CN101382761B - 显影辊、显影装置、处理盒、以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可以抑制时效变化引起输送量下降,以防止发生图像浓度不均的显影辊、显影装置、处理盒、以及图像形成装置。具体为图像形成装置中的处理盒包括具备固定的磁辊和显影套筒(132)的显影辊,该显影套筒(132)外表面上有多个按规则或不按规则形成的椭圆形凹入部(139),相邻凹入部(139)之间互不重叠并隔开间距,而且,该椭圆形凹入部的长轴方向与显影套筒(132)的长度方向平行。
Description
技术领域
本发明涉及复印机、传真机、以及打印机中使用的显影辊、显影装置、处理盒、以及图像形成装置,具体涉及把显影套筒上载置的显影剂送往在位于相对设置的感光鼓和显影套筒之间的显影区域,对该感光鼓上的静电潜像显影以形成调色剂像的显影辊以及显影装置。本发明还涉及有关具备上述显影装置的处理盒以及图像形成装置。
背景技术
在图像形成装置中,显影辊的显影套筒上载置显影剂,除低速机以外,为了可靠地将该显影剂送往感光鼓,对上述显影套筒外表面施行比如专利文献1(JP特开2003-255692号公报)、专利文献2(JP特开2004-191835号公报)、以及专利文献3(JP特开2007-86091号公报)公开的喷砂处理(sandblast),或在该表面开漕,或通过旋转磁场作用使该外表面发生线条材的随机冲突,即实行所谓的电磁喷砂处理。
上述实行喷砂处理或开漕,可使得显影剂在高速旋转的显影套筒上滑移并停止,以防止图像浓度下降。
上述施加了喷砂处理的显影套筒可以由铝合金、黄铜、不锈钢、以及导电性树脂中任意一种材料形成,但为了降低成本以及提高加工精度,大多采用铝合金。在铝合金形成的显影套筒的外表面施行喷砂处理时,比如,对高温挤压加工形成的呈显影套筒形状的铝管进行喷砂冷加工以在其表面形成凹凸,表面粗糙度Rz达到5.0~15μm程度。经施加上述喷砂处理的显影套筒即使高速旋转,显影剂因受凹凸牵制也可避免发生滑移。
然而,由于外表面上形成的凹凸非常细微,该凹凸逐渐受到显影剂等磨损,随着打印页数的增加上述经喷砂处理的显影套筒发生时效变化,上述凹凸被磨平。所以会发生上述经喷砂处理的显影套筒输送的显影剂量渐渐减少,形成的图像渐渐变淡。为此,经喷砂处理的显影套筒存在耐久性问题。虽然可采用高硬度的不锈钢形成显影套筒,或施加表面硬化处理,但会造成成本上升。
上述在外表面开漕的显影套筒可以由铝合金、黄铜、不锈钢、以及导电性树脂中任意一种材料形成,但出于降低成本以及提高加工精度的同样的理由,大多采用铝合金形成。在铝合金形成的显影套筒的外表面开漕时,比如,对高温挤压加工形成的呈显影套筒形状的铝管进行拉伸冷加工,用模具形成漕。漕的截面形状一般为矩形、V字型、U字型。漕的深度大致为从显影套筒表面起0.2mm、漕的数量一般大致为,比如外径25mm的显影套筒具有50根左右。经上述漕加工的显影套筒即使高速旋转,显影剂也因在漕内受到牵制而能够避免发生滑移。
上述外表面开漕的显影套筒因该漕远远大于上述经喷砂处理形成的凹凸,所以该漕不易受到磨损,不会随着时效发生显影剂输送量下降。也就是说,上述外表面开漕的显影套筒相比于施加喷砂处理的显影套筒,具有长期使用磨损少以及显影剂输送稳定的优点。
但是,上述外表面开漕的显影套筒在漕内输送的显影剂要比在没有漕的部分输送的定影剂多,因此漕造成图像浓度发生周期性变化,即发生间隙性浓度不均。通常,漕越深显影剂的输送性能越能得到提高,但是有无漕所引起的显影电场强度差等造成的间隙性浓度不均会变得容易发生。相反,如果漕浅,从显影电场强度的观点出发,虽然难以发生间隙性浓度不均,然而在漕中积塞了显影剂中的调色剂或添加剂或载体时,显影剂输送性能下降幅度变大,容易发生因显影剂吸取量不足而造成的间隙性浓度不均。
对于上述问题,专利文献1中规定了显影套筒的漕深为0.05mm以上至0.15mm以下,以防止间隙性浓度不均的发生,保证显影剂输送性能。然而,近年来为了获得高画质,采用粒径更小的调色剂或载体或接近显影等,这些图像形成技术的进步提高了图像的再现性能,使得间隙性浓度不均变得更加引人注目。尤其是在采用平均粒径达到比如8.5μm以下的小粒径调色剂的显影方式中,虽然图像再现性能良好,然而对用于显影的显影剂量变化敏感,间隙性浓度不均变得更加明显。为此,即使是上述专利文献1所公开的图像形成装置,也会出现间隙性浓度不均。
造成上述问题的原因被认为是,如图28和图29所示在显影套筒200与感光鼓201相对的显影区域D中,显影剂203在开漕202的显影套筒200的外表面上滑移而使得显影剂203的量减少,图像浓度下降。通常,显影剂203在相面对的显影套筒200与感光鼓201的显影区域D中移动,如要获得充分的图像浓度,必须要有大量的显影剂203被送往显影区域D。
为此,显影套筒200通常以感光鼓201表面速度的1.1~2.5倍转动。显影剂203以高速通过显影区域D的时候,与相对低速转动的感光鼓201之间的摩擦成为负载阻抗,如图28所示的,在未设漕的显影套筒202外表面部分上发生显影剂203的滑移或吸取量不够充分。这样,在显影区域D中沿显影套筒200转动方向,下游的显影剂量比上游的显影剂量少。对此如图29所示,在开漕部分通过显影区域D的期间因输送量充分,充分发生滑移并有足够的吸取量。这也就是说,按照漕202通过显影区域D的周期,显影剂203量伴随滑移的有无而发生周期性变动,从而发生因浓度差造成的间隙性浓度不均。
在上述专利文献2公开的图像形成装置中,建议采用调色剂体积平均粒径为4μm以上至8.5μm以下的显影剂,并且显影套筒外表面上具有多根沿长度方向延伸的漕,相邻漕间的间隔小于显影剂在接触感光鼓的显影区域中沿感光鼓表面移动方向的移动幅度。根据该图像形成装置,显影区域中经常性地出现至少一根显影套筒上的漕,漕抑止了显影套筒上载置的显影剂的滑移。这样,与显影区域中有时会发生不出现显影套筒上的漕的情况相比,可以将显影区域中的显影剂量变动控制的较小。因此,即使使用体积平均粒径8.5μm以下的小粒径调色剂,也可以使得图像浓度差所引起的间隙浓度不均变得不醒目。
上述专利文献2所述的显影套筒需要将漕间间隔做得狭窄,而冷加工拉伸铝管在采用模具开漕的方法上有一定的局限性,而且即便是可能形成的漕间间隙,在外径尺寸精加工的切削加工或磨削加工中也会增大漕深误差,该漕深误差会引发图像浓度不均。
另外,开漕可采用切削一根或同时切削多根的加工方法,该加工方法可以作到减小漕间间隙或减低漕深误差,但是这会导致加工工序增多和成本上涨。
