泄漏或畫質劣化等問題。
此外，作為公開了如上所述那樣使凸部的軸向位置稍微變化的配置的公知例子，有特開2003 — 57940號公報(尤其是圖4)。但是，該公報中，關于如何設定凸部的位置偏移量完全沒有記載，特別是，完全沒有考慮與調色劑粒徑的關系、將各凸部連接起來的螺旋線的形狀等。
下面，對如上述的顯影輥44的制造方法進行說明。圖7B所示的現有技術的顯影輥、即沿顯影輥表面的移動方向排列凸部列的顯影輥的制造方法，記載于本申請的申請人之前公開的例如特開2007—127800號公報或特開2007—140080號公報等中。另一方面，關于本實施方式的顯影輥44，可通過對這些文獻中記載的制造方法進行改進后的制造方法來制造。具體而言，可通過如以下說明的那樣改變壓模(dies)的形狀來制造。
圖11是表示本發明的顯影輥的制造方法的概要的圖。本實施方式的顯影輥44，可通過在銅、鋁、不銹鋼等金屬或合金制的具有圓筒形狀的輥原材料400上形成相互交叉的兩種槽來制造。更具體而言，如圖11所示，將相互沿同一方向旋轉的一對壓模901、 902壓接到輥原材料400的表面，詞時沿規定方向傳送，通過滾壓成形法來形成螺旋線狀的第一槽401和第二槽402。
壓模901的旋轉軸與輥原材料400的中心軸并不平行，而是稍(例如l度)傾斜。另外，壓模902的旋轉軸與輥原材料400的中心軸也與上述相反方向且相同大小(例如一l度)地傾斜。由此，對輥原材料400作用由壓模901和902旋轉所引起的推力(thmst)，若壓模901和902旋轉，則輥原材料400被沿軸向傳送。在圖11所示的例子中，通過壓模901和902的旋轉，輥原材料400在旋轉的同時被沿圖中向右方向傳送。
壓模901和902分別成為在圓筒的外周面具有螺旋狀的突起的形狀。設壓模901上的該螺旋的間距為Pla、螺旋角為eia。通過將該突起壓接到輥原材料400上，輥原材料400的表面塑性變形，以螺旋線狀刻劃出具有
間距為pib、螺旋角為eib的第一槽401。這里，第一槽的螺旋角eib可由
壓模901的突起的螺旋角eia、壓模901的旋轉軸相對于輥中心軸的傾斜度的大小來決定。另外，從圖11中用虛線表示的三角形可知，從90度中減去第一槽401的螺旋角eib后的值相當于圖6所示的傾斜角cx。第一槽401可為一條或多條，可根據壓模的形狀進行選擇。
另外，設壓模902上設置的突起的螺旋的間距為P2a、螺旋角為62a。通過將該突起壓接到輥原材料400上，刻劃出具有間距為P2b、螺旋角為62b的第二槽402。另外，從圖11中用虛線表示的三角形可知，從180度中減去第二槽402的螺旋角62b后的值相當于圖6所示的傾斜角p。第二槽402也可為一條或多條。
由此，在輥原材料400上刻劃出以格子狀交叉的兩種槽，該槽作為顯影輥表面的凹部442發揮功能。另外，被槽包圍的多個突起部作為顯影輥表面的凸部441發揮功能。各凸部的頂面是原來的輥原材料400的表面，當然這些均構成單一的圓筒面的一部分。
這里，若使形成第一槽用的壓模901與形成第二槽用的壓模902之間其間距稍有不同，即Pla^P2a，則在輥原材料400的表面刻劃出的第一槽的間距Plb與第二槽的間距P2b之間也會成為不同的值。第一槽的間距Plb與圖6的凸部排列間距A有關，而第二槽的間距P2b與圖6的另一個方向的凸部排列間距B有關，因此，這樣能形成排列間距A、 B相互不同的本實施方式的顯影輥44的表面構造。
此外，關于兩組壓模的間距比，.希望為非整數比。這是由于，在使間距比為整數比的情況下，凸部的位置變化的模式限于在幾個位置之間交替變化，通過與凸部抵接而帶來的調色劑除去效果被局部化。例如，在間距比為1:2時，屬于一個凸部列的各凸部的頂點在軸向上僅交替取得兩個位置，不能取得其他位置。由此，密封部件上的固粘調色劑所產生的條紋的間距成為圖7B所示的一半，但在密封部件整體上很難說能獲得充分的調色劑除去效果。
