顯影劑供給輥和其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種顯影劑供給輥，其用于圖像形成裝置，特別地，電子照相處理的圖像形成裝置；和其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在例如復(fù)印機和打印機等的電子照相處理的圖像形成裝置中，已經(jīng)存在圖1中示出的方法作為圖像形成方法，其中將單組分顯影劑供給至具有其上承載的靜電潛像的圖像形成體，例如感光體，并且該潛像通過將顯影劑附著其上而可視化。
[0003]具體地，如圖1中示出，顯影輥2配置在顯影劑供給輥3與其上承載有靜電潛像的感光體I之間，并且感光體I經(jīng)由轉(zhuǎn)印材料8與轉(zhuǎn)印輥5接觸。在轉(zhuǎn)印材料8不經(jīng)過時，轉(zhuǎn)印棍5與感光體I直接接觸。顯影劑供給棍3、顯影棍2和感光體I以箭頭示出的方向旋轉(zhuǎn)，因此將顯影劑從顯影劑供給輥3供給至顯影輥2的表面，并且在使用層調(diào)節(jié)刮板4來調(diào)節(jié)為均一的薄層之后，附著至在感光體I上的靜電潛像，因此使該潛像可視化。電場形成在感光體I與轉(zhuǎn)印輥5之間，因此將在感光體I上的顯影劑圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印材料8。數(shù)字6表示清潔輥，并且將在轉(zhuǎn)印之后在感光體I的表面上殘留的顯影劑使用清潔輥6來除去。數(shù)字7表示充電輥。
[0004]作為用于電子照相處理的非磁性單組分顯影劑的圖像形成裝置的顯影劑供給輥3，使用包含由高分子發(fā)泡材料覆蓋的鋼軸的輥。顯影劑供給輥需要具有低的硬度，不污染顯影輥，并且不熔著有顯影劑。
[0005]構(gòu)成高分子發(fā)泡材料的材料的實例包括:發(fā)泡橡膠，其中將例如硅橡膠、表氯醇橡膠和丙烯腈-丁二烯橡膠等的固體橡膠使用化學(xué)發(fā)泡劑來發(fā)泡并且通過硫化而固化；和聚氨酯發(fā)泡樹脂，其通過以下來獲得:例如多元醇等液體原料與異氰酸酯的固化反應(yīng)，同時通過機械攪拌來混合氣泡或添加例如水等的發(fā)泡劑而發(fā)泡。
[0006]由前述材料形成的圖像形成裝置的構(gòu)件會在一些情況下需要具有導(dǎo)電性，并且可以調(diào)節(jié)從而通過混合例如炭黑和金屬氧化物等的導(dǎo)電材料或添加電解質(zhì)來具有規(guī)定的電阻值。其中，作為材料，由于該材料可以使用導(dǎo)電材料和電解質(zhì)中的任何來賦予導(dǎo)電性和電解質(zhì)可以通過溶解在其液體原料中來使用這樣的優(yōu)點，使用多元醇和多異氰酸酯作為主要原料而形成的聚氨酯樹脂適用于顯影劑供給輥的發(fā)泡高分子材料(參見PTL I)。
[0007]顯影劑供給輥具有三個功能，S卩，除去在顯影輥上殘留的未顯影的顯影劑，新的顯影劑供給至顯影輥，和控制顯影劑的充電量。除去未顯影的顯影劑和供給新的顯影劑受顯影劑供給輥的硬度和高分子發(fā)泡材料的氣孔數(shù)的影響，并且在進行電控制的情況下，也受顯影劑供給輥的電阻的影響。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]PTL I JP-A-2001-42630

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]隨著近年來圖像形成裝置的高速化和不交換顯影裝置而能夠打印的張數(shù)的增加，這樣的顯影劑供給輥需要具有增加的去除未顯影的顯影劑的能力并且也能夠供給充分量的顯影劑同時適于高速打印。對其有效的是，增加顯影劑供給輥的硬度，但在其中顯影劑供給輥的硬度太大的情況下，在打印大量的紙張之后而不交換顯影裝置時，顯影劑會經(jīng)歷反常的充電狀態(tài)，其導(dǎo)致圖像不良，例如模糊和條紋。另外，在高分子發(fā)泡材料的氣孔數(shù)增加并且氣孔直徑降低的情況下，未顯影的顯影劑的去除能力也會增加，但能夠供給的新顯影劑的量會降低。在高分子發(fā)泡材料的氣孔數(shù)降低并且氣孔直徑增加的情況下，能夠供給的新顯影劑的量可以增加，但去除未顯影的顯影劑的能力會降低。