专利文件3公开的电磁喷砂加工虽然可以抑止时效变化引起的显影剂输送量下降,但是为了将线条材与显影套筒外表面发生随机冲突,很难设定既能够确保最佳显影剂吸引量同时又能够延长显影套筒寿命的加工条件,而且,在未来的高速机中为了维持高画质需要进一步增加吸引量,对此将成为一个难以解决的课题。
另外,显影辊附近设置用于规定显影辊外表面上载置的显影剂层厚度的刮板。通常,该刮板与显影辊外表面之间的间隙(以下称为“刮板间隙”)用来调整向感光辊的提供显影剂量。而且无论上述显影辊外表面呈何形状(即采用何种表面处理),显影剂在通过刮板间隙时发生的摩擦阻抗力或因显影剂磁引力而在显影辊上发生的弯曲,会使得刮板在显影辊长度方向中间部分的间隙比在两端分别受轴支撑的显影辊端部的间隙来得宽。出于上述原因,显影辊上的调色剂供应量在长度方向中间部分比两端多,造成沿显影辊长度方向图像浓度不均的问题。
发明内容
鉴于上述背景,本发明提供一种显影辊,其目的在于控制时效变化引起的显影剂输送量下降,以防止图像浓度不均的发生。本发明还提供使用该显影辊的显影装置、具备该显影装置的处理盒以及图像形成装置。
本发明具体如下:
(1)一种显影辊,具备磁辊以及内含所述磁辊并以该磁辊的磁力在外表面吸附显影剂的显影套筒,其特征为,在显影套筒外表面上形成多个按规则或不按规则排列的凹入部,该凹入部在俯视时呈圆形或椭圆形,而且互相不重叠并隔开间隙。
(2)根据(1)所述的显影辊,其特征为,凹入部在俯视时呈椭圆形,而且该椭圆形凹入部的长轴方向与显影套筒的长度方向平行。
(3)根据(2)所述的显影辊,其特征为,凹入部在显影套筒周向的截面形状为V字形,在显影套筒长度方向的截面形状为圆弧形。
(4)根据(2)所述的显影辊,其特征为,凹入部在显影套筒的周向和长度方向的截面形状皆为圆弧形。
(5)根据(1)所述的显影辊,其特征为,显影套筒周向互相邻接的凹入部在该显影套筒长度方向的位置相互错开。
(6)根据(1)所述的显影辊,其特征为,沿显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,凹入部容积逐渐增大。
(7)根据(6)所述的显影辊,其特征为,沿显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,凹入部深度逐渐加深。
(8)根据(6)所述的显影辊,其特征为,沿显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,所述凹入部俯视时的面积逐渐增大。
(9)根据(6)所述的显影辊,其特征为,沿显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,单位面积的凹入部个数逐渐增多。
(10)根据(1)所述的显影辊,其特征为,在显影套筒外表面上按螺旋状设置凹入部。
(11)根据(1)所述的显影辊,其特征为,凹入部由绕轴芯转动的转动工具在显影套筒外表面切削加工而形成。
(12)根据(11)所述的显影辊,其特征为,将与转动工具轴芯呈交叉状态的显影套筒围绕其轴芯转动,同时,沿该显影套筒长度方向使转动工具和显影套筒进行相对移动,以形成所述凹入部。
(13)一种显影装置,其特征为,具有权利要求1所述的显影辊。
(14)一种处理盒,至少包括显影装置,其特征为,具有上述(13)所述的显影装置。
(15)一种图像形成装置,至少包括感光鼓、充电装置、以及显影装置,其特征为,具有上述(13)所述的显影装置。
本发明的效果如下:
按照上述(1)所述显影辊,其外表面没有以往喷砂处理加工形成的凸起部,而是形成了更大的凹入部,因此不易发生时效变化引起的凹入部磨损,能够控制时效变化造成的显影剂输送量下降。
而且,显影套筒在其外表面按一定规则或没有规则地形成凹入部,凹入部之间隔开间隙不发生重叠,因此显影剂滞留在凹入部之中,该显影剂的滞留位置之间间隔外表面凹入部的间隙,这样,便可防止发生图像浓度不均。进而还可以适用于进一步增加吸取量以维持高画质的未来的高速机。
另外,如果按一定规则形成凹入部,则容易设定既能确保显影剂最佳吸取量又能延长使用寿命的加工条件,而且可以确切地用设定条件来形成凹入部,起到加工性能良好的效果。
如果不按规则设置凹入部,可以起到对每个部分的显影剂吸取量进行调整的效果。
按照上述(2)所述的显影辊,因椭圆形凹入部长轴方向与显影套筒长度方向平行,所以形成沿影套筒轴向并设的被吸取显影剂,这样,即便显影套筒转动,被吸取的显影剂也难以从显影套筒的外表面脱落,因此,椭圆形的凹入部起到相同于以往开漕的效果,能够确保显影剂的吸取量。
按照上述(3)所述的显影辊,因凹入部在显影套筒长度方向截面呈圆弧状,所以能够增加凹入部中存放的显影剂量,并输送足够的显影剂量。
根据上述(4)所述的显影辊,凹入部在显影套筒长度方向和周向的截面均呈弧形,因此可加大凹入部内部的存放量,充分输送的显影剂量。
根据上述(5)所述的显影辊,沿显影套筒周向的邻接凹入部在显影套筒长度方向上的位置相互错开,因此可以防止显影套筒外表面上出现未形成凹入部的部位或形成许多凹入部的部位等。这样便可以在显影套筒外表面吸附的显影剂中不发生浓度不均,即可在显影套筒外表面上均匀吸附显影剂,避免发生图像浓度不均。
根据上述(6)所述的显影辊,沿显影套筒长度方向从中间到两端端部的凹入部容积逐渐变大,所以在显影剂通过刮板间隙时产生的摩擦阻抗力或磁引力引起显影辊在长度方向发生弯曲的状态下,即便中间部分的刮板间隙变宽,也能够使沿显影辊长度方向上的显影剂输送量均匀,以避免发生图像浓度不均。
根据上述(7)所述的显影辊,由于沿显影套筒长度方向从中间部分到两端端部的凹入部深度逐渐变大,因此在显影辊弯曲发生状态下,即便中间部分的刮板间隙变宽,也能够使沿显影辊长度方向上的显影剂输送量均匀,以避免发生图像浓度不均。
根据上述(8)所述的显影辊,沿显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,凹入部的平面面积逐渐变大,因此在显影辊发生弯曲状态下,即便中间部分的刮板间隙变宽,也能够使沿显影辊长度方向上的显影剂输送量均匀,以避免发生图像浓度不均。
根据上述(9)所述的显影辊,沿显影套筒长度方向从中间部分到两端端部的单位面积凹入部数量逐渐变多,因此在显影辊发生弯曲状态下,即便中间部分的刮板间隙变宽,也能够使沿显影辊长度方向上的显影剂输送量均匀,以避免发生图像浓度不均。
根据上述(10)所述的显影辊,由于显影套筒外表面上按螺旋状设置凹入部,因此显影套筒外表面吸附的显影剂中不存在浓度不均,即显影套筒外表面上均匀吸附显影剂,以避免发生图像浓度不均。
