CN101320240A - 显影装置,图像形成设备和图像形成系统 - Google Patents

Abstract

一种显影装置，具有：色粉承载部件，其承载具有母粒子和外加到母粒子的粒子状外添剂的色粉，并使用所述色粉对图像承载部件上承载的潜像进行显影，所述色粉承载部件是可转动的，并且在所述色粉承载部件的表面上规则地设置有凸部，以及调节部件，其通过在接触部与所述色粉承载部件的表面相接触来调节所述表面上承载的色粉量，设置所述调节部件，以使所述调节部件的纵向沿所述色粉承载部件的轴向，并且所述调节部件沿横向和厚度方向的前缘面向所述色粉承载部件的转动方向的上游侧；其中在将所述色粉的体积平均粒度设定为色粉粒度A，将所述外添剂的体积平均粒度设定为外添剂粒度B，将所述凸部的十点平均粗糙度设定为凸出粗糙度C，并且将所述调节部件的前缘面向所述凸部时所述前缘与所述凸部之间的距离设定为距离D的情况下，色粉粒度A、外添剂粒度B、凸出粗糙度C和距离D之间的关系为凸出粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A。

Description

显影装置，图像形成设备和图像形成系统

本申请要求2007年5月30日提交的日本专利申请No.2007-144066的优先权，将其合并在此作为参考。

技术领域

本发明涉及显影装置，图像形成设备和图像形成系统。

背景技术

诸如激光束打印机等的图像形成设备是众所周知的。例如，这种图像形成设备包括用于承载潜像的图像承载部件、以及使用色粉(toner)对图像承载部件上承载的潜像(latent image)进行显影的显影装置。在从计算机等外部装置发送来图像信号等的情况下，图像形成设备通过使用显影装置对图像承载部件上承载的潜像进行显影，在图像承载部件上形成色粉图像。然后，图像形成设备将该色粉图像转移到介质，最终在介质上形成图像。

显影装置具有：色粉承载部件，其承载色粉并使用色粉对图像承载部件上承载的潜像进行显影；以及调节部件，其与色粉承载部件表面上的接触部相接触，以调节该表面上承载的色粉量。色粉承载部件具有在其表面上规则设置的凸部，并在凸部和表面上除凸部之外的其他部件中承载色粉。调节部件设置为其纵向沿色粉承载部件的轴向，并且其横向和厚度方向上的前缘面向色粉承载部件沿旋转方向的上游侧。在该显影装置中，在调节部件调节色粉承载部件上承载的色粉之后，提供色粉以对图像承载部件上的潜像进行显影。

专利文献1：JP-A-2006-259384

专利文献2：JP-A-2003-57940

此外，在一些情况下，使用具有缓慢电荷累积(charging rise)的色粉(其带电量达到饱和电荷量需要花费一定时间的色粉)，作为该图像形成设备中的色粉。在使用该色粉对潜像进行显影时，由于电荷累积缓慢，所以可能发生所谓显影记忆(development memory)的现象。这种现象的发生是导致图像质量下降的原因之一。

因此，为了抑制上述显影记忆，提出了一种系统，其中使用在色粉承载部件表面上除了凸部之外的其他部分上承载的色粉对潜像进行显影。通过使调节部分与色粉承载部件相接触，从而在调节部件的前缘面向色粉承载部件的凸部的情况下该前缘与凸部之间的距离小于色粉的体积平均粒度(particle size)，就可以实现该系统。

但是，对于以上描述，很难将色粉承载在凸部上，并且调节部件的接触部可能与凸部直接接触而两者之间没有插入色粉。在接触部与凸部直接接触的情况下，接触部与凸部紧密粘附，这是不希望的。由于该原因，在转动期间，色粉承载部件和接触部之间可能出现异常声音等问题。

发明内容

鉴于上述问题，设计了本发明，其优点在于适当地防止了图像质量的下降，并使调节部件与色粉承载部件适当地接触。

本发明用于解决上述问题的主要方面包括：

一种显影装置，具有：

色粉承载部件，其承载具有母粒子和外加到母粒子的粒子状外添剂的色粉，并使用所述色粉对图像承载部件上承载的潜像进行显影，所述色粉承载部件是可转动的，并且在所述色粉承载部件的表面上规则地设置有凸部，以及

调节部件，其通过在接触部与所述色粉承载部件的表面相接触来调节所述表面上承载的色粉量，设置所述调节部件，以使所述调节部件的纵向沿所述色粉承载部件的轴向，并且所述调节部件沿横向和厚度方向的前缘面向所述色粉承载部件的转动方向的上游侧；

其中在将所述色粉的体积平均粒度设定为色粉粒度A，将所述外添剂的体积平均粒度设定为外添剂粒度B，将所述凸部的十点平均粗糙度设定为凸出粗糙度C，并且将所述调节部件的前缘面向所述凸部时所述前缘与所述凸部之间的距离设定为距离D的情况下，

色粉粒度A、外添剂粒度B、凸出粗糙度C和距离D之间的关系为凸出粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A.

本发明的其他特征将通过参照附图和阅读本发明的描述而更加清楚。

附图说明

为了全面理解本发明及其优点，参照以下描述和附图，其中：

图1是示出了组成打印机10的主要结构组件的图；

图2是示出了图1中打印机10的控制单元的框图；

图3是显影装置的示意图；

图4是示出了显影装置的主要结构组件的横截面图；

图5是显影辊510的透视示意图；

图6是显影辊510的正面示意图；

图7是示出了包括凸部512和凹部515的形状的示意图；

图8是调节叶片(blade)560和叶片支持部件564的透视图；

图9是示出了调节叶片560的接触部560a与显影辊510相接触的状态的放大示意图；

图10是支架(holder)526的立体视图；

图11是示出了以组装方式将上封口(seal)520、显影辊510、调节叶片560和叶片支持部件564连接到支架526上的透视图；

图12是示出了连接到外壳540上的支架526的透视图；

图13是用于描述显影记忆发生机制的说明图；

图14是用于描述接触部560a与凸部512直接接触而中间无色粉的情况的示意图；

图15是示出了粗糙的凸部512的图；

图16是示出了接触部560a通过外添剂与凸部512接触的示意图；

图17A和17B是用于描述承载在凸部512上的色粉滚动的示意图；

图18是用于描述比较示例的示意图；

图19A到19E是示出了显影辊510在制造过程中的变迁状态的示意图；

图20是用于描述显影辊510的轧制过程(rolling process)的说明图；

图21是用于描述黄色显影装置54的组装方法的流程图；

图22是示出了图像形成系统的外部配置的说明图；以及

图23是示出了图22所示图像形成系统的配置的框图。

具体实施方式

通过本说明书和附图，至少如下内容是清楚的。

一种显影装置，具有：

色粉承载部件，其承载具有母粒子和外加到母粒子的粒子状外添剂的色粉，并使用所述色粉对图像承载部件上承载的潜像进行显影，所述色粉承载部件是可转动的，并且在所述色粉承载部件的表面上规则地设置有凸部，以及

调节部件，其通过在接触部与所述色粉承载部件的表面相接触来调节所述表面上承载的色粉量，设置所述调节部件，以使所述调节部件的纵向沿所述色粉承载部件的轴向，并且所述调节部件沿横向和厚度方向的前缘面向所述色粉承载部件的转动方向的上游侧；

其中在将所述色粉的体积平均粒度设定为色粉粒度A，将所述外添剂的体积平均粒度设定为外添剂粒度B，将所述凸部的十点平均粗糙度设定为凸出粗糙度C，并且将所述调节部件的前缘面向所述凸部时所述前缘与所述凸部之间的距离设定为距离D的情况下，

色粉粒度A、外添剂粒度B、凸出粗糙度C和距离D之间的关系为凸出粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A。采用这种显影装置，可以适当地防止图像质量的下降，并使调节部件与色粉承载部件适当地接触。

此外，在该显影装置中，优选的是：

承载有色粉的凸部和凹部规则地设置在所述色粉承载部件的表面上，

所述凹部是两种螺旋槽部分的底部，所述两种螺旋槽部分相对于所述色粉承载部件的圆周方向的倾角不同，

所述两种螺旋槽部分相互交叉，形成网格图案，

所述凸部是由所述两种螺旋槽部分包围的正方形顶面，以及

所述正方形顶面的两条对角线之一沿着所述圆周方向。

此外，在该显影装置中，优选的是：

在所述凸部上设置小槽，所述小槽是在所述色粉承载部件的处理期间形成的，并沿着所述色粉承载部分的圆周方向。在这种情况下，可以有效防止所述调节部件的接触部与所述色粉承载部件紧密粘附。