[0013]在該情況下，本發(fā)明的目的是提供一種顯影劑供給輥，其具有高的去除未顯影的顯影劑的能力并且能夠供給充分量的顯影劑同時適于高速打??；和其制造方法。
_4] 用于解決問題的方案
[0015]作為為了實現(xiàn)該目的而由本發(fā)明人做出的認真研究的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，新的顯影劑可以有效地供給，同時以使在高分子發(fā)泡材料的表面上的表面粗糙度大于規(guī)定的粗糙度的這樣的方式，有效地除去未顯影的顯影劑。
[0016]本發(fā)明因此提供:
[0017][I] 一種用于圖像形成裝置的顯影劑供給輥，在其表面上包括高分子發(fā)泡材料，
[0018]其中，所述高分子發(fā)泡材料的以下定義的表面粗糙度為60μπι以上且小于140 μ m，并且
[0019]所述表面粗糙度定義為在測量長度為40mm，測量間隔為Imm并且測量點數(shù)為40的情況下，測得的從基線起算的全部測量點的位移的標準偏差。
[0020][2] 一種根據(jù)項[I]所述的顯影劑供給輥的制造方法，其包括:將高分子發(fā)泡材料的表面用磨石進行研磨來拋光；使用的所述磨石是RF磨石，并且所述研磨在所述RF磨石的轉(zhuǎn)數(shù)為800rpm以上且2，OOOrpm以下的條件下進行。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種顯影劑供給輥，其具有高的去除未顯影的顯影劑的能力并且能夠供給充分量的顯影劑同時適于高速打??；和其制造方法。
【附圖說明】
[0023][圖1]圖1是示出電子照相處理的圖像形成裝置的一個實例的說明圖。
[0024][圖2]圖2是示出表面粗糙度的測量方法的示意圖。
[0025][圖3]圖3是示出RF磨石的表面狀態(tài)的照片。
[0026][圖4]圖4是示出NX磨石的表面狀態(tài)的照片。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明的顯影劑供給輥可以是用于圖像形成裝置的顯影劑供給輥，其包括具有高分子發(fā)泡材料覆蓋其表面的金屬輥，其中高分子發(fā)泡材料的表面的表面粗糙度為60 μπι以上且小于140 μ m。
[0028]材料的表面的表面粗糙度通常由JIS B0601等來定義，但顯影劑供給輥由在其表面上具有氣孔的高分子發(fā)泡材料來形成，因此表面粗糙度不能用探針來測量。因此，在本發(fā)明中，表面粗糙度定義為在測量長度為40mm，測量間隔為Imm并且測量點數(shù)為40的情況下，測得的從基線起算的全部測量點的位移的標準偏差。
[0029]以下將詳細地描述表面粗糙度。對本發(fā)明的顯影劑供給輥重要的是控制表面粗糙度的品質(zhì)，但使用探針的表面粗糙度測量設(shè)備不能用于測量，這是因為該探針被氣孔阻礙。因此，在本發(fā)明中，將表面粗糙度使用激光尺寸測量設(shè)備通過測量距離基線的位移來評價。
[0030]在該評價中，必要地探索這樣的條件:例如模糊和條紋等的圖像不良示出與通過評價方法的測量值的良好的關(guān)系并且測量值穩(wěn)定。作為由本發(fā)明人做出的認真的研究的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，測量點之間的距離對提供圖像品質(zhì)與測量值之間的良好的關(guān)系是重要的；并且必要的是，測量點之間的距離(下文中可以稱為測量間隔)是0.5至3mm，并且測量點數(shù)是20以上，并且更優(yōu)選30以上。當測量間隔超過3mm時，不會獲得與圖像不良的關(guān)系；并且當測量間隔小于0.5mm時，測量的波動變大從而不能提供測量的再現(xiàn)性。
[0031]在本發(fā)明中，通過在測量長度為40mm，測量間隔為Imm并且測量點數(shù)為40的情況下，測得的從基線起算的全部測量點的位移的標準偏差來評價表面粗糙度?；€可以通過全部測量點的最小二乘法來繪出直線而測定。
[0032]更具體地，用于評價的測量如圖2中示出來進行。圖2的上部分是本發(fā)明的顯影劑供給輥的示意圖，并且其下部分是示出測量方法的示意圖。測量線13示出激光，并且將具有Imm的間隔的依序包括從L1、L2和L3至L40的40個點通過以箭頭示出的方向使用線狀激光來掃描而測量。因此，總計的測量長度是40mm。此處使用Mitsutoyo Corporat1n生產(chǎn)的激光尺寸測量設(shè)備。