根据上述(11)所述的显影辊,由于用转动工具在显影套筒外表面上形成凹入部,因此能够简单并有规则地在显影剂外表面上形成凹入部,以避免发生图像浓度不均。
根据上述(12)所述的显影辊,由于显影套筒在绕轴芯转动的同时移动转动工具以形成凹入部,因此能够可靠地在显影套筒表面形成有规则的凹入部,以避免发生图像浓度不均。
上述(13)所述的显影装置中因具备上述显影辊,所以可以抑止时效变化造成的显影剂输送量下降,同时避免发生图像浓度不均。
上述(14)所述的处理盒因具备上述(13)所述显影装置,所以可以抑止时效变化造成的显影剂输送量下降,同时避免发生图像浓度不均。
上述(15)所述的图像形成装置因具备上述(13)所述显影装置,所以可以抑止时效变化造成的显影剂输送量下降,同时避免发生图像浓度不均。
附图说明
图1是有关本发明实施方式之一的具备显影套筒的图像形成装置正视图。
图2是图1所示图像形成装置的处理盒的截面图。
图3是沿图2中所示线Ⅲ-Ⅲ的截面图。
图4是图1所示图像形成装置的显影套筒的斜视图。
图5是图4所示显影套筒外表面展开后的模式图。
图6A是一部分图5所示显影套筒外表面的放大模式图。
图6B是沿图6A中ⅥB-ⅥB线的截面图。
图6C是沿图6A中ⅥC-ⅥC线的截面图。
图7是部分图4所示显影套筒外表面的放大模式图。
图8A是用于对图4所示显影套筒外表面切削加工的表面处理装置的结构简视图。
图8B是沿图8A中ⅧB-ⅧB线的截面图。
图8C是图8(b)所示铣刀的侧面放大图。
图8D是图8C所示铣刀前端的正视图。
图9A是图6A所示显影套筒变形例的一部分外表面的放大模式图。
图9B是沿图9A中ⅨB-ⅨB线的截面图。
图9C是沿图9A中ⅨC-ⅨC线的截面图。
图10是图9B的一部分放大截面图。
图11是形成图9所示显影套筒外表面上凹入部所使用的铣刀的放大侧视图。
图12是图6B所示显影套筒外表面形成的凹入部变形例的截面图。
图13是图6B所示显影套筒外表面形成的其他凹入部变形例的截面图。
图14是展开图5所示显影套筒变形例外表面的模式图。
图15是展开图5所示显影套筒其他变形例外表面的模式图。
图16A是展开图5所示显影套筒另一其他变形例外表面的模式图。
图16B是用于形成图16A所示凹入部的铣刀的侧面放大图。
图17显示本发明制作品的凹入部深度与长度以及宽度之间的关系。
图18显示本发明制作品的凹入部深度与容积间的关系。
图19显示本发明制作品和比较例的凹入部深度与100mm2单位面积中凹入部总容积之间的关系。
图20显示本发明制作品1以及2和比较例1以及2的显影辊至刮板之间间隙与显影机输送量之间的关系。
图21A是显示沿图5所示显影套筒长度方向从中间部分到两端端部凹入部深度逐渐加深的变形例外表面截面展开模式图。
图21B是图21A所示显影套筒呈弯曲状态时的模式图。
图22是显示沿图5所示显影套筒长度方向从中间部分到两端端部凹入部的俯视面积逐渐加大的变形例外表面展开模式图。
图23是显示沿图5所示显影套筒长度方向从中间部分到两端端部的单位面积凹入部数目逐渐增多的变形例外表面展开模式图。
图24是按规则排列凹入部的示意例图。
图25是另一按规则排列凹入部的示意例图。
图26是不按规则排列凹入部的示意例图。
图27是另一不按规则排列凹入部的示意例图。
图28是现有显影套筒吸取显影剂的状态示意图。
图29是图24所示显影套筒吸取显影剂的其他状态示意图。
具体实施方式
以下根据图1至图8说明本发明的实施方式之一。图1是有关本发明实施方式之一的图像形成装置的正视图。图2是图1所示图像形成装置中有关本发明实施方式之一的显影装置的截面图。图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线上的截面图。图4是图1所示显影装置的显影套筒的斜视图。图5是图4所是展开显影套筒外表面的平面图。
图1所示的图像形成装置101可在转印材料的纪录纸107上形成黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)、黑色(K)彩色图像。以下,在与黄色、洋红色、青色、黑色的各种颜色对应的装置标号尾部分别添附Y、M、C、K。
如图1所示,图像形成装置101至少包括装置主机102、供纸装置103、一对定位辊110、转印装置104、定影装置105、多个激光写入装置122Y、122M、122C、122K、以及多个处理盒106Y、106M、106C、106K。
关于装置主机102,比如可形成为箱型并设于上层,内藏供纸装置103、一对定位辊110、转印装置104、定影装置105、多个激光写入装置122Y、122M、122C、122K、以及多个处理盒106Y、106M、106C、106K。
装置主机102下部设有多台供纸装置103。供纸装置103中叠放上述纪录纸107,还具备可随意推进或拉出的供纸盒123以及输纸辊124。输纸辊124按压在供纸盒123内最上面的纪录纸107上。输纸辊124将上述最上面的纪录纸107送往下述转印装置104中的输送带129与下述处理盒106Y、106M、106C、106K中的显影装置113的感光鼓108之间。
定位辊110具有一对辊110a、110b,设置于从供纸装置103出发并送往转印装置104的纪录纸107的输送通道中。定位辊110将纪录纸107夹入一对辊110a、110b之间,配合调色剂像重合的时机,将该被夹持的纪录纸107送往转印装置104与处理盒106Y、106M、106C、106K之间。
供纸装置103上方设有转印装置104。该转印装置104包括驱动辊127、从动辊128、输送带129、以及转印辊130Y、130M、130C、130K。驱动辊127设置于纪录纸107输送方向下流,由驱动源的马达等驱动转动。从动辊129受装置主机102支撑可自在转动,设置在纪录纸107输送方向上游。输送带129为环状带,绕设在上述驱动辊127和从动辊128之间,该输送带129由驱动辊127驱动,在上述驱动辊127和从动辊128之间按逆时针方向转动循环。
转印辊130Y、130M、130C、130K与处理盒106Y、106M、106C、106K中的感光鼓108之间夹持输送带109以及该输送带上的纪录纸107。转印装置104中转印辊130Y、130M、130C、130K将供纸装置103送出的纪录纸107按压到各个处理盒106Y、106M、106C、106K中的感光鼓108外表面上,用以将感光鼓108上的调色剂像转印到纪录纸107上。而后,转印装置104将转印了调色剂像的纪录纸107送往定影装置105。