此外，在该显影装置中，优选的是：

所述小槽设置为在圆周方向上、所述小槽并未从设置有该小槽的突起的一端连接到另一端。在这种情况下，可以有效防止所述调节部件的接触部与所述色粉承载部件紧密粘附。

此外，在该显影装置中，优选的是：

所述色粉具有外加到母粒子的多种外添剂，以及

所述外添剂粒度B是所述多种外添剂之中具有最大体积平均粒度的外添剂的体积平均粒度。在这种情况下，可以有效防止所述调节部件的接触部与所述色粉承载部件紧密粘附。

此外，在该显影装置中，优选的是：

所述调节部件由橡胶弹性部件构成。在这种情况下，更加有效地实现了使凸部与接触部相接触的效果。

此外，可以实现一种具有显影装置的图像形成设备，所述显影装置包括：

(a)图像承载部件，用于承载潜像，

(b)色粉承载部件，其承载具有母粒子和外加到母粒子的粒子状外添剂的色粉，并使用所述色粉对图像承载部件上承载的潜像进行显影，所述色粉承载部件是可转动的，并且在所述色粉承载部件的表面上规则地设置有凸部，以及

(c)调节部件，其通过在接触部与所述色粉承载部件的表面相接触来调节所述表面上承载的色粉量，设置所述调节部件，以使所述调节部件的纵向沿所述色粉承载部件的轴向，并且所述调节部件沿横向和厚度方向的前缘面向所述色粉承载部件的转动方向的上游侧；

其中在将所述色粉的体积平均粒度设定为色粉粒度A，将所述外添剂的体积平均粒度设定为外添剂粒度B，将所述凸部的十点平均粗糙度设定为凸出粗糙度C，并且将所述调节部件的前缘面向所述凸部时所述前缘与所述凸部之间的距离设定为距离D的情况下，

所述显影装置使得色粉粒度A、外添剂粒度B、凸出粗糙度C和距离D之间的关系为凸出粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A。采用这种图像形成设备，可以适当地防止图像质量的下降，并使调节部件与色粉承载部件适当地接触。

此外，可以实现一种图像形成系统，具有：

(A)计算机，以及

(B)图像形成设备，其可与所述计算机连接，

所述图像形成设备包括显影装置，所述显影装置具有：

(a)图像承载部件，用于承载潜像，

(b)色粉承载部件，其承载具有母粒子和外加到母粒子的粒子状外添剂的色粉，并使用所述色粉对图像承载部件上承载的潜像进行显影，所述色粉承载部件是可转动的，并且在所述色粉承载部件的表面上规则地设置有凸部，以及

(c)调节部件，其通过在接触部与所述色粉承载部件的表面相接触来调节所述表面上承载的色粉量，设置所述调节部件，以使所述调节部件的纵向沿所述色粉承载部件的轴向，并且所述调节部件沿横向和厚度方向的前缘面向所述色粉承载部件的转动方向的上游侧；

其中在将所述色粉的体积平均粒度设定为色粉粒度A，将所述外添剂的体积平均粒度设定为外添剂粒度B，将所述凸部的十点平均粗糙度设定为凸出粗糙度C，并且将所述调节部件的前缘面向所述凸部时所述前缘与所述凸部之间的距离设定为距离D的情况下，

所述显影装置使得色粉粒度A、外添剂粒度B、凸出粗糙度C和距离D之间的关系为凸出粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A。采用这种图像形成系统，可以适当地防止图像质量的下降，并使调节部件与色粉承载部件适当地接触。

图像形成设备的整体配置示例

接下来，使用图1，描述作为图像形成设备的示例的激光束打印机(以下称作“打印机”)的概况。图1是示出了组成打印机10的主要结构组件的图。应该注意，在图1中，箭头指示垂直方向，例如，给纸盘92设置在打印机10的下部，固定单元90设置在打印机10的上部。

如图1所示，根据本发明的打印机10包括带电单元30、曝光单元40、YMCK显影单元50、第一转印单元60、中间转印部件70和清洁单元75，这些单元沿光电导体20的转动方向设置，该光电导体20用作图像承载部件的示例。打印机10还包括第二转印单元80、固定单元90、由液晶板构成并用作向用户发送通知的装置的显示单元95、以及用于控制这些单元等并管理打印机操作的控制单元100。

光电导体20具有圆筒状导电基材和在该导电基材的外周面上形成的光电导层，光电导体20可围绕其中心轴转动。在本实施例中，光电导体20沿顺时针方向转动，如图1箭头所示。

带电单元30是使光电导体20带电的装置，曝光单元40是照射激光束以在带电的光电导体20上形成潜像的装置。例如，曝光单元40包括半导体激光器、多角镜和F-θ透镜，并根据从主机计算机(图中未示出，例如个人计算机或文字处理器)输入的图像信号，向带电的光电导体20上照射调制的激光束。

YMCK显影单元50是使用显影装置中容纳的色粉T对光电导体20上形成的潜像进行显影的装置，色粉T是黑色(black)显影装置51中容纳的黑色(K)色粉、红色(magenta)显影装置52中容纳的红色(M)色粉、青色(cyan)显影装置53中容纳的青色(C)色粉以及黄色(yellow)显影装置54中容纳的黄色(Y)色粉。

通过在安装有四个显影装置51、52、53和54的状态下转动YMCK显影单元50，可以移动这四个显影装置51、52、53和54的位置。具体而言，YMCK显影单元50用四个保持部55a、55b、55c和55d保持四个显影装置51、52、53和54，四个显影装置51、52、53和54可以在保持相对位置不变的同时绕中心轴50a转动。每次完成对应于一页的图像形成时，使显影装置选择性地与光电导体20相对，从而连续地通过使用显影装置51、52、53和54中容纳的色粉T对光电导体20上形成的潜像进行显影。应该注意，四个显影装置51、52、53和54中每一个均可从YMCK显影单元50的保持部中移除。下面更详细地描述显影装置。

第一转印单元60是将光电导体20上形成的单色色粉图像转印到中间转印部件70的装置。当一个接一个地相继转印了四种色粉颜色时，中间转印部件70上形成了全色色粉图像。

中间转印部件70是通过在PET胶片的表面上提供锡蒸气沉积层并在其表面上以分层方式形成半导体涂层而制成的环带(endlessbelt)。以与光电导体20基本相同的圆周速度驱动中间转印部件70转动。

第二转印单元80是将形成在中间转印部件70上的单色色粉图像或全色色粉图像转印到纸、胶片或布等介质上的装置。

固定单元90是将已转印至介质的单色色粉图像或全色色粉图像熔合(fuse)到介质上以将其转化成永久图像的装置。

清洁单元75是设置在第一转印单元60和带电单元30之间的装置，其具有与光电导体20的表面相接触的橡胶清洁叶片76，在第一转印单元60已将色粉图像转印到中间转印部件70上之后，清洁单元75通过用橡胶清洁叶片76刮擦掉色粉，将残留在光电导体20上的色粉T去除。

控制单元100包括主控制器101和单元控制器102，如图2所示。图像信号和控制信号输入主控制器101，单元控制器102根据基于图像信号和控制信号的命令，控制各个单元，以形成图像。

接下来将描述上述配置的打印机10的操作。

首先，当从主机计算机(未示出)通过接口(I/F)112向打印机10的主控制器101输入图像信号和控制信号时，根据来自主控制器101的命令，在单元控制器102的控制下，光电导体20和中间转印部件70转动。当转动时，带电单元30在带电位置上使光电导体20相继带电。

通过光电导体20的转动，光电导体20上已带电的区域进入曝光位置，并由曝光单元40在该区域上形成与第一颜色(例如，黄色Y)相对应的潜像。YMCK显影单元50将容纳黄色(Y)色粉的黄色显影装置54定位在与光电导体20相对的显影位置处。

通过光电导体20的转动，光电导体20上形成的潜像进入显影位置处，并由黄色显影装置54使用黄色色粉对潜像进行显影。由此，在光电导体20上形成黄色色粉图像。

通过光电导体20的转动，光电导体20上形成的黄色色粉图像进入第一转印位置处，并由第一转印单元60将其转印至中间转印部件70。此时，向第一转印单元60施加第一转印电压，该电压具有与色粉T所带电的极性相反的极性。应该注意，在该过程中，光电导体20与中间转印部件70相接触，而第二转印单元80保持与中间转印部件70相分离。

通过使用第二、第三和第四颜色的显影装置，顺序地重复上述过程，以叠加方式向中间转印部件70转印对应于各个图像信号的四色色粉图像。由此，在中间转印部件70上形成全色色粉图像。

通过中间转印部件70的转动，在中间转印部件70上形成的全色色粉图像到达第二转印位置，并由第二转印单元80将其转印到介质上。应该注意，该介质是经由给纸辊94和配准辊96从给纸盘92传输至第二转印单元80的。此外，当执行图像转印操作时，使第二转印单元80压住中间转印部件70，同时向第二转印单元80施加第二转印电压。

由固定单元90向转印到介质上的全色色粉图像加热并加压，从而使该图像熔合到介质上。

另一方面，在光电导体20通过了第一转印位置之后，由清洁单元75支持的清洁叶片76将粘附在光电导体20表面上的色粉T刮擦掉，并准备使光电导体20带电，以形成下一潜像。刮擦掉的色粉T收集在清洁单元75的剩余色粉收集器中。

控制单元总览

接下来将参照图2描述控制单元100的配置。控制单元100的主控制器101经由接口112与主机计算机电连接，并具有用于存储从主机计算机输入到主控制器101中的图像信号的图像存储器113。单元控制器102与设备主体的每个单元(即，带电单元30、曝光单元40、YMCK显影单元50、第一转印单元60、清洁单元75、第二转印单元80、固定单元90和显示单元95)电连接，通过接收从这些单元中设置的传感器来的信号，检测这些单元的状态，并根据从主控制器101输入的信号，对每个单元进行控制。