另外，若使形成第一槽用的壓模901與形成第二槽用的壓模902之間其螺旋角eia、 92a (更嚴格地說，在這些螺旋角上加上兩壓模的旋轉軸的傾斜度后的角度)為稍微不同的值，則在輥原材料400上形成的第一槽與第二槽的螺旋角eia、 02a也會相互不同，由此，雖然與圖6的排列稍有不同，但同樣能形成沿軸向位置偏移一點一點地移動的凸部列。
圖12是表示凸部的形狀和排列的另一例的圖。考慮兩組壓模各自的間距相同而螺旋角eia、 e2a不同，與圖11同樣地對輥原材料400的表面進行了加工的情況。該情況下，如圖12所示，通過在顯影輥表面上刻劃與各自的螺旋角對應的兩種槽來形成凹部446，由這些槽包圍，形成排列間距A和B相同且傾斜角ct、 (3之差并非直角的凸部445的排列。在這樣的構造中，在同一凸部列中，連接鄰接的各凸部445的頂面4451的前端側頂點4452的線相對于X方向所成的角y取90度以外的值。即，根據這樣的構成，伴隨顯影輥的旋轉，與密封部件抵接的凸部445的位置沿軸向X —點一點地移動，能在密封部件的各處發揮調色劑的搔落效果。
圖13是表示本發明的顯影輥的制造方法的流程圖。首先，進行輥原材料400的下處理(步驟SIOI)。這里的下處理例如是作成應成為輥原材料400的金屬圓筒或圓柱，或者用于將其表面加工為平滑表面的處理等。然后，將該輥原材料400放置到未圖示的滾壓成形加工機上(步驟S102)，在將第一壓模即壓模901和第二壓模即壓模卯2壓接到輥原材料400上的狀態下使這些壓模旋轉，從而形成第一槽401和第二槽402 (步驟S103)。通過使第一和第二壓模旋轉，輥原材料400在旋轉的同時被沿軸向傳送，由此，能在輥原材料400表面的規定區域連續形成第一和第二槽。最后，對這樣形成了兩種槽的輥原材料400進行清洗，或進行用于獲得表面的應力的熱處理等的后續處理(步驟S104)，完成應成為顯影輥的輥原材料的加工。
如上所述，根據該制造方法，能制造具有相互構成同一圓筒面的一部分且沿著伴隨旋轉的表面的移動方向排列的各凸部的軸向位置一點一點
27地變化的凸部、以及對其進行包圍的凹部的顯影輥。并且，這樣制造的顯影輥在與密封部件抵接的同時旋轉，從而能有效除去密封部件上附著的調色劑。
此外，在本申請申請人之前公開的以前申請的特開2007—140080號公報中，記載了 "可利用相互不同的模來形成兩種槽"(例如0012段)，但并未具體公開組合何種形狀的模、通過該組合制造的顯影輥具有何種技術意義。
圖14是用于說明本發明的效果的圖。在圖14中，試制了具有數值例1 數值例4表示的各部的尺寸的四種顯影輥，并其特性進行了評價。這里，設斜向的凸部的排列的傾斜角a、 p—定，使其間距A、 B變化。另外，作為評價項目，利用了 (O有無發生固粘調色劑所引起的密封部件47上的結膜；(2)有無發生調色劑固粘到顯影輥44表面尤其是其凸部441而引起的顯影輥44上的結膜；(3)有無發生由調色劑附著到顯影輥等上引起的條紋狀的圖像缺陷(圖像條紋)；(4)有無由顯影輥表面擔載的調色劑的帶電復位性的良否引起的顯影拖尾現象；(5)圖像發黑的程度；(6)調色劑飛散到顯像器外的程度。
如數值例1和2所示，在凸部列中鄰接凸部之間的軸向位置偏移量L3比調色劑的體積平均粒徑Dave小、且顯影輥一周內的該位置偏移量的累計值(2兀R/L1) ，L3與軸向的凸部排列間距L2相等或在其以上時，各評價項目中均獲得了良好的結果。尤其是，在顯影輥一周內的凸部位置偏移量的累計值(2兀R/L1) *L3與軸向的凸部排列間距L2大致相等時效果最好。
相對于此，在顯影輥一周內的凸部位置偏移量的累計值(27iR / Ll ) ，L3比軸向的凸部排列間距L2小的數值例3的結構、和凸部列中鄰接凸部之間的軸向位置偏移量L3比調色劑的體積平均粒徑Dave大的數值例4的結構中，在任一評價項目上均未能獲得好結果。由此可知，本發明能有效發揮防止調色劑固粘到密封部件或顯影輥上的效果。
如上所述，在本實施方式中，顯影器4Y、 4M、 4C、 4K分別作為本發明的"顯影裝置"發揮作用，顯影輥44作為本發明的"調色劑擔載輥"發揮作用。另外，在本實施方式的顯影輥44的表面上，各凸部441所具