定影装置105设置于转印装置104的纪录纸输送方向下游,具备一对辊105a、105b,其间夹持纪录纸107。定影装置105在一对辊105a、105b之间挤压加热来自转印装置104的纪录纸107,对从感光鼓108上转印到纪录纸107上的调色剂像进行定影,使其固定到纪录纸107上。
装置主机102上部分别配设激光写入装置122Y、122M、122C、122K。该激光写入装置122Y、122M、122C、122K分别对应各个处理盒106Y、106M、106C、106K。该激光写入装置122Y、122M、122C、122K对处理盒106Y、106M、106C、106K中经下述充电装置109充电而均匀带电的感光鼓108外表面照射激光光束以形成静电潜像。
转印装置104与激光写入装置122Y、122M、122C、122K之间设置处理盒106Y、106M、106C、106K。处理盒106Y、106M、106C、106K可在装置主机102上装卸自如。处理盒106Y、106M、106C、106K沿着纪录纸107的输送方向相互平行设置。
如图2所示,处理盒106Y、106M、106C、106K包括处理筐体111、作为充电装置的充电辊109、感光鼓(亦称为像载置体)108、作为清洁装置的清洁刮板112、以及显影装置113。这样,图像形成装置101至少具备充电辊109、感光鼓108、清洁刮板112、以及显影装置113。
处理筐体111在装置主机102上装卸自如,而且容纳了充电辊109、感光鼓108、清洁刮板112、以及显影装置113。充电辊109用于对感光鼓108充电使感光鼓108外表面均匀带电。感光鼓108与下述显影装置113的显影辊115之间隔开间隙,形成为绕轴芯转动自如的圆柱状或圆筒状。感光鼓108通过相应的激光写入装置122Y、122M、122C、122K在其外表面形成静电潜像,而后在形成于该外表面并由该外表面载置的静电潜像上吸附调色剂以进行显影,由此获得的调色剂像转印到与输送带129之间的纪录纸107上。在纪录纸107转印了调色剂像之后由清洁刮板112去除感光鼓108上残留的转印残留调色剂。
如图2所示,显影装置113至少包括显影剂供应部114、筐体125、显影剂载置体的显影辊115、以及规制部件的刮板116。
显影剂供应部114具备储蓄槽117和作为搅拌部件的一对搅拌螺旋桨118。储蓄槽117呈箱形与感光鼓108长度略等。在储蓄槽117内部设有沿长度方向延伸的隔板119。隔板119将储蓄槽117内部分为第一仓120和第二仓121。第一仓120和第二仓121在两端端部互相穿通。
储蓄槽117的第一仓120和第二仓121中都存放显影剂126。显影剂126包含调色剂和磁性载体(也称为磁粉)。调色剂由第一仓120和第二仓121中相对离显影辊115较远的第一仓120的一端端部适当提供。调色剂是采用乳化聚合法或悬浮聚合法制造的球形微粒。此外,调色剂还可以是混合·分散了各种颜料的合成树脂块经粉碎后得到的粉末。调色剂的平均粒径为3μm以上至7μm以下。还可以通过粉碎加工形成调色剂。
磁性载体121存放于第一仓120和第二仓121中。磁性载体121的平均粒径为20μm以上至50μm以下。
第一仓120和第二仓121中分别设置搅拌螺旋桨118。搅拌螺旋桨118的长度方向与储蓄槽117、显影辊115、以及感光鼓108的长度方向平行。搅拌螺旋桨118绕轴芯转动自如,经该绕轴芯转动,搅拌调色剂和磁性载体,同时沿轴芯输送调色剂126。
在图示例中第一仓120中的搅拌螺旋桨118将显影剂126从端部A(一端的端部)送至端部B(另一端端部)。第二仓121中的搅拌螺旋桨121将显影剂126从端部B送至端部A。
按照上述构成,在显影剂供应部114中由第一仓120的端部A一边搅拌调色剂与磁性载体一边送往端部B,并从该端部B送往第二仓的端部B。而后,显影剂供应部114的第二仓121中搅拌并同时沿轴芯方向输送调色剂与磁性载体,将调色剂与载体提供到显影辊115外表面。
筐体125呈箱形,装设在显影剂供应部114的储蓄槽117上,与该存放槽一起覆盖显影辊115。筐体125与感光鼓108相对的部分上设有开口部125a。
显影辊115呈圆柱形,设于第二仓121与感光鼓108之间并处于上述开口部125a附近。显影辊115平行于感光鼓108和储蓄槽117,并与感光鼓108之间隔开空隙,该空隙成为显影区域131,在该显影区域131中,显影剂126的调色剂吸附在感光鼓108上进行显影,形成静电潜像,而后获得调色剂像。显影区域131中显影辊115与感光辊108呈相对设置。
如图2和图3所示,显影辊115中包括金属芯134、圆筒状磁辊(也称为磁铁体)133、以及上述圆筒状显影套筒132。金属芯134长度方向与感光鼓108的长度方向平行,并且固定在上述筐体125上不能够转动。
磁辊133由磁性材料形成,呈圆筒状,并装设有多个未图示的固定磁极。磁辊133固定在金属芯134外周不可转动。
装设在磁辊133上的固定磁极为长辊状磁铁,设置在整条磁辊133的长度上,并沿磁辊133即显影辊115长度方向延伸。上述磁辊133容纳于显影套筒132之中。
多各固定磁极中的一个固定磁极A与上述搅拌螺旋桨118相对。该固定磁极A成为吸取磁极,在显影套筒132即显影辊115外表面上发生磁力,将储蓄槽117的第二仓121中的显影剂126吸引到显影套筒132的外表面上。
另一个固定磁极B与上述感光鼓108相对。该固定磁极B成为显影磁极,在显影套筒132即显影辊115外表面上产生磁力,在显影套筒132与感光鼓102之间形成磁场。该磁场形成磁刷,使得该固定磁极B将吸附于显影套筒132外表面上的显影剂126中的调色剂转移到感光鼓108上。
至少设置上述吸取磁极和显影磁极中的一个固定磁极。该至少设置的一个固定磁极在显影套筒132即显影辊115外表面上产生磁力,不但在显影前将显影剂126送往感光鼓108,而且还在显影结束后把显影剂126从感光鼓108上运送到储蓄槽117内。
当显影套筒132外表面上吸引显影剂126时,上述固定磁极使得显影剂126中的磁性载体沿着该固定磁极产生的多根并排的磁力线,竖立在该显影套筒132外表面上。这种磁性载体沿磁力线以多层排列竖立在显影套筒132外表面上的状态,被称为磁性载体在显影套筒132外表面上“立穗”。这样,在该立穗的磁性载体中的调色剂受到吸附,即显影套筒132出于磁辊133的磁力在其外表面上吸附了显影剂126。
如图4所示,显影套筒132呈圆筒状。显影套筒132容纳磁辊133并可围绕其轴芯转动自如。显影套筒132的转动使得其内周面依次面对固定磁极。显影套筒132由铝合金、黄铜、不锈钢(SUS)、或导电性输纸等非磁性材料形成,通过图6所示的表面处理装置1对其外表面实行表面粗糙处理。