显影装置的配置示例

接下来使用图3到12对显影装置的配置示例进行描述。图3是显影装置的示意图。图4是示出了显影装置的主要结构组件的横截面图。图5是显影辊510的透视示意图。图6是显影辊510的正面示意图。图7是示出了包括凸部512和凹部515的形状的示意图，图7中下部的图示出了图7上部图中A-A横截面的横截面形状。图8是调节叶片560和叶片支持部件564的透视图。图9是示出了调节叶片560的前缘560b与显影辊510相接触的状态的放大示意图。图10是支架526的透视图；图11是示出了以组装方式将上封口20、显影辊510、调节叶片560和叶片支持部件564连接到支架526上的透视图。图12是示出了连接到外壳540上的支架526的透视图。应该注意，图4所示的横截面视图示出了沿垂直于图3所示纵向的平面而截取的显影装置横截面。此外，在图4中，和图1一样，箭头指示垂直方向，例如，显影辊510的中心轴位于比光电导体20的中心轴低的位置处。此外，在图4中，示出了黄色显影装置54位于显影位置，该位置与光电导体20相对。此外，在图5到图7和图9中，为了使附图更易理解，凸部512等不是按照比例绘制的。此外，分别用箭头示出了图8中调节叶片560的纵向和横向以及图9中调节叶片560的横向和厚度方向。

YMCK显影单元50具有容纳黑色(K)色粉的黑色显影装置51、容纳红色(M)色粉的红色显影装置52、容纳青色(C)色粉的青色显影装置53以及容纳黄色(Y)色粉的黄色显影装置54。但是，因为每个显影装置的配置相同，所以以下只描述黄色显影装置54。

黄色显影装置54包括作为色粉承载部件示例的显影辊510、上封口520、色粉容器530、外壳540、色粉供给辊550、作为调节部件示例的调节叶片560、支架526等。

显影辊510承载色粉T，并通过转动至与光电导体20相对的显影位置来传输色粉，使用色粉T(在显影辊510上承载的色粉T)对光电导体20上承载的潜像进行显影。显影辊510是由铝合金或铁合金等制成的部件。显影辊510包括其中心区域510a的表面上的凸部512和非凸部513，非凸部513具有侧部514和凹部515。如图5到图7所示，这些规则地设置在显影辊510的表面上。应该注意，在本实施例中，每个凸部512和非凸部513(侧部514和凹部515)都作为用于承载色粉T的色粉承载部件。显影辊510使用在凸部512、侧部514和凹部515上承载的色粉T对光电导体20上承载的潜像进行显影。

凸部512是中心区域510a内的最高区域，并且是呈正方形平面形状的顶面，如图7的上部图所示。正方形凸部512一边的长度L1(见图7下部图)大约是50μm。凸部512的正方形的两条对角线形成在中心区域510a的表面上，以分别沿显影辊510的转动轴方向和圆周方向对齐。

在本实施例中，非凸部513由沿不同方向缠绕显影辊的第一槽部分516和第二槽部分518构成。这里，第一槽部分516是纵向沿着图6中符号X所示方向的螺旋槽，第二槽部分518是纵向沿着图6中符号Y所示方向的螺旋槽。因此，第一槽部分516和第二槽部分518彼此交叉，形成网格形状，并且凸部512由第一槽部分516和第二槽部分518包围。应该注意，对于两个槽部分而言，由其纵向与显影辊510的转动轴方向形成的锐角大约是45度(见图6)。此外，槽部分的槽宽L2(换言之，彼此相邻的凸部512之间的距离，见图7下部图)等于凸部512一边的长度L1，大约是50μm。

侧部514是将凸部512与凹部515相连的斜面，如图7上部图所示，对应于上述正方形凸部512的四边而设置四个侧部514。如图5到图7所示，在显影辊510的中心区域510a的表面上，以网状方式规则地设置有凸部512和四个侧部514的(成组)的许多实例。

凹部515对应于非凸部513(即，第一槽部分516和第二槽部分518)的底部，是中心区域510a的最低区域。如图5到图7所示，围绕凸部512和四边上的四个侧部514，以网状方式规则地形成凹部515。应该注意，如图7所示，凹部515(非凸部513)相对于凸部512的深度d(沿显影辊510的径向，从凸部512到凹部515的长度)大约是8μm。在显影辊510中，形成凸部512和凹部515，以使在显影辊510中设置的所有凹部515之间深度d是均一的。在本实施例中，色粉T是颗粒状(粒子状)的，色粉T的体积平均粒度大约是4.6μm，因此色粉T的体积平均粒度小于凹部515的深度d。

此外，对具有上述凸部512、侧部514和凹部515的中心区域510a的表面进行化学(electroless)Ni-P电镀(plating)。

此外，显影辊510具有轴部510b，由于采用支架526的显影辊支持部526b(这在稍后描述，图11)经由轴承576对轴部510b进行支持，所以显影辊510被可转动地支持着。如图4所示，显影辊510沿着与光电导体20的转动方向(图4中顺时针方向)相反的方向(图4中逆时针方向)转动。

此外，在黄色显影装置54与光电导体20相对的状态下，显影辊510和光电导体20之间有间隙。即，在显影辊510上承载的色粉T未与光电导体20接触的非接触状态下，黄色显影装置54对光电导体20上形成的潜像进行显影。

通过将由树脂制成的多个集成塑模的外壳部(即，上外壳部542和下外壳部544)焊接在一起，制成外壳540。在外壳540内部形成用于容纳色粉T的色粉容纳部件530。通过从内壁向内凸出的、用于分隔色粉T的分隔壁545将划分色粉容纳部件530分成两个色粉容纳部，即，第一色粉容纳部530a和第二色粉容纳部530b。第一色粉容纳部530a和第二色粉容纳部530b在上部彼此连通，在图4所示状态下，由分隔壁545调节色粉T的移动。此外，如图4所示，外壳540(即，第一色粉容纳部530a)在其下部具有开口572，并且显影辊510设置为面向该开口572。

色粉供给辊550放置在上述第一色粉容纳部530a上，并向显影辊510提供第一色粉容纳部530a中容纳的色粉T。色粉供给辊550由例如聚氨酯泡沫制成，并在弹性变形状态下与显影辊510相接触。色粉供给辊550可绕其中心轴转动，通过转动，将色粉T传输至与显影辊510相接触的接触位置。然后，在该接触位置，由于色粉供给辊550与显影辊510，色粉T摩擦带电，并且由此带电的色粉T粘附到显影辊510上，并适当地承载在显影辊510上。这样，色粉供给辊550向显影辊510提供了色粉T。

应该注意，色粉供给辊550沿着与显影辊510的转动方向(图4中逆时针方向)相反的方向(图4中顺时针方向)转动。此外，色粉供给辊550不仅具有向显影辊510提供色粉T的功能，还具有在显影之后从显影辊510刮擦掉残留在显影辊510上的色粉T的功能。

沿转动轴方向与显影辊510相接触的上封口520允许将通过显影位置之后残留在显影辊510上的色粉T移动到外壳540中，并限制外壳540内部的色粉T移动到外壳540的外部。上封口520是由聚乙烯膜等制成的封口。上封口520由稍后所述的支架526的上封口支持部526a支持，并放置为其纵向沿着显影辊510的转动轴方向(图11)。

此外，在上封口支持部526a与上封口520的表面之间，以压缩状态设置有由例如Moltopren等的弹性部件制成的上封口推进(urging)部件524，其中所述表面在与接触显影辊510的接触表面520的相对侧(该表面也称作“相对表面520c”)。上封口推进部件524通过利用其推进力将上封口520朝着显影辊510推进，使上封口520压住显影辊510。

调节叶片560在接触部560a处与显影辊510相接触，以使从显影辊510转动轴方向上的一个端部到另一端部，调节叶片560的纵向沿着显影辊510转动轴方向，并且调节叶片560调节显影辊510(凸部512和非凸部513)上承载的色粉T的量，此外，向显影辊510上承载的色粉T施加电荷。

调节叶片560由作为橡胶弹性体示例的硅树脂橡胶或聚氨酯橡胶等构成，如图4和8所示，调节叶片560由叶片支持部件564支持。叶片支持部件564由薄板564a和薄板支持部564b制成，并沿其横向在其一端564d(即，在薄板564a一侧的一端)支持调节叶片560。薄板564a由磷青铜或不锈钢等制成，具有弹性特性。薄板564a直接支持调节叶片560，并用其推进力使调节叶片560压住显影辊510。薄板支持部564b是沿叶片支持部件564横向设置在另一端564e上的金属板，在与制成调节叶片560的一侧相对的薄板564a的一端处支持该薄板564a的状态下，该薄板支持部564b与薄板564a连接。调节叶片560和薄板支持部564b都连接到调节叶片支持部526c，其中薄板支持部564b的纵向端部564c由稍后所述的支架526的调节叶片支持部526c支持。

此外，如图9所示，放置调节叶片560，以使调节叶片560沿横向和厚度方向的前缘560b面向显影辊510转动方向上的上游侧。即，调节叶片560处于所谓的反接触。

此外，如图9所示，前缘560b未与显影辊510接触，与显影辊510接触的接触部560a位于与前缘560b分离的位置。此外，在本实施例中，在前缘560b与转动的显影辊510的凸部512和凹部515中的凸部512相对的状态下(图9示出了该状态，其中显影辊510转动，前缘560b变为与凸部512相对，与凸部512的顶部相对的区域由符号512a指示)，从前缘560b到凸部512的距离g非常小(换言之，当从前缘560b朝着图4中符号C所示的显影辊510的横截面中心绘制虚拟线时，距离g对应于从虚拟线和凸部512的交叉处到前缘560b的长度)。具体而言，距离g大约是2μm，该值小于色粉T的体积平均粒度(大约4.6μm).

