專利名稱：顯影設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于用顯影劑對形成于圖像承載部件上的靜電圖像進行顯影的顯影設(shè)備。更特別的是，本發(fā)明涉及一種接觸型的顯影設(shè)備，其中顯影部件與圖像承載部件相接觸，并使用磁性的單組分顯影劑。
圖像承載部件可以是電子照相型感光部件、用于靜電記錄的絕緣(dielectric)部件或類似部件，可以將顯影設(shè)備與一個可拆卸地安裝于諸如復(fù)印機或打印機之類的成像設(shè)備的主組件主組件上的處理盒一起使用。
背景技術(shù)：
例如電子照相型成像設(shè)備中的常規(guī)單組分顯影系統(tǒng)，其中，用單組分顯影劑對形成于電子照相型感光部件上的靜電潛像進行顯影，該顯影系統(tǒng)包括廣泛使用的(1)非磁性接觸型顯影系統(tǒng)以及(2)磁性非接觸型顯影系統(tǒng)。
(1)非磁性接觸型顯影系統(tǒng)非磁性單組分顯影劑在具有絕緣層的顯影輥(顯影劑承載部件)上被運送，并與用于對靜電潛像進行顯影的感光部件的表面相接觸(例如，日本公開專利申請No.2001-92201)。通過機械攪動機構(gòu)或重力將顯影裝置內(nèi)的顯影劑送至顯影輥。例如，使一個彈性輥與顯影輥相接觸，并由該彈性輥提供顯影劑。為了使顯影輥上的顯影劑層均勻分布，彈性輥還具有一次性清除殘留在顯影輥上的顯影劑而使其不被傳送到感光部件的功能。在感光部件的基礎(chǔ)材料和顯影輥之間加上直流偏置(顯影偏置)。
(2)磁性非接觸型顯影系統(tǒng)
在這種類型的顯影系統(tǒng)(例如，日本公開專利申請Sho 54-43027和日本公開專利申請Sho 55-18656)中，使用了磁性單組分顯影劑，且顯影劑在包含磁鐵的顯影套管(顯影劑運送部件)上被運送。顯影套管與感光部件相對，二者的表面之間留有小的間隙。顯影劑跳過小的間隙，以進行顯影。通過機械攪動機構(gòu)或重力將顯影設(shè)備內(nèi)的顯影劑送至顯影套管，并通過磁鐵提供的磁力將顯影劑送至顯影套管。通過顯影劑量調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)將顯影劑調(diào)節(jié)為顯影套管上的預(yù)定的顯影劑層。加在顯影劑上的來自磁鐵的力不但用于輸送顯影劑，而且肯定也能用于顯影區(qū)。在顯影區(qū)內(nèi)，避免顯影劑跳到非圖像部分，從而避免了諸如模糊(fog)之類的圖像缺陷。在顯影操作期間，顯影劑受到包含在顯影套管內(nèi)的磁鐵磁力的吸引。為了使顯影劑跳出，施加偏置了直流偏置電壓的交流偏置電壓形式的顯影偏置電壓。直流偏置電壓的電平在感光部件上的圖像部分的電位和非圖像部分的電位之間。在通過交流偏置將顯影劑在顯影套管以及圖像部分和非圖像部分之間進行交換的同時，圖像部分被顯影。
(3)無清潔器(調(diào)色劑循環(huán))系統(tǒng)從簡化結(jié)構(gòu)和減少浪費的觀點出發(fā)，已經(jīng)提出一種圖像傳輸類型的電子照相過程，其中省略了專門用于在圖像轉(zhuǎn)印步驟之后清潔感光部件的鼓清潔器，調(diào)色劑在該設(shè)備內(nèi)循環(huán)。例如，在上述非磁性接觸型顯影系統(tǒng)中，通過顯影操作，將殘留的顯影劑同時收集起來(例如，日本專利No.2598131)。
同時還提出了一種磁性非接觸型顯影系統(tǒng)的成像設(shè)備，其中通過顯影操作將殘留的顯影劑同時收集起來。
(1)中描述的常規(guī)非磁性接觸型顯影系統(tǒng)存在防模糊特性的退化問題。隨著彈性輥的反復(fù)的機械摩擦，調(diào)色劑的特性退化，其結(jié)果是由調(diào)色劑的摩擦起電特性的降低引起的防模糊特性的退化。模糊意味著一種圖像缺陷，即由白色部分(未曝光部分)被調(diào)色劑輕微顯影產(chǎn)生的背景污染。為防止調(diào)色劑特性的退化，應(yīng)當(dāng)考慮減小彈性輥的摩擦力，但要這樣做而不帶來防重像缺陷的性能的退化是很困難的。重像是均勻的中間色調(diào)圖像中的之前的圖像的圖案的密度不均勻。重像的出現(xiàn)意味著顯影輥上的調(diào)色劑沒有清除干凈，還有殘留。
因此，從調(diào)色劑特性退化的觀點來看，由彈性輥導(dǎo)致的連續(xù)滑動是不期望的。對摩擦力進行調(diào)整涉及防模糊和防重像的兩難。
隨著調(diào)色劑特性的退化，顯影性能也很容易受到顯影裝置內(nèi)的顯影劑循環(huán)的影響，成為另一個問題。更特別的是，在利用機械力和/或重力的顯影劑循環(huán)中，出現(xiàn)了圍繞顯影輥的、顯影劑或調(diào)色劑在其中幾乎不循環(huán)從而也幾乎不交換粒子的區(qū)域。另一方面，循環(huán)的調(diào)色劑在特性方面也退化到某種程度。當(dāng)容器中調(diào)色劑的量減少時，這兩種調(diào)色劑容易凝聚，從而產(chǎn)生背景模糊。此外，存在著可歸因于彈性輥本身的圖像缺陷。從調(diào)色劑摩擦和供給性能的觀點出發(fā)，彈性輥通常是一個海綿體或泡沫輥?？梢詫@影劑粒子壓縮到海綿體單元中并凝聚成團。當(dāng)成團的顯影劑從海綿體單元上分離時，在中間色調(diào)圖像中就會出現(xiàn)圖像缺陷缺陷。當(dāng)該系統(tǒng)被結(jié)合進無清潔器裝置時，紙屑可能會進入彈性輥的海綿體單元，導(dǎo)致對應(yīng)于彈性輥圓周長度周期性出現(xiàn)的圖像缺陷缺陷。
另一方面，在上述磁性非接觸型顯影系統(tǒng)(2)中，存在可歸因于磁鏈(刷)的圖像缺陷的問題。此外，還存在垂直的和水平的細線的均勻度互不相同的問題。當(dāng)在磁鏈平行于感光部件(感光鼓)外圍的前進方向移動的同時進行顯影操作時，細線的均勻度較好，但垂直方向上的細線卻幾乎斷掉。此外，出現(xiàn)了圖像邊緣缺陷。高密度部分的邊緣，尤其是下游側(cè)以高密度顯影，與高密度部分相鄰的中間色調(diào)部分的邊緣的顯影密度較低。其原因可能在于在感光鼓和顯影套管之間不接觸地交換了顯影劑。在顯影區(qū)，調(diào)色劑沿表面移動，所以調(diào)色劑容易淤塞在下游邊緣部分，并從該邊緣外面吸收調(diào)色劑，從而導(dǎo)致上述圖像缺陷。此外，在無清潔器系統(tǒng)的成像設(shè)備中，感光鼓和顯影套管互不接觸，因此將調(diào)色劑收集到感光鼓上的力量很微弱，導(dǎo)致殘留的調(diào)色劑在純白圖像(密度最小的圖像)或中間色調(diào)圖像中產(chǎn)生重像。此外，在純黑圖像(密度最大的圖像)中產(chǎn)生白點。當(dāng)紙屑進入顯影輥和感光鼓之間時，在高溫高濕環(huán)境下，這些白點很容易顯現(xiàn)出來。其原因可能在于顯影輥和感光鼓之間的偏置電壓泄漏，作為結(jié)果，感光鼓上出現(xiàn)靜電潛像電位(負端)。
此外，采用常規(guī)的接觸型顯影設(shè)備，圖像缺陷可能出現(xiàn)在純白圖像中。該缺陷以對應(yīng)于顯影套管圓周長度的周期出現(xiàn)，并是具有幾毫米的寬度的圖象缺陷。其原因可能在于顯影輥上夾在相互接觸的顯影輥和感光鼓之間的顯影劑的緊密的靜電沉積。
此外，還存在調(diào)色劑擴散的問題。在運送顯影劑到顯影輥上的力減小處，調(diào)色劑在成像設(shè)備中擴散，這將導(dǎo)致各種各樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種減輕背景模糊的顯影設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種抑制顯影劑特性退化的顯影設(shè)備。
本發(fā)明的進一步的目的包括提供一種抑制出現(xiàn)重像的顯影設(shè)備。
本發(fā)明的進一步的目的包括提供一種能有效防止圖像邊緣缺陷的顯影裝置。
本發(fā)明的進一步的目的包括提供一種能形成高質(zhì)量圖像的顯影設(shè)備。
本發(fā)明的進一步的目的包括提供一種適合于不帶有只具有清潔功能的清潔器的所謂無清潔器型成像設(shè)備的顯影設(shè)備。
本發(fā)明的上述目的以及其他目的、特征和優(yōu)點將通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的說明而更加明確。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式1的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式2的方案2的成像設(shè)備的示意圖。
圖3是實施方式1中所用的磁輥中的磁通量密度與|Br|/|B|的曲線圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的比較例2的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的比較例4的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的比較例5的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的比較例7的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的比較例8的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的比較例9的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
圖10顯示了使用抽氣型法拉第測量方法的測量裝置。
圖11顯示了出現(xiàn)邊緣缺陷的機制。
圖12顯示了同時顯影和清潔的機制。
圖13顯示了出現(xiàn)純黑圖像缺陷的機制。
圖14是純黑密度評估結(jié)果的曲線圖。
圖15是防模糊評估結(jié)果的曲線圖。
圖16是純白圖像缺陷的曲線圖。
圖17是重像缺陷的曲線圖。
圖18是整體評估結(jié)果的曲線圖。
圖19是防重像評估結(jié)果的曲線圖。
具體實施例方式
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的顯影設(shè)備的一個實施方式。首先描述可與顯影設(shè)備一起使用的一種方案下的成像設(shè)備。
(方案1的成像設(shè)備的實施方式)圖1是采用根據(jù)本發(fā)明的一種顯影設(shè)備的圖像記錄設(shè)備(成像設(shè)備)的示意圖，圖中顯示了總體結(jié)構(gòu)。該成像設(shè)備是采用了電子照相過程的轉(zhuǎn)印型的激光打印機。
(1)圖像記錄設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)用標號1表示的是圖像承載部件(待顯影的對象)。本實施方式中的圖像承載部件1的形式為可旋轉(zhuǎn)的鼓(在下文中將稱為感光鼓)。感光鼓是OPC型的感光部件，其固有的極性為負極。其直徑為24mm。將感光鼓1沿箭頭所示的順時針方向以恒定的外圍速度(處理速度PS；打印速度)85mm/s旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
用標號2表示的是作為充電裝置的充電輥。充電輥2是導(dǎo)電的彈性輥，包括金屬芯2a和導(dǎo)電的彈性層2b。通過施加具有預(yù)定大小的壓力，將該充電輥一直壓接在感光鼓1上，在充電輥2和感光鼓1之間形成充電區(qū)n。在本實施方式中，充電輥2隨感光鼓1的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
用附圖標記S1表示的是對充電輥2施加充電偏置的電源。在本實施方式中，從充電電壓電源S1將其電位電平高于充電起始電壓的直流電壓施加到充電輥2和感光鼓1之間的接觸區(qū)域。更確切地說，將-1，300V的直流電壓作為充電偏置施加到與感光鼓1相接觸的充電輥2，以便將感光鼓1的外表面均勻充電至電位電平-700V(未曝光點的電位電平)。
用標號4表示的是具有激光二極管、多棱鏡等的激光掃描儀(曝光設(shè)備)。該激光掃描儀用于輸出激光的光束L，同時用連續(xù)的電數(shù)字圖像形成像素信號對其強度進行調(diào)制，以便對上述可旋轉(zhuǎn)的感光鼓1的均勻充電的外表面進行掃描(曝光)。調(diào)整激光電源，使得在對均勻充電的感光鼓1的整個表面進行曝光時，該感光鼓表面的電位為-150V。
通過掃描曝光儀L，將對應(yīng)于將形成的圖像的靜電潛像信息形成于旋轉(zhuǎn)的感光鼓1上。
用標號60A表示的是后面將描述的第一個版本的成像設(shè)備中的的顯影設(shè)備。然后通過摩擦起電將調(diào)色劑(顯影劑)充電至負極性，并通過由顯影偏置施加電源S2施加在作為顯影劑(調(diào)色劑)承載部件(顯影劑承載運送部件)的顯影套管60b和感光鼓1之間的顯影偏置，將該調(diào)色劑用于在顯影位置對感光鼓1上的靜電潛像進行顯影。在后面描述本發(fā)明的其他實施方式和比較實施方式時，將詳細描述顯影設(shè)備60A。
用標號6表示的是作為接觸型轉(zhuǎn)印裝置的轉(zhuǎn)印輥，其電阻在中間范圍。通過施加具有預(yù)定大小的壓力，使轉(zhuǎn)印輥6一直與感光鼓1相接觸，形成轉(zhuǎn)印夾持區(qū)b。作為將進行記錄的對象的記錄介質(zhì)P從未圖示的送紙區(qū)被送至轉(zhuǎn)印夾持區(qū)b，同時對轉(zhuǎn)印輥施加來自轉(zhuǎn)印偏置施加電源S3的預(yù)定的轉(zhuǎn)印偏置。作為結(jié)果，當(dāng)轉(zhuǎn)印介質(zhì)被輸送并經(jīng)過轉(zhuǎn)印夾持區(qū)b時，感光鼓上的調(diào)色劑圖像被順序地連續(xù)地轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)P的表面上。
本實施方式中的轉(zhuǎn)印輥5包括芯金屬5b和中間的電阻泡沫層5a，其中該輥的電阻值為5×108Ω。在轉(zhuǎn)印操作期間，在芯金屬5b處將+2.0kV的電壓供給到轉(zhuǎn)印輥5。將導(dǎo)入轉(zhuǎn)印夾持區(qū)b的轉(zhuǎn)印材料P輸送并經(jīng)過轉(zhuǎn)印夾持區(qū)b，在此期間，通過靜電力和推動力，將調(diào)色劑圖像從可旋轉(zhuǎn)的感光鼓1的表面順序地轉(zhuǎn)印到側(cè)面。
用標號7表示的是采用了加熱定影方法或類似方法的定影設(shè)備。此時轉(zhuǎn)印材料P上具有在轉(zhuǎn)印夾持區(qū)b從感光鼓1上轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像，將該轉(zhuǎn)印材料從可旋轉(zhuǎn)的感光鼓1的表面分離并隨后將其導(dǎo)入定影裝置6中，其中將對該轉(zhuǎn)印材料進行定影操作并將其排出到該設(shè)備外作為打印件或復(fù)印件。
用標號8表示的是用于清潔感光鼓1的清潔設(shè)備(感光鼓清潔器)。在圖像轉(zhuǎn)印后，清潔設(shè)備8用清潔葉片8a刮感光鼓1的外表面，在圖像轉(zhuǎn)印之后，清除殘留在感光鼓1的外表面上的調(diào)色劑，并將所清除的調(diào)色劑回收到廢棄調(diào)色劑容器8b中。
在清潔感光鼓1的外表面之后，通過充電設(shè)備2對該感光鼓重新進行充電，并將其用于下一次成像。
用指示符9A表示的是處理盒(process cartridge)，包括在其中整體安裝的感光鼓1、充電輥2、顯影設(shè)備60A和感光鼓清潔器8，并且可分離地安裝于成像設(shè)備的主組件主組件內(nèi)處理盒。
(方案2的成像設(shè)備)圖2是方案2的圖像記錄設(shè)備，其采用了本發(fā)明的第二實施方式中的顯影設(shè)備。圖中顯示了設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)。本方案的圖像記錄設(shè)備是轉(zhuǎn)印型的激光打印機，其采用了電子照相過程和調(diào)色劑循環(huán)過程(無清潔器系統(tǒng))。下面將只描述不同于方案1中的成像設(shè)備的那些成像設(shè)備的特征；與第一實施方式中的成像設(shè)備的特征類似的特征將不再描述。