铝合金的长处为加工性能优越而且重量轻,如果使用铝合金,优选A6063、A5056以及A3003。如果使用不锈钢,则优选SUS303、SUS304以及SUS316。图示例中的显影套筒132是用铝合金形成的。
显影套筒132的外径优选为大致在17mm~18mm范围中。显影套筒132轴向长度优选为大致在300mm~350mm范围。
显影套筒132外表面上设有多个如图4、图5、图6(a)、图7所示的凹入部139,俯视(平面观察)时该凹入部139呈椭圆形。当然,凹入部139深入到显影套筒132外表面的内部,并且在显影套筒132外表面上按一定规则设置并且互不重叠。此外,本发明中沿显影套筒132周向以及长度方向的相邻凹入部139之间间隔为一定的设置被称之为凹入部139规则设置。也就是说,沿显影套筒132的周向和长度方向的相邻凹入部139之间的间隔呈一定间距。反之,对于沿显影套筒132的周向和长度方向的相邻凹入部139之间的间隔不一定的设置,本发明称之为凹入部139不规则设置。
关于规则设置,可例举出比如如图5所示的凹入部139被设置成一条周向间距相同的螺旋状队列,或如图24所示的成为两条螺旋状队列S1和S2、第一队列S1和第二队列S2分别在周向具有相同间距且沿长度方向排列,或者如图25所示的成为两条螺旋状队列S1和S2、第一队列S1和第二队列S2分别在周方向具有相同间距,但在长度方向不排列成队而是沿周向相互错开等等。此外,上述凹入部139的设置同样可以成为三条或三条以上螺旋状队列。
关于不规则设置,可以举出比如如图22和图23所示的、凹入部139的间距沿规定方向(比如从显影套筒132长度方向中间部分朝两端的方向)逐渐变窄的设置,或者如图26所示的、凹入部139为两条螺旋状队列S1和S2、第一队列S1和第二队列S2的周向间距P1和P2互不相同(比如,第一队列的间距P1>第二队列的间距P2)、而且队列S1和S2沿长度方向各自排列,或者如图27所示、凹入部139为两条螺旋状队列S1和S2、第一队列S1和第二队列S2的周向间距互不相同、而且各队列在长度方向不排列成队而是沿周向相互错开等等。此外,上述凹入部139的设置同样可以成为三条或三条以上螺旋状队列。
凹入部139被设置为其长轴方向与显影套筒132的长度方向一致。即凹入部139的长轴方向平行或大致平行于显影套筒132的长度方向。图示例中,凹入部139的长度方向相对显影套筒132的长度方向稍微倾斜,为大致平行。这样,本发明将凹入部139的长度方向相对显影套筒132的长度方向略呈平行的设置称为凹入部139的长轴方向平行于显影套筒132长度方向的设置。
进而,如图5、图6(a)以及图7所示,多个凹入部139不但在沿显影套筒132长度方向排列,而且沿显影套筒132周向的相邻凹入部139相互错开的位置间距约为该凹入部139长度的一半左右。凹入部139由图8(a)所示表面处理装置1在显影套筒132的外表面上形成,在显影套筒132外表面上沿着图5中所示螺旋锁线排列。
关于凹入部139,其宽度方向(即显影套筒132周向)的截面形状如图6(b)所示为V字形,其长度方向(即显影套筒132长度方向)的截面形状如图6(c)所示为圆弧形曲面。进而,由于凹入部139是用图8(a)所示表面处理装置1在显影套筒132外表面上形成的,因此凹入部139如图7所示在其长度方向稍呈弓状弯曲。在本发明中,只要是将长轴大于短轴并且周边由曲线形成的形状,不论其长轴是直线还是稍呈弯曲,一概称为椭圆形。
凹入部139长轴方向的长度为1.0mm以上至2.3mm以下,短轴方向的长度为0.3mm以上至0.7mm以下,深度为0.05mm以上至0.15mm以下。在显影套筒132外表面上每100mm2大致设置50~250个凹入部139。也就是说,在显影套筒132外表面每100mm2上多个凹入部139的总容量为0.5m3以上至7.0mm3以下。还有,与显影套筒132一起转动的感光鼓108周向每1mm上设1.0个以上至3.0个以下凹入部139。此外,图5,图6(a)以及图7中的左右方向与显影套筒132长度方向一致。
通常,凹入部139深度越深显影剂126的输送性能就越得以提高,但是与外表面开漕一样容易发生周期性的间隙浓度不均。相反,凹入部139深度越浅虽然越不容易发生间隙浓度不均,但显影剂126的输送性能下降。尤其是近年,小粒径调色剂或磁性载体的图像形成技术以及接近显影图像形成技术的发展使图像再现性能得以提高,因此间隙浓度不均变得更加容易发生。对此,上述显影套筒132上形成深度较浅的凹入部139,加大该凹入部139的分布密度便可同时提高显影剂输送性能和避免间隙浓度不均。
刮板116设于靠近显影装置113的感光鼓108端部,装在框体125上,与显影套筒132外表面之间隔开一定间距。当显影套筒132外表面上吸附的显影剂126厚度大于规定厚度时,刮板116将过厚的显影剂126刮落到储蓄槽117中,而被送往显影区域131的显影套筒外表面上显影剂126则形成为规定厚度。
上述显影装置113在显影剂供应部114中充分搅拌调色剂和磁性载体,该经过搅拌的显影剂126通过固定磁极吸附到显影套筒132的外表面。而后,在显影装置中,显影套筒132开始转动,经多个固定磁极吸引的显影剂126被送往显影区域131。用显影装置113中的刮板116使得显影剂126成为所需厚度并吸附到感光鼓108。这样,在显影装置113中,显影剂126由显影辊115载置送往显影区域131,对感光鼓108上的静电潜像进行显影,形成调色剂像。
而后,显影装置113将完成显影的显影剂126投入储蓄槽117。放入储蓄槽117中的显影剂126再次在第二仓121中与其他显影剂126一起充分搅拌,用于感光鼓108上静电潜像的显影。此外,在显影装置113中,比如下述浓度传感器检测到向感光鼓108提供的调色剂浓度下降时,驱动显影剂供应部114中的搅拌螺旋桨118转动向显影辊115输送调色剂。
上述图像形成装置101按照如下所述在记录纸107上形成图像。首先在图像形成装置101中,转动感光鼓108,由充电辊109对感光鼓108充电,使感光鼓108外表面均匀带电为-700V。感光鼓108外表面经激光照射曝光,图像部分的电压衰减为-150V,在该感光鼓108外表面形成静电潜像。而后当静电潜像到达显影区域132时,该静电潜像上被施加-550V显影偏位电压,显影装置113中显影套筒132外表面上吸附的显影剂126被吸引到感光辊108的外表面,以对静电潜像进行显影,在感光鼓108外表面上形成调色剂像。