此外，如图11所示，在沿调节叶片560的纵向的外侧上设置有端封口574。端封口574由非纺织织物制成，并沿显影辊510的圆周表面，在沿该圆周表面的转动轴方向上的端部，与显影辊510接触，从而防止色粉T从圆周表面和外壳540之间的空间漏出。

支架526是在其上组装了显影辊510等多种部件的金属部件。如图10所示，支架526包括沿支架526的纵向(即，显影辊510的转动轴方向)放置的上封口支持部526a、沿上封口支持部526a的纵向(即转动轴方向)在外部设置并与纵向(即转动轴方向)交叉的显影辊支持部526b、以及与显影辊支持部526b交叉并面向上封口支持部526a的纵向上的端部的调节叶片支持部526c。

如图11所示，上封口520由上封口支持部526a在其横向端部520a(图4)处支持，显影辊510由显影辊支持部526b在其一端支持。此外，由调节叶片支持部526c在叶片支持部件564的纵向端部564c处支持调节叶片560和叶片支持部件564。通过将调节叶片560和叶片支持部件564用螺丝固定到调节叶片支持部526c中，将调节叶片560和叶片支持部件564固定在支架526上。这样，将其上以组装方式连接了上封口520、显影辊510、调节叶片560和叶片支持部件564的支架526通过外壳封口546(图4)连接到上述外壳540上，如图12所示，该外壳封口546用于防止色粉T从支架526和外壳540支架之间漏出。

在这样配置的黄色显影装置54中，色粉供给辊550向显影辊510提供色粉容器530中容纳的色粉T。在提供期间，色粉T由于色粉供给辊550和显影辊510而摩擦带电，由此带电的色粉T粘附到显影辊510上，并适当地承载在显影辊510上。随着显影辊510的转动，承载在显影辊510上的色粉T到达调节叶片560，由调节叶片560调节色粉T的量，并使色粉T进一步摩擦带电。由于显影辊510进一步转动，显影辊510上的色粉T被带到与光电导体20相对的显影位置处，在显影位置处，在交流电场下提供色粉T，以对光电导体20上形成的潜像进行显影。由于显影辊510进一步转动而通过了显影位置的显影辊510上的色粉T通过上封口520，并被收集到显影装置中，而没有被上封口520刮擦掉。此外，色粉供给辊550刮擦掉仍然残留在显影辊510上的色粉T。

显影记忆发生的机制

如在“本发明要解决的问题”章节中描述的，在打印机10中使用具有缓慢电荷累积的色粉(带电量达到饱和电荷量需要花费一定时间的色粉)的情况下，由于电荷累积缓慢，可能发生所谓的显影记忆的现象。这里，使用图13，描述显影记忆发生的机制。图13是用于描述显影记忆发生的机制的说明图。

如上所述，色粉是由于色粉供给辊550和显影辊510而摩擦带电的，由此带电的色粉粘附到显影辊510上，并承载在显影辊510上。接着，在调节叶片560使色粉进一步摩擦带电之后，承载在显影辊510上的色粉到达与光电导体20相对的显影位置处，在显影位置处提供色粉，以对潜像进行显影。即，当显影辊510转动一周时执行如下过程：使用色粉供给辊550使色粉带电并提供色粉的过程(使色粉承载在显影辊510上)，使用调节叶片560使色粉T带电的过程，以及对光电导体20上的潜像进行显影的过程。这些过程由转动多周的显影辊510执行多次。然后，例如，在显影辊510的第n周转动中通过执行上述过程序列而在光电导体20上形成的色粉图像、以及在显影辊510的第n+1周转动中通过执行上述过程序列而在光电导体20上形成的色粉图像沿光电导体20的圆周方向排列。

这里，在本章节中，将在涉及如下内容的情况下检查上述显影辊510的处理：在显影辊510的第n周转动中通过执行上述过程序列，对表示字母“O”的潜像进行显影并在光电导体20上形成表示字母“O”的色粉图像，以及在显影辊510的第n+1周转动中通过执行上述过程序列，对潜像进行显影而在光电导体20的整个表面上形成半色调图像。通过检查上述处理，显影记忆发生的机制将清楚可见。

当在显影辊510的第n周转动中通过执行上述显影处理对表示字母“O”的潜像进行显影时，在承载在显影辊510上的色粉中，形成色粉图像所消耗的色粉是显影辊510面向潜像的部分上承载的色粉。因此，在显影辊510的第n周转动中完成显影处理之后，该面向部分不再承载有色粉。另一方面，并未消耗显影辊510上未面向潜像的部分上承载的色粉，从而在完成显影处理之后，非面对部分上仍然承载有色粉。这样，当完成显影辊510的第n周转动中的上述过程序列时，在显影辊510上产生了未承载色粉的第一区域(该第一区域的形状是字母“O”)和承载有色粉的第二区域。

然后，由于显影辊510转动，第一区域和第二区域最终会到达与色粉供给辊550相接触的接触位置，在显影辊510的第n+1周转动中的上述过程序列开始。换言之，在接触位置，使用色粉供给辊550的第n+1周转动来执行色粉带电和提供的过程。

这里，第二区域上已承载有色粉，由于执行了第n周转动中使用色粉供给辊550使色粉带电并提供色粉的过程，并执行了第n周转动中使用调节叶片560使色粉带电的过程，所以该色粉处于带电充足的状态。然后，通过执行该处理，使色粉进一步带电(而不由色粉供给辊550刮擦掉)，因而进一步增加了色粉粘附到显影辊510上的粘附性。结果，在继续承载在显影辊510上的同时，向调节叶片560传输该色粉，以执行下一步处理。

另一方面，因为第一区域未承载色粉，所以重新向第一区域提供色粉容器530中容纳的色粉。这里，该色粉不同于第二区域色粉，第二区域色粉由于执行了第n周转动中的色粉带电过程而带电充足，而这里的色粉带电不足。然后，在该处理中，由色粉供给辊550和显影辊510使色粉摩擦带电，但是在色粉具有缓慢电荷累积特性(带电量达到饱和电荷量需要花费一定时间的色粉)的情况下，在摩擦带电期间，色粉无法适当地承载在显影辊510上(也可以说，色粉供给辊550没有充分地执行第一区域中的色粉供给)。

然后，在未适当承载色粉的第一区域和适当承载有色粉的第二区域到达调节叶片560，以执行第n+1周转动中使用调节叶片560使色粉带电的过程，之后，第一和第二区域到达面向光电导体20的显影位置。这里，通过执行第n+1周转动的显影处理并对潜像进行显影，在光电导体20的整个表面上形成半色调图像。但是，第二区域上适当地承载有色粉，第一区域上未适当地承载色粉，从而通过对面向第一区域的潜像显影而形成的半色调图像的浓度比通过对面向第二区域的潜像显影而形成的半色调图像的浓度低。

图13示出了这种状况(两种浓度之差)。图13示出了在显影辊510的第n周转动中通过执行上述过程序列而在光电导体20上形成的表示字母“O”的色粉图像、以及在显影辊510的第n+1周转动中通过执行上述过程序列而在光电导体20上形成的半色调图像。在图13中，示出了在光电导体20上形成的色粉图像在光电导体20的圆周表面上，该圆周表面是示意性地展开的，并且用箭头指示光电导体20的圆周方向和轴向。图13所示的长度L与显影辊510的圆周表面的一周转动的长度相对应。

图13示出了通过对面向第一区域的潜像显影而形成的半色调图像(在图13中由附图符号A1指示)的浓度比通过对面向第二区域的潜像显影而形成的半色调图像(在图13中由附图符号A2指示)的浓度低的状况。此外，因为如上所述，第一区域的形状是字母“O”，所以通过对面向第一区域的潜像显影而形成的低浓度半色调图像的形状也是字母“O”。即，发生了显影记忆的现象，其中通过执行第n周转动中的上述过程序列而在光电导体20上已形成的色粉图像的形式出现在通过执行第n+1周转动中的上述过程序列而在光电导体20上形成的半色调图像上。

这样，在打印机10中使用具有缓慢电荷累积的色粉的情况下，很可能发生由于电荷累积缓慢而引起的显影记忆。

相反，在使用具有快速电荷累积的色粉的情况下，在第n+1周转动中的色粉带电和提供的过程中由色粉供给辊550和显影辊510使色粉摩擦带电的同时，也使色粉适当地承载在显影辊510上的第一区域中，因此通过对面向第一区域的潜像显影而形成的半色调图像的浓度与通过对面向第二区域的潜像显影而形成的半色调图像的浓度基本上相同。在这种情况下，抑制了显影记忆的发生。

关于根据本实施例的色粉结构以及色粉结构与显影记忆发生程度之间的关系

如上所述，在打印机10中使用具有缓慢电荷累积的色粉的情况下，很可能发生由于电荷累积缓慢而引起的显影记忆。因为色粉电荷累积的速度与色粉结构相联系，所以在色粉结构与显影记忆发生程度之间存在有规律的关系。

这里，首先描述根据本实施例的色粉结构，即，根据本实施例在打印机10中使用的色粉。然后，检查根据本实施例的色粉结构与显影记忆发生程度之间的关系。

关于根据本实施例的色粉的结构

1)关于色粉粒度

对于根据本实施例在打印机10中使用的色粉，重点是为了达到最后获得的图像的良好的图像质量(提高点可再现性)，将色粉粒度设定为小于常规使用的色粉粒度(体积平均粒度大于5μm)(即，这里的体积平均粒度不大于5μm)。具体而言，如上所述，体积平均粒度Ave是大约4.6μm。此外，3σ值(即通过从体积平均粒度Ave中减去色粉粒度分布的标准偏差σ的3倍所获得的值)以及通过向体积平均粒度加上色粉粒度分布的标准偏差σ的3倍所获得的值分别是大约2.3μm和6.9μm。

应该注意，体积平均粒度是通过在粒度为Ri(i＝1到n)的色粉的体积占有率分别为Pi(i＝1到n，从P1到Pn的总和是1)的情况下，从i＝1到n的Ri和Pi乘积的总和而计算的值。此外，标准偏差σ是方差的平方根，该方差是对从i＝1到n时Ri(i＝1到n)与Ave之差的平方值与Pi的乘积进行总和而计算的值。

2)关于色粉的圆形度

重点是根据本实施例在打印机10中使用的色粉在第一转印和第二转印中的可转印性，色粉的圆形度大于(接近完美圆形，圆形度不小于0.950)常规使用的色粉的圆形度(该圆形度小于0.950)。具体而言，圆形度大约是0.960到0.985。

3)关于电荷控制剂(CCA)

根据本实施例在打印机10中使用的色粉不包含电荷控制剂(CCA)。

典型的色粉制造方法包括粉碎技术和聚合技术。但是，因为聚合技术更适合制造粒度较小的色粉，并适合制造具有高圆形度的色粉，所以使用聚合技术制造根据本实施例的色粉。由于在使用聚合技术作为色粉制造方法的情况下，如果包括有电荷控制剂(CCA)，则可能出现困难，所以在本实施例中，色粉不包含电荷控制剂(CCA)。

应该注意，可应用的聚合技术的示例包括悬浮聚合和乳液聚合。在悬浮聚合技术中，通过在搅拌的同时，向包含悬浮稳定剂(水溶性分子和水溶性较差的无机物质)的水相中添加并单体复合物(其中已溶解或分散有可聚合单体、着色剂(着色颜料)、隔离剂(release agent)、以及另外地，需要时的染料、聚合引发剂、交联剂和其他添加剂)，然后形成粒状并聚合，可以形成具有所需粒度的有色色粉粒子(母粒子)。在乳液聚合技术中，通过在水中分散单体和隔离剂、以及另外地，需要时的聚合引发剂、乳化剂(表面活性剂)等，并进行聚合，然后在凝集过程中添加着色剂(着色颜料)和凝集剂(电解质)等，可以形成具有所需粒度的有色色粉粒子(母粒子)。

使用乳液聚合技术制造根据本实施例的色粉，以下描述上述四种颜色(黑色色粉、红色色粉、青色色粉和黄色色粉)中青色色粉的基于乳液聚合技术的制造方法。

首先，将由80质量份的作为单体的苯乙烯单体、20质量份的丙烯酸丁酯和5质量份的丙烯酸组成的单体混合物加入到含水混合物中，所述含水混合物具有105质量份的水、1质量份的非离子乳化剂(由Dai-ichi Kogyo Seiyaku生产的Emulgen950)、1.5质量份的阴离子乳化剂(由Dai-ichi Kogyo Seiyaku生产的Neogen R)和作为聚合引发剂的0.55质量份的过硫酸钾，然后，在氮气流中搅伴该混合物的同时，在70℃下对混合物进行8个小时的聚合。在聚合反应之后，进行冷却，从而获得粒度为0.25μm的奶白树脂乳液。

接下来，将200质量份的树脂乳液、20质量份的聚乙烯蜡乳液(Sanyo Chemical Industries Ltd.生产的，作为隔离剂)和作为着色剂的25质量份的酞青蓝分散到0.2升的水中，该水中含有作为表面活性剂的0.2质量份的十二烷基苯磺酸钠。然后加入二乙胺，将pH调整到5.5，然后在搅拌混合物的同时，加入0.3质量份的作为电解质的硫酸铝，然后通过使用搅拌装置(T.K HOMO混合器)进行高速搅拌，以进行分散。

此外，与40质量份的水一起加入40质量份的苯乙烯单体、10质量份的丙烯酸丁酯和5质量份的水杨酸锌，并在氮气流中搅拌的同时以相似方式将其加热到90℃，然后加入过氧化氢水，并进行聚合3个小时，从而生长出粒子。在停止聚合之后，将温度升高到95℃，同时将pH调整到5或更大，并保持5个小时，以提高缔合粒子的结合强度。此后，对得到的粒子进行漂洗，然后对粒子进行45℃下10个小时的真空干燥，从而得到青色色粉母粒子(着色色粉粒子)。

通过混合由此获得的着色色粉粒子和外添剂(具体是稍后描述的二氧化硅和二氧化钛)，将外添剂外加到着色色粉粒子上，由此获得体积平均粒度是4.6μm的青色色粉。

4)关于着色剂(着色颜料)

考虑到根据本实施例在打印机10中使用的色粉，其色粉的粒度小，色粉中含有的着色剂(着色颜料)的量大于(即，不小于10wt％)常规使用的色粉中含有的着色剂(着色颜料)的量(小于10wt％)。即，在色粉粒度较小的情况下，最后粘附到纸等介质上的色粉的量较小，从而图像的浓度趋于较浅。因此，为了对此进行补偿，在本实施例中包括更多着色剂(着色颜料)。

关于色粉结构和显影记忆发生程度之间的关系

根据本实施例的色粉具有在上述章节1到4中描述的特性。由于色粉具有这些特性，在使用该色粉的根据本实施例的打印机10中易于发生显影记忆。

即，当色粉粒子变小时，色粉的饱和电荷量变高，从而色粉电荷累积变得更慢。此外，因为色粉不含有电荷控制剂(CCA)，所以无法实现用于提高色粉电荷累积速度的电荷控制。此外，因为有大量着色剂(色素)，所以无论如何，色粉电荷累积也较慢。

因此，在根据本实施例的打印机10中，色粉电荷累积缓慢，因此易于发生显影记忆。

此外，在色粉的圆形度较小的情况下，色粉更易粘附到显影辊510上，因此即使色粉电荷累积缓慢，也可以略微减轻上述涉及第一区域中色粉承载的不适当程度。因此，通过对面向第一区域的潜像显影而形成的半色调图像的浓度与通过对面向第二区域的潜像显影而形成的半色调图像的浓度之间的差异非常小，稍微阻止了显影记忆的发生。但是，因为根据本实施例的色粉具有高圆形度，所以无法期望在该情况下对上述内容有所帮助，由此在本实施例中更易发生显影记忆。

外添剂综述

接下来，描述外加到色粉母粒子的外添剂。

向母粒子外加外添剂的主要目的是为了提高色粉的流动性和促进电荷稳定。在本实施例中，向母粒子(着色色粉粒子)外加四种外添剂。这四种外添剂是分别具有不同体积平均粒度的外添剂，具体是体积平均粒度为15nm(纳米)的二氧化硅(以下称作15nm二氧化硅)、体积平均粒度为30nm的二氧化钛、体积平均粒度为50nm的二氧化硅(以下称作50nm二氧化硅)和体积平均粒度为500nm的二氧化硅(以下称作500nm二氧化硅)。外加到母粒子的15nm二氧化硅的量(外加量)是1.0wt％，二氧化钛的外加量是1.0wt％，50nm二氧化硅的外加量是1.0wt％，500nm二氧化硅的外加量是0.5wt％。

通过在例如Henschel混合器等的混合桶中与母粒子混合，将这四种外添剂外加到母粒子。在混合桶设置有搅拌叶片等，以混合母粒子和外添剂，通过仅在预定时间内转动搅拌叶片，将外添剂外加到母粒子上。在本实施例中，按照以下顺序将这四种外添剂混合到母粒子中。初始，向混合桶注入50nm二氧化硅(1.0wt％)并与母粒子混合20秒(即，搅拌叶片转动20秒)。接着，向混合桶注入15nm二氧化硅(1.5wt％)和二氧化钛(1.0wt％)并再混合30秒(在该30秒中，也混合先前注入的50nm二氧化硅)。最后，向混合桶注入500nm二氧化硅(0.5wt％)并再混合10秒。