本方案中的成像設(shè)備與方案1中的成像設(shè)備的根本區(qū)別在于成像設(shè)備不具有感光鼓清潔器8，并將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑進行循環(huán)。為了防止轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑損害性地影響其他過程，諸如充電過程，將轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑進行再循環(huán)并回收到顯影設(shè)備中。更確切地說，對方案2中的成像設(shè)備進行如下結(jié)構(gòu)改變。
為進行感光鼓1的充電，采用了與方案1中的充電輥2相同的充電輥2。然而，在本實施方式中，充電輥2是獨立驅(qū)動的。對充電輥2的旋轉(zhuǎn)頻率進行調(diào)整，以便在充電輥2和感光鼓1的表面速度之間提供相同的表面速度(處理速度)。充電輥2獨立于感光鼓1而驅(qū)動，確保了充電輥2與感光鼓1以及充電輥接觸部件20保持接觸，以將調(diào)色劑充電至負極性(常規(guī)的極性)。更進一步說，充電輥2帶有接觸部件20的另一個原因是為了防止充電輥2被污染。有了接觸部件20，即使充電輥2被其極性與充電輥2的充電偏置的極性相反(正)的調(diào)色劑所污染，該污染性的調(diào)色劑的極性也會由正極變?yōu)樨摌O，使其迅速地從充電輥2中噴出，以在與通過顯影設(shè)備顯影感光鼓1上的潛像相同的時間和位置，將其回收到顯影設(shè)備中。接觸部件20由厚度為100μm的聚酰亞胺薄膜構(gòu)成，并與充電輥2相接觸，以便在接觸部件20和充電輥2之間維持10(N/m)的線性壓力。采用聚酰亞胺的原因在于聚酰亞胺具有通過摩擦起電將調(diào)色劑充電至負極性的特性。
用指示符9B表示的是處理盒，其中整體安裝著感光鼓1、充電輥2、充電輥接觸部件20和顯影設(shè)備60A，并且使其構(gòu)建成能夠可拆卸地安裝于成像設(shè)備的主組件主組件內(nèi)。
(顯影設(shè)備的實施方式和比較例)(顯影設(shè)備的實施方式1)本實施方式在極性之間使用了接觸型、彈性套管以及位置調(diào)節(jié)(金屬片)。
下面將描述本實施方式的顯影設(shè)備60A(圖1，圖2)。
用標號60b表示的是作為顯影劑承載部件(顯影劑承載運送部件)的顯影套管，其中作為磁場產(chǎn)生裝置的磁輥60a是固定、非旋轉(zhuǎn)地安裝的。顯影套管60b包括鋁質(zhì)圓柱體60b1(基礎(chǔ)部件)，鋁質(zhì)圓柱體60b1外表面上的非磁性導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的層60b2(彈性部件)。以預(yù)定的壓力將顯影套管60b壓在感光鼓1上。將感光鼓1與顯影套管60b之間的壓力調(diào)整為200N/m(拉伸壓力)。這里，拉伸壓力是對應(yīng)于線性壓力的壓力值，是拉伸夾在兩個厚度分別為30μm的SUS薄板之間的30μm厚的SUS(不銹鋼)薄板所需要的每一米上的力。
本實施方式的顯影套管60b的制造過程是，捏合用于非磁性導(dǎo)電彈性層60b2的材料，擠出捏合后的材料，將擠出的材料附著在鋁質(zhì)套管60b1上形成層60b2，并將該層打磨至500μm的厚度。顯影套管60b的微硬度為95°，表面粗糙度Rz為3.8μm，表面粗糙度Ra為0.6μm。
在本實施方式中，已經(jīng)用可從日本Kobunshi Kabushiki Kaisha公司獲得的微硬度計Asker MD-1F360A測量了表面硬度。在測量長度為2.5mm、垂直方向放大2000倍、水平方向放大100倍、截止水平為0.8mm、過濾器設(shè)置為2CR、水準測量設(shè)置為前方數(shù)據(jù)的情況下，使用可從日本KOSAKA KENKYUSHO Kabushiki Kaisha公司獲得的surfcorderSE3400，并使用接觸檢測單元PU-DJ2S，測量了表面粗糙度。
彈性層60b2的介電常數(shù)εs為6.5。在施加1Vpp電壓、頻率為1kHz、取10個測量點的條件下，通過可從Hewlett-Packard公司獲得的精確的LCR計(HP4284A)，并使用用于測量絕緣部件的電極(HP16451B)，測量了介電常數(shù)。
磁輥60a是一塊固定的磁鐵，被用作在顯影套管60b上的預(yù)定位置處產(chǎn)生磁力的磁場產(chǎn)生裝置。如圖3所示，在每個顯影區(qū)Sα(顯影極)都存在密度峰值、輸送部分(輸送極)Nα，供給部分(供給極)Sβ以及收集部分(收集極)Nβ。在本實施方式中，已經(jīng)使用可從Bell公司獲得的帶有探針A-99-153的9900系列高斯計來測量磁通量密度。高斯計具有連接到該高斯計主組件的桿狀的軸向探針。將顯影套管60b固定在水平位置，磁輥60a是可旋轉(zhuǎn)的。相對于顯影套管60b，探針以一個小的間隙保持水平狀態(tài)垂直地安裝，且顯影套管60b的中心與探針的中心位于同一水平面內(nèi)。將它們置于上述固定位置，并測量磁通量密度。磁輥60a和顯影套管60b基本上是同心的，因此認為磁輥60a和顯影套管60b之間的間隙是與磁輥60a上的外圍位置無關(guān)的常數(shù)。從這個觀點出發(fā)，通過測量顯影套管440表面上和該表面上法線方向的磁通量密度，同時旋轉(zhuǎn)磁輥442c，可以測量顯影套管440圓周方向的所有位置。根據(jù)在外圍方向得到的磁通量密度數(shù)據(jù)，確定了每個位置處的強度峰值，該值為一個法向分量Br，即套管表面的法向分量。然后，將法向探針朝顯影套管60b的切線方向旋轉(zhuǎn)90°，并旋轉(zhuǎn)磁輥60a，以便在顯影套管表面的相應(yīng)位置測量作為切線分量BΘ的切線方向的磁通量密度。
根據(jù)相應(yīng)角度位置的Br值和BΘ值，在顯影套管表面的每個相應(yīng)的角度位置處計算磁通量密度|B|＝|Br2+BΘ2|1/2。
然后，確定法向分量|Br|與磁通量密度|B|的比值|Br|/|B|。
所述結(jié)果及Br和BΘ如圖3(b)所示。相對于橫坐標的角度，原點對應(yīng)于供給部分Sβ極，正向沿相對于套管的旋轉(zhuǎn)方向的下游(Sβ-Nα-Sα-Nβ-Sβ)。右手邊的縱坐標代表磁通量密度的強度，N極是正極，S極是負極，左手邊的縱坐標代表|Br|/|B|。
單組分磁性調(diào)色劑t1(顯影劑)通過混合和捏合粘合劑樹脂、磁性粒子和充電調(diào)節(jié)材料，然后研磨混合物，并將研磨后的材料進行分類來生成。額外加入液化材料。顯影劑包含同樣重量的磁性粒子和粘合劑樹脂，以提供能夠通過足夠強的磁力進行輸送的磁性粒子。調(diào)色劑的平均粒子大小(D4)為8μm。
在磁輥60a的磁力的作用下，在顯影套管60b上運送調(diào)色劑t1的過程中，通過用于調(diào)節(jié)顯影套管上的顯影劑的量的調(diào)節(jié)片60c(顯影劑量調(diào)節(jié)部件)對調(diào)色劑調(diào)節(jié)進行層厚調(diào)節(jié)，并通過摩擦起電對該調(diào)色劑進行充電。用標號60d表示的是用于使調(diào)色劑在顯影容器60e中進行循環(huán)并隨后輸送調(diào)色劑到套管表面的磁力范圍內(nèi)的攪動部件。
在本實施方式的顯影設(shè)備60A中，為了提供期望的調(diào)色劑電荷量和覆涂量，用作顯影劑量調(diào)節(jié)部件的調(diào)節(jié)片60c由厚度為120μm的磷青銅構(gòu)成，相對于顯影套管60b的接觸位置(調(diào)節(jié)位置)是圖3所示的Θ＝38°(|Br|/|B|＝0.03)，拉伸壓力是55N/m，調(diào)節(jié)片的自由長度是2.5mm。調(diào)節(jié)片上的自由部分的長度就是自相對于顯影套管60b的調(diào)節(jié)片60c的接觸部分的長度。這里，在本發(fā)明方式中被稱為“中間調(diào)節(jié)”(在兩極中間的一個位置)是指在主要為水平磁場(|Br|/|B|＜＝0.5)的磁極區(qū)域，設(shè)置調(diào)節(jié)片60c到顯影套管60b的接觸位置。本實施方式的顯影裝置不具有用于供給調(diào)色劑到顯影套管的顯影劑輸送部件。因此，顯影套管在接觸感光鼓后首先接觸的就是調(diào)節(jié)片。
通過顯影套管60b的旋轉(zhuǎn)，將加在顯影套管60b上的調(diào)色劑t1輸送到顯影區(qū)(顯影區(qū)部分)a，在顯影區(qū)a顯影套管60b與感光鼓1的表面相對。對顯影套管60a施加來自顯影偏置施加電壓源S2的顯影偏置電壓(只施加-450V的直流電壓而沒有交流電壓分量)。
顯影套管60b和調(diào)節(jié)片60c是電連接的，以使其電位相等。以感光鼓1的外圍速度的1.2倍的外圍速度驅(qū)動顯影套管60b。通過反轉(zhuǎn)顯影，用顯影劑t1對感光鼓1上的靜電潛像進行顯影。這里，顯影套管60b的外圍速度相對于感光鼓1的外圍速度是1.2倍，但這不是必然的，而且有可能是感光鼓1的外圍速度的1.0-2.0倍，這是本實施方式的一個優(yōu)點。
(顯影設(shè)備的比較例1)接觸型彈性套管，電極位置調(diào)節(jié)本比較例的顯影設(shè)備與實施方式1的顯影設(shè)備60A類似，但調(diào)節(jié)片60c與彈性套管(顯影套管60b)的接觸條件不同。
如圖3所示，在本比較例中，調(diào)節(jié)片60c的接觸位置為Θ＝84°(|Br|/|B|＝0.99)，拉伸壓力是80N/m，調(diào)節(jié)片的自由長度是1.5mm。
這里，所謂“電極位置調(diào)節(jié)”是指，在主要為垂直磁場(|Br|/|B|＞＝0.9)的磁極區(qū)域，設(shè)置調(diào)節(jié)片60c與顯影套管60b的接觸位置。
(顯影設(shè)備的比較例2)磁性非接觸型彈性顯影系統(tǒng)，中間調(diào)節(jié)下面將描述本比較例的顯影設(shè)備60B。圖4是使用本比較例的顯影設(shè)備的方案1的成像設(shè)備的示意圖。此處所用的調(diào)色劑是后面將描述的調(diào)色劑t1。
用標號60f表示的是包含和實施方式1中的磁輥相同的磁輥60a的顯影套管(顯影劑運送部件)。顯影套管60f是具有經(jīng)過噴沙處理以獲得期望的粗糙度表面的鋁質(zhì)圓柱體，將其相對于感光鼓1安裝，二者之間留有300μm的間隙α。顯影套管60f的微硬度為100°，表面粗糙度Rz為11.5μm，Ra為1.5μm。填充于顯影設(shè)備60B內(nèi)的調(diào)色劑t1由顯影套管60f運送，并同時受到磁輥60a的磁力的作用。并且，在此過程中，對調(diào)色劑t1進行層厚的調(diào)節(jié)，并通過厚度為1.5mm的由聚氨酯構(gòu)成的調(diào)節(jié)片60g來調(diào)節(jié)。用標號60d表示的是用于使調(diào)色劑在顯影容器60e中進行循環(huán)并隨后輸送調(diào)色劑到套管表面的磁力范圍內(nèi)的攪動部件。
在本比較例的顯影設(shè)備60B中，為了提供期望的調(diào)色劑電荷量和覆涂量，調(diào)節(jié)片60g相對于顯影套管60f的接觸位置是圖3(b)所示的Θ＝38°，其中|Br|/|B|＝0.03，拉伸壓力是30N/m，調(diào)節(jié)片的自由長度是1.2mm。
通過顯影套管60f的旋轉(zhuǎn)，將加在顯影套管60f上的調(diào)色劑t1輸送到顯影區(qū)(顯影區(qū)部分)，在顯影區(qū)顯影套管60f與感光鼓1的表面相對。對顯影套管60f施加包括-450V的直流電壓分量、1.8kVpp和1.6kHz的交流分量(方波)的顯影偏置電壓。以感光鼓1的外圍速度的1.2倍的外圍速度驅(qū)動顯影套管60f。以這種方式，用顯影劑t4對感光鼓1上的靜電潛像進行顯影(反轉(zhuǎn)顯影)。該顯影劑就是實施方式1中所用的調(diào)色劑t1。
(顯影設(shè)備的比較例3)磁性非接觸型顯影，電極位置調(diào)節(jié)本比較例與比較例2的顯影設(shè)備60B類似，但調(diào)節(jié)片60g到彈性套管60f的接觸條件不同。
如圖3所示，在本比較例中，調(diào)節(jié)片60g的接觸位置為Θ＝84°(|Br|/|B|＝0.99)，拉伸壓力是80N/m，調(diào)節(jié)片的自由長度是1.5mm。
(顯影設(shè)備的比較例4)剛性部件套管，接觸型顯影系統(tǒng)，中間調(diào)節(jié)本比較例的顯影設(shè)備與比較例2的顯影設(shè)備60B類似，但在以下方面存在不同。
鋁質(zhì)圓柱體狀的不帶有彈性層的顯影套管60f以預(yù)定壓力與感光鼓1相接觸。感光鼓1與顯影套管60g之間的拉伸壓力是50N/m。所施加的顯影偏置只有-450V的直流電壓。
(顯影設(shè)備的比較例5)非接觸型彈性套管，中間調(diào)節(jié)圖6是使用本比較例的顯影設(shè)備的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
本比較例的顯影設(shè)備與實施方式1的顯影設(shè)備60A的不同點如下將感光鼓1和顯影套管60b相對地安裝，二者之間留有的間隙α為200μm。顯影偏置電壓包括-450V的直流電壓、峰-峰電壓為1.2kVpp、頻率為2000Hz的方波交流電壓。
(顯影設(shè)備的比較例6)非接觸型彈性套管，電極位置調(diào)節(jié)圖6是使用本比較例的顯影設(shè)備的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
本比較例的顯影設(shè)備與實施方式1的成像設(shè)備類似，但在以下方面存在不同。
將感光鼓1和顯影套管60b相對地安裝，二者之間留有的間隙α為200μm。顯影偏置電壓包括-450V的直流電壓，以及峰-峰電壓為1.2kVpp、頻率為2000Hz的方波交流電壓。
(顯影設(shè)備的比較例7)旋轉(zhuǎn)型多極磁輥下面將描述本比較例的顯影設(shè)備60C。圖7是使用比較例7的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
用標號60r表示的是包含磁輥60q的顯影套管(顯影劑運送部件)。顯影套管60r包括鋁質(zhì)圓柱體60rl，鋁質(zhì)圓柱體60rl外表面上的非磁性導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的層60r2。以預(yù)定的壓力將顯影套管60r壓接在感光鼓1上。拉伸壓力為200N/m。
顯影套管60r的制造過程是，捏合用于導(dǎo)電彈性層60r2的非磁性材料，擠出捏合后的材料，將擠出的材料附著在鋁質(zhì)套管60r1上，并將表面打磨至層60r2的厚度為500μm。顯影套管60r的微硬度為94°，表面粗糙度Ra為1.2μm。
磁輥60q是具有規(guī)則間隔的8個電極的多極磁輥。磁通量密度的峰值為300G(絕對值)。磁輥60q以相同的旋轉(zhuǎn)速度沿與顯影套管60r相反的方向旋轉(zhuǎn)。
在磁輥60q的磁力的作用下，在顯影套管60q上運送調(diào)色劑t1，在此過程中，通過調(diào)節(jié)片60c調(diào)節(jié)調(diào)色劑t1的層厚，并通過摩擦起電對該調(diào)色劑t1進行充電。用標號60d表示的是用于使調(diào)色劑在顯影容器60e中進行循環(huán)并隨后輸送調(diào)色劑到套管表面的磁力范圍內(nèi)的攪動部件。
本比較例的顯影設(shè)備60C采用了自由長度部分為1.2mm且拉伸壓力為30N/m的調(diào)節(jié)片60c，以便提供期望的調(diào)色劑電荷量和覆涂量。