然后经由图像形成装置101中的供纸装置103的输纸辊124等输送的记录纸107被传输到位于处理合106Y,106M,106C,106K的感光鼓108与转印装置104中的转印带129之间,将感光鼓108外表面上形成的调色剂像转印到记录纸107上。而后由定影装置105对记录纸107上的调色剂像定影。这样,图像形成装置101便在记录纸107上形成彩色图像。
另一方面,未被转印而留在感光鼓108上的调色剂由清洁刮板112回收。清除了残留调色剂后感光鼓108由未图示消电灯对其进行初始化以供下一个图像形成使用。
此外,在上述图像形成装置101中实行处理控制,以抑制环境变化或时效变化。具体为,首先在显影装置113中检测显影能力。比如,在显影偏位电压为一定的条件下在感光鼓108外表面上形成具有某种调色剂图案的图像,用未图示的光传感器检测图像浓度,通过浓度变化掌握显影能力。通过改变调色剂浓度目标值,使该显影能力达到预定的目标显影能力,以保持图像质量稳定。例如,当光传感器检测到具有某种调色剂图案的图像浓度较目标显影浓度淡时,未图示控制装置CPU控制用于驱动搅拌螺旋桨118转动的马达驱动回路以提高调色剂浓度。反之,当光传感器检测到具有某种调色剂图案的图像浓度比目标显影浓度浓时,CPU控制上述马达驱动回路以降低调色剂浓度。在此,上述调色剂浓度由未图示的调色剂浓度传感器检测。感光鼓108上形成的具有某种调色剂图案的图像浓度因受显影套筒32的图像浓度周期不均的影响,多少会有一些变动。
上述显影套筒132如图8所示由表面处理装置在外表面上形成凹入部139。
如图8(a)所示,表面处理装置1具备基磐3、保持部4、作为转动驱动部的马达2、作为移动装置的工具移动部5、工具6、以及未图示的控制装置。
基磐3为平板状,置于制造现场的场地或工作台上。基磐3的上表面保持水平。基磐3的平面形状为矩形。
保持部4包括固定保持部7和滑移保持部8。固定保持部7包括基磐3长度方向的一端端部竖立设置的固定柱9、和设于该固定柱9上端部的转动夹头10。转动夹头为厚圆板状,在固定柱9的上端部受到支撑绕其中心转动自如。转动夹头10的转动中心与基磐3的表面平行,中心部竖立设有圆柱状夹头针11。夹头针11与转动夹头10为同轴设置。
滑动保持部8包括滑动体12、滑动柱13、以及设置在上述固定柱9上端部的转动夹头14。滑动体12可沿着基磐3的表面即转动夹头10的夹头针11的轴心滑动自如,而在转动夹头10的夹头针11的轴心方向位置则适当受到固定。
滑动柱13竖立设置于滑动体12上。转动夹头14为厚圆板状,装配在滑动柱13上端部的马达2输出轴上。转动夹头14的转动中心与固定保持部7的转动夹头10的夹头针11为同轴设置。转动夹头14的中心部上竖立设置圆柱状夹头针15。夹头针15与转动夹头14位同轴设置。
上述保持部4在滑动保持部8离开固定保持部7的状态下将凹入部139形成之前的显影套筒132置于夹头针11、15之间,滑动保持部8接近固定保持部7,夹头针11、15的前端进入显影套筒132端部,在该夹头针11、15之间夹持显影套筒132的状态,固定滑动体12。这样,保持部4以夹头针11、15之间夹持显影套筒132,以保持该显影套筒132。
马达2装在滑动保持部8的滑动柱13的上端部。马达2驱动转动夹头14围绕其中心转动。马达2通过驱动转动夹头14转动,使夹头针11、15之间夹持的显影套筒132围绕其轴芯转动。
工具移动部5包括线性导向体16和用于移动的未图示执行体。线性导向体16具备轨道17和滑动体18。轨道17置于基磐3上,呈直线状,与基磐3长度方向以及夹头针11、15即夹头针11、15之间夹持的显影套筒轴芯平行设置。滑动体18由轨道17支持,可沿该轨道17长度方向移动自如。
用于移动的执行体设置于基磐3上,使上述移动体18沿基磐3长度方向、或夹头针11、15即夹头针11、15之间夹持的显影套筒132轴芯滑动。
工具6包括工具主体19,作为工具转动部的工具转动用马达20,以及作为转动工具的铣刀21。工具主体19呈柱状竖立设置于移动体18之上。
工具转动用马达20置于工具主体19上端部。工具转动用马达20设置为如图8(b)所示,其输出轴22从工具主体19上端部伸向夹头针11、15之间夹持的显影套筒132,其轴芯平行基磐3表面,并且与夹头针11、15之间夹持的显影套筒132轴芯相交成一角度(在图示例中为垂直)。
铣刀21从整体上看呈圆柱状,置于工具转动用马达20输出轴22的前端。为此,铣刀21被设置为,其轴芯平行于基磐3的表面,并与夹头针11、15之间夹持的显影套筒132轴芯相交成一角度(图示例中为垂直),而且从工具主体19的上端部伸向夹头针11、15之间夹持的显影套筒132。
如图8(c)所示,铣刀21具有圆柱状主体部23和两片切削刃24,主体部23装在工具主体19上。切削刃24设于主体部23接近显影套筒132的前端,在周向具有间距。该切削刃24如图8(c)所示,较主体部23前端部的周边更加向该主体部23即铣刀21外周方向突出,并以螺旋状延伸。而且,本实施方式中,铣刀21的切削刃24的前端外周边25截面如图8(c)所示形成为锐角。图8D是从图8C左侧观察铣刀21前端的正视图。
上述工具6通过工具转动用马达20驱动铣刀21绕其中心轴转动,在显影套筒132外表面上形成凹入部139。
控制装置即具有公知的RAM,ROM,CPU等的计算机。控制装置连接转动驱动部的马达2、用于移动工具移动部5的执行器、以及工具6的工具转动用马达20等以控制这些装置,对表面处理装置1进行整体控制。
当显影套筒132外表面上形成多个凹入部139时,控制装置控制转动驱动部的马达2驱动显影套筒132绕其轴芯转动,控制工具转动用马达20驱动铣刀21绕其轴芯转动,而且控制移动用执行器使工具沿显影套筒132长度方向的轴芯移动。而后,控制装置控制切削刃24伴随铣刀21的转动对显影套筒132外表面实行间歇性切削加工,形成多个凹入部139。
此时,显影套筒132长度方向的凹入部139的圆弧曲率半径由切削刃24外周曲率半径确定,凹入部139的深度由切削刃24的切入量确定,凹入部139沿显影套筒132长度方向的间隔由工具6的移动速度确定。另外,设显影套筒132外表面周向凹入部139的个数为n,转动驱动部的马达2的转动次数即显影套筒132的转动速度为N1,铣刀21的切削刃24的数量为m,铣刀21的转动速度为N2,控制装置控制转动驱动部的马达2、用于工具移动部5移动的执行器、以及工具6的工具转动用马达20以满足以下式1。
N2=N1×{m/[(n/2)-0.5]} 式1
控制装置可通过适当改变上述各个参数来任意改变凹入部139的大小或密度,加工显影套筒132的外表面。
进而,控制装置与输入键等各种输入装置或显示器等各种显示装置相连接。