对于具有外加到母粒子的外添剂的色粉而言，在使用显影装置51、52、53和54期间，有时外添剂会与母粒子相分离。外添剂的体积平均粒度越大，外添剂越容易与母粒子发生分离。因此，在这四种外添剂中，具有最大体积平均粒度的500nm二氧化硅易于分离。此外，外添剂与母粒子的分离也与混合桶中外添剂和母粒子的混合时间有关系，外添剂的混合时间越短，越容易与母粒子相分离。如上所述，四种外添剂中，500nm二氧化硅是最后与母粒子混合的，其混合时间也比其他外添剂的混合时间短。因此，相比于其他外添剂，500nm二氧化硅更易与母粒子分离。

调节叶片560的调节状态对显影记忆的抑制效果

如图9所示，设定根据本实施例的调节叶片560的调节状态，以使调节叶片560的前缘560b面向显影辊510的转动方向上的上游侧，并使前缘560b面向显影辊510的凸部512时从前缘560b到凸部512的距离g(大约2μm)小于色粉体积平均粒度(大约4.6μm)。这样，可以有效抑制前述显影记忆的发生。下面对这一点进行更加详细的描述。

如上所述，色粉T由于色粉供给辊550和显影辊510而摩擦带电并承载在显影辊510上，随着显影辊510的转动，色粉T到达调节叶片560，由调节叶片560调节色粉的量，并使色粉T进一步摩擦带电。

这里，在距离g(大约2μm)小于色粉体积平均粒度(大约4.6μm)的情况下，在已承载在显影辊510的凸部512上的色粉随着显影辊510的转动而到达调节叶片560的情况下，凸部512上承载的具有该体积平均粒度的色粉无法通过前缘560b与相对区域512a之间的(2μm)间隙(撞到前缘560b之后回弹)，从而无法到达面向光电导体20的显影位置。

另一方面，当关注于凹部515上承载的色粉时，该色粉体积平均粒度(大约4.6μm)小于凹部515的深度d(大约8μm)，从而凹部515上承载的具有该体积平均粒度的色粉能够通过前缘560b与相对区域512a之间的(2μm)间隙，并且到达面向光电导体20的显影位置。

结果，在面向光电导体20的显影位置处，凸部512和凹部515上承载的色粉的状况如下。即，能够通过前缘560b与相对区域512a之间的(2μm)间隙的粒度非常小的色粉(该色粉的量很小)承载在凸部512上。另一方面，粒度不同的色粉(主要是具有上述体积平均粒度的色粉)承载在凹部515上。大量色粉承载在凹部515上，从而覆盖全部凹部515。

接下来，描述为什么在调节叶片560执行上述调节时可以适当地抑制显影记忆的发生并防止图像的图像质量下降。

当显影辊510的第n周转动的显影处理结束时，第一区域中未承载色粉，对于第一区域，在第n+1周转动中使用色粉供给辊550，在色粉的带电和供给过程中重新提供色粉容器530中容纳的色粉。已描述了在向第一区域重新提供的色粉是具有缓慢电荷累积特性的色粉的情况下，当通过色粉供给辊550和显影辊510执行摩擦带电时，色粉无法适当地承载在显影辊510的第一区域上。

这里，第一区域内存在凸部512和凹部515，但是第一区域中色粉承载的不适当程度依据色粉承载在第一区域的凸部512和凹部515中的哪一个上而改变。即，包括凹部515的非凸部513呈杯状，从而容易容纳色粉，因此色粉容易进入非凸部513。已进入非凸部513的色粉在非凸部513内受到挤压，此时产生的凝集力提供了将色粉承载在凹部515中的效果。因此，在凹部515中，即使色粉电荷累积较慢，也可以减轻上述涉及第一区域中色粉承载的不适当程度。相反，对于凸部512而言，无法获得这种效果，所以凹部515中的不适当程度小于凸部512。

由此，在第n+1周转动的显影处理期间，相比于通过对面向第一区域的凸部512的潜像显影而形成的半色调图像的浓度与通过对面向第二区域的凸部512的潜像显影而形成的半色调图像的浓度之间的差异，通过对面向第一区域的凹部515的潜像显影而形成的半色调图像的浓度与通过对面向第二区域的凹部515的潜像显影而形成的半色调图像的浓度之间的差异较小。换言之，在抑制显影记忆发生中，对于凸部512和凹部515，尽可能使用凹部515上承载的色粉对潜像进行显影会更好。

根据上述事实，在本实施例中，距离g小于色粉的体积平均粒度(大约4.6μm)。这样，如上所述，在显影位置处，大量色粉承载在凹部515上，这与凹部512上承载少量色粉相反。通过在该条件下对潜像进行显影，相比于例如在凸部512上承载的色粉量等于在凹部515上承载的色粉量时对潜像进行显影的情况，通过对面向第一区域的潜像显影而形成的半色调图像的浓度与通过对面向第二区域的潜像显影而形成的半色调图像的浓度之间的差异较小。由此，可以抑制显影记忆的发生，并适当地防止最终获得的图像的图像质量下降。

关于在显影辊510与调节叶片560之间产生的异常声音

如上所述，调节叶片560与转动的显影辊510的表面上的接触部560a相接触。对此，可能存在如下风险：当接触部560a与未承载色粉的凸部512相接触时，接触部560a会紧密粘附至凸部512。当接触部560a紧密粘附至凸部512的同时，显影辊510继续转动时，有可能出现产生异常声音之类的问题。特别是在距离g小于色粉体积平均粒度的情况下，更易于产生稍后所述的异常声音。

为了解决这些问题，在根据本实施例的打印机10中，设定了构成色粉的外添剂的体积平均粒度(以下称作外添剂粒度B)、凸部512的十点平均粗糙度Rz(以下称作凸部粗糙度C)以及前缘560b面向凸部512时从前缘560b到凸部512的距离g(以下称作距离D)之间的关系，以使凸部粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D(注意，以下色粉体积平均粒度也称作色粉粒度A)。

接下来，首先描述在距离g小于色粉体积平均粒度的情况下，接触部560a与凸部512之间产生异常声音的机制。然后描述当实现凸部粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D的关系时，为什么可以抑制异常声音的出现。

产生异常声音的机制

如上所述，在距离g(大约2μm)小于色粉体积平均粒度(大约4.6μm)的情况下(即，存在关系：距离D＜色粉粒度A)，凸部512上承载的色粉的量很小。

在凸部512上承载非常少量色粉的情况下，接触部560a与未承载色粉的凸部512直接接触，如图14所示。这里，凸部512是顶面(在图14中，该顶面是接壤面)，接触部560a配置为沿着其宽度与凸部512相接触，因此，当接触部560a与凸部512直接接触时，接触部560a有时紧密粘附至凸部512。特别是因为调节叶片560是聚氨酯橡胶等，由于接触部560a经过弹性变形与凸部512接触，所以接触部560a中与凸部512接触的表面区域趋于变大，接触部560a趋于紧密粘附至凸部512。当显影辊510从图14所述状态(接触部560a紧密粘附至凸部512的状态)开始继续转动(移动凸部512)时，在该转动期间，存在在接触部560a与凸部512之间产生异常声音的风险。应该注意，图14是用于描述接触部560a与凸部512直接接触而中间无色粉的情况的示意图。

应该注意，在接触部560a紧密粘附至凸部512的情况下，不仅出现上述异常声音，也出现使显影辊510转动所需的转矩显著增大的问题。

根据本实施例的显影装置的优点

与上述情况相反，根据本实施例的显影装置51、52、53和54配置为外添剂的体积平均粒度(外添剂粒度B)、凸部512的十点平均粗糙度Rz(凸部粗糙度C)和距离g(距离D)之间的关系是凸部粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D。在这种情况下，接触部560a经由在凸部512上可转动移动的外添剂(外添剂已与色粉相分离)与凸部512相接触，从而抑制了异常声音的产生。下面对此进行详细描述。

根据本实施例的色粉具有母粒子和外加到母粒子的四种外添剂(即，15nm二氧化硅、50nm二氧化硅、500nm二氧化硅和二氧化钛)。虽然在使用显影装置51、52、53和54期间，可能使这些外添剂与母粒子相分离，但是如上所述，四种外添剂中体积平均粒度最大的500nm二氧化硅最易与母粒子相分离。

已与母粒子分离的外添剂(500nm二氧化硅)以与色粉相同的方式承载在显影辊510(凸部512和凹部515)上。对此，凸部512比较粗糙，如图15所示。在该实施例中，凸部512的十点平均粗糙度Rz小于500nm二氧化硅的体积平均粒度(500nm)(凸部粗糙度C＜外添剂粒度B)。因此，在凸部512比较粗糙的区域中(具体而言，图15所示的小槽512b)，已与母粒子分离的500nm二氧化硅的一部分以跳出(jumped-out)的方式(见图17B)夹在中间。这里，小槽512b是沿着显影辊510的圆周方向而设置的，并且是在处理显影辊510(切割处理和滚动处理)时形成的。应该注意，图15是示出了粗糙的凸部512的图。

与色粉不同，在显影辊510转动期间，凸部512(小槽512b)上承载的外添剂(500nm二氧化硅)通过调节叶片560的前缘560b与相对区域512a之间的间隙。这是因为500nm二氧化硅的体积平均粒度(500nm)小于距离g(大约2μm)(外添剂粒度B＜距离D)。应该注意，在本实施例中，外添剂粒度B是指500nm二氧化硅的体积平均粒度，在四种外添剂中，500nm二氧化硅的体积平均粒度最大。

已通过前缘560b与相对区域512a之间并承载在凸部512上的500nm二氧化硅(该500nm二氧化硅中的一些已从凸部512跳出)随着显影辊510的转动而移动，并与调节叶片560的接触部560a相接触。然后，与接触部560a相接触的500nm二氧化硅随着显影辊510的继续转动而转动地移动，同时保持与接触部560a相接触的状态。因此，如图16所示，在500nm二氧化硅滚动的同时，接触部560a经由500nm二氧化硅(图16中圆圈所示)与凸部512相接触。这样，接触部560a与凸部512相接触的表面面积减小，接触部560a不易紧密粘附至凸部512，从而可以抑制在显影辊510转动的情况下出现异常声音。应该注意，图16是示出了接触部560a通过外添剂与凸部512接触的示意图。

这里，如图17A和17B所示，外添剂(500nm二氧化硅)沿着在承载有外添剂的凸部512中形成的小槽512b滚动。具体而言，在图17A中，500nm二氧化硅从下向上滚动。在这一点上，如图17A所示，小槽512b形成为在横跨设置该小槽512b的凸部512的显影辊510的圆周方向上并不从一端连接到另一端(换言之，小槽512b不与侧部514连接)。在这种情况下，承载在小槽512b上并与接触部560a相接触的500nm二氧化硅随着显影辊510的转动而在凸部512上滚动，从而从小槽512b中向上移动(图17B)。然后，随着500nm二氧化硅的滚动移动，与500nm二氧化硅接触的接触部560a沿垂直方向上下移动，并更加有效地防止接触部560a紧密粘附至凸部512。应该注意，图17A和17B是用于描述承载在凸部512上的色粉滚动的示意图。另外注意，图17B是沿图17A的线C-C的横截面图。

在以上描述中，当建立凸部粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D的关系时，已与色粉分离的外添剂(500nm二氧化硅)承载在凸部512的粗糙部分(即，小槽512b)上，并通过前缘560b与相对区域512a之间的间隙。然后，因为调节叶片560的接触部560a经由在小槽512b上滚动的外添剂而与凸部512接触，所以可以防止调节叶片560紧密粘附至凸部512，并可以抑制上述异常声音的出现。

此外，外添剂用作接触部560a与凸部512之间的润滑剂。由于外添剂，减小了显影辊510转动时接触部560a与凸部512之间的摩擦。因此，减小了显影辊510转动时电机上的负载，可以防止使显影辊510转动所需的转矩显著增大。

在以上描述中，通过建立凸部粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D的关系，外添剂(500nm二氧化硅)承载在凸部512的小槽512b上。但是如图18所示，在凸部粗糙度C＞外添剂粒度B的情况下，外添剂(与图16一样，图18中使用圆圈表示)承载在凸部512的小槽512b上。但是，在这种情况下，外添剂进入小槽512b，导致外添剂难以滚动。当外添剂进入小槽512b时，接触部560a与凸部512直接接触而中间无外添剂，从而无法抑制异常声音的出现。图18是用于描述比较示例的示意图。

应该注意，如在章节“调节叶片560的调节状态对显影记忆的抑制效果”中所述，当距离D＜色粉粒度A时，可以有效抑制显影记忆的发生。由此，适当地防止了图像的图像质量下降。相应地，对于根据本实施例的显影装置51、52、53和54，通过建立凸部粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A的关系，可以适当地防止图像的图像质量下降，并使调节叶片560与显影辊510适当接触。

显影装置制造方法

下面，参照图19A到图21，描述显影装置的制造方法。图19A到19E是示出了显影辊510在制造过程中的变迁状态的示意图。图20是用于描述显影辊510的轧制过程的说明图。图21是用于描述黄色显影装置54的组装方法的流程图。应该注意，在制造显影装置期间，首先制造上述外壳540、支架526、显影辊510、色粉供给辊550、调节叶片560等。然后，通过组装这些部件来制造显影装置。在这些部件的制造方法中，首先描述用于制造显影辊510的方法，然后描述组装显影装置的方法。在以下描述中，在黑色显影装置51、红色显影装置52、青色显影装置53以及黄色显影装置54中，以黄色显影装置54为例。

制造显影辊510的方法

参照图19A到图20描述制造显影辊510的方法。

首先，如图19A所示，准备管子部件600，用作显影辊510的基本部件。管子部件600的壁厚度是0.5到3mm。然后，如图19B所示，在管子部件600的纵向的两端处形成凸缘压配合(press-fitting)部602。通过切割工艺制成凸缘压配合部602。接着，如图19C所示，向凸缘压配合部602中插入凸缘604。为了将凸缘604可靠地固定到管子部件600，也可以在对凸缘604进行压配合之后，将凸缘604粘合到或焊接到管子部件600上。接着，如图19D所示，对插入了凸缘604的管子部件600的表面进行无心磨削。对整个表面进行无心磨削，无心磨削之后表面的十点平均粗糙度Rz不等于或小于1.0μm。接下来，如图19E所示，对插入了凸缘604的管子部件600进行轧制过程(rollingprocess)处理。在本实施例中，执行使用两个圆模650和652的所谓贯穿进给轧制过程(也称作“连续轧制”)。

即，如图20所示，两个圆模650和652设置为将作为工件的管子部件600夹在中间，两个圆模650和652沿相同方向转动(见图20)，同时以预定压力(图20中该压力的方向由附图符号P标记)压住管子部件600。在贯穿进给(through-feed)轧制中，由于圆模650和652的转动，管子部件600沿图20中附图符号H指示的方向移动，同时沿与圆模650和652的转动方向相反的方向转动(见图20)。在圆模650和652的表面上分别设置了用于形成槽680的凸起部650a和652a。凸起部650a和652a使管子部件600变形，以在管子部件600上形成槽680(这里，槽680对应于第一槽部分516和第二槽部分518)。

在完成轧制过程之后，对中心区域510a的表面执行电镀。在本实施例中，采用化学Ni-P电镀。但是，本发明并不限于此，例如可以采用硬铬镀层或电镀。

在由此制造的显影辊510中，凸部512的十点平均粗糙度Rz的大小小于500nm(外添剂500nm二氧化硅的体积平均粒度)。

组装黄色显影装置54的方法

接下来参照图21描述组装黄色显影装置54的方法。

首先，准备上述外壳540、支架526、显影辊510、调节叶片560、叶片支持部件564等(步骤S2)。

接着，用螺钉将调节叶片560和叶片支持部件564固定到支架526的调节叶片支持部526c上，从而将调节叶片560和叶片支持部件564牢固地固定到支架526上(步骤S4)。应该注意，在步骤S4之前，将上述端封口574连接到调节叶片560。

接着，将显影辊510连接到牢固地固定了调节叶片560和叶片支持部件564的支架526(步骤S6)。此时，显影辊510连接到支架526，以使从显影辊510的转动轴方向上的一端到另一端，调节叶片560与显影辊510接触。在步骤S6之前，将上述上封口520连接到支架526上。

然后，连接有显影辊510、调节叶片560等的支架526经由外壳封口546被连接到外壳540上(步骤S8)，从而完成黄色显影装置54的组装。应该注意，在步骤S8之前，将上述色粉供给辊550连接到外壳540上。

其他实施例

通过前述实施例描述了根据本发明的显影装置等，但是本发明的前述实施例仅用于说明本发明，而不应该视为对本发明有所限制。显然，在不背离本发明精神的前提下可以改变和改进本发明，其等同物也应该包含在其中。

在前述实施例中，描述了中间转印型全色激光束打印机，作为图像形成设备的示例，但是本发明也可以应用于多种其他图像形成设备，例如非中间转印型全色激光束打印机、单色激光束打印机、复印机和传真机。

此外，光电导体不限于所谓的光敏辊，该光敏辊是通过在圆筒形导电基材的外圆周表面上设置光电导层而配置的。光电导体也可以是所谓的光电导带，该光电导带是通过在带状导电基材的表面上设置光电导层而配置的。

此外，在前述实施例中，承载色粉的凸部512和凹部515规则地设置在显影辊510的表面上。此外，凹部515是两种螺旋槽部分(第一槽部分516和第二槽部分518)的底部，这两种螺旋槽部分相对于显影辊510的圆周方向的倾角不同，这两种螺旋槽部分相互交叉，形成网格图案。此外，凸部512是由这两种螺旋槽部分包围的正方形顶面，以及该正方形顶面的两条对角线之一沿着该圆周方向。但是，本发明并不限于此。例如，凸部512可以是偏菱形顶面、圆形顶面等。

此外，在前述实施例中，设置小槽512b，使其在显影辊510的处理期间形成在凸部512中(如图15所示)，并沿着显影辊510的圆周方向，但是本发明不限于此。例如，小槽512b可以设置为沿着转动轴方向。

但是，在小槽512b设置为沿着圆周方向的情况下，更加容易使小槽512b上承载并在显影辊510转动期间与接触部560a接触的外添剂沿着小槽512b滚动，从而能够有效防止接触部560a紧密粘附至凸部512，从这方面来看，上述实施例更加优选。

此外，在前述实施例中，如图17A所示设置小槽512b，使其在横跨设置有小槽512b的凸部512的显影辊510的圆周方向上不从一端连接到另一端，但是本发明不限于此。例如，小槽512b可以设置为从凸部512的一端连接到另一端。

但是，在小槽512b设置为并不从一端连接到另一端的情况下，当承载在小槽512b上并与接触部560a接触的外添剂滚动，以从小槽512b中向上移动时(见图17B)，接触部560a沿垂直方向上下移动，从而能够更加有效地防止接触部560a紧密粘附至凸部512，从这方面来看，上述实施例更加优选。

此外，在前述实施例中，色粉具有外加到母粒子的四种外添剂，外添剂粒度B设定为四种外添剂中体积平均粒度最大的外添剂(500nm二氧化硅)的体积平均粒度，但是本发明不限于此。例如，外添剂粒度B可以是四种外添剂中除500nm二氧化硅之外一种外添剂的体积平均粒度。

但是，在外添剂粒度B是500nm二氧化硅的体积平均粒度的情况下，四种外添剂中最易分离的500nm二氧化硅承载在小槽512b上，并在小槽512b中滚动，从而更加有效地防止接触部560a紧密粘附至凸部512，从这方面来看，上述实施例更加优选。

此外，在前述实施例中，调节叶片560由橡胶弹性部件(聚氨酯橡胶等)构成，但是本发明不限于此。例如，调节叶片560可以由金属薄板构成。

但是，如下所述，为更加有效地实现使调节叶片560与凸部512适当接触的效果，上述实施例更加优选。相比于金属薄板，橡胶弹性部件更易具有与凸部512接触的较大表面面积，从而更易紧密粘附至显影辊510。因此，在调节叶片560由橡胶弹性部件构成的情况下，更加有效地实现了建立关系凸部粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D所带来的效果，即使接触部560a与凸部512适当接触的效果。

图像形成系统的配置等

接下来，参照附图描述作为本发明实施例示例的图像形成系统的实施例。

图22是示出了图像形成系统的外部配置的说明图。图像形成系统700配备有计算机702、显示装置704、打印机706、输入装置708和读取装置710。在该实施例中，计算机702容纳在小型塔状外壳内，但是本发明不限于此。例如，一般使用CRT(阴极射线管)、等离子体显示器或液晶显示装置作为显示装置704，但是本发明不限于此。上述打印机用作打印机706。在本实施例中，输入装置708是键盘708A和鼠标708B，但是本发明不限于此。在本实施例中，软盘驱动装置710A和CD-ROM驱动装置710B用作读取装置710，但是读取装置710不限于此，还可以是MO(磁光)盘驱动装置或DVD(数字通用盘)等。

图23是示出了图22所示图像形成系统的配置框图。在容纳计算机702的外壳内设置有RAM等内部存储器802，还设置有硬盘驱动单元804等外部存储器。

在以上说明中，所给示例中，图像形成系统是通过将打印机706与计算机702、显示装置704、输入装置708和读取装置710相连接而构成的，但是本发明不限于此。例如，图像形成系统也可以由计算机702和打印机706组成，而不必具有显示装置704、输入装置708和读取装置710。

例如，打印机706也可以具有计算机702、显示装置704、输入装置708和读取装置710的功能或机构中的一些。例如，打印机706可以配置为具有用于执行图像处理的图像处理部、用于执行多种显示的显示部、以及插入或取出用于存储数字摄像机等捕获的图像数据的记录介质的记录介质安装/拆卸部。

由此实现的图像形成系统整体上优于常规系统。

虽然详细描述了本发明的优选实施例，但是应该理解，在不背离所附权利要求限定的本发明精神和范围的前提下，可以进行多种改变、替换和修改。

Claims (8)

1.一种显影装置，包括：

色粉承载部件，其承载具有母粒子和外加到母粒子的粒子状外添剂的色粉，并使用所述色粉对图像承载部件上承载的潜像进行显影，所述色粉承载部件是可转动的，并且在所述色粉承载部件的表面上规则地设置有凸部，以及

调节部件，其通过在接触部与所述色粉承载部件的表面相接触来调节所述表面上承载的色粉量，设置所述调节部件，以使所述调节部件的纵向沿所述色粉承载部件的轴向，并且所述调节部件沿横向和厚度方向的前缘面向所述色粉承载部件的转动方向的上游侧；

其中在将所述色粉的体积平均粒度设定为色粉粒度A，将所述外添剂的体积平均粒度设定为外添剂粒度B，将所述凸部的十点平均粗糙度设定为凸出粗糙度C，并且将所述调节部件的前缘面向所述凸部时所述前缘与所述凸部之间的距离设定为距离D的情况下，

色粉粒度A、外添剂粒度B、凸出粗糙度C和距离D之间的关系为凸出粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A。

2.根据权利要求1所述的显影装置，

其中承载有色粉的凸部和凹部规则地设置在所述色粉承载部件的表面上，

所述凹部是两种螺旋槽部分的底部，所述两种螺旋槽部分相对于所述色粉承载部件的圆周方向的倾角不同，

所述两种螺旋槽部分相互交叉，形成网格图案，

所述凸部是由所述两种螺旋槽部分包围的正方形顶面，以及

所述正方形顶面的两条对角线之一沿着所述圆周方向。

3.根据权利要求2所述的显影装置，

其中在所述凸部上设置小槽，所述小槽是在所述色粉承载部件的处理期间形成的，并沿着所述色粉承载部分的圆周方向。

4.根据权利要求3所述的显影装置，

其中所述小槽设置为在圆周方向上、所述小槽并未从设置有该小槽的突起的一端连接到另一端。

5.根据权利要求1所述的显影装置，

其中所述色粉具有外加到母粒子的多种外添剂，以及

所述外添剂粒度B是所述多种外添剂之中具有最大体积平均粒度的外添剂的体积平均粒度。

6.根据权利要求1所述的显影装置，

其中所述调节部件由橡胶弹性部件构成。

7.一种包括显影装置的图像形成设备，

所述显影装置包括：

(a)图像承载部件，用于承载潜像，

(b)色粉承载部件，其承载具有母粒子和外加到母粒子的粒子状外添剂的色粉，并使用所述色粉对所述图像承载部件上承载的潜像进行显影，所述色粉承载部件是可转动的，并且在所述色粉承载部件的表面上规则地设置有凸部，以及

(c)调节部件，其通过在接触部与所述色粉承载部件的表面相接触来调节所述表面上承载的色粉量，设置所述调节部件，以使所述调节部件的纵向沿所述色粉承载部件的轴向，并且所述调节部件沿横向和厚度方向的前缘面向所述色粉承载部件的转动方向的上游侧；

其中在将所述色粉的体积平均粒度设定为色粉粒度A，将所述外添剂的体积平均粒度设定为外添剂粒度B，将所述凸部的十点平均粗糙度设定为凸出粗糙度C，并且将所述调节部件的前缘面向所述凸部时所述前缘与所述凸部之间的距离设定为距离D的情况下，

所述显影装置使得色粉粒度A、外添剂粒度B、凸出粗糙度C和距离D之间的关系为凸出粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A。

8.一种图像形成系统，具有：

(A)计算机，以及

(B)图像形成设备，其可与所述计算机连接，

所述图像形成设备包括显影装置，所述显影装置具有：

(a)图像承载部件，用于承载潜像，

(b)色粉承载部件，其承载具有母粒子和外加到母粒子的粒子状外添剂的色粉，并使用所述色粉对所述图像承载部件上承载的潜像进行显影，所述色粉承载部件是可转动的，并且在所述色粉承载部件的表面上规则地设置有凸部，以及

(c)调节部件，其通过在接触部与所述色粉承载部件的表面相接触来调节所述表面上承载的色粉量，设置所述调节部件，以使所述调节部件的纵向沿所述色粉承载部件的轴向，并且所述调节部件沿横向和厚度方向的前缘面向所述色粉承载部件的转动方向的上游侧；

其中在将所述色粉的体积平均粒度设定为色粉粒度A，将所述外添剂的体积平均粒度设定为外添剂粒度B，将所述凸部的十点平均粗糙度设定为凸出粗糙度C，并且将所述调节部件的前缘面向所述凸部时所述前缘与所述凸部之间的距离设定为距离D的情况下，

所述显影装置使得色粉粒度A、外添剂粒度B、凸出粗糙度C和距离D之间的关系为凸出粗糙度C＜外添剂粒度B＜距离D＜色粉粒度A。

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