28有的頂面4411的前端側頂點4412相當于本發明的"前端部"。另外，從 圖8所示的凸部441b觀察的凸部441a和凸部441c分別相當于本發明的 "前方側鄰接凸部"和"后方側鄰接凸部"。另外，在上述實施方式中， 感光體22相當于本發明的"潛像擔載體"。
另外，在上述實施方式中， 一組壓模901和902分別作為本發明的"第 一工具"和"第二工具"發揮作用。
此外，本發明并不限定于上述實施方式，在不脫離其主旨的范圍內可 進行上述實施方式以外的各種變形。例如，在上述的顯影輥的制造方法中， 通過使旋轉的壓模壓接而使輥原材料表面塑性變形的所謂的連續滾壓成 形法來形成了顯影輥表面的凹凸構造，但并不限定于此，也可使刀具壓接 到在旋轉的同時沿軸向移動的輥原材料上切削輥原材料表面來形成槽。
另外，在上述實施方式中，同時形成了相互交叉的兩種槽，但例如也 可分別通過不同的工序來單獨形成兩種槽。
另外，上述實施方式的顯影輥通過形成相互交叉的兩種槽的連續滾壓 成形法來形成，因此其頂面具備多個具有大致平行四邊形的凸部，但只要 滿足本發明的條件，則凸部的形狀并不限定于此，也可通過其他制造方法 制造。
另外，在上述實施方式的顯影輥44中，設斜向的凸部的排列的傾斜 角a、 (3分別為45。、 135°，但這些數值并不限定于此，可適當變更。另外， 對于各部分的尺寸也是同樣。
進而，上述實施方式將本發明應用到了在使多個顯影器旋轉的轉動顯 影單元上安裝的所謂的轉動式顯影方式的圖像形成裝置中，但本發明的應 用對象并不限定于此，例如，對于使多個顯影器沿轉印介質的旋轉方向排 列的所謂的串聯(tandem)顯影方式的圖像形成裝置或僅具備一個顯影器 的單色圖像形成裝置中也可應用本發明。
權利要求
1、一種調色劑擔載輥的制造方法，該調色劑擔載輥形成圓筒狀或圓柱狀，其外周面具有用于擔載調色劑的凹凸部，所述調色劑擔載輥的制造方法的特征在于，包括準備圓筒狀或圓柱狀的輥原材料的工序；在所述輥原材料的外周面上形成螺旋線狀的第一槽的工序；和在所述輥原材料的外周面上形成與所述第一槽交叉的螺旋線狀的第二槽的工序，并且，使所述第一槽與所述第二槽的間距比為非整數比。
2、 一種調色劑擔載輥的制造方法，該調色劑擔載輥形成圓筒狀或圓柱狀，其外周面具有用于擔載調色劑的凹凸部，所述調色劑擔載輥的制造方法的特征在于，包括準備圓筒狀或圓柱狀的輥原材料的工序；在所述輥原材料的外周面上形成螺旋線狀的第一槽的工序；和在所述輥原材料的外周面上形成與所述第一槽交叉的螺旋線狀的第二槽的工序，并且，使所述第一槽的螺旋角與所述第二槽的螺旋角相互不同。
3、 根據權利要求1或2所述的調色劑擔載輥的制造方法，其特征在于，在形成所述第一槽的工序中，將具有用于形成所述第一槽的突起部的第一工具壓接到所述輥原材料的外周面上，使所述輥原材料在旋轉的同時沿其軸向移動，在形成所述第二槽的工序中，將具有用于形成所述第二槽的突起部的第二工具壓接到所述輥原材料的外周面上，使所述輥原材料在旋轉的同時沿其軸向移動，并且，使所述第一工具與所述第二工具為相互不同的形狀。
4、 根據權利要求1或2所述的調色劑擔載輥的制造方法，其特征在于，將具有用于形成所述第一槽的突起部的第一工具和具有用于形成所述第二槽的突起部的第二工具壓接到所述輥原材料上并使所述輥原材料旋轉，從而同時執行形成所述第一槽的工序和形成所述第二槽的工序。
5、 一種顯影裝置，其特征在于，具備殼體，其在內部貯存調色劑；調色劑擔載輥，其形成為大致圓筒或大致圓柱形狀，并且旋轉自如地軸支承安裝于所述殼體，在其表面擔載帶電調色劑的同時旋轉，從而將調色劑搬送到所述殼體外部；和密封部件，其與從所述殼體外部朝向殼體內的所述調色劑擔載輥的表面抵接來防止調色劑泄漏，所述調色劑擔載輥在其表面具有規則地配置的多個凸部和包圍該凸部的凹部，所述多個凸部各自的頂面相互構成同一圓筒面的一部分，當將各凸部的所述頂面的周圍中的伴隨所述調色劑擔載輥的旋轉的移動方向上位于最前端的部分定義為該凸部的前端部時，在所述調色劑擔載輥旋轉一周期間，所述各凸部各自的所述前端部所描繪的軌跡彼此在與所述調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上的間隔的最大值，小于所述調色劑的體積平均粒徑。