下面说明用上述构成的表面处理装置1对显影套筒132外表面实行切削加工制造显影套筒132的工序。
首先,输入装置将显影套筒132的产品号的输入控制装置。当控制装置将工具6中作为转动工具的铣刀21置于开始加工位置即显影套筒132的一端端部后,保持部4保持凹入部139形成之前的显影套筒132。此时显影套筒132与夹头针11、15等为同心轴。
当输入装置输入开始操作指令时,根据上述式1控制装置驱动作为转动驱动部的马达2、用于移动工具移动部5的执行器、以及工具6的工具转动用马达20。这样,围绕轴心转动的转动工具6对显影套筒132外表面实行切削加工。
由于作为转动驱动部的马达2和用于移动工具移动部5的执行器以及工具6的工具转动马达20是同时驱动,因此当围绕轴芯转动的转动工具6在显影套筒132外表面进行切削加工形成凹入部139时,与铣刀21呈交叉(图示例为垂直)状态的显影套筒132在围绕其轴芯转动的同时,沿着该显影套筒132长度方向相对铣刀21移动,以形成凹入部139。
当铣刀21到达显影套筒132的加工结束位置即显影套筒132的另一端端部,结束上述显影套筒132外表面的切削加工时,转动驱动部的马达2和移动工具移动部5的执行器以及工具6的工具转动马达20停止。而后,滑动保持部8离开固定保持部7,从保持部7、8的夹头针11、15之间取出外表面形成了多个凹入部139的显影套筒132,在保持部4上设置下一个显影套筒132。这样,便实行了显影套筒132外表面的切削加工,在外表面上形成了多个凹入部139,获得上述图4所示的显影套筒132。
按照本实施方式,显影套筒132的外表面没有以往喷砂处理所形成的凸起部,而是形成更大的凹入部139,因此时效变化不易造成凹入部139磨损,能够抑止由于时效变化引起的显影剂126输送量下降。
而且,显影套筒132外表面上形成的凹入部139按一定规则排列并且不发生重叠,显影剂126滞留在凹入部139内,该显影剂126的滞留部位便在外表面上呈规则排列,因此可以防止图像浓度不均的发生。进而能够适用于未来的高速机以维持高的图像质量而进一步增加吸取量。
由于按规则排列凹入部139,方便了既能确保显影剂126最佳吸取量又能延长使用寿命的加工条件的设定,而且,可以确切地按照设定的条件形成凹入部139,起到加工性能良好的作用。
显影套筒132外表面上多个长凹入部139沿长度方向按一定规则排列,该显影套筒132外表面上凹入部139的单位面积总容积为0.5mm3/100mm2以上,因此具有充分的显影剂126输送能力。
凹入部139以相同的形状和大小按规则排列,因此能够防止输送性能不均匀引起的图像浓度不均,而且,显影套筒132外表面上沿周向的单位长度凹入部139数量为1.0/mm以上,因此显影区域131中始终存在多个凹入部139,这样可以防止因显影剂126滑移引起的图像浓度不均。
凹入部139长轴方向与显影套筒132长度方向平行,这样吸取的显影剂126便沿着该显影套筒132长度方向并列排设,为此,即使显影套筒132转动,被吸取的显影剂126也不易从该显影套筒132外表面上脱落,因此,椭圆形凹入部139与历来是用的漕一样,起到确保显影剂126吸取量的作用。
显影套筒132长度方向上的凹入部139截面呈圆弧状,因此凹入部139内部放入的显影剂量大,可以输送足够的显影剂。
由于沿显影套筒132周向互相邻接的凹入部139在显影套筒132长度方向的位置相互错开,防止了显影套筒132外表面上出现不存在凹入部139的部位或存在许多凹入部139的部位,从而避免显影套筒132外表面上发生显影剂126吸附不均,使得显影套筒132外表面均匀吸附显影剂,防止图像浓度不均的发生。
凹入部139在显影套筒132外表面上按螺旋状设置,因此,可以避免显影套筒132外表面上发生显影剂126吸附不均,使得显影套筒132外表面均匀吸附显影剂,防止图像浓度不均的发生。
使用铣刀21可以确切地在显影套筒132外表面上按一定规则形成凹入部139,防止图像浓度不均的发生。
让显影套筒132围绕其轴芯转动并且一边移动铣刀一边形成凹入部139,这样可以确切地在显影套筒132外表面上按规则形成凹入部139,防止发生图像浓度不均。
显影装置113、处理盒106Y、106M、106C、106K以及图像成装置101因具备上述显影辊115,因此不但能够控制时效变化造成显影剂输送量下降,而且能够防止发生图像浓度不均。
除了在上述实施方式中凹入部139被形成为沿显影套筒132周向的截面呈V字形以外,本发明还可以把凹入部139形成为沿该显影套筒132周向的截面呈如图9(a)至9(c)所示的圆弧状。图示例中凹入部139在显影套筒132周向与长度方向的截面均呈圆弧状。此时,可将图11所示的铣刀21切削刃24的外周25形成为圆弧状,便可使得凹入部139沿显影套筒132周向的截面呈圆弧状。此外,不仅限于此场合,为了避免因上述显影磁极影响而发生的显影浓度差,如图10所示凹入部139沿显影套筒132周向截面中的内面与显影套筒132外表面之间形成的角度θ优选60°以下。
在上述图9至图11的说明中对于相同于上述实施方式的部分采用同样的符号。
如图9至图11所示场合因凹入部139在显影套筒132长度方向和周向的截面均呈圆弧状,因此凹入部139中可放入较多的显影剂126,输送充分的显影剂量。
除了上述实施方式中凹入部139沿显影套筒132周向的截面被形成为V字形以外,本发明还可以通过适当改变切削刃24周边25的形状,将沿显影套筒132周向的凹入部139截面形状形成为如图12以及图13所示。图12表示底部平坦的V字形凹入部139,图13表示底部呈圆弧状的V字形凹入部139。在图12和图13的说明中对相同于上述实施方式的部分采用同样的符号。
除了在上述实施方式中马达2、20以及执行器同时持续动作,在显影套筒132外表面上形成螺旋状设置的凹入部139,并且各个凹入部139弯曲为略呈弓状以外,本发明还可以便马达2、20作适当的间歇动作,如图14和图15所示,既可在显影套筒132长度方向上按直线形成凹入部139,也可在显影套筒132周向按直线设置多个凹入部139。
凹入部139除了在上述实施方式中呈椭圆状以外,本发明还可以使用如图16(b)所示较上述实施方式所述外径D1更小的铣刀21,形成如图16(a)所示的俯视时呈圆形的凹入部139。
上述实施方式中,在显影套筒132周向,互相邻接的凹入部139之间错开该凹入部139的一半长度。除此之外,本发明还可以排列成相邻凹入部139之间错开该凹入部139长度的1/3或1/4等任意距离。
在上述实施方式中,沿显影套筒132长度方向移动铣刀21,使得该铣刀21相对显影套筒132移动,当然本发明可以沿显影套筒132长度方向移动铣刀21与显影套筒132中的至少一方,使其间发生相对移动。
除了上述实施方式中将相同形状的凹入部139按一定规则排列在显影套筒132外表面以外,本发明还可以如图21(a)所示,从显影套筒132长度中间到两端逐渐加深凹入部139的深度。如图21(b)所示,凹入部139的容积从显影套筒132长度中间开始逐渐向两端扩大,这样,即便在显影剂通过刮板间隙时因摩擦阻抗力或磁吸引力造成显影辊115发生弯曲,使得显影套筒132长度方相中间部分的刮板间隙变宽,也可保持显影辊115长度方向(轴方向)的显影剂输送量均匀,防止发生图像浓度不均。
本发明还可以如图22所示(不规则地)排列多个凹入部139,沿显影套筒132长度方向从中间到两端逐渐增加凹入部139的俯视面积,而且随着接近端部凹入部139之间的距离逐渐变小。这样从显影套筒132中间到两端的凹入部139容积逐渐变大,使得显影辊115长度方向的显影剂输送量均匀,防止图像浓度不均的发生。
另外,本发明还可以如图23所示(不规则地)排列多个凹入部139,沿显影套筒132长度方向从中间到两端逐渐增加凹入部139单位面积的个数,即凹入部139之间的间隔随着接近两端逐渐变窄。这样,沿显影套筒132长度方向从中间到两端凹入部139的容积逐渐增大,显影辊115长度方向的显影剂输送量均匀,防止图像浓度不均的发生。在上述图21至图23的说明中对相同于上述实施方式的部分采用同样的符号并省略说明。在不违反本发明目的的情况下,可分别对上述凹入部139的深度、俯视面积、以及单位面积的个数适当进行组合构成。
上述图像形成装置101中的处理盒106Y、106M、106C、106K具备处理盒筐体111、充电辊109、感光鼓108、清洁刮板112以及显影装置113。但本发明中处理盒106Y、106M、106C、106K只要至少具备显影装置113便可,处理盒筐体111、充电辊109、感光鼓108、以及清洁刮板112并不是必须具备的。此外,上述实施方式中图像形成装置101具备可在装置主机102上装卸自如的处理盒106Y、106M、106C、106K,但本发明的图像形成装置101只要至少具备显影装置113便可,处理盒106Y、106M、106C、106K也不是必须具备的。
本发明的发明人使用上述实施方式所述的表面处理装置1制作了显影套筒132并测试了此时的凹入部139。其结果如图17至图19所示。本实施例中,使用外径6mm的铣刀21,设显影套筒132的转动速度为60rpm,铣刀21的转动速度为1245rpm,表面处理装置1以移动速度1mm/rev驱动铣刀21沿显影套筒132长度方向移动,在外径18mm的铝制显影套筒132上形成凹入部139。
凹入部139呈圆弧状,显影套筒132周向截面的曲率半径为0.4mm、长度方向截面的曲率半径为3.0mm,并以沿显影套筒132周向的间隔0.67mm,长度方向间隔2.0mm互相交错设置。
图17显示了本发明实施例的凹入部139在深度与宽度以及长度之间的关系,图18显示了凹入部139的深度与容积之间的关系,图19显示了凹入部139的深度与显影套筒132外表面上的容积总和/100m2之间的关系。图19中还将以往使用至今的在显影套筒外表面开漕100根的显影套筒作为比较例显示。这样,从图17至图19便可明显看出,使用上述表面处理装置1确切地形成了规定大小的凹入部139。
图20中显示了本发明制作的凹入部139深度为0.08mm的实施例1、0.12mm的实施例2、实行喷砂加工而得的比较例1、以及设有100根深度为0.09mm漕的比较例2的调色剂吸取量的测试结果。图20的横轴表示刮板116与显影辊115之间的间隙DG,图20的纵轴表示显影剂输送量。从图20可知,实施例1和2比以往的喷砂处理或开漕所形成的比较例1和2具有更高的输送能力,此外,还对这些显影套筒132所形成的图像进行评定,其结果为,确认没有发生间隙性浓度不均。
本发明不局限于上述实施方式,也就是说,无论实施方式如何变化,只要不脱离本发明的基本构思,该实施方式便属于本发明范畴。
Claims (15)
1.一种显影辊,具备:
磁辊;以及,
显影套筒,内含所述磁辊并以该磁辊的磁力在其外表面吸附显影剂,
其特征为,在所述显影套筒外表面上形成多个按规则或不按规则排列的凹入部,该凹入部在俯视时呈圆形或椭圆形,而且互相不重叠并隔开间隙。
2.根据权利要求1所述的显影辊,其特征为,所述凹入部在俯视时呈椭圆形,而且该椭圆形凹入部的长轴方向与所述显影套筒的长度方向平行。
3.根据权利要求2所述的显影辊,其特征为,所述凹入部在所述显影套筒周向的截面形状为V字形,在所述显影套筒长度方向的截面形状为圆弧形。
4.根据权利要求2所述的显影辊,其特征为,所述凹入部在所述显影套筒的周向和长度方向的截面形状皆为圆弧形。
5.根据权利要求1所述的显影辊,其特征为,所述显影套筒周向互相邻接的所述凹入部在该显影套筒长度方向的位置相互错开。
6.根据权利要求1所述的显影辊,其特征为,沿所述显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,所述凹入部容积逐渐增大。
7.根据权利要求6所述的显影辊,其特征为,沿所述显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,所述凹入部深度逐渐加深。
8.根据权利要求6所述的显影辊,其特征为,沿所述显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,所述凹入部俯视时的面积逐渐增大。
9.根据权利要求6所述的显影辊,其特征为,沿所述显影套筒长度方向从中间部分到两端端部,单位面积的所述凹入部个数逐渐增多。
10.根据权利要求1所述的显影辊,其特征为,在所述显影套筒外表面上按螺旋状设置所述凹入部。
11.根据权利要求1所述的显影辊,其特征为,所述凹入部由绕轴芯转动的转动工具在所述显影套筒外表面切削加工而形成。
12.根据权利要求11所述的显影辊,其特征为,将与所述转动工具轴芯呈交叉状态的显影套筒围绕其轴芯转动,同时,沿该显影套筒长度方向使所述转动工具和所述显影套筒进行相对移动,以形成所述凹入部。
13.一种显影装置,其特征为,具有权利要求1所述的显影辊。
14.一种处理盒,至少包括显影装置,其特征为,具有权利要求13所述的显影装置。
15.一种图像形成装置,至少包括感光鼓、充电装置、以及显影装置,其特征为,具有权利要求13所述的显影装置。
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