[0033]接著，通過如圖2中的虛線示出的最小二乘法來提供基線，并且將基線與測量點之間的差，即，計算測得的從基線起算的全部測量點的位移的標準偏差并且定義為表面粗糙度。
[0034]測量方法需要每一個顯影劑供給輥大約30秒的時長。輥的品質(zhì)可以通過JISZ9015記載的AQL(可接受品質(zhì)水平)取樣檢驗來確保。因此，推測使用一個研磨機在一個生產(chǎn)周期內(nèi)生產(chǎn)的顯影劑供給輥定義為一批，選擇JIS Z9015的附表Al的常規(guī)檢測標準I的樣品文字，通過將常規(guī)檢測的表取樣來測定樣品數(shù)，并且根據(jù)常規(guī)檢測的批次測定標準來測定該批次的合格分布。在此情況下，合格品質(zhì)水平可以是0.1以上且1.0以下，并且優(yōu)選0.4，因此檢測工時和不合格產(chǎn)品的發(fā)生頻率在可接受的范圍內(nèi)。在不合格批次發(fā)生的情況下，檢測必要地變換至嚴格檢測，并且如果檢測以常規(guī)檢測的取樣頻率持續(xù)，則不合格產(chǎn)品的發(fā)生頻率會變得不可接受。在嚴格檢測時持續(xù)三批沒有不合格批次發(fā)生的情況下，當檢測恢復(fù)至常規(guī)檢測時，不合格產(chǎn)品的發(fā)生頻率可以在可接受的范圍內(nèi)。在常規(guī)檢測時持續(xù)三批沒有不合格批次發(fā)生的情況下，當檢測變換至寬松檢測時，不合格產(chǎn)品的發(fā)生頻率可以在可接受的范圍內(nèi)。在寬松檢測時不合格批次發(fā)生的情況下，檢測必要地恢復(fù)至常規(guī)檢測，并且如果寬松檢測持續(xù)，不合格產(chǎn)品的發(fā)生頻率會變得不可接受。另外，計算三批的表面粗糙度的工序能力指數(shù)，并且當工序能力指數(shù)是1.33以上時，可以使用特別檢測水平S-1，并且不合格產(chǎn)品的發(fā)生頻率可以在可接受的范圍內(nèi)。
[0035]本發(fā)明的顯影劑供給輥的如以上定義的表面粗糙度為60 μπι以上且小于140 μπι。當表面粗糙度小于60 μ m時，不會供給充分量的顯影劑，其會在高速打印時導(dǎo)致模糊。另一方面，當表面粗糙度是140μπι以上時，去除未顯影的顯影劑的能力會不充分，其可以抑制不交換顯影裝置能夠打印的張數(shù)增加。
[0036]鑒于該觀點，表面粗糙度優(yōu)選70 μπι以上且小于120 μπι。特別地，良好的圖像可以通過使目標達到表面粗糙度為80 μπι以上且小于120 μπι來保留。
[0037]包括具有前述表面粗糙度的高分子發(fā)泡材料的顯影劑供給輥的制造方法的實例包括:
[0038](I)將高分子發(fā)泡材料在具有規(guī)定的表面粗糙度的模具中固化的方法；
[0039](2)將具有稍大尺寸的固化的高分子發(fā)泡材料在具有規(guī)定的表面粗糙度的模具中熱變形(賦形)的方法；和
[0040](3)通過磨削或研磨加工來使固化的高分子發(fā)泡材料的表面粗糙度精加工至規(guī)定的表面粗糙度的方法。
[0041]其中，方法(I)是使用模具將表面粗糙度保持至規(guī)定的值的方法，因此需要精確地測量模具的內(nèi)表面的粗糙度，并且其管理不容易。在方法(2)中，材料可以在暴露至高溫時恢復(fù)原始形狀，因此其管理不容易。另一方面，通過磨削或研磨加工來控制高分子發(fā)泡材料的表面粗糙度的方法(3)是有利的，這是因為模具的管理和維護是不必要的，并且在暴露至高溫時原始形狀的恢復(fù)不會發(fā)生。
[0042]在方法(3)，即，通過將高分子發(fā)泡材料使用磨石研磨而精加工的顯影劑供給輥的制造方法中，本發(fā)明已經(jīng)通過以下而做出:本發(fā)明的具有特定的表面粗糙度的顯影劑供給輥可以通過以尚未用于通常方法的低速使用RF磨石來研磨而由容易的生產(chǎn)管理獲得。
[0043]具體地，研磨在磨石轉(zhuǎn)數(shù)為800rpm以上且2，OOOrpm以下，并且更優(yōu)選800rpm以上且1，OOOrpm以下的條件下進行，因此提供了具有前述