6、 根據權利要求5所述的顯影裝置，其特征在于，所述間隔的最大值為0。
7、 根據權利要求5所述的顯影裝置，其特征在于，對于各個所述凸部而言，該凸部的所述前端部和與該凸部鄰接的凸部中的與所述調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上的位置之差最小的凸部的所述前端部之間的所述軸向上的間隔，大于0且小于所述調色劑的體積平均粒徑。
8、 根據權利要求7所述的顯影裝置，其特征在于，對于各個所述凸部而言，與該凸部鄰接且在所述移動方向上比該凸部更靠前方側的凸部中的與所述調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上的位置之差最小的前方側鄰接凸部的所述前端部，和與該凸部鄰接且在所述移動方向上比該凸部更靠后方側的凸部中的與所述調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上的位置之差最小的后方側鄰接凸部的所述前端部，在所述軸向上位置相互不同。
9、 根據權利要求8所述的顯影裝置，其特征在于，在所述軸向上，所述前方側鄰接凸部與所述后方側鄰接凸部隔著該凸部相互位于相反側。
10、 根據權利要求5 9中任一項所述的顯影裝置，其特征在于，所述多個凸部各自的頂面具有最向所述移動方向的前方側突出的頂點，該頂點構成所述前端部。
11、 一種顯影裝置，其特征在于，具備殼體，其在內部貯存調色劑；調色劑擔載輥，其形成為大致圓筒或大致圓柱形狀，并且旋轉自如地軸支承安裝于所述殼體，在其表面擔載帶電調色劑的同時旋轉，從而將調色劑搬送到所述殼體外部；和密封部件，其與從所述殼體外部朝向殼體內的所述調色劑擔載輥的表面抵接來防止調色劑泄漏，所述調色劑擔載輥在其表面具有規則地配置的多個凸部和包圍該凸部的凹部，所述多個凸部各自的頂面相互構成同一圓筒面的一部分，并且具有最向所述調色劑擔載輥的表面的移動方向的前方側突出的頂點，將相互鄰接的凸部中的與所述調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上的位置之差最小的兩個凸部各自的所述頂點彼此，用沿著所述圓筒面的最短距離連接起來的線均構成所述圓筒面上的單一螺旋線的一部分。
12、 一種圖像形成裝置，其特征在于，具備潛像擔載體，其擔載靜電潛像；殼體，其在內部貯存調色劑；調色劑擔載輥，其形成為大致圓筒或大致圓柱形狀，并且旋轉自如地軸支承安裝于所述殼體，在其表面擔載帶電調色劑的同時旋轉，從而將調色劑搬送到與所述潛像擔載體對置的位置；和密封部件，其與從所述殼體外部朝向殼體內的所述調色劑擔載輥的表面抵接來防止調色劑泄漏，所述調色劑擔載輥在其表面具有規則地配置的多個凸部和包圍該凸部的凹部，所述多個凸部各自的頂面相互構成同一圓筒面的一部分，當將各凸部的所述頂面的周圍中的伴隨所述調色劑擔載輥的旋轉的移動方向上位于最前端的部分定義為該凸部的前端部時，在所述調色劑擔載輥旋轉一周期間，所述各凸部各自的所述前端部所描繪的軌跡彼此在與所述調色劑擔載輥的旋轉軸平行的軸向上的間隔的最大值，小于所述調色劑的體積平均粒徑。
全文摘要
一種表面具有規則的凹凸的調色劑擔載輥的制造方法和使用該調色劑擔載輥的顯影裝置以及圖像形成裝置，防止調色劑附著到密封部件上引起的調色劑泄漏、結膜等問題。在圓筒狀或圓柱狀的輥原材料(400)的外周面上，壓接分別具有相互不同的間距(P1a、P2a)的突起的壓模(901、902)同時使輥原材料旋轉，從而形成螺旋線狀的第一槽(401)和與第一槽交叉的螺旋線狀的第二槽(402)。形成的第一槽(401)的間距(P1b)與第二槽(402)的間距(P2b)的間距比為非整數比。
文檔編號G03G15/08GK101493665SQ20091000270
公開日2009年7月29日 申請日期2009年1月19日 優先權日2008年1月23日
發明者前田將宏, 有賀友洋 申請人:精工愛普生株式會社