显影辊、显影装置、图像形成装置和显影辊的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种显影辊、显影装置、图像形成装置和显影辊的制造方 法，即使经长时间形成图像，也尽可能抑制凹凸部的深度的减少、而使得 能经长时间进行良好的显影。所述显影辊至少具有：具有在外周面的规定 区域形成的基件凹部(29a’、29b’)和基件凸部(30’)的基件(25a)；和 在该基件(25a)的外周面形成的、在外周面具有凹部(29a、29b)和凸 部(30)的表面层(25b)，凸部(30)的表面硬度比凹部(29a、29b)的 表面硬度更大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在外周面具有凹凸部而将色粉(toner)输送到潜像担持体 的显影辊、具有显影辊的显影装置、具有显影装置的图像形成装置和显影 辊的制造方法的

技术介绍
以往，在用非磁性成分色粉显影静电潜像的显影装置中，在显影辊上， 通过摩擦带电，对色粉赋予电荷。作为该显影辊，知道在外周面具有凹凸 部、并且凸部的表面平坦或几乎平坦的显影辊(例如参照专利文献l)。在 该凹凸部，使色粉在显影辊上有效地摩擦带电。如图10 (a)所示，显影 辊a由基件b和通过电镀覆盖该基件b的表面的表面层c构成。特开2007-121948号公报。一般，未图示的色粉供给辊和色粉限定构件与显影辊a抵接。此外， 作为覆盖色粉母粒子的外添加剂之一，使用硬度高的二氧化硅。另一方面， 在基件b的外周面形成由基件凹部d和基件凸部e构成的多个基件凹凸部。 而且，在表面层c，与这些基件凹部d和基件凸部e相对应，还形成由凹 部f和凸部g构成的基件凹凸部。可是，通过图像形成，由于色粉供给辊、色粉限定构件或者色粉粒子， 使表面层c产生磨耗。而在近年，由于要求图像的高画质化和色粉使用量 的削减，因此，色粉粒径变得更小了。如果使用该小粒径的色粉经长时间 进行图像形成，就如图10 (b)所示，凹部f的表面层几乎不磨耗，而凸 部g的顶部h的表面层却比较大地磨耗成几乎平坦状。如果在凹部f和凸 部g的磨耗状态或磨耗量不同，则由于长时间的图像形成，凹凸部的深度 减小。因此，用显影辊输送的色粉量减少，会难以维持图像的浓度，存在 经长时间而难以进行良好的显影的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于即使经长时间形成图 像，也尽可能抑制凹凸部的深度的减少，能经长时间进行良好的显影的显 影辊、显影装置、图像形成装置和显影辊的制造方法。用于解决所述的课题的第一解决方法，根据本专利技术的显影辊、显影装 置、显影辊的制造方法，在显影辊的凹凸部，凸部的表面硬度比凹部的表 面硬度更大。因此，在经长时间的图像形成中，能抑制比较容易磨耗的凸 部的表面层的磨耗。据此，与以往的显影辊相比，能进一步减少磨耗比较 少的凹部的表面层和凸部的表面层的磨耗的差。即使经长时间进行图像形 成，也能抑制显影辊的凹凸部的深度的变化。其结果，由显影辊输送的色 粉量几乎不变化，能经长时间将图像的浓度维持在几乎恒定。因此，能经 长时间进行良好的显影。此外，通过减小显影辊的凹部的表面硬度来积极地削刮表层，能防止 变差的色粉滞留在色粉供给辊的复位性差的凹部而产生成膜。而且，在凹 部，由于离色粉限定刮板的距离远，所以色粉带电性常常变差，但是通过 将该凹部维持非晶质，从而能抑制色粉带电性的下降。据此，能抑制色粉 覆盖或色粉飞散等，能取得良好的显影特性。而且，在用色粉限定构件对凸部的表面不输送色粉的色粉输送方式 中，能将凹部表面的色粉带电性的确保等凹部的功能和凸部表面的耐磨耗 性的确保(凹凸部的深度的维持)等凸部的功能进行分离，而实现两个功 能。此外，通过将凸部的顶部结晶化，能降低顶部的色粉带电性。由于色 粉带电性不是很好，反而能防止色粉限定刮板与显影辊的凸部之间的滑动 摩擦引起的过剩带电(充电)，并且能改善显影经历。此外，使用比显影 辊的凹凸深度更小粒径的色粉，并将色粉限定刮板的前端与显影辊接触， 将色粉输送到显影辊的凹部，在不输送到凸部的方式中，能更有效地抑制 向凸部的色粉，还能防止色粉向凸平坦面的成膜或过剩带电。