通過顯影套管60r的旋轉(zhuǎn)，將加在顯影套管60r上的調(diào)色劑t1輸送到顯影區(qū)(顯影區(qū)部分)，在顯影區(qū)顯影套管60r與感光鼓1的表面相對。對顯影套管60r施加來自顯影偏置施加電源S2的顯影偏置電壓即-450V的直流電壓。以感光鼓1的外圍速度的1.2倍的外圍速度驅(qū)動顯影套管60r。以這種方式，通過反轉(zhuǎn)顯影，用調(diào)色劑t1對感光鼓1上的靜電潛像進行顯影。
這里所用的調(diào)色劑t1和實施方式1中相同。
日本專利申請公布Hei4-15949公開了一種與本比較例的結(jié)構(gòu)類似的顯影設(shè)備。
(顯影設(shè)備的比較例8)非磁性接觸型顯影系統(tǒng)下面將描述本比較例的顯影設(shè)備60D。圖8是使用比較例8的顯影設(shè)備的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
用標號60h表示的是包含芯金屬60h1和形成于其上的導(dǎo)電彈性層60h2的顯影輥。以20N/m的預(yù)定壓力將顯影輥60h與感光鼓1接觸。將彈性輥60k固定在彈性輥60k與顯影輥60h的軸相距預(yù)定距離之處，二者之間的拉伸壓力為40N/m。顯影輥60h以感光鼓1的外圍速度的1.4倍的外圍速度旋轉(zhuǎn)，彈性輥60k以相同的外圍速度沿與該顯影輥相反的方向旋轉(zhuǎn)。在500g載荷下，顯影輥60h的橡膠硬度為ASDER C 50°，微硬度為42°。
通過傳動部件60d將調(diào)色劑t2供給到彈性輥60k。通過旋轉(zhuǎn)，彈性輥60k將調(diào)色劑t2供給到顯影輥60h。通過摩擦起電對加在顯影輥60h上的調(diào)色劑進行充電，并通過調(diào)節(jié)片60i將其調(diào)節(jié)在一定的層厚內(nèi)。輸送到顯影輥60h的調(diào)色劑用于在顯影區(qū)a中對感光鼓1上的靜電潛像進行顯影。顯影中未消耗完的調(diào)色劑以及殘留在顯影輥60h上的調(diào)色劑由彈性輥60k擦下，并在容器60e中進行循環(huán)，然后再次加到顯影輥60h的表面上。
施加于上述顯影輥的芯金屬60h1上的顯影偏置電壓只包括直流分量(-450V的直流電壓)。對彈性輥60k和調(diào)節(jié)片60c也施加相同的顯影偏置。
這里所用的調(diào)色劑t2是單組分磁性調(diào)色劑，通過混合和捏合粘合劑樹脂、上色材料、磁性粒子和電荷控制材料并對其進行研磨和分類來生成。該調(diào)色劑還包含用于對充電粒子m進行液化和充電的附加材料。該調(diào)色劑的平均粒子大小(D4)為8μm。
(顯影設(shè)備的比較例9)非接觸型輸送輥下面將描述本比較例的顯影設(shè)備60E。圖9是使用比較例9的方案1的成像設(shè)備的示意圖。
用標號60h表示的是包含芯金屬60h1和形成于其上的導(dǎo)電彈性層60h2的顯影輥。用標號60j表示的是放電片包括襯在彈性部件60j1上的導(dǎo)電片60j2。以2對應(yīng)于20N/m拉伸壓力的預(yù)定壓力將顯影輥60h與感光鼓1接觸。以預(yù)定壓力將放電片60j向顯影輥60h推壓，使得拉伸壓力為55N/m。顯影輥60h以感光鼓1的外圍速度的1.4倍的外圍速度旋轉(zhuǎn)。調(diào)色劑輸送輥60n與顯影輥60h不接觸，并以與該顯影輥相同的外圍速度旋轉(zhuǎn)。在500g載荷下，顯影輥60h的橡膠硬度為ASDER C 50°，微硬度為42°。
通過攪動部件60d將調(diào)色劑t2供給到彈性輥60k。與顯影輥60h不接觸地安裝的輸送輥60n通過旋轉(zhuǎn)將調(diào)色劑t2供給到顯影輥60h。通過摩擦起電對加在顯影輥60h上的調(diào)色劑進行充電，并通過調(diào)節(jié)片60i將其調(diào)節(jié)在一定的層厚內(nèi)。輸送到顯影輥60h的調(diào)色劑用于在顯影區(qū)a中對感光鼓上的靜電潛像進行顯影。顯影中未消耗完的調(diào)色劑以及殘留在顯影輥60h上的調(diào)色劑通過放電片60j進行放電，并在容器60e中進行循環(huán)，然后再次加到顯影輥60h的表面上。
施加于上述芯金屬60h1上的顯影偏置是-450V的直流電壓。對輸送輥60n和調(diào)節(jié)片60i也施加相同的顯影偏置電位。
這里所用的調(diào)色劑t2和比較例8中相同。
日本專利No。3225759公開了一種與本比較例的結(jié)構(gòu)類似的顯影設(shè)備。
(測量調(diào)色劑的具體電荷量和覆涂量)調(diào)色劑的具體電荷量和覆涂量以如下方式測量。通過所謂的抽氣型法拉第測量方法測量覆涂在顯影輥或顯影套管上的顯影劑的電荷量。圖10顯示了使用抽氣型法拉第測量方法的測量裝置，其中抽氣開口11靠近顯影套管或顯影輥，抽出顯影劑以將調(diào)色劑收集在內(nèi)圓柱體內(nèi)帶有的過濾器12上。此時，內(nèi)圓柱體對外部是靜電屏蔽的，通過可從KEITHLEY公司獲得的靜電計6517A測量此處積累的顯影劑的電荷量Q(C)。根據(jù)過濾器重量的增加來計算所抽出的調(diào)色劑的重量M(g)，并測量所抽取的調(diào)色劑對應(yīng)的面積S(m2)。然后，計算套管上的調(diào)色劑的具體電荷量Q/M(μc/g)和覆涂量M/S(g/m2)。對于上述測量，在對純白打印進行操作的期間，停止對記錄裝置的主組件的操作，并對顯影輥或顯影套管進行測量。
(本實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點)(對實施方式1和比較例1-9的評估方法)下面將描述研究本發(fā)明的實施方式1和比較例1-9之間的區(qū)別的圖像評估。
方案1中的圖像評估(使用了感光鼓清潔器8的圖1)a)對防模糊的評估這里，“模糊”意味著調(diào)色劑少量地粘附在白色(未曝光)區(qū)域即調(diào)色劑本來不應(yīng)粘附的區(qū)域的現(xiàn)象，這導(dǎo)致結(jié)果圖像的白色(空白)部分好像被污染了一樣。
以這種方式測量模糊量。使用綠色過濾器，通過可從東京Denshoku公司獲得的光學(xué)反射系數(shù)測量儀TC-6DS測量白色部分的光學(xué)反射系數(shù)，將上述測量結(jié)果與測量紙板時得到的反射系數(shù)的差用作上述模糊的反射系數(shù)。在確定模糊量時，至少應(yīng)對記錄紙上10個不同的點進行測量，并將測量結(jié)果的均值用作模糊量。
N模糊量大于2％F模糊量為1-2％G模糊量為0.5-1％E模糊量小于0.5％在3000張打印紙后，對初始的100張紙進行防模糊評估。在打印測試中，反復(fù)連續(xù)地打印圖像比例為5％的橫線圖。如果出現(xiàn)了下述缺陷以外的圖像缺陷，則將該缺陷部分排除在僅對模糊進行評價的測量之外。
B-1)殘留調(diào)色劑的量較少時的模糊特性評估隨著打印測試的重復(fù)，顯影設(shè)備中的調(diào)色劑的量減少了，因此橫線的圖像密度減小，在極端情況下，橫線部分地消失。對于殘留調(diào)色劑的量減少時的防模糊性能，評估是獨立進行的。在打印測試中，當(dāng)橫線圖出現(xiàn)上述缺陷時，進行防模糊評估，然后，從記錄裝置中卸下顯影裝置，并手工搖動該顯影裝置以將調(diào)色劑輸送到顯影套管和顯影輥。然后，將顯影設(shè)備安裝回該設(shè)備中，并進行防模糊評估。在這樣的圖像評估中，防模糊評估都是類似的，并且將情況最差的模糊用于防模糊評估。
B-2)殘留調(diào)色劑的量減少時模糊產(chǎn)生的原因通過將海綿狀輸送輥與顯影輥相接觸，將非磁性調(diào)色劑輸送到顯影輥上，以便提供反方向的外圍運動。因此，通過顯影輥與輸送輥之間的滑動接觸，調(diào)色劑的退化顯著，結(jié)果充電特性下降。因此，模糊量隨著產(chǎn)生的打印量(特別是低負荷打印)的增加而增大。
而且，在這樣一種調(diào)色劑供給機構(gòu)下，調(diào)色劑的替換很少發(fā)生在顯影輥周圍，從而產(chǎn)生調(diào)色劑在其中不循環(huán)的區(qū)域。另一方面，循環(huán)的調(diào)色劑退化到某種程度。在缺乏調(diào)色劑的情況下，當(dāng)搖動處理盒時，那些沒有退化到上述程度的調(diào)色劑和已經(jīng)退化到上述程度的調(diào)色劑在顯影容器中互相混合，即具有不同極性的調(diào)色劑粒子互相混合，導(dǎo)致模糊量顯著增加。
這是因為，當(dāng)出現(xiàn)這樣的混合并對調(diào)色劑進行充電時，未退化的調(diào)色劑具有較好的充電特性，而退化后的調(diào)色劑幾乎不能被充電，或具有與常規(guī)的極性相反的極性。那些因此而未被充電或被充電為相反極性的調(diào)色劑導(dǎo)致了模糊量的增加。
具有相反極性的調(diào)色劑導(dǎo)致了模糊，因為這些調(diào)色劑受到的力的方向與常規(guī)的調(diào)色劑受到的力的方向是相反的，因此，這些具有相反極性的調(diào)色劑被轉(zhuǎn)印到非打印區(qū)域。
在使用磁性調(diào)色劑的情況下，通過磁力輸送調(diào)色劑，因此調(diào)色劑不會顯著退化。即使就在調(diào)色劑缺乏之前搖動處理盒，具有相反極性的調(diào)色劑粒子也不會發(fā)生混合，從而防止了調(diào)色劑缺乏之前模糊的增加。
C-1)重像根據(jù)顯影重疊來評估顯影劑的供給和清除性能?？紤]到顯影輥和顯影套管的外圍速度以及處理速度，對于此評估，檢查在對應(yīng)于顯影輥或顯影套管的旋轉(zhuǎn)周期的間隔上出現(xiàn)的重像。以這種方式來辨別是否出現(xiàn)了重像。在紙頁的前端打印5mm2和25mm2的純黑塊狀圖像，然后就立刻形成了中間色調(diào)圖像。如果中間色調(diào)圖像部分和之前的純黑部分之間的密度差異能夠被肉眼察覺，則可以判斷產(chǎn)生了重像。測試中所用的掃描儀是600dpi的激光掃描儀。在上述測試中，用包括在主要掃描方向上延伸的一行和隨后的未打印的四行的圖像代替中間色調(diào)圖像。這樣該圖像就完全代替了中間色調(diào)圖像。
圖像評估的過程如下N塊狀圖像中的重像都被辨別出來。
F只有一副塊狀圖像中的重像被辨別出來。
G塊狀圖像中的重像均未被辨別出來。
對初始的100張紙進行評估。
c-2)重像產(chǎn)生的原因本實施方式的顯影設(shè)備包括感光鼓和壓在其上的顯影套管，不包括清除和供給輥。在這樣的顯影設(shè)備中，將新的調(diào)色劑供給到在上次旋轉(zhuǎn)中消耗調(diào)色劑的彈性套管部分，并將該調(diào)色劑供給到調(diào)節(jié)部分。在打印純黑圖像時，將消耗90％以上的覆涂量。因此，沉積在消耗調(diào)色劑的部分的調(diào)色劑包含了較大百分比的新供給的調(diào)色劑。另一方面，在上次旋轉(zhuǎn)中未消耗調(diào)色劑的部分上的調(diào)色劑返回供給部分。因此，在此之后沉積的調(diào)色劑包含較小百分比的新供給的調(diào)色劑。以這種方式，輸送到調(diào)節(jié)部分的調(diào)色劑包含了新調(diào)色劑對舊調(diào)色劑的比率的差異，這取決于以前的旋轉(zhuǎn)中的消耗量的差異。當(dāng)上層調(diào)色劑和下層調(diào)色劑之間不進行交換，即調(diào)色劑沒有充分上從套管的表面擦去時，均勻的中間色調(diào)圖像可能包括與在套管的以前的旋轉(zhuǎn)中的調(diào)色劑消耗量的滯后作用相對應(yīng)的重像。
d-1)細線的均勻度為此目的而進行的圖像評估基于一條虛線在縱向和橫向上的連續(xù)性而進行。測試中所用的掃描儀是600dpi的激光掃描儀。對平行于處理進行的方向而延伸的虛線和平行于激光掃描系統(tǒng)的主要掃描方向而延伸的虛線均進行評估。在每個比較例中都打印這樣的長2cm的細線圖，并隨機選擇100條線。對于100個點中的每一個，通過光學(xué)顯微鏡觀察在其中間有一根線的面積為200μm2的區(qū)域。對于每條線，將該線的密度半峰值寬度作為該線的寬度而確定。計算每個方向上線的寬度的標準偏差。根據(jù)計算出的處理方向上的線標準偏差σv，和計算的激光掃描方向上的標準偏差σh，來得到線的標準偏差率σv/σh。利用由此得到的值，進行如下評估N線的標準偏差率σv/σh小于0.7或大于1.43。
F線的標準偏差率σv/σh大于等于0.7、小于0.8，或大于等于1.25、小于等于1.43。
G線的標準偏差率σv/σh大于等于0.8、小于1.25。
對初始的100張紙進行評估。
D-2)細線均勻度下降的原因在磁性非接觸顯影中，存在垂直的和水平的細線的均勻度互不相同的問題。對于在顯影操作進行期間，當(dāng)磁鏈平行于感光鼓表面的前進方向移動時的方向，細線的均勻度較好，但垂直方向上的細線卻幾乎斷掉。
e-1)圖像邊緣缺陷對于圖像邊緣缺陷，在高密度部分和低密度部分之間的邊界處，密度差異較小。
為進行圖像評估，在中間色調(diào)圖像中打印25mm2的純黑圖像。在上述評估中，用在主要掃描方向上包括一個點和隨后的未打印的四個點并在副掃描方向上包括一個點和隨后的未打印的四個點的圖像代替中間色調(diào)圖像。這樣該圖像就完全代替了中間色調(diào)圖像。在中間色調(diào)部分和純黑部分之間的邊緣部分，用顯微鏡觀察邊緣部分的中間色調(diào)一側(cè)，并計算調(diào)色劑凝聚成團的一個點內(nèi)的調(diào)色劑粒子的數(shù)目。而且，在距離邊緣部分足夠遠的部分，計算一個點內(nèi)的調(diào)色劑粒子數(shù)。在計算一個點內(nèi)的調(diào)色劑粒子數(shù)時，隨機抽取15個點，并用調(diào)色劑粒子數(shù)的均值作為一個點內(nèi)的調(diào)色劑粒子數(shù)。
N邊緣處的調(diào)色劑粒子數(shù)小于等于距離邊緣部分足夠遠的部分的調(diào)色劑粒子數(shù)的60％。
G邊緣處的調(diào)色劑粒子數(shù)大于距離邊緣部分足夠遠的部分的調(diào)色劑粒子數(shù)的60％。
對初始的100張紙進行評估。
e-2)圖像邊緣缺陷產(chǎn)生的原因
下面將參考圖12描述圖像邊緣缺陷產(chǎn)生的原因。當(dāng)交流電壓的峰-峰電壓Vpp較大時，在顯影區(qū)發(fā)生調(diào)色劑粒子的互換。如圖11所示，此時如果存在密度差異較大的區(qū)域，則調(diào)色劑粒子在靠近邊界處互換，這些調(diào)色劑粒子被吸引到具有高密度的打印區(qū)域，因此，低密度部分的密度在邊界部分低于期望值。
f-1)純白圖像缺陷根據(jù)在等于顯影套管或顯影輥循環(huán)周期的間隔上出現(xiàn)的圖像缺陷來進行圖像評估?？紤]到處理速度以及感光鼓和顯影套管之間的外圍速度比，精確計算顯影周期。然后，抽出并檢查出現(xiàn)在循環(huán)周期上的圖像缺陷。圖像缺陷的約寬2-3mm，長3-10mm，局部光學(xué)密度約為0.3-1，對這些圖像缺陷單獨地進行檢查?？梢栽谌毕荽嬖诨虿淮嬖诘幕A(chǔ)上進行清楚的評估。評估過程如下N有一個圖像缺陷。
F沒有圖像缺陷。
對于此評估，連續(xù)打印10張純白圖像。
f-2)純白圖像缺陷產(chǎn)生的原因純白圖像沒有消耗調(diào)色劑，因此返回到供給部分的調(diào)色劑的量較大。在這種情況下，如果舊的調(diào)色劑粒子和新的調(diào)色劑粒子沒有充分交換，則在經(jīng)過調(diào)節(jié)片后，調(diào)色劑覆涂層的具體電荷分布和/或覆涂層的厚度容易不均勻。如果具體電荷分布不均勻，則局部存在具有高于常規(guī)電量的具體電荷的調(diào)色劑。這樣的調(diào)色劑具有較強的沉積到套管表面的力，從而很難被代替。因此，通過連續(xù)打印純白圖像，這種現(xiàn)象會明顯地出現(xiàn)。當(dāng)將新調(diào)色劑供給到具有較高的具體電荷的調(diào)色劑中時，相對于套管表面的調(diào)色劑充電特性會下降，從而不能正確地進行充電。作為結(jié)果，在調(diào)色劑覆涂層的表面出現(xiàn)一定量的具有較低具體電荷或相反極性的電量的調(diào)色劑，因此當(dāng)采用被推壓到或接觸到感光鼓表面的套管來進行顯影操作時，調(diào)色劑沉積在感光鼓的非打印(白色)部分，從而出現(xiàn)純白圖像缺陷。當(dāng)發(fā)生厚度不均勻的情況時，有些部分會具有比其周圍部分更大的調(diào)色劑覆涂量。在調(diào)色劑覆涂量較大的部分，返回到供給部分的調(diào)色劑更多，從而使退化后的調(diào)色劑參加了替換或交換過程。在覆涂量較大的部分，在套管和感光鼓之間，調(diào)色劑受到更高的局部壓力，因此在壓力較高的部分，調(diào)色劑運動得較慢或完全不運動，所以該處的調(diào)色劑未消耗并到達供給部分，在供給部分，該調(diào)色劑與新供給的調(diào)色劑之間很難進行替換，原因在于調(diào)色劑和彈性套管表面之間具有較高的物理沉積力。因此，當(dāng)從供給部分供給新的調(diào)色劑時，調(diào)色劑充電特性相對于彈性套管是足夠的，從而產(chǎn)生了具有較低具體電荷或相反極性的調(diào)色劑。這是純白圖像缺陷產(chǎn)生的一個原因。
特別的是，在根據(jù)方案2的無清潔器系統(tǒng)的成像設(shè)備中，當(dāng)出現(xiàn)純白圖像缺陷時，轉(zhuǎn)印輥被污染，甚至到了由于充電輥的污染而無法進行充電的程度，并且有可能在整個表面上出現(xiàn)黑色圖，轉(zhuǎn)印材料有可能卷在定影裝置上，導(dǎo)致設(shè)備故障。由于這個原因，在無清潔器的系統(tǒng)中，防止純白圖像缺陷時很重要的。
g-1)h)中間色調(diào)圖像缺陷1對于為此目的而進行的圖像評估，打印中間色調(diào)圖像，評估基于圖像缺陷的數(shù)量而進行。測試中所用的掃描儀是600dpi的激光掃描儀。在該測試中，將中間色調(diào)圖像用包括在主要掃描方向上延伸的一行和隨后的未打印的四行的圖像代替中間色調(diào)圖像。這樣該圖像就完全代替了中間色調(diào)圖像。
在本比較例中，中間色調(diào)圖像的均勻度需要特別注意，直徑為0.3mm或更大的白點或黑點都要考慮在內(nèi)。
N中間色調(diào)圖像中直徑大于等于0.3mm的白點或黑點的個數(shù)大于5。
F中間色調(diào)圖像中直徑大于等于0.3mm的白點或黑點的個數(shù)為1-5。
G中間色調(diào)圖像中直徑大于等于0.3mm的白點或黑點的個數(shù)為0。
對打印的2000張紙的文本進行評估。
g-2)中間色調(diào)圖像缺陷1產(chǎn)生的原因當(dāng)調(diào)色劑凝聚成團或?qū)肓送獠康奈镔|(zhì)時，覆涂層就受到了干擾，并且缺陷的大小對應(yīng)于中間色調(diào)圖像產(chǎn)生的成團調(diào)色劑或外部物質(zhì)的大小。
h)純黑圖像密度評估采用方案1的成像設(shè)備，在紙的整個表面上打印純黑圖像，并通過可從Macbeth公司獲得的密度計RD-1255來測量光學(xué)反射密度。評估過程如下N密度小于1.2。
F密度為1.2-1.4。
G密度大于等于1.4。
對初始的第100次打印和第3000次打印進行密度評估。在打印測試中，重復(fù)地連續(xù)打印圖像比例為5％的橫線圖。評估環(huán)境為15.0℃和10％Rh。
i-1)調(diào)色劑灰階的圖像評估相對于實施方式1的成像設(shè)備對調(diào)色劑灰階進行評估。測試中所用的掃描儀是600dpi的激光掃描儀。打印寬為1cm的縱向條帶，相鄰條帶之間沒有間隔。一端是純白縱向條帶，另一端是純黑縱向條帶。其余10個條帶是由在10個灰階下具有不同面積比例的點構(gòu)成的中間色調(diào)圖像。評估通過參考以下數(shù)據(jù)對12個縱向條帶進行視覺觀察而進行N可辨別的縱向條帶數(shù)小于等于7。
F可辨別的縱向條帶數(shù)為8-10。
G可辨別的縱向條帶數(shù)為11-12。
在初始打印100次之后進行調(diào)色劑灰階的評估。在打印測試中，重復(fù)地連續(xù)打印圖像比例為5％的橫線圖。
i-1)調(diào)色劑灰階再生性能退化的原因如果調(diào)色劑的具體電荷的均勻度下降，則加在顯影套管上的相應(yīng)調(diào)色劑粒子上以將調(diào)色劑傳送到感光鼓表面的相同的靜電潛像電位上的電力(electrical force)也變得不均勻。在接觸型顯影系統(tǒng)中，作為結(jié)果，不能可靠地再生靜電潛像電位的較小的差異。
另一方面，在非接觸型顯影系統(tǒng)中，為了使調(diào)色劑從顯影套管跳到感光鼓上，需要施加超過預(yù)定級別的電場強度。換句話說，在接觸型顯影系統(tǒng)中門限較小，在非接觸型顯影系統(tǒng)中門限較大，因此，在非接觸型顯影系統(tǒng)中，不能像在接觸型顯影系統(tǒng)中那樣順利地傳送調(diào)色劑。此外，由于存在上述門限，由顯影套管上的相應(yīng)調(diào)色劑粒子接收到的電力相對于感光鼓上的具有較小差異的靜電潛像電位的比值小于靜電潛像電位的比值。然而，在這種狀態(tài)下，將用于進行調(diào)色劑粒子交換的顯影偏置內(nèi)的交流電壓包括在內(nèi)，有助于實現(xiàn)高灰階顯影，即調(diào)色劑灰階再生對靜電潛像來說是可靠的。然而，如果調(diào)色劑的電量分布是均勻的，則門限就是尖銳的，從而使得調(diào)色劑的跳出是二進制類型的，因此調(diào)色劑灰階有可能是二進制類型的。
下面將描述方案2的成像設(shè)備中的各種圖像評估。
A-1)無清潔器系統(tǒng)中的調(diào)色劑收集特性對于此評估，在打印圖像區(qū)域的前端打印30-50mm的純黑圖像，然后對圖像記錄裝置進行操作以打印具有純白圖像的評估圖案，并在打印操作期間停止對圖像記錄裝置的操作。停止的時間就是前端的純黑圖像的中心部分到達顯影區(qū)之時。在顯影之前和之后的每個點處測量沉積在感光鼓表面的調(diào)色劑的反射系數(shù)?？梢曰诜瓷湎禂?shù)之間的比值來評估調(diào)色劑收集效率。實際上，將感光鼓上的調(diào)色劑在透明帶上轉(zhuǎn)印，然后將其粘附在空白紙上，并以與測量模糊特性相同的方式測量調(diào)色劑的凈反射系數(shù)。
N收集率小于30％。
F收集率小于50％。
G收集率大于等于50％。
對初始的100張紙進行評估。
A-2)無清潔器系統(tǒng)中的調(diào)色劑收集特性退化的原因方案2的成像設(shè)備與方案1的成像設(shè)備的顯著不同在于去掉了感光鼓清潔器，并將未轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑收集到顯影設(shè)備中進行再用。在本實施方式中，以預(yù)定壓力將顯影劑運送部件440與感光鼓1接觸，并對該部件施加顯影偏置電壓。同時，采用了用于形成于感光鼓表面的靜電潛像的調(diào)色劑進行顯影操作(可視化)，并通過顯影設(shè)備將殘留在未曝光部分(白色背景部分)的調(diào)色劑收集起來。如圖12所示，使用顯影偏置和打印部分(純黑圖像情況下的亮的部分的電位V1)之間的電位差將調(diào)色劑從顯影劑運送部件傳送到感光鼓以進行反轉(zhuǎn)顯影，并使用顯影偏置和非打印部分的電位Vd(黑電位)之間的電位差，將調(diào)色劑從感光鼓傳送回顯影劑運送部件。
此外，通過顯影劑運送部件與感光鼓之間的壓接，減小了二者之間的距離，從而增加了場強，以提高同時進行顯影和收集的性能。
另外，上述壓接結(jié)構(gòu)也能夠確保通過電場進行顯影和收集操作，這是因為顯影夾持部分的有效面積增加了，這促進了使返回的調(diào)色劑的電荷為負，此外，顯影夾持部分的有效面積增加使返回的調(diào)色劑變得松散。
另一方面，當(dāng)將顯影劑運送部件不接觸地與感光鼓相對時，二者之間的距離較大，因此，用于收集的磁力和電力相對較弱。這降低了收集的效率。
在將感光鼓和顯影劑運送部件相互壓接一起的情況下，由物體接觸而產(chǎn)生的拉力，范德瓦爾斯(van der Waals)力，在感光鼓和調(diào)色劑之間、調(diào)色劑和顯影劑運送部件之間、調(diào)色劑和調(diào)色劑之間完全相同。因此，力不是導(dǎo)致收集特性退化的原因。然而，在顯影劑運送部件不接觸在感光鼓上的情況下，只有感光鼓和返回的調(diào)色劑之間存在范德瓦爾斯力，這阻礙了調(diào)色劑從感光鼓的去除，并導(dǎo)致收集特性退化。
B-1)中間色調(diào)圖像缺陷2(方案2的成像設(shè)備)與方案1的成像設(shè)備類似，對方案2的成像設(shè)備進行防中間色調(diào)圖像缺陷的評估。
B-2)中間色調(diào)圖像缺陷2產(chǎn)生的原因
與中間色調(diào)圖像缺陷1類似，中間色調(diào)圖像缺陷2也是由于調(diào)色劑凝聚成團或?qū)肓送獠康奈镔|(zhì)而造成的。然而，在根據(jù)方案2的無清潔器系統(tǒng)的成像設(shè)備中，由于對返回的調(diào)色劑進行收集，容易出現(xiàn)中間色調(diào)圖像缺陷2。特別的是，如同在非磁性接觸型顯影中那樣，當(dāng)供給輥與顯影輥相接觸并反向旋轉(zhuǎn)時，接觸部分的物理應(yīng)力較大。采用這樣的結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生歸因于返回的調(diào)色劑或退化后的調(diào)色劑的成團現(xiàn)象，導(dǎo)致嚴重的中間色調(diào)圖像缺陷2。
C-1)由紙屑產(chǎn)生的中間色調(diào)圖像缺陷在方案2的成像設(shè)備中，從記錄紙上落下的紙屑(紙纖維)有可能沉積在感光鼓上并通過充電裝置導(dǎo)入顯影設(shè)備。如果發(fā)生這種情況，紙屑就會附著于彈性輥，從而間歇地在對應(yīng)于彈性輥的圓周的時間段上沿處理前進的方向產(chǎn)生圖像缺陷。將該缺陷從中間色調(diào)圖像缺陷B)中分離出來進行檢查。
寬度大于等于0.3mm、長度大于等于2mm的圖像缺陷被認為是缺陷，計算這些缺陷的個數(shù)。
N中間色調(diào)圖像中的圖像缺陷個數(shù)大于5。
F中間色調(diào)圖像中的圖像缺陷個數(shù)為1-5。
G中間色調(diào)圖像中的圖像缺陷個數(shù)為0。
C-2)由紙屑產(chǎn)生中間色調(diào)圖像缺陷的原因當(dāng)返回的調(diào)色劑中包含的紙屑被導(dǎo)入顯影設(shè)備時，這些紙屑沉積在用于供給調(diào)色劑到顯影輥的海綿狀的供給輥上，導(dǎo)致去除和供給特性的退化。隨著紙屑的累積，顯影輥上的調(diào)色劑層受到干擾，從而產(chǎn)生沿顯影輥旋轉(zhuǎn)方向延伸的缺陷。
D)純黑圖像缺陷對于此圖像評估，打印純黑圖像，并基于圖像中的缺陷數(shù)進行評估。
在本比較例中，考慮大于等于0.3mm的缺陷。
N純黑圖像中直徑大于等于0.3mm的白點的個數(shù)大于50。
F純黑圖像中直徑大于等于0.3mm的白點的個數(shù)為10-50。
G純黑圖像中直徑大于等于0.3mm的白點的個數(shù)小于10。
評估環(huán)境為15.0℃和10％Rh。對于此評估，在打印1000張紙后的24小時之后，打印三張純黑圖像。用三張紙中包含缺陷最多的一張上的缺陷表示上述缺陷。
D-2)純黑圖像缺陷產(chǎn)生的原因如圖13所示，在施加了顯影偏置中的交流電壓的情況下對純白圖像進行顯影時，由圖像承載部件的表面電位(亮的部分的電位V1)與顯影偏置電壓的最大值(Vmax，絕對值的最大值)之差得到最大場強，在這種情況下，很有可能發(fā)生泄漏L3。
圖像承載部件1上的靜電潛像分布在泄漏L3發(fā)生的部分，作為結(jié)果，由于泄漏的原因，圖像承載部件1上的純白圖像的一部分電位(亮的部分的電位V1)達到黑電位(Vd)，因此，調(diào)色劑沒有被傳送到圖像承載部件1上(反轉(zhuǎn)顯影)。然后，在圖像承載部件1上的該部分出現(xiàn)白點。
當(dāng)泄漏發(fā)生時，無論場強如何，感光鼓表面都會出現(xiàn)充電至Vmin的部分。當(dāng)Vmax很大時，顯影偏置(|Vmax-Vdc|)相對于直流電壓Vdc來說較大，因此，調(diào)色劑的傳送量較大，且白點非常明顯。
此外，如果返回的調(diào)色劑中包含的紙屑和調(diào)色劑(圖13(a))一起到達了顯影區(qū)，則通過紙屑發(fā)生電泄漏。如圖13(a)所示，當(dāng)紙屑F到達顯影區(qū)時，相對于感光鼓的間隙從G1減小為G2。如果發(fā)生這種情況，則加到紙屑上的局部場強增加(圖13(b)的右邊)，使泄漏很容易發(fā)生。在高溫高濕環(huán)境下，紙屑吸收了相對較多的水，因此其電阻較低。如圖13(c)所示，此時如果施加外部場強E，電量就會偏移，以致紙屑的自由端部分的電量增加，從而增加泄漏的可能性。由于這個原因，無清潔器系統(tǒng)中電泄漏的可能性大于采用了清潔器的系統(tǒng)。
表1顯示了實施方式1和比較例1-9的評估結(jié)果。后面將描述對應(yīng)于評估項目的優(yōu)點。
表1

E優(yōu)G好F一般N不好*AQ/M(μc／g)*BM/S(g/m2)*C|Br|/|B|*Da)防模糊的100-3000(效果1和2)*Eb)防模糊(缺乏調(diào)色劑)(效果3)*Fc)防重像(效果4)*Gd)細線的均勻度(效果13)*He)防邊緣缺陷(效果14)*If)防純白缺陷(效果6)
*Jg)防中間色調(diào)圖像缺陷(效果7)*Kh)防純黑缺陷100-3000(效果8)*Li)灰階(效果9)*MA)無清潔器系統(tǒng)中的收集特性(效果17)*NB)防中間色調(diào)圖像缺陷2(效果18)*OC)防(由紙屑產(chǎn)生的)中間色調(diào)圖像缺陷(效果19)*PD)防純黑缺陷(效果20)*1實施方式1接觸；彈性套管；中間位置調(diào)節(jié)*2比較例1接觸；彈性套管；電極位置調(diào)節(jié)*3比較例2非接觸；剛性套管；中間位置調(diào)節(jié)*4比較例3非接觸；剛性套管；電極位置調(diào)節(jié)*5比較例4接觸；剛性套管；中間位置調(diào)節(jié)*6比較例5非接觸；彈性套管；中間位置調(diào)節(jié)*7比較例6非接觸；彈性套管；電極位置調(diào)節(jié)*8比較例7多極*9比較例8非磁性調(diào)色劑*10比較例9非接觸型輸送輥(與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點)本實施例相對于磁性非接觸型顯影系統(tǒng)和非磁性接觸型顯影系統(tǒng)的比較例的優(yōu)點。
(1-1)與磁性非接觸型顯影系統(tǒng)的比較(比較例2和3)比較例2和3的顯影設(shè)備(磁性非接觸型顯影系統(tǒng))包括細線均勻度的退化和圖像邊緣缺陷。這是因為比較例2和3使用了由磁場形成的磁鏈，并且細線均勻度受到調(diào)色劑顆粒鏈的移動方向的影響。另外，感光鼓和顯影套管之間的距離大，所以調(diào)色劑顆粒在交流電場的作用下跳到圖像部分和非圖像部分上，導(dǎo)致了調(diào)色劑集中在圖像的邊緣部分，所以在邊緣部分和中間部分之間存在密度差。另外，隨著工作時間的增加，純黑圖像密度下降。其原因在于調(diào)色劑的外部添加的物質(zhì)從調(diào)色劑中被清除并且沉積在顯影套管上。從調(diào)色劑中去除的外部添加物質(zhì)比調(diào)色劑顆粒小，所以相對于套管的沉積力大。另外，剛性部件套管表面提供了強的反射力，所以，當(dāng)調(diào)色劑隨著調(diào)色劑因使用而導(dǎo)致的退化出現(xiàn)充電特性的退化時，從調(diào)色劑顆粒中清除的物質(zhì)特別容易沉積在套管的表面。當(dāng)其沉積在套管的表面時，套管表面和調(diào)色劑之間的充電能量退化，這導(dǎo)致調(diào)色劑不能跳至感光鼓，所以純黑圖像的圖像密度下降。
在與比較例2和3的顯影設(shè)備同時使用的方案2的無清潔器成像設(shè)備中，從表1可以理解調(diào)色劑的收集特性的嚴重退化。這是因為在非接觸型顯影設(shè)備中，將調(diào)色劑從感光鼓去除的力很弱，用于收集的力不夠。
純黑圖像缺陷也出現(xiàn)了。在正常情況下不存在顯影偏置的泄漏，但是在高溫和高濕度的情況下存在泄漏，并且當(dāng)顯影套管與感光鼓之間存在外部物質(zhì)如紙屑時，由于外部物質(zhì)可能提供一條電路徑，也會存在泄漏。
(1-2)與非磁接觸型顯影系統(tǒng)的比較(比較例8)接下來說明比較例8的顯影設(shè)備(非磁接觸型顯影系統(tǒng))。當(dāng)顯影設(shè)備與方案1的成像設(shè)備一同使用時，防模糊效果變差。這是因為彈性輥60k的供給及去除動作導(dǎo)致的機械壓力作用于調(diào)色劑，導(dǎo)致調(diào)色劑充電特性的退化。同時，由于調(diào)色劑特性的退化，導(dǎo)致了密度的下降。當(dāng)顯影設(shè)備中的調(diào)色劑的量下降時，退化的調(diào)色劑和沒有包括在循環(huán)中的未退化的調(diào)色劑混合在一起，從而大大退化了調(diào)色劑的充電特性，所以就導(dǎo)致了高密度的模糊。另一方面，當(dāng)比較例8的顯影設(shè)備用在方案2的成像設(shè)備中時，收集特性(無清潔器收集特性估價)很好，但是出現(xiàn)了可歸因于彈性輥的中間色調(diào)圖像缺陷。這個缺陷在方案1的裝置中并不明顯，但是在方案2的裝置中，彈性輥的機械壓力和經(jīng)過顯影操作的調(diào)色劑在進一步經(jīng)過圖像轉(zhuǎn)印和充電操作后返回顯影設(shè)備時產(chǎn)生了相對而言更多的已退化的調(diào)色劑。由于紙屑混進顯影設(shè)備而產(chǎn)生的問題也很明顯，并且紙屑沉積在彈性輥的表面從而導(dǎo)致周期性的圖像缺陷。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實施例的有益效果如下(1-3a)方案1的成像設(shè)備另一方面，將實施例1的顯影設(shè)備和方案1或2的成像設(shè)備順序進行使用。首先，在實施例1和方案1的比較例之間進行比較。
關(guān)于細線的均勻度，比較例2和3存在這個問題，而實施例1的設(shè)備不存在這樣的問題，不管方向怎樣細線都是均勻的，從而可以實現(xiàn)均勻的圖像復(fù)印。在顯影區(qū)域中磁力相同，并且形成的磁場也相同，但是在顯影過程中磁鏈的影響被有效地消除，這是因為，調(diào)色劑的量和彈性套管上調(diào)色劑電荷的數(shù)量保持在一個適當(dāng)?shù)乃缴?，并且通過直流偏置的應(yīng)用抑制了長磁鏈的形成。另外，由于不存在圖像邊緣缺陷，所以可以實現(xiàn)均勻的圖像復(fù)印。這是因為通過直流電壓的使用將彈性套管連接到感光鼓上，從而避免了在調(diào)色劑的互換中調(diào)色劑的集聚。
在比較例8中出現(xiàn)的由于長期使用而產(chǎn)生的防模糊性能的退化在本實施例中沒有出現(xiàn)。在比較例8中，使用彈性輥去除并提供調(diào)色劑，所以，由于彈性輥的供給操作產(chǎn)生了局部高壓部分。在本實施例中沒有使用彈性輥。調(diào)色劑通過磁力提供。調(diào)色劑通過磁力提供，使得調(diào)色劑在小的機械壓力下從顯影套管去除和向顯影套管提供。與彈性輥的情況相比，所述力的提供不經(jīng)過接觸，所以，調(diào)色劑循環(huán)范圍的大小和調(diào)色劑循環(huán)效果較比較例中的要好。這樣，通過在調(diào)色劑上施加較小的力就可以去除和提供調(diào)色劑，所以調(diào)色劑的供給就沒有重像的問題了。基于同樣的原因，不會出現(xiàn)調(diào)色劑聚結(jié)問題。
(1-3a)方案2的成像設(shè)備下面將基于與實施例1的顯影設(shè)備一起使用的方案2的成像設(shè)備進行評估。
因為彈性套管放置為與感光鼓相接觸，電場和/或磁場的工作區(qū)域和密度隨著彈性套管與感光鼓之間的距離的縮小而增加。這樣，提高了圖像承載部件表面未曝光部分殘留調(diào)色劑的調(diào)色劑收集特性。另外，因為調(diào)色劑的操作并不依賴于彈性輥而依賴于磁力，所以中間色調(diào)缺陷和紙屑的影響保持在滿意的水平上。另外，也沒有出現(xiàn)比較例1中出現(xiàn)的純黑圖像缺陷。這是因為，雖然使用了一個大的電場，但是電勢差并沒有大到會導(dǎo)致放電。
(1-4)與比較例7目比較希望通過使用由比較例7中的多極磁鐵提供的旋轉(zhuǎn)磁力提高供給特性和去除特性，但是結(jié)果是存在較差的重像特性。另外，因為磁力在調(diào)節(jié)部分和顯影區(qū)域內(nèi)振蕩，所以防模糊性能不是很好。使用多極磁鐵對于稍微降低磁力是有效的，但是由于仍然存在的磁鏈的影響導(dǎo)致了較差的細線均勻度。另一個方面，因為使用了接觸直流顯影類型，并且與感光部件相接觸，所以提高了圖像邊緣缺陷和收集特性。
(1-4)與比較例9相比較比較例9和比較例8相似，但是對調(diào)色劑去除和供給裝置進行了修改以便同時滿足防模糊和防圖像重疊的性能。雖然防模糊性能稍微得以提高，但是還不夠。因為去除部件60j是固定的，所以中間色調(diào)圖像缺陷和紙屑導(dǎo)致的中間色調(diào)圖像缺陷較小，特別是當(dāng)其用于方案2的成像設(shè)備中時。因為使用了固定的去除部件，缺陷不是周期性的，但是出現(xiàn)了條紋形式的缺陷。打印操作之后拆開顯影設(shè)備，發(fā)現(xiàn)在去除部件上沉積有紙屑或類似物。在無清潔器類型(方案2)中的中間色調(diào)缺陷比使用清潔器類型(方案1)明顯的原因是，調(diào)色劑的收集加速了調(diào)色劑的退化，或者調(diào)色劑的成團在包含在所收集調(diào)色劑的外來物質(zhì)周圍得以加速，導(dǎo)致了成團調(diào)色劑的產(chǎn)生。
(1-6)調(diào)節(jié)片的接觸位置和電極布置之間的關(guān)系將實施例1和比較例1-6進行比較，同時將考慮調(diào)節(jié)片的接觸位置和電極布置之間的關(guān)系。
(1-6a)首先考慮使用方案1的成像設(shè)備。
(1-6a-1)防模糊性能評估在實施例1的顯影設(shè)備中，葉刮片調(diào)節(jié)位置位于主要是水平磁場的鄰近電極之間(中間布置)，在比較例1的顯影設(shè)備中，刮片調(diào)節(jié)位置位于主要是垂直磁場的電極位置。在比較例1中，由于工作中的調(diào)色劑的退化產(chǎn)生了模糊。為了提供與電極位置調(diào)節(jié)合適的具體電荷和合適的調(diào)色劑覆涂層，與中間調(diào)節(jié)相比需要增強刮片移動壓力。在電極位置調(diào)節(jié)情況下，調(diào)節(jié)片的調(diào)節(jié)作用力很強，所以在調(diào)色劑上施加的機械壓力導(dǎo)致調(diào)色劑退化的明顯的加速。這也是產(chǎn)生更退化的模糊的原因。
比較例2和比較例3都使用了跳動顯影系統(tǒng)，不同之處在于前者使用了刮片調(diào)節(jié)的中間位置，而后者使用了電極位置調(diào)節(jié)。比較例5和比較例6的顯影設(shè)備和實施例1與比較例1一樣都使用了帶有彈性層的顯影套管，但是感光鼓和彈性套管并不相互接觸而是留有空間。
在比較例3和比較例6中都使用了非接觸型顯影系統(tǒng)，調(diào)節(jié)位置在電極處，所以，與比較例1類似在一定程度上存在著調(diào)色劑的退化。然而，因為彈性套管與感光鼓不相互接觸，由于充電電能量的減少而具有較低的具體電荷或具有相反極性的電荷可以得以抑制，以致增加的模糊不明顯，所以，增加的模糊不如比較例3中明顯。
從前面可以看出，本實施例中模糊量被調(diào)節(jié)位置的中間位置極大地抑制。
(1-6a-2)防重像評估下面將說明關(guān)于防止重像產(chǎn)生的評估結(jié)果。對于實施例1、比較例2和比較例5中的中間位置調(diào)節(jié)，防止重像評估是好的，在使用電極位置調(diào)節(jié)的比較例1、比較例3和比較例6中，可以看到少量的重像。
接著說明重像缺陷的產(chǎn)生機制。本發(fā)明的實施例1中的顯影設(shè)備包括感光鼓和壓在感光鼓上的顯影套管，并不包括去除和供給輥，該去除和供給輥負責(zé)將調(diào)色劑從感光輥去除和向感光輥提供。在這樣的顯影設(shè)備中，向在最近一次旋轉(zhuǎn)中消耗了調(diào)色劑的彈性套管部分提供新的調(diào)色劑，并且也向調(diào)節(jié)部分提供調(diào)色劑。當(dāng)打印出純黑圖像時，消耗了超過90％的覆涂層的調(diào)色劑。所以，在消耗調(diào)色劑的部分沉積的調(diào)色劑中包括很大比例的新提供的調(diào)色劑。另一方面，在最近一次旋轉(zhuǎn)中未消耗調(diào)色劑部分的調(diào)色劑返回到供給部分。所以，這以后沉積的調(diào)色劑包括相對較小百分比的新提供的調(diào)色劑。這樣，供給到調(diào)節(jié)部分的調(diào)色劑包括新調(diào)色劑與舊調(diào)色劑比率的差，依賴于上次旋轉(zhuǎn)中消耗的差。通過允許調(diào)色劑的去除和供給，也就是在通過調(diào)節(jié)部分之前和通過調(diào)節(jié)部分期間立即允許較高層中的調(diào)色劑和較低層中的調(diào)色劑進行充分的替換以便提供新調(diào)色劑和舊調(diào)色劑顆粒的電荷數(shù)的均勻分布，經(jīng)過調(diào)節(jié)部分之后的調(diào)色劑顆粒層具有均勻的電荷數(shù)，盡管存在調(diào)色劑消耗的磁滯，這樣就可以有效地避免均勻中間色調(diào)圖像中的重像。如果調(diào)色劑的這種去除和供給不夠充分，在均勻中間色調(diào)圖像打印中就會出現(xiàn)重像缺陷。
另外，提高對新提供的調(diào)色劑進行充電使其達到特定的電荷水平也是需要的。
通過使用中間位置調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)部分中的磁限制力得以削弱，從而實現(xiàn)新舊調(diào)色劑顆粒間的交換，也就是說，提高了去除和供給特性從而抑制了重像缺陷。因此，即使在比較例2和比較例5中，其中使用了低顯影效率的非接觸型顯影系統(tǒng)，也提供了相似的效果，所以，形成了均勻的中間色調(diào)圖像。
另一方面，在比較例4中，剛性部件套管按壓在感光鼓上，存在少量的重像缺陷。在比較例4中，通過將套管與感光鼓相接觸提高顯影效率到這樣一種程度，即只有通過中間位置調(diào)節(jié)才會提供不充分的調(diào)色劑的替換，所以存在少量的生疊圖像缺陷。
換句話說，在高顯影效率的系統(tǒng)中，為了提高防重像缺陷僅有中間布置是不夠的。這樣，就需要提高調(diào)色劑替換和交換特性以及均勻充電特性。在這種觀點中，使用彈性套管，該彈性套管包括一個具有比帶有金屬表面的剛性部件套管低的介電常數(shù)的彈性層，這樣就提高了防重像缺陷的效果。點電荷和平行稿臺之間的反射力為比例P＝(ε-1)/(ε+1)，其中ε為介電常數(shù)。反射力F＝P×1/(4πε0)Q2/(2a)2，這里Q為點電荷的電荷數(shù)，a為點電荷和平行稿臺之間的距離，ε0為真空中的介電常數(shù)。
金屬的介電常數(shù)ε為無窮大，而P＝1。另一方面，實施例1中彈性層的介電常數(shù)εs為6.5，P＝0.73，為金屬的P值的0.73倍，所以，可以減少反射力F的值。這樣，在該實施例的系統(tǒng)中減小了磁力，因而減小了調(diào)色劑和套管之間的限制力從而提高了替換特性，另外，通過減小彈性層和調(diào)色劑之間的反射力抑制了通過調(diào)節(jié)片的低層具體電荷調(diào)色劑的流動。相應(yīng)地，通過調(diào)節(jié)片之后形成了帶有合適的均勻的電荷的調(diào)色劑層。另外，通過使用其刮片調(diào)節(jié)位置在鄰近的電極之間的中間位置，顯著地減少了彈性套管表面和調(diào)色劑之間的沉積力，這樣提供了附加了優(yōu)點。作用在套管表面的具有低具體電荷的調(diào)色劑的限制力在調(diào)節(jié)位置中在磁性上和電性上均小。所以，這樣的調(diào)色劑相對容易地被置于調(diào)節(jié)位置上游的供給部分的磁場拉回。這提高了調(diào)色劑層的替換特性。基于這個原因，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，抑制了重像缺陷。
(1-6a-3)純白圖像缺陷接下來說明純白圖像缺陷。在使用了非接觸型顯影系統(tǒng)的比較例2-3和比較例5-6中，提供了滿意的圖像。另一方面，在使用了接觸型顯影系統(tǒng)的比較例1和比較例4中，存在純白圖像缺陷。下面描述純白圖像缺陷的產(chǎn)生機制。
對于純白圖像，由于沒有消耗調(diào)色劑，所以返回供給部分的調(diào)色劑的量很大。在這種情況下，如果新舊調(diào)色劑顆粒沒有充分交換，調(diào)色劑覆涂層的具體電荷的分布和/或覆涂層的厚度在通過調(diào)節(jié)片之后就變得不均勻。如果具體電荷的分布不均勻，就會局部地存在具有比正常值高的具體電荷的調(diào)色劑。這樣的調(diào)色劑具有在套管表面更大的沉積力，會導(dǎo)致難以替換的結(jié)果。這樣，就會由于連續(xù)的純白打印導(dǎo)致這種現(xiàn)象的加重。當(dāng)新的調(diào)色劑被提供到具有這種高具體電荷的調(diào)色劑的部分時，與彈性套管表面相關(guān)的調(diào)色劑的充電特性就會減少，從而導(dǎo)致不合適的具體電荷。作為結(jié)果，在調(diào)色劑覆涂層的表面就會存在一定量的具有低具體電荷或相反電極電荷的調(diào)色劑，所以，當(dāng)使用被推動或接觸到感光鼓表面的彈性套管實現(xiàn)顯影操作時，這樣的調(diào)色劑沉積到感光鼓的非打印部分(白色)，從而導(dǎo)致純白圖像缺陷的結(jié)果。當(dāng)厚度的不均勻存在時，有一部分具有比周圍部分更多的調(diào)色劑覆蓋量。在覆蓋量更大的部分，返回供給部分的調(diào)色劑量也更大，這導(dǎo)致了調(diào)色劑替換或交換的退化。在覆蓋量大的部分，調(diào)色劑受到感光鼓和彈性套管之間的更高的局部壓力，所以在這樣的高壓力部分移動性很低或根本就不移動，所以，調(diào)色劑就沒有消耗也沒有到達供給部分，在該供給部分因為在調(diào)色劑和彈性套管表面之間的高物理沉積力很難將這樣的調(diào)色劑和新提供的調(diào)色劑進行替換。所以，當(dāng)從供給部分提供新調(diào)色劑時，與彈性套管相關(guān)的調(diào)色劑的充電特性不夠，從而產(chǎn)生了具有低具體電荷或相反電極電荷的調(diào)色劑。這成為純白圖像缺陷產(chǎn)生的原因。
在比較例4中存在純白圖像缺陷。在比較例4中沒有向剛性部件套管提供彈性層。所以，加在感光鼓和剛性部件套管之間的調(diào)色劑上的壓力就很大。作為結(jié)果，即使僅有少量的調(diào)色劑覆蓋的不均勻度，在剛性部件套管上也會出現(xiàn)不動或少移動的部分，這可能會成為出現(xiàn)純白圖像缺陷的原因。和在防重像評估中一樣，調(diào)色劑替換特性比使用了彈性層的本發(fā)明的系統(tǒng)要差。這將會成為純白圖像缺陷出現(xiàn)的原因。
在比較例1中，在調(diào)節(jié)位置中由于使用了電極位置調(diào)節(jié)所以磁傳輸力較強，從而調(diào)色劑通過磁力可以很容易地通過調(diào)節(jié)片部分。這樣，導(dǎo)致了通過調(diào)節(jié)片之后的調(diào)色劑層的電荷的分布的退化。另外，調(diào)色劑的替換特性也退化了?；谶@個原因，覆涂層的形成不穩(wěn)定，并且電荷分布的不均勻和覆蓋量的不均勻?qū)е铝思儼讏D像缺陷。
另一方面，在實施例1中，圖像很好，沒有純白圖像缺陷。因為套管的表面是彈性層，感光鼓和彈性套管之間的壓力得以減小，即使在調(diào)色劑層電荷分布不均勻和/或調(diào)色劑覆蓋量不均勻的情況下仍可以抑制純白圖像缺陷。另外，與抑制重像缺陷的效果一樣，通過在電極之間設(shè)置調(diào)節(jié)位置，在調(diào)節(jié)部分減小了磁限制力。另外，通過使用具有低介電常數(shù)的彈性層，減小了反射力，從而只有具有合適的具體電荷的調(diào)色劑才允許通過調(diào)節(jié)片。這樣就提高了調(diào)色劑的替換特性和具體電荷分布中的均勻度。另外，通過在調(diào)節(jié)片部分的位置上減少調(diào)色劑和彈性套管之間的電磁沉積力，在供給部分上通過供給部分上的磁場提供了一個回拉的力，這樣就提高了替換特性。通過上面所述的優(yōu)點，本發(fā)明可以顯著地抑制純白圖像缺陷。
(1-6a-4)中間色調(diào)圖像缺陷1下面說明中間色調(diào)圖像缺陷1。因為比較例2使用了磁性非接觸型顯影系統(tǒng)和中間調(diào)節(jié)，所以具有足夠的防中間色調(diào)圖像缺陷，但是比較例3包括微小的中間色調(diào)圖像缺陷。使用了方案1的成像設(shè)備的例子中的中間色調(diào)圖像缺陷比如比較例8沒有使用去除和供給輥的情況下要嚴重。然而，在比較例3中，使用了電極位置調(diào)節(jié)和剛性部件套管，調(diào)色劑的替換和調(diào)色劑的電荷分布的均勻度還不夠，所以存在小的外部物質(zhì)和調(diào)色劑成團現(xiàn)象，在中間色調(diào)圖像中出現(xiàn)黑點或白點。另一方面，在實施例1、比較例1和2和比較例4-6中，至少使用了中間調(diào)節(jié)和彈性層中的一個，所以，不存在中間色調(diào)圖像缺陷。
在本實施例的系統(tǒng)中，中間調(diào)節(jié)和彈性套管對于抑制由外部物質(zhì)和調(diào)色劑的成團引入的圖像缺陷很有效果。
(1-6a-5)純黑密度評估下面說明純黑圖像密度評估的結(jié)果。在比較例4中，在第100次的打印中觀察到了不明顯的密度的下降。比較例4中純黑圖像密度減少的原因包括調(diào)色劑的具體電荷超出具體電荷的適當(dāng)水平。下面將說明由于具體電荷的增加而導(dǎo)致密度的減小的機制。當(dāng)調(diào)色劑的具體電荷增加超出適當(dāng)?shù)姆秶鷷r，調(diào)色劑和套管的表面之間電沉積力變得很大，更具體地講，調(diào)色劑覆涂層的較低部分和套管表面之間的沉積力變得很大，較低層的部分得不到由新提供的調(diào)色劑構(gòu)成的較高層的替換。這導(dǎo)致了調(diào)色劑的較高層具有比適當(dāng)?shù)木唧w電荷水平低的具體電荷，還導(dǎo)致了圖像密度的降低。具體而言，在低溫和低濕度的情況下，具體電荷升高，所以，這個問題可能變得明顯。
在比較例4中，使用了電極位置調(diào)節(jié)，所以，調(diào)色劑的替換不充分。另外，因為使用了剛性部件套管，調(diào)色劑和套管表面的反射力很大，具有高具體電荷的調(diào)色劑停滯在套管表面上。這被認為導(dǎo)致了在打印的初始階段出現(xiàn)不明顯的密度下降。在實施例1、比較例1和2和比較例4-6中，至少使用了表面彈性層和中間調(diào)節(jié)中的一個，所以沒有觀察到密度的下降。在實施例的系統(tǒng)中，在套管的表面提供了一個彈性層，并且使用了中間調(diào)節(jié)，所以，調(diào)色劑替換性能較高使得電荷分布的不均勻穩(wěn)定在較小范圍內(nèi)，調(diào)色劑層中的調(diào)色劑顆粒的具體電荷穩(wěn)定在合適水平。所以，在本實施例的系統(tǒng)中，抑制純黑密度減小的效果很高。
下面對3000次打印之后的純黑密度圖像的評估進行描述。在比較例1、3和6中，圖像密度與原來密度相比隨著打印而減小。密度減小機制將被考慮。在比較例1、3和6中，使用了電極位置調(diào)節(jié)，所以，提高了調(diào)色劑的退化。所以，外部增加的物質(zhì)被去除去除。其顆粒比調(diào)色劑顆粒小的外部增加的物質(zhì)很容易沉積在套管的表面。另外，因為使用了電極位置調(diào)節(jié)，調(diào)色劑的替換被減少，所以，去除的物質(zhì)選擇性地沉積在套管的表面。如果調(diào)色劑顆粒以外的細小顆料沉積在套管表面上，調(diào)色劑和套管之間的充電特性會退化。作為結(jié)果，調(diào)色劑具體電荷的減少導(dǎo)致了將調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到感光鼓上的困難，從而導(dǎo)致純黑的密度降低。另一方面，比較例3盡管使用了中間調(diào)節(jié)還是存在密度的降低。其原因是去除的外部添加物質(zhì)沉積在套管表面。因為比較例3使用了剛性部件套管，調(diào)色劑替換性能比帶有表面彈性層的套管的情況下糟糕。另外，因為使用了中間調(diào)節(jié)，調(diào)色劑退化很小，但是一些外部添加的物質(zhì)被去除去除。去除的外部添加的物質(zhì)具有小的顆粒大小，另外，因為使用了具有高介電常數(shù)的剛性部件套管所以反射力大。所以，和使用彈性層的情況相比，提高了去除的外部添加的物質(zhì)在套管上的沉積。作為結(jié)果，出現(xiàn)了純黑密度的減少。
在使用了中間位置調(diào)節(jié)和具有表面彈性層的套管的本實施例中，即使在會導(dǎo)致高調(diào)色劑具體電荷的低溫和低濕度環(huán)境條件下仍然可以從開始階段到后面的階段一直保持穩(wěn)定的純黑密度。
(1-6a-6)色調(diào)灰階
下面說明調(diào)色劑灰階的圖像評估。接下來說明使用接觸型顯影系統(tǒng)的比較例1。在比較例1中，色調(diào)灰階稍微地降低了。其原因是與實施例1相比電極位置調(diào)節(jié)稍微降低了調(diào)色劑覆涂層中的調(diào)色劑具體電荷的均勻度，所以，色調(diào)灰階降低了。當(dāng)具體電荷的均勻度降低時，在轉(zhuǎn)移到感光部件表面的同樣的潛像電勢的方向上作用于套管上的調(diào)色劑顆粒的電力變得不均勻了。在接觸型顯影系統(tǒng)中，作為結(jié)果，潛像電勢中微小的差別不會被可靠地復(fù)制出來。在用在本發(fā)明中的接觸型顯影系統(tǒng)中，調(diào)色劑層具有電荷的均勻分布，所以潛像可以可靠地被顯影。
下面說明使用在比較例2、3、5和6中的非接觸型顯影系統(tǒng)。比較例2和3使用跳動顯影系統(tǒng)，色調(diào)灰階很好。
另一方面，在比較例5和6中顯影套管和感光鼓分開(非接觸)，顯影圖像為類二值的，即色調(diào)灰階很低。將考慮該原因。在非接觸型顯影系統(tǒng)中為了將調(diào)色劑從套管跳到感光鼓上，需要使用超過預(yù)定密度的電場。換句話說，在接觸型顯影系統(tǒng)中為小值的閥值在非接觸型顯影系統(tǒng)中則為大值，所以，調(diào)色劑轉(zhuǎn)移時就不如在接觸型系統(tǒng)中平滑。另外，由于存在這樣的閥值，關(guān)于感光鼓上的低的潛像電勢差的顯影套管上的各個調(diào)色劑接收到的電力比率比潛像電勢比率小。
然而，在這種狀態(tài)下，在顯影偏置中為有效地往返調(diào)色劑顆粒而包括的交流電壓有利于實現(xiàn)高灰階顯影，也就是可靠地復(fù)制潛像的色調(diào)灰階。為了平滑地對調(diào)色劑顆粒進行互換，希望閥值很寬。在使用跳動顯影系統(tǒng)的比較例2和3中調(diào)色劑的具體電荷約為6μc/g，調(diào)色劑電荷分布的寬度較寬，所以閥值也較寬。這使調(diào)色劑的互換變得平滑，這樣提高了色調(diào)灰階。
另一方面，比較例5和6中的具體電荷較高，約為30μc/g，并且使用了彈性層，所以調(diào)色劑層中調(diào)色劑具體電荷的均勻度很高。具體電荷的均勻度越高，閥值就越尖銳，調(diào)色劑轉(zhuǎn)移動作變得類二值(全部或沒有)。作為結(jié)果，與潛像電勢相關(guān)的套管上的調(diào)色劑顆粒接收到差別很小的力的比率很小，這導(dǎo)致了色調(diào)灰階的降低。在使用了彈性層和中間位置調(diào)節(jié)的比較例5中，調(diào)色劑層中的調(diào)色劑具體電荷的均勻度得以提高，其顯影圖像較比較例6更接近類二值。
在比較例4中，盡管使用了接觸顯影和中間位置調(diào)節(jié)，色調(diào)灰階還是不好，這是因為，套管為剛性部件套管，使用了跳動顯影系統(tǒng)，調(diào)色劑的具體電荷低，具體電荷的分布范圍寬，這使得顯影圖像不能夠可靠于潛像電勢。
從上文可以看出，為了在接觸型顯影系統(tǒng)中提供一個滿意的色調(diào)灰階，希望能有具體電荷的均勻分布。在實施例的系統(tǒng)的接觸型顯影系統(tǒng)中，磁限制力在調(diào)節(jié)部分被所使用的中間位置調(diào)節(jié)降低，低具體電荷的調(diào)色劑通過調(diào)節(jié)片由于強磁限制力得到阻止。彈性層的提供對于降低彈性套管表面和調(diào)色劑之間的電沉積力是有效的，從而抑制了低具體電荷調(diào)色劑通過調(diào)節(jié)片。所以，只有帶有適當(dāng)具體電荷的調(diào)色劑可選擇地通過調(diào)節(jié)部分。用上述設(shè)置完成了具體電荷的均勻分布，所以實現(xiàn)了滿意的色調(diào)灰階。
(1-6b)說明方案2的成像設(shè)備的情況(1-6b-1)無清潔器系統(tǒng)中的收集特性和純黑圖像缺陷在使用非接觸型顯影系統(tǒng)的比較例2、3、5和6中，無清潔器系統(tǒng)中的調(diào)色劑收集特性不好，在使用接觸型顯影系統(tǒng)的實施例1和比較例1中，收集特性很好。然而，在使用接觸型顯影系統(tǒng)的比較例4的顯影設(shè)備中，收集特性稍差。其原因是使用了剛性部件套管，可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的調(diào)色劑層的形成和低的具體電荷。由于使用了非接觸顯影，并且顯影偏置包括直流電壓，紙屑產(chǎn)生的泄漏導(dǎo)致了純黑圖像缺陷。另一方面，在實施例1和比較例1和4中，沒有紙屑產(chǎn)生的泄漏，也不存在純黑圖像缺陷，所以提供了好的純黑圖像。
由紙屑帶來的中間色調(diào)缺陷2和中間色調(diào)圖像缺陷在使用了中間位置調(diào)節(jié)的實施例1和比較例2和5中，沒有觀察到由紙屑帶來的中間色調(diào)缺陷2和中間色調(diào)圖像缺陷。即使返回的調(diào)色劑產(chǎn)生了調(diào)色劑成團或外部物質(zhì)、紙屑或類似物質(zhì)被引入也是這樣，這是因為中間位置調(diào)節(jié)增強了調(diào)色劑替換性能并且調(diào)色劑的供給由磁力完成。另外，即使引入了紙屑，仍然由磁力主導(dǎo)調(diào)色劑的輸送。使用了電極位置調(diào)節(jié)的比較例1、3和6并不是都不令人滿意。下面將要說明其中的差別。在比較例1中，使用了電極位置調(diào)節(jié)，所以，返回的調(diào)色劑和外部物質(zhì)造成的調(diào)色劑成團以及替換的降低，因為紙屑產(chǎn)生了中間色調(diào)圖像缺陷。然而，考慮到調(diào)色劑成團，彈性層的提供降低了調(diào)色劑和彈性層表面的粘附度并且有利于防止圖像缺陷。另一方面，與比較例1相似，盡管使用了電極位置調(diào)節(jié)，但不會出現(xiàn)中間色調(diào)圖像缺陷。其原因在于，由于比較例6使用了非接觸型顯影系統(tǒng)所以返回的調(diào)色劑收集特性較差。如果收集特性較差，返回的調(diào)色劑的量就小，同時包括在返回調(diào)色劑中的紙屑的量也小。所以，不會出現(xiàn)中間色調(diào)圖像缺陷。相反，在比較例1中，返回調(diào)色劑的收集特性高，返回調(diào)色劑和紙屑的影響大，即使少量的紙屑也會導(dǎo)致中間色調(diào)圖像缺陷。另外，在本實施例1中，盡管收集特性高并且返回調(diào)色劑的影響很大，但是替換性能足夠的高以便抑制中間圖像缺陷。
在比較例3中使用了非接觸顯影，所以，收集特性較差，返回調(diào)色劑的影響相對小。然而，外部物質(zhì)和返回的調(diào)色劑的影響和調(diào)色劑成團及紙屑的產(chǎn)生導(dǎo)致中間色調(diào)圖像中的微小的缺陷。其原因是，由于使用了剛性部件套管，調(diào)色劑和套管表面之間的反射力高，所以，調(diào)色劑和/或外部物質(zhì)很容易沉積在套管上，并且替換性能差?；谶@個原因，均勻的少量的返回調(diào)色劑導(dǎo)致中間色調(diào)圖像中的不明顯的缺陷。
從上文可以看出，在接觸型顯影系統(tǒng)中，返回調(diào)色劑的收集特性高，包含中其中的返回的調(diào)色劑和紙屑的影響也大，所以，需要有很高的替換性能。在本實施例所使用的接觸型顯影系統(tǒng)中，中間位置調(diào)節(jié)降低了調(diào)節(jié)部分中的磁力限制力，而彈性層的提供降低了電沉積力，另外，在供給部分中的磁場將低具體電荷的調(diào)色劑拉回。所以，實現(xiàn)了高替換性能。作為結(jié)果，盡管存在較多的返回調(diào)色劑、形成了調(diào)色劑塊并引入了紙屑，但是可以生成滿意的中間色調(diào)圖像。
(調(diào)節(jié)位置和電極之間的關(guān)系以及調(diào)色劑覆蓋的范圍)
接下來將對電極之間的關(guān)系、調(diào)節(jié)片與彈性套管之間的接觸位置(Figure 3，(b)，范圍為45-90°)和刮片在顯影之前進行調(diào)節(jié)的調(diào)色劑層中單位單元面積上的顯影量進行說明。這里，將對Figure 3，(b)(45-90°)進行說明。然而，在0-45°和90-135°的情況下，基于|Br|/|B|值提供了本實施例的效果。在使用具有不同電極位置的磁輥的情況下，基于|Br|/|B|值提供了本實施例的效果。
實施例2、3、4、5、6、7和8的顯影設(shè)備這些實施例中的顯影設(shè)備基本上和實施例1中的顯影設(shè)備60A相同，但是在以下方面有所區(qū)別在實施例2-8中調(diào)節(jié)片的拉力分別設(shè)置為50、55、55、50、50、55和60N/m。在實施例2-8中刮片的自由長度分別為2.0、1.5、1.0、2.5、1.5、2.0和2.0mm。
參照圖3，(b)，在實施例2-8中調(diào)節(jié)片的接觸位置θ分別為38、42、54、46、48、49和54°。在實施例2-8中|Br|/|B|值分別為0.03、0.10、0.50、0.25、0.30、0.35和0.50。
在實施例2-8的顯影設(shè)備中，沒有提供將調(diào)色劑提供到顯影套管上的顯影輸送部件。所以，顯影套管在與感光鼓接觸之后首先接觸的部件為調(diào)節(jié)片。
比較例10、11、12、13、14、15、16、17和18中的顯影設(shè)備這些實施例中的顯影設(shè)備基本上和實施例1中的顯影設(shè)備60A相同，但是在以下方面有所區(qū)別在實施例10-18中調(diào)節(jié)片的拉力分別設(shè)置為50、70、75、60、50、55、60、65和80N/m。在實施例10-18中片的自由長度分別為0.5、1.0、1.0、2.0、2.5、2.5、1.0、1.5和1.5mm。
參照圖3，在實施例10-18中調(diào)節(jié)片的接觸位置分別為48、58、62、50、42、52、58、55和71°。在這次引用中，在實施例10-18中|Br|/|B|值分別為0.30、0.60、0.70、0.40、0.10、0.45、0.60、0.55和0.90。
(用于實施例和比較例的評估方法)在方案1的成像設(shè)備中，考慮了a)防模糊評估c)防重像評估d)細線均勻度f)純白圖像缺陷i)純黑密度。
表2表示結(jié)果。
表2 G:好；F:可靠；N:不好；*A:|Br|/|B|*B:M/S(g/m2)*C∶a):100次至3000次打印的防模糊*D∶c)防重疊*E∶d)細線均勻度*F∶f)防純白缺陷
*Gh)防純黑缺陷下面將在談到電極和彈性套管與調(diào)節(jié)片的接觸位置以及談到調(diào)色劑覆涂量的范圍時說明這些實施例的優(yōu)點。將針對實施例2-8和比較例10-18之間的比較進行說明。
(2-1)純黑密度評估h)圖14示出了關(guān)于純黑密度的評估結(jié)果。在|Br|/|B|≤0.5范圍內(nèi)，從實施例3和4中可以理解覆涂量理想值為不小于5。在比較例10和13中，其覆涂量為4，純黑圖像的密度低。
另一方面，在|Br|/|B|＞0.5范圍內(nèi)，從比較例11中可以理解覆涂量理想值為不小于7。在沒有表示出|Br|/|B|≤0.5范圍內(nèi)純黑密度的降低的比較例12中，當(dāng)覆涂量為6時純黑密度降低。其理由如下在|Br|/|B|≤0.5范圍內(nèi)，其主要為水平磁場，調(diào)色劑替換性能好，另外，調(diào)節(jié)片的接觸壓力可能較低，所以，調(diào)色劑不會輕易退化。所以，在調(diào)色劑層中具體電荷的均勻分布可以維持較長的時間，所以，可以抑制顯影效率的降低。另一方面，在|Br|/|B|＞0.5范圍內(nèi)，其中垂直磁場占優(yōu)勢，調(diào)色劑替換性較差，另外，調(diào)節(jié)片的接觸壓力會較高，所以，調(diào)色劑會很容易退化。因此，調(diào)色劑層中的具體電荷的均勻分布不能維持較長的時間，導(dǎo)致顯影效率隨時間下降。當(dāng)顯影效率下降時，需要將覆涂量設(shè)定在一個相對高的水平上。因此，在|Br|/|B|＞0.5范圍內(nèi)內(nèi)，最小必需覆涂量為7。
從以上分析可以看出，在|Br|/|B|≤0.5范圍內(nèi)并在覆涂量不小于5的情況下，可以穩(wěn)定地維持純黑密度。
(2-2)長期使用過程中的防模糊性能評估下面將說明3000次打印后關(guān)于防模糊的圖像評估。圖1表示3000次打印后關(guān)于防模糊的圖像評估結(jié)果。在比較例11、12、1、17和18中，其中|Br|/|B|＞0.5，隨著使用模糊變得嚴重。另一方面，在實施例4和8中，其中|Br|/|B|≤0.5，模糊的數(shù)量得以抑制。其理由如下。與純黑圖像密度的情況相類似，在|Br|/|B|≤0.5的范圍內(nèi)，調(diào)色劑的低負載特性和高替換性能抑制了低具體電荷調(diào)色劑的產(chǎn)生和相反電極調(diào)色劑的產(chǎn)生，所以，對于抑制模糊的產(chǎn)生有效。通過采用|Br|/|B|≤0.3的范圍，正如在實施例6和比較例10中一樣，模糊的數(shù)量隨使用的改變受到抑制。通過選擇主要是水平磁場的范圍，調(diào)色劑的負載得以下降，并且調(diào)色劑替換性能得以增強，這樣就可以抑制由于模糊的環(huán)境造成的圖像缺陷。
從以上的分析中可以看出，從模糊所造成的圖像缺陷的角度來看，調(diào)節(jié)片在范圍滿足|Br|/|B|≤0.5的情況下與彈性套管相接觸，該范圍根據(jù)本發(fā)明中的實施例意味著主要是水平磁場。滿足|Br|/|B|≤0.3的位置為優(yōu)選方案。
(2-3)純白圖像評估下面說明純白圖像缺陷。圖16表示這方面圖像評估的結(jié)果。從圖16中可以理解，純白圖像缺陷在|Br|/|B|＞0.5的范圍內(nèi)存在。另一方面，在如實施例4和8中的范圍為|Br|/|B|≤0.5的情況下，純白圖像缺陷得到抑制。原因在于主要為水平磁場這一布置，調(diào)色劑替換性能得以增加從而允許調(diào)色劑層的上部分和下部分之間的替換和交換。所以，從抑制純白圖像缺陷的觀點來看，調(diào)節(jié)片的接觸位置優(yōu)選地滿足|Br|/|B|≤0.5。
在比較例14和比較例15中，盡管調(diào)節(jié)片的接觸位置滿足|Br|/|B|≤0.5還是存在純白圖像缺陷。所以，僅將調(diào)節(jié)片的接觸位置設(shè)置成滿足|Br|/|B|≤0.5并不足以抑制純白圖像缺陷。在實施例5和7中，覆涂量為16，純白圖像缺陷得到抑制。從這方面可以理解，如果調(diào)色劑覆涂層超過16，就沒有提供足夠的調(diào)色劑替換性能，這導(dǎo)致產(chǎn)生純白圖像缺陷的產(chǎn)生。通過將覆涂層設(shè)置為不超過16，調(diào)色劑的替換性能就足夠。
從上面可以看出，從抑制純白圖像缺陷的觀點來看，調(diào)節(jié)片接觸位置最好滿足|Br|/|B|≤0.5，同時，調(diào)色劑覆涂量最好不超過16g/m2。
(2-4)防重像評估下面說明防重像評估。圖17表示防重像評估的結(jié)果。
首先說明調(diào)節(jié)片和接觸位置滿足|Br|/|B|＞0.5的情況。在|Br|/|B|＞0.5情況下，沒有滿意的例子。在比較例17和18中，當(dāng)覆涂量為14或15時存在重像缺陷。在比較例16中，正如和比較例11或比較例12中一樣，當(dāng)將覆涂量降到7或6時，重像缺陷沒有消失。這樣，在|Br|/|B|＞0.5范圍內(nèi)，調(diào)色劑替換較差，所以即使限制覆涂層也不能提高防重像的性能。
當(dāng)覆涂量為16并且調(diào)節(jié)片的接觸位置滿足|Br|/|B|＞0.5時，防重像缺陷性能不好，但是在|Br|/|B|≤0.5范圍內(nèi)，也就是主要為水平磁場，覆涂量的上限值較大。因為主要為水平磁場，所以調(diào)色劑替換性能得以提高，即使覆涂量增加也可以進行調(diào)色劑替換。另外，和在實施例6和比較例10中一樣，通過使調(diào)節(jié)片的接觸位置滿足|Br|/|B|＝0.3可以避免重像缺陷。如上文所述，從防重像的觀點來看，覆涂量在|Br|/|B|＞0.5(通常磁場或垂直磁場占優(yōu)勢)的范圍內(nèi)最好不大于13，在|Br|/|B|≤0.5(主要為水平磁場)的范圍內(nèi)最好也不大于13。通過將覆涂量設(shè)置為不超過16并將調(diào)節(jié)位置設(shè)置為滿足|Br|/|B|≤0.3(主要為水平磁場)可以極大地提高防重像性能。
在比較例14、15、17和18中，其中防重像缺陷評估不好，細線的均勻度不太令人滿意。在覆涂層中調(diào)色劑替換性能的下降之外，均勻的特定充電特性的下降導(dǎo)致了顯影區(qū)域的拖尾，這導(dǎo)致了細線的均勻度的退化。
(2-5)整體評估從實施例2-8和比較例10-18中可以理解，調(diào)節(jié)片的接觸位置優(yōu)化地滿足|Br|/|B|≤0.5，并進一步優(yōu)化地滿足|Br|/|B|≤0.3，正如圖18中一樣。從穩(wěn)定性考慮，所有的圖像評估均穩(wěn)定為好。
在|Br|/|B|＞0.5范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)片的調(diào)節(jié)壓力太高所以具體電荷應(yīng)用特性較弱，這導(dǎo)致了調(diào)色劑容易退化和模糊的量隨使用而增加。差的調(diào)色劑替換性能導(dǎo)致純白圖像缺陷。
調(diào)色劑的覆涂量優(yōu)化地為5-16g/m2。如果調(diào)色劑覆涂量小于5，純黑密度就低，如果調(diào)色劑覆涂量超過16，調(diào)色劑層太厚，所以會導(dǎo)致整個調(diào)色劑層的具體電荷的不均勻和調(diào)色劑層的不均勻，另外，調(diào)色劑替換性能會退化。這樣，就導(dǎo)致了純白圖像中的圖像缺陷，另外，由于在彈性套管上的調(diào)色劑的去除和使用的不充分產(chǎn)生了重像。更進一步，磁鏈變得更長，這導(dǎo)致了細線均勻度變差。
(2-6)重像和純黑圖像密度下面說明關(guān)于重像和純黑圖像密度的評估。圖19表示這些圖像的評估的結(jié)果。在重像等級為好或可靠并且純黑密度評估為好的區(qū)域內(nèi)，在|Br|/|B|＞0.5范圍內(nèi)調(diào)色劑覆涂量為7-13，在|Br|/|B|≤0.5范圍內(nèi)為5-16?？梢岳斫?，在|Br|/|B|≤0.5范圍內(nèi)，調(diào)色劑覆涂量中的變化的裕度增大了。換句話說，盡管存在調(diào)色劑覆涂量隨時間而發(fā)生的變化和周邊條件等的變化，仍可以提供穩(wěn)定的滿意圖像。
(2-7)正如上文所述的，通過為提供調(diào)色劑在具有彈性層的顯影套管上施加磁力，可以在不退化調(diào)色劑的情況下去除和提供調(diào)色劑。另外，通過將彈性套管與感光鼓接觸，可以提供不存在圖像邊緣缺陷的好的圖像。這通過在調(diào)節(jié)片和其電極強度在適當(dāng)范圍的位置上的彈性套管之間的接觸位置以及通過將調(diào)色劑層的覆涂量維持在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)得以實現(xiàn)。另外，好的圖像可以在覆涂量變化和具有足夠裕度的環(huán)境變化的情況下穩(wěn)定的形成。
(3-1)下面說明本發(fā)明中其調(diào)節(jié)片的材料為聚氨酯材料的實施例的顯影設(shè)備。
(實施例9的顯影設(shè)備)接觸型顯影、彈性套管、中間位置調(diào)節(jié)和聚氨酯片本實施例和實施例1中的顯影設(shè)備類似，除了調(diào)節(jié)片為具有介電常數(shù)εb＝4.3的聚氨酯制成。實施例1中的調(diào)節(jié)片為磷青銅制成，介電常數(shù)很高。通常金屬具有無窮大的介電常數(shù)。在實施例1中，套管表面的介電常數(shù)εs為6.5，與調(diào)節(jié)片的介電常數(shù)εb之間的關(guān)系是εs＜εb。另一方面，在實施例9中，關(guān)系是εs＞εb。進行了這種情況下的圖像評估，生成的圖像和實施例1中的圖像一樣好。
為了將實施例1和實施例9相比較，以類似的方式在連續(xù)打印3000次之后進行防重像評估。在實施例1中，評估較好，但是在實施例9中，雖然等級為“G”但是稍微出現(xiàn)了一些重像。
下面說明理由。在調(diào)節(jié)片和彈性套管的接觸位置上，調(diào)色劑和彈性套管之間的反射力為Fts，調(diào)色劑和調(diào)節(jié)片之間的反射力為Ftb。正如前文所述，反射力為比例P＝(ε-1)/(ε+1)。所以，在實施例1中，調(diào)色劑和彈性套管之間的P為0.73，調(diào)色劑和調(diào)節(jié)片之間的P為1，所以Fts＜Ftb。因此，在彈性套管和調(diào)節(jié)片之間的夾持區(qū)的上游區(qū)域中，調(diào)色劑顆粒被相對容易地吸到調(diào)節(jié)片上，這些調(diào)色劑顆粒的與彈性套管表面有關(guān)的吸引力不充足，換句話說，具體電荷不夠。隨著這個粉末流的產(chǎn)生，很大百分比的帶有足夠電荷的調(diào)色劑顆?？梢酝ㄟ^具有調(diào)節(jié)片的調(diào)節(jié)位置。利用這一功能，不能通過調(diào)節(jié)片的調(diào)色劑顆粒將在與套管旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上通過調(diào)節(jié)片，從而提高了調(diào)色劑替換性能。作為結(jié)果，在實施例1中穩(wěn)定地避免了重像缺陷。
另一方面，在實施例9中，調(diào)色劑和彈性套管之間的P為0.73，調(diào)色劑和調(diào)節(jié)片之間的P為0.62，所以Fts＞Ftb。在這種情況下，在調(diào)節(jié)片和彈性套管之間的夾持區(qū)的上流區(qū)域中，即使帶有低具體電荷的調(diào)色劑顆粒也可以容易地被吸到套管的表面。所以，帶有不足具體電荷的調(diào)色劑將通過調(diào)節(jié)部分片的下面。不能通過調(diào)節(jié)片的調(diào)色劑不能在與套管的旋轉(zhuǎn)方向的反方面上容易地移動，所以，調(diào)色劑替換性能退化。因此，出現(xiàn)了微小的重像缺陷。
從上文中的分析中，從防重像和調(diào)色劑替換性能的觀點上看，彈性套管表面的介電常數(shù)εs和片的介電常數(shù)εb優(yōu)選地滿足εs≤εb。
(3-2)顯影偏置包括交流電壓部件的實施例的顯影設(shè)備(實施例10的顯影設(shè)備)實施例1，便是帶有交流偏置應(yīng)用該實施例的顯影設(shè)備與在顯影偏置應(yīng)用電壓源S2中的實施例1的顯影設(shè)備60A不同。該實施例的顯影偏置應(yīng)用電壓源S2應(yīng)用的顯影偏置為一個直流電壓-450V疊加一個頻率為1.2kHz、峰峰電壓為300V的方波形式的交充電壓。
在實施例10中，疊加的交流偏置與實施例1的相反。通過使用交流電壓，防模糊效果比實施例1中的好。顯影后沉積在感光鼓上的模糊明顯改善了，所以一定程度的交流偏置應(yīng)用減少了模糊。當(dāng)包括交流部件時，即使包括如外部物質(zhì)沉積缺陷的顯影套管也不成問題了，這是因為缺陷部分并不顯示在圖像上，所以，為中間色調(diào)圖像的復(fù)制提供了更寬的裕度。另外，在方案2類型中，當(dāng)使用交流電壓部件時收集率比不使用交流電壓部件時高。
我們已經(jīng)做了關(guān)于模糊的量隨顯影設(shè)備的最大絕對值|V|max和暗電勢絕對值|Vd|的變化的調(diào)查。作為結(jié)果，如果顯影偏置的最大絕對值超過暗電勢絕對值，則感光鼓上的模糊的量便會明顯的增加。另一方面，如果|V|max不超過|Vd|，則認為顯影偏置總是大于Vd，所以調(diào)色劑就不轉(zhuǎn)印到非打印區(qū)域。從這里可以看出，|V|max≤|Vd|可以顯著地抑制模糊的量。
如果|V|max比|Vd|大，作為顯影偏置施加的交流電壓的Vpp較高，從而在顯影區(qū)域互換的調(diào)色劑顆粒聚集在感光鼓上的圖像的邊緣上，導(dǎo)致了圖像邊緣缺陷。如果|V|max≤|Vd|，調(diào)色劑顆粒在顯影區(qū)域中的互換得到抑制，所以降低了圖像邊緣缺陷。
在無清潔器系統(tǒng)中，紙屑可能如圖13所示到達顯影位置。即使出現(xiàn)這種現(xiàn)象，如果|V|max≤|Vd|泄漏就不會輕易發(fā)生。即使泄漏發(fā)生了，亮部分電勢Vl也不會超過暗部分電勢Vd，所以在純黑圖像中有時出現(xiàn)的點所造成的圖像缺陷可以避免。
另外發(fā)現(xiàn)，與顯影輥被以壓的方式與感光鼓相接觸的情況相比較，如果僅是顯影輥上的調(diào)色劑層輕輕地接觸到感光鼓，則細的水平線和垂直線的均勻度會退化。將考慮其原因。當(dāng)僅是調(diào)色劑層被接觸時，調(diào)色劑顆粒鏈在顯影區(qū)域中建立起來。調(diào)色劑在建立的調(diào)色劑鏈存在的情況下被轉(zhuǎn)移到感光鼓上，拖尾出現(xiàn)了，所以橫線和縱線的寬度的均勻度退化了。所以，通過顯影輥接觸到感光鼓的接觸顯影，調(diào)色劑的拖尾得以抑制，細線的均勻度得以提高。
如上文所述的，這些實施例的顯影設(shè)備在防模糊中提供了平衡的改進的特性，緊靠調(diào)色劑用完之前的防模糊、圖像密度、防重像、細線均勻度、防圖像邊緣缺陷、純白圖像缺陷、防色調(diào)灰階下降和防中間色調(diào)缺陷。具體地講，對于色調(diào)灰階、防純白圖像缺陷和細線均勻度，通過電極和顯影套管與調(diào)色劑調(diào)節(jié)片之間的接觸位置之間的適當(dāng)關(guān)系和通過調(diào)色劑覆涂層中覆涂量的適當(dāng)水平得以提高以上特性。
進一步而言，本發(fā)明的顯影設(shè)備對于調(diào)色劑循環(huán)系統(tǒng)類型的圖像記錄裝置特別有效，其中無清潔器系統(tǒng)中的收集特性、防中間色調(diào)圖像缺陷、防止由紙屑帶來的中間色調(diào)圖像缺陷和防純黑圖像缺陷得到提高。特別地，在無清潔器系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)純白圖像缺陷，轉(zhuǎn)印輥被污染到這樣的程度，即由于充電輥的污染充電已不可能，這導(dǎo)致產(chǎn)生了整個表面為黑的圖像。如果出現(xiàn)這一現(xiàn)象，轉(zhuǎn)印材料可能被包在定影設(shè)備的周圍，可能導(dǎo)致設(shè)備錯誤。本發(fā)明可以顯著地抑制純白圖像缺陷。
另外，上述優(yōu)點即使存在隨時間發(fā)生的變化、周邊條件的變化、調(diào)色劑覆涂量中的變化和相似變化的情況下仍可被穩(wěn)定提供。
(其它實施例)1)圖像記錄裝置被描述為以激光波束打印機為例，但是這不是限制，并且本發(fā)明可應(yīng)用于其它如電子照相復(fù)印機、傳真機、打字機和類似設(shè)備。
2)圖像承載部件(將被顯影的部件)在靜電記錄設(shè)備的情況下是一個用于靜電記錄的絕緣部件。
3)本發(fā)明的顯影設(shè)備不限于圖像記錄裝置的圖像承載部件(電子照相感光部件、用于靜電記錄的絕緣部件或類似部件)，而是可與其它部件一起用于被顯影和顯影處理裝置(包括顆粒收集器)。
在本發(fā)明的實施例中，用作顯影偏置的交流電壓可以是一個由直流電源重復(fù)的開/關(guān)形成的方波。換句話說，交流電壓可以由直流電壓源形成而不是由交流電壓源形成。
下面說明本發(fā)明的有益效果。
(效果1)表1，a)防模糊評估顯影劑運送部件是一個彈性部件；顯影劑是單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑被顯影劑運送部件中提供的磁場生成裝置吸引到顯影劑運送部件上；顯影劑運送部件和顯影劑量調(diào)節(jié)部件之間的接觸位置滿足|Br|/|B|≤0.5。這樣，顯影劑被磁力輸送到顯影劑運送部件的表面上，所以，沒有必要使用顯影劑供給輥，也就可以減少施加到顯影劑上的壓力。因為調(diào)色劑在主要為水平磁場的區(qū)域內(nèi)被調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)，所以從調(diào)節(jié)部件到顯影劑運送部件的驅(qū)動力可以較小，所以，施加到顯影劑上的壓力得以減少。因此，即使在進行了大量的特別是低打印比率的打印之后，顯影劑的退化明顯得到抑制，所以，由于顯影劑的退化而導(dǎo)致的模糊的數(shù)量的增加可以得到抑制。
(效果2)表1，a)防模糊評估顯影劑運送部件的表面不是金屬而是彈性層，所以顯影劑表面的介電常數(shù)較低。所以，即使顯影劑由于顯影劑替換性能的增強和充電特性的增強而退化，其高充電特性足夠抑制顯影劑的退化造成的模糊的數(shù)量的增加。
(效果3)表1，b)防模糊評估(當(dāng)調(diào)色劑用完時)顯影劑運送部件的表面為彈性部件；顯影劑是單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑為磁力輸送。所以，沒有必要提供顯影劑供給輥以便將顯影劑提供到顯影劑運送部件上，從而可以顯著地防止顯影劑的退化。當(dāng)在顯影設(shè)備中保留的調(diào)色劑的量很小時，通過將退化的顯影劑和退化程度較輕的顯影劑相混合可以抑制模糊的數(shù)量的增加。
(效果4)表1，c)防重像評估顯影劑運送部件的表面為彈性部件；顯影劑為單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑是磁力輸送；顯影劑運送部件上的顯影劑的量為5-16g/m2；顯影劑運送部件和顯影劑量調(diào)節(jié)部件滿足|Br|/|B|≤0.5。所以，顯影劑在主要為水平磁場的區(qū)域內(nèi)被調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)。這個調(diào)節(jié)和提供的其介電常數(shù)比金屬的介電常數(shù)低的彈性層提高了調(diào)色劑替換或交換特性和充電特性，這樣抑制了重像缺陷。
(效果5)通過(效果4)和(效果1)的結(jié)合，可以實現(xiàn)防模糊和防重像缺陷。
(效果6)表1使用了接觸型顯影系統(tǒng)；顯影劑運送部件的表面為彈性部件；顯影劑為單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑被磁力輸送；由調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)的顯影劑的量為5-16g/m2；調(diào)節(jié)部件和顯影劑運送部件之間的接觸位置滿足|Br|/|B|≤0.5。所以，顯影劑在主要為水平磁場的區(qū)域內(nèi)被調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)。通過這樣的調(diào)節(jié)和其介電常數(shù)比金屬的介電常數(shù)低的彈性層，可以調(diào)節(jié)顯影劑的量，使得調(diào)色劑替換性能不會明顯地退化。相應(yīng)地，調(diào)色劑替換性能得以提高，充電特性得以提高。
(效果7)表1，g)防中間色調(diào)圖像缺陷評估顯影劑運送部件的表面為彈性部件；顯影劑為單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑在顯影劑運送部件的表面上是磁力輸送；調(diào)節(jié)部件和顯影劑運送部件之間的接觸位置滿足|Br|/|B|≤0.5。所以，沒有必要提供顯影劑供給輥，從而減少了施加在顯影劑上的壓力。因為顯影劑在主要為水平磁場的區(qū)域內(nèi)被調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)部件和顯影劑運送部件之間的壓力較小，所以減少了施加在顯影劑上的壓力。這樣的調(diào)節(jié)和彈性層的結(jié)合，在顯影劑運送部件上，具有比金屬介電常數(shù)低的介電常數(shù)，對于提高調(diào)色劑替換性能具有有益效果。相應(yīng)地，調(diào)色劑的成團得到抑制；即使引入了外部的物質(zhì)并且產(chǎn)生了調(diào)色劑凝結(jié)的物質(zhì)，中間色調(diào)圖像缺陷的出現(xiàn)也可以得到抑制。
(效果8)表1，h)純黑密度圖像評估顯影劑運送部件的表面為彈性部件；顯影劑為單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑是磁力輸送；顯影劑運送部件和調(diào)節(jié)部件之間的接觸位置滿足|Br|/|B|≤0.5。所以，沒有必要提供顯影劑供給輥，從而減少了施加在顯影劑上的壓力。這樣的調(diào)節(jié)和在主要是水平磁場的位置上的調(diào)節(jié)的結(jié)合對于減小顯影劑量調(diào)節(jié)部件和顯影劑運送部件之間的壓力是有效的，所以減少了施加在顯影劑上的壓力。顯影劑運送部件的表面是具有比金屬介電常數(shù)低的介電常數(shù)的彈性層，所以提高了調(diào)色劑替換性能。這抑制了尺寸比調(diào)色劑顆粒小的外部添加物質(zhì)從調(diào)色劑顆粒中的清除，從而可以避免套管表面上外部添加物質(zhì)的沉積，這樣防止了由于移除外部添加的物質(zhì)而導(dǎo)致的顯影劑的充電特性的下降。這有利于抑制純黑密度的下降。
(效果9)表1，i)色調(diào)灰階圖像評估使用了接觸型顯影系統(tǒng)；顯影劑運送部件的表面為彈性部件；顯影劑為單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑被磁力輸送；調(diào)節(jié)部件和顯影劑運送部件之間的接觸位置滿足|Br|/|B|≤0.5。所以，調(diào)色劑量在主要為水平磁場的區(qū)域內(nèi)被調(diào)節(jié)。通過這樣的調(diào)節(jié)和其介電常數(shù)比金屬的介電常數(shù)低的在顯影劑運送部件表面的彈性層的結(jié)合，充電特性得以提高，覆涂層中的電荷分布均勻，從而提高了色調(diào)灰階。
(效果10)，圖19使用了接觸型顯影系統(tǒng)；顯影劑運送部件的表面為彈性部件；顯影劑為單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑被磁力輸送；調(diào)節(jié)部件和顯影劑運送部件之間的接觸位置滿足|Br|/|B|≤0.5。所以，調(diào)色劑量在主要為水平磁場的區(qū)域內(nèi)被調(diào)節(jié)。通過這樣的調(diào)節(jié)和其介電常數(shù)比金屬的介電常數(shù)低的在顯影劑運送部件表面的彈性層的結(jié)合，充電特性得以提高，覆涂層中的電荷分布得以均勻。這提高了在周邊條件改變或長期使用后調(diào)色劑的覆涂量發(fā)生變化的情況下純黑密度和防重像性能，從而裕度變寬。
(效果11)，圖18通過滿足|Br|/|B|≤0.3，效果1-10被進一步增強。
(效果12)，實施例9特征εs≤εbε有利于在顯影劑運送部件和調(diào)節(jié)部件間的接觸位置的上游位置上提高調(diào)色劑替換性能，從而提高充電特性并抑制重像缺陷。
(效果13)，表1，d)細線均勻度評估使用了直流電壓的顯影偏置；使用了接觸型顯影。所以可以抑制調(diào)色劑的拖尾，提高細線的均勻度。
(效果14)，表1，e)防圖像邊緣缺陷評估使用了直流電壓的顯影偏置；使用了接觸型顯影。這有利于抑制圖像邊緣缺陷，在顯影后的圖像中具有該缺陷的與處理前進相關(guān)的圖像的下游具有高密度，與高密度部分相鄰的中間色調(diào)部分的一邊具有低密度。
(效果15)，實施例10使用一個直流電壓加交流電壓的顯影偏置；滿足|V|max≤|Vd|；使用接觸型顯影。調(diào)色劑的拖尾得以抑制，從而提高了細線的均勻度。
(效果16)，實施例10使用一個直流電壓加交流電壓的顯影偏置；滿足|V|max≤|Vd|；使用接觸型顯影。這有利于抑制圖像邊緣缺陷，在顯影后的圖像中具有該缺陷的關(guān)于過程提前的圖像的下游側(cè)具有高密度，與高密度部分相鄰的中間色調(diào)部分的一邊具有低密度。
(效果17)，表1，A)在無清潔器系統(tǒng)中的收集特性使用無清潔器系統(tǒng)；使用接觸型顯影。所以，顯影劑運送部件更靠近圖像承載部件，電場或磁場工作的區(qū)域增加并且電場或磁場的強度增加，所以沉積在上部的非曝光部分上的殘留顯影劑的收集特性得以提高。
(效果18)，表1，B)防中間色調(diào)圖像缺陷(方案2)使用無清潔器系統(tǒng)；顯影劑為單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑為磁力輸送。所以，沒有必要使用顯影劑供給輥，所以，由顯影殘留調(diào)色劑造成的調(diào)色劑的退化可以得到抑制。調(diào)節(jié)部件和顯影劑運送部件之間的接觸位置滿足|Br|/|B|≤0.5，所以調(diào)色劑量為在主要為水平磁場的區(qū)域內(nèi)的調(diào)節(jié)。將這一特性和具有比金屬介電常數(shù)小的介電常數(shù)的彈性層的提供相結(jié)合，可以提高調(diào)色劑替換性能。所以，包括在顯影殘留調(diào)色劑中的外部物質(zhì)周圍的調(diào)色劑團的產(chǎn)生可以得到抑制，并且由于調(diào)色劑團沉積在顯影供給輥上而造成的中間色調(diào)缺陷可以得到抑制。
(效果19)，表1，C)防紙屑引起的中間色調(diào)圖像缺陷的評估使用無清潔器系統(tǒng)；顯影劑為單組分磁性調(diào)色劑；顯影劑為磁力輸送。所以，沒有必要使用顯影劑供給輥。相應(yīng)地，即使當(dāng)打印操作的次數(shù)增加，顯影劑供給輥和顯影劑運送部件之間也沒有滑動，包括在顯影殘留調(diào)色劑中的紙屑也不會停滯在顯影劑供給輥上。這有利于抑制由于不充分的調(diào)色劑去除和供給而造成的周期性出現(xiàn)(對應(yīng)于顯影劑運送部件的周長)的中間色調(diào)圖像缺陷。
(效果20)，表1，D)防純黑圖像缺陷的評估使用無清潔器系統(tǒng)；使用直流電壓的顯影偏置；使用接觸型顯影。這有利于抑制在高溫和高濕度條件下通過包含在殘留調(diào)色劑中的紙屑產(chǎn)生的泄漏，并且可以抑制純黑圖像中白點圖像缺陷。
(效果21)，實施例10使用無清潔器系統(tǒng)；使用一個直流電壓加交流電壓的顯影偏置；滿足|V|max≤|Vd|；使用接觸型顯影。這有利于抑制在高溫和高濕度條件下通過包含在殘留調(diào)色劑中的紙屑產(chǎn)生的泄漏，并且可以抑制純黑圖像中白點圖像缺陷。
雖然本發(fā)明是參照此處公開的結(jié)構(gòu)來描述的，但本發(fā)明并不局限于所提出的內(nèi)容，本申請也涉及以下權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種修正和變更。
權(quán)利要求
1.一種顯影設(shè)備，包括顯影劑運送部件，用于承載包括單組分磁性調(diào)色劑的顯影劑以利用顯影劑對形成在圖像上的靜電圖像進行顯影，所述顯影劑運送部件包括可與圖像承載部件接觸的彈性部件；磁場生成裝置，放置在所述顯影劑運送部件中，用于生成磁場以將顯影劑吸至所述顯影劑運送部件；和調(diào)節(jié)部件，用于調(diào)節(jié)所述顯影劑運送部件上的顯影劑的量，其中由所述調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)的并且施加在所述顯影劑運送部件上的單位面積上的顯影劑的量為5-16g/m2，在所述調(diào)節(jié)部件接觸所述顯影劑運送部件的位置，由所述磁場生成裝置產(chǎn)生的磁通量密度B和磁通量密度B的垂直于所述顯影劑運送部件的分量Br滿足|Br|/|B|≤0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中滿足|Br|/|B|≤0.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述彈性部件的介電常數(shù)εs和所述調(diào)節(jié)部件的介電常數(shù)εb滿足εs≤εb。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述顯影劑運送部件被提供不包含交流電壓分量的直流電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述顯影劑運送部件被提供包括交流電壓分量和直流電壓分量的疊加電壓，其中疊加電壓的絕對值的最大值|V|max和所述圖像承載部件的表面的充電電勢Vd滿足|V|max≤|Vd|。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述顯影設(shè)備包含在可拆卸地安裝到成像設(shè)備的部件主組件上的處理盒中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述顯影設(shè)備與所述圖像承載部件一起包含在可拆卸地安裝到成像設(shè)備的部件主組件上的處理盒中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求的裝置，其中所述顯影設(shè)備能夠執(zhí)行顯影操作，同時從所述圖像承載部件收集殘留顯影劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求的裝置，其中所述顯影劑運送部件在接觸所述圖像承載部件之后所接觸的部件是所述調(diào)節(jié)部件。
全文摘要
一種顯影設(shè)備，包括顯影劑運送部件，用于承載包括單組分磁性調(diào)色劑的顯影劑以利用顯影劑對形成在圖像上的靜電圖像進行顯影，所述顯影劑運送部件包括可與圖像承載部件接觸的彈性部件；磁場生成裝置，放置在所述顯影劑運送部件中，用于生成磁場以將顯影劑吸至所述顯影劑運送部件；和調(diào)節(jié)部件，用于調(diào)節(jié)所述顯影劑運送部件上的顯影劑的量，其中由所述調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)并且施加在所述顯影劑運送部件上的單位面積上的顯影劑的量為5－16g/m
文檔編號G03G15/06GK1677264SQ20051005937
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者楸原一成, 奧田幸一, 清水康史, 小川研也, 長田光, 森谷修司 申請人:佳能株式會社