而且，用同一材料构成表面层的凹凸部，通过使凹部和凸部的结晶化 程度不同(例如使凸部的结晶化程度比凹部的结晶化程度更高)，能控制 凸部和凹部的表面硬度和电阻。这时，使凸部和凹部的各表面层不完全结晶化。据此，能简便生成显影辊的表面组成。如果提高凸部的硬度，过分 减小其磨耗，就会产生色粉熔敷的成膜，但是通过控制结晶化程度，能抑 制该成膜的发生。而且，通过局部加热凸部的表面层，对基件的结晶化几乎不带来影响。 因此，能防止基件的应力释放或结晶化程度的变化引起的基件的翘曲或弯 曲。而且，通过从凸部的上面将进行凸部的结晶化的范围设为所使用的色 粉的平均粒径以内，能将输送到带电性容易下降的凹部的色粉与非晶质的 凹部相接触。因此，能防止色粉的带电性下降。即通过使凹部的色粉带电 性比凸部的带电性更高，能更有效地进行色粉带电。而且，通过在基件形成凹凸部之前进行非电解电镀而在基件上形成表 面层，从而即使对基件使用比较难以加工的材料，通过基于该电镀的表面 层，也能提高凹凸部的形状稳定性。据此，能提高凹凸部的表面的平滑性， 使得色粉粒子的转动性变得良好，并且能抑制凹凸部的色粉的成膜。因此， 能经长时间而更良好维持色粉输送性和色粉带电性。另一方面，根据具有本专利技术的显影辊的显影装置，能经长时间良好地 将潜像担持体的静电潜像进行显影。而且，具有该显影装置的图像形成装 置能经长时间形成稳定且良好画质的图像。用于解决所述的课题的第二解决方法，根据本专利技术的显影辊、显影装 置、显影辊的制造方法，在基件上形成l层的表面层时，将基件的表面硬 度设定得比表面层的表面硬度更高。此外，在基件形成多层的表面层时， 将与最外表面层的内侧相邻接的表面层的表面硬度设定得比最外表面层 的表面硬度更高。因此，通过图像形成，基件凸部的基件平坦部的表面层 或基件平坦部的最外表面层由于色粉限定刮板、色粉供给辊或者色粉外添 加剂而磨耗，如果这些基件平坦部或者最外表面层的内侧的表面层露出， 则显影辊的凸部的磨耗速度下降。据此，能提高显影辊的耐久性。此外，如果基件平坦部的表面层或最外表面层消减，则显影辊的凹凸 部的深度会有些变化，但是能抑制露出的基件平坦部或者最外表面层的内 侧的表面层的磨耗。因此，作为整体，能经长时间抑制显影辊的凹凸部的 深度的变化，能经长时间良好地维持凹凸部的深度。其结果，用显影辊输送的色粉量几乎不发生变化，能经长时间将图像的浓度维持在几乎恒定。 因此，能经长时间进行良好的显影。此外，虽由于凸部的露出的基件平坦部或者最外表面层的内侧的表面 层，而使色粉带电性下降，但是色粉粒子被夹在显影辊和色粉限定刮板之 间，摩擦力比凹部增大，所以该部分能抑制色粉带电性的下降。据此，能 抑制色粉覆盖或色粉飞散等，能取得良好的显影特性。而且，在用色粉限定刮板对凸部的表面不输送色粉的色粉输送方式 中，能将凹部表面的色粉带电性的确保等凹部的功能和凸部表面的耐磨耗 性的确保(凹凸部的深度的维持)等凸部的功能进行分离，而实现两个功 能。而且，通过将1层的表面层的厚度或者最外表面层的厚度设为所使用 的色粉的平均粒径(D50粒径)以内，能使输送到带电性容易下降的凹部 的色粉与非晶质金属的凹部相接触。因此，能防止色粉的带电性下降。另外，通过基于磨削机的磨削加工或者基于研磨机的研磨加工，除去 1层的表面层或者多层的表面层的最外表面层，即使从最初就使用将基件 的基件凸部或者基件平坦部的最外表面层的内侧的表面层露出的状态的 显影辊，也能取得与所述同样的作用效果。另一方面，根据具有本专利技术的显影辊的显影装置，能经长时间良好地 将潜像担持体的静电潜像进行显影。而且，具有该显影装置的图像形成装 置能经长时间形成稳定且良好的画质的图像。附图说明图1是模式地表示本专利技术的图像形成装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显影辊，至少具有：　基件，其具有在外周面的规定区域形成的基件凹部和基件凸部；和　表面层，其形成在该基件的外周面，并且在外周面具有与所述基件凹部和所述基件凸部分别对应的凹部和凸部，　所述凸部的表面硬度比所述凹部的表面硬度更大。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田阳一，前田将宏，铃木淳一，福元贵智，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP