專利名稱：：成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種成像設(shè)備，例如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等，尤其涉及一種可通過單組分顯影系統(tǒng)有效使用顯影單元的反向充電的調(diào)色劑執(zhí)行顯影的成像設(shè)備'
背景技術(shù)：
：在非接觸顯影系統(tǒng)中，單組分非磁性調(diào)色劑作為顯影劑由顯影輥攜帶并且調(diào)色劑被供應(yīng)到感光體上形成的靜電潛像以顯影該圖像，通過在脈沖交流電壓上疊加直流電壓形成的顯影偏壓施加到該顯影輥。顯影偏壓由顯影電壓和恢復(fù)電壓構(gòu)成。調(diào)色劑通過顯影電壓受到從顯影輥指向感光體的力，并且調(diào)色劑通過恢復(fù)電壓從感光體返回顯影輥.被施加了顯影電壓和恢復(fù)電壓的調(diào)色劑交替粘附到感光體上的靜電^^象以執(zhí)行顯影。當(dāng)顯影輥上的單組分非磁性調(diào)色劑穿過顯影輥和調(diào)整片或者與顯影輥接觸的供應(yīng)輥之間時(shí)，由于摩擦，一部分調(diào)色劑的充電特性劣化，并且變成與正常充電調(diào)色劑相反充電的反向充電調(diào)色劑。該反向充電調(diào)色劑粘附到非成像部分導(dǎo)致諸如灰霧的圖像缺陷，其對(duì)顯影沒有幫助并且妨礙正常充電的調(diào)色劑的飛越，導(dǎo)致圖像密度降低以及圖像不規(guī)則。尤其當(dāng)以低的覆蓋率打印時(shí)，圖像缺陷變得突出。在公開號(hào)No.2001-75438的未審查日本專利中，顯影輥每單位驅(qū)動(dòng)時(shí)間或者顯影輥每單位轉(zhuǎn)數(shù)的調(diào)色劑消耗量是確定的，如果調(diào)色劑的消耗量少，即，當(dāng)發(fā)現(xiàn)覆蓋率低時(shí)，顯影輥攜帶的調(diào)色劑被強(qiáng)制地朝向感光體排出以被消耗，從而防止調(diào)色劑灰霧或者圖像不規(guī)則的發(fā)生。然而，在公開號(hào)No.2001-75438的未審查日本專利的結(jié)構(gòu)中，效率較差，因?yàn)楫?dāng)強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)，占支配地位的大量正常充電調(diào)色劑與反向充電調(diào)色劑同時(shí)排出，因此實(shí)際需要被消耗的反向充電調(diào)色劑的排出率較小。此外，因?yàn)榫哂懈唢@影特性的正常充電調(diào)色劑也被排出并消耗，這種方法缺乏成本效率并且對(duì)用戶不利。在公開號(hào)No.2004-29104的未審查日本專利中，提出基于顯影劑的消耗量在圖像載體上的非圖像區(qū)域中強(qiáng)制消耗反向充電調(diào)色劑。具體地，在正常顯影情況下，感光體充電到一定的充電電位(-450V)，并且黑色圖l象的部分枕故電到曝光電位(-50V)以形成靜電潛^象，另一方面，通過向顯影套筒施加顯影偏壓(-350V),顯影套筒上的負(fù)充電的調(diào)色劑飛向感光體上的靜電潛J象。當(dāng)執(zhí)行消耗反向充電調(diào)色劑的所謂的反轉(zhuǎn)顯影時(shí)，感光體上不形成圖像的區(qū)域的充電電位改變到-800V以強(qiáng)制感光體上正向充電的調(diào)色劑通過庫(kù)侖力飛向感光體。然而，除庫(kù)侖力之外，沿顯影輥方向的附著力，例如象力和范德瓦爾斯力，作用在顯影輥的調(diào)色劑上。如圖IIA所示，隨著調(diào)色劑充電量變大，庫(kù)侖力線性地增加。隨著調(diào)色劑充電量的增加，象力以二次方程的方式增加，但是范德瓦爾斯力是常數(shù)，與調(diào)色劑的充電量無關(guān)。因此，由象力和范德瓦爾斯力合成的附著力相對(duì)于調(diào)色劑的充電量以二次方程的方式增加。因此，無論充電量少或者大，庫(kù)侖力都小于附著力，調(diào)色劑不能飛越。調(diào)色劑可飛越的充電量范圍是有限制的。如同從圖IIB所示的調(diào)色劑充電量的分布中能夠顯而易見的，反向充電調(diào)色劑一般具有絕對(duì)值小的充電量和小的庫(kù)侖力。在上述公開號(hào)No.2004-29104的未審查日本專利中，通過提高電場(chǎng)盡可能增加庫(kù)侖力，從而使調(diào)色劑飛越，但是實(shí)際克服附著力并且可到達(dá)感光體的反向充電調(diào)色劑限于充電量絕對(duì)值大的較少的調(diào)色劑。因此，強(qiáng)制消^C調(diào)色劑的效果4艮小。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種成像設(shè)備，其可使調(diào)色劑飛向感光體以強(qiáng)制地消耗調(diào)色劑，即使調(diào)色劑是充電量小的反向充電調(diào)色劑也是如此，從而可防止由于反向充電調(diào)色劑的累積所引起的諸如灰霧和不規(guī)則等圖像缺陷。為了解決以上提到的問題，本發(fā)明者進(jìn)行了多種研究，并且因此注意到一個(gè)現(xiàn)象，如圖1所示，其中充電量比反向充電調(diào)色劑(+)大并且可自行從顯影輥飛越的正常充電調(diào)色劑(-)通過交流電壓在顯影輥和感光體之間來回移動(dòng)，并且正常充電調(diào)色劑(-)在撞到顯影輥上時(shí)驅(qū)趕出反向充電調(diào)色劑(+)，通過恢復(fù)電壓(對(duì)于反向充電調(diào)色劑(+)來說為顯影電壓)橫反向充電調(diào)色劑(+)飛向感光體。即，本發(fā)明涉及一種成《象設(shè)備，包括感光體；顯影輥，所述顯影輥攜帶調(diào)色劑并向所述感光體供應(yīng)調(diào)色劑；以及電源，所述電源在非成像時(shí)期向所述顯影輥施加包括顯影相位和恢復(fù)相位的交流電壓，其中表示所述顯影相位與所述交流電壓的循環(huán)時(shí)間的比率的顯影占空以及所述交流電壓的頻率設(shè)置成使得所述顯影相位所占時(shí)長(zhǎng)大于所述顯影輥上的正常充電調(diào)色劑飛到位于所述顯影輥和所述感光體中間的一個(gè)點(diǎn)所用的時(shí)間并小于到達(dá)所述感光體所用的時(shí)間，并且使得所述恢復(fù)相位所占時(shí)長(zhǎng)大于到達(dá)位于所述顯影輥和所述感光體中間的所述點(diǎn)的所述正常充電調(diào)色劑到達(dá)所述感光體所用的時(shí)間、到達(dá)所述感光體的所述正常充正常充電調(diào)色劑驅(qū)趕出的反向充電調(diào)色劑從所述顯影輥飛到所述感光體所用的時(shí)間的總和。根據(jù)本發(fā)明，在強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)能夠在感光體上高效地僅消耗反向充電調(diào)色劑，并且防止由反向充電調(diào)色劑累積引起的圖像缺陷，例如灰霧和不規(guī)則。還能夠選擇性地僅消耗反向充電調(diào)色劑以顯著改進(jìn)成本效率。通過以下參考附圖并結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰，其中圖1的模型圖示出在本發(fā)明的成像設(shè)備中當(dāng)強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)顯影區(qū)域中調(diào)色劑的動(dòng)作；圖2是本發(fā)明的成像設(shè)備的示意圖3A是在成像時(shí)施加到顯影輥的交流電壓的波形圖，圖3B是在強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)施加到顯影輥的交流電壓的波形圖4示出在強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)調(diào)色劑飛躍的計(jì)算模型；圖5示出當(dāng)顯影占空低或者頻率高時(shí)調(diào)色劑飛越的狀態(tài)；圖6示出當(dāng)恢復(fù)占空低或者頻率高時(shí)調(diào)色劑飛越的狀態(tài)；圖7示出顯影占空和感光體的反向充電調(diào)色劑到達(dá)率之間的關(guān)系；圖8示出調(diào)色劑的充電量的分布；圖9示出在考慮調(diào)色劑的充電率的情況下顯影占空和感光體的反向充電調(diào)色劑到達(dá)率之間的關(guān)系；圖10對(duì)比示出在強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)本發(fā)明和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的感光體上調(diào)色劑的電荷分布；以及圖IIA示出作用在正常充電調(diào)色劑上的各種力，圖IIB示出調(diào)色劑的電荷分布。具體實(shí)施例方式圖2示出了本發(fā)明的成像設(shè)備。成像設(shè)備1包括作為圖像載體的感光鼓2(以下，僅稱為感光體)，其可沿箭頭a的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。圍繞感光體2設(shè)置有充電單元3，其對(duì)感光體2均勻充電；曝光單元4，其響應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)信號(hào)使感光體2的表面曝光以形成靜電潛像；顯影單元5，其用調(diào)色劑顯影感光體2上的靜電潛像以形成調(diào)色劑圖像；轉(zhuǎn)印輥7，其將中間轉(zhuǎn)印帶6(或者紙)壓在感光體2上以將感光體2上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6(或者紙)；清潔單元8，其回收殘留在感光體2上的調(diào)色劑以清潔感光體2。至于顯影單元5，在容納作為顯影劑的單組分非磁性調(diào)色劑的顯影盒5a中設(shè)置有顯影輥9，其面對(duì)感光體2，可沿箭頭b的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，并且在周向表面上攜帶調(diào)色劑；以及供應(yīng)輥IO，其由彈性泡沫材料制成，抵靠顯影輥9并可沿與感光體2相反的方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，而且向顯影輥9供給調(diào)色劑。在顯影輥9上，設(shè)置有與顯影輥9接觸的調(diào)整片11,其將供給到顯影輥9的調(diào)色劑充電并調(diào)節(jié)輸送量。此外，為了增強(qiáng)回收顯影后的調(diào)色劑的能力，可設(shè)置與顯影輥9接觸的防靜電片12以對(duì)殘留在顯影輥9上的調(diào)色劑放電。在顯影盒5a中進(jìn)一步設(shè)置可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的上游螺桿13和下游螺桿14以循環(huán)調(diào)色劑。在顯影盒5a中，設(shè)置有未示出的用于添加調(diào)色劑的開口，當(dāng)調(diào)色劑較少時(shí)，可由此開口供應(yīng)調(diào)色劑。顯影輥9通過切換電路15電連接到電源，電源包括負(fù)的可變電壓電源電路16、負(fù)的恒定電壓電源電路17和正的可變電壓電源電路18。控制裝置19執(zhí)行切換電路15的切換控制，使得在成像時(shí)期，由顯影相位和恢復(fù)相位組成的交流電壓施加到顯影輥9，在非成像時(shí)期，負(fù)的低壓施加到顯影輥9，在非成像時(shí)期強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)，由顯影相位和恢復(fù)相位組成的交流電壓施加到顯影輥9。順便，在本說明書中，術(shù)語"在成像時(shí)期"指"在將感光體上的調(diào)色劑圖4象轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6(或者紙)以形成圖〗象的時(shí)間"，術(shù)語"在非成像時(shí)期"指除了在"成像時(shí)期"之外的"時(shí)間"，即早于或者晚于形成圖4象的時(shí)間，或者成《象時(shí)期之間的時(shí)間。術(shù)語"強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)"指"在非成像時(shí)期，顯影輥9上的反向充電調(diào)色劑飛向感光體側(cè)以對(duì)調(diào)色劑放電的時(shí)間"。接下來，將描述包括上述結(jié)構(gòu)的成像設(shè)備l的操作。在成像時(shí)期，感光體2的表面被充電單元3均勻充電到-400V的電位V0。曝光單元4基于相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的圖像信號(hào)使感光體2的表面曝光以形成靜電潛像。感光體2沿箭頭a方向的旋轉(zhuǎn)使得靜電潛像移到感光體2面對(duì)顯影輥9的顯影區(qū)域。在非成〗象時(shí)期，與感光體2—樣的-400V電壓施加到顯影輥9。在成像時(shí)期，如圖3A所示，顯影相位的電壓分量Vmin是-1000V且恢復(fù)相位的電壓分量V咖x是400V的交流偏壓施加到顯影輥9。這時(shí)，顯影占空是35%，頻率是2000Hz。在顯影輥9上被負(fù)充電的正常充電調(diào)色劑通過交流偏壓的顯影電壓飛向感光體2并且通過恢復(fù)電壓收回顯影輥9。從而，感光體2上的靜電潛^m均勻顯影以形成調(diào)色劑圖像。感光體2上的調(diào)色劑圖像沿箭頭a的方向移動(dòng)到轉(zhuǎn)印部分，調(diào)色劑圖傳逸過轉(zhuǎn)印輥7轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6(或者紙)。在非成像時(shí)期，在預(yù)定時(shí)間強(qiáng)制消耗調(diào)色劑?？稍谝韵聲r(shí)刻設(shè)置強(qiáng)制消耗調(diào)色劑的時(shí)間在每次成像的數(shù)量(打印數(shù)量)達(dá)到100(這個(gè)數(shù)量可根據(jù)情況設(shè)定為適當(dāng)值，例如，50或者300)時(shí)、感光體2的移動(dòng)距離超過1000毫米(這個(gè)值也可根據(jù)情況住意設(shè)置)時(shí)、或者基于點(diǎn)計(jì)數(shù)器的點(diǎn)數(shù)調(diào)色劑沒有消耗的狀態(tài)持續(xù)一定的時(shí)間段時(shí)。可使用計(jì)算從更換調(diào)色劑起的打印數(shù)量的計(jì)數(shù)器;**測(cè)打印數(shù)量?？蓮挠糜谠诟泄怏w2上形成靜電^f象的圖<綠據(jù)確定點(diǎn)數(shù)。在強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)，感光體2表面的電位V。如成〗象時(shí)期一樣被充電裝置3均勻充電到-400V。接下來，在成像時(shí)期，如圖3B所示，顯影相位的電壓分量Vmin是-1300V且恢復(fù)相位的電壓分量V^x是500V的交流偏壓施加到顯影輥9。在此，優(yōu)選地，感光體的表面電勢(shì)Vo和顯影電壓分量Vmin之間的差與感光體的表面電勢(shì)V。和恢復(fù)電壓分量Vmax之間的差設(shè)定為接近感光體2和顯影輥9之間的泄漏電壓的大值。即，AVmin(=|Vmin_V。|)和AV^x(=|Vmax-V。|)設(shè)定為不產(chǎn)生泄露的大值，使得庫(kù)倫力變得盡可能大。從而，因?yàn)榭朔蝻@影輥9的附著力的調(diào)色劑的數(shù)量增加，所以在顯影區(qū)域中移動(dòng)的調(diào)色劑數(shù)量增加。進(jìn)一步，因?yàn)檎{(diào)色劑在顯影區(qū)域中來回移動(dòng)的速度變快，所以驅(qū)趕出的反向充電調(diào)色劑的數(shù)量增加。并且，強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)的顯影占空和頻率f設(shè)置成使得能夠有效地執(zhí)行通過正常充電調(diào)色劑驅(qū)趕出(泵送動(dòng)作)反向充電調(diào)色劑。以下，將參見圖4所示的現(xiàn)象區(qū)域的模型描述顯影占空和頻率f的確定程序。在圖4所示模型中，從顯影輥9到感光體2的方向作為X方向，橫向表示顯影壓接區(qū)(NIP)寬度。符號(hào)"-，，表示正常充電調(diào)色劑，"+"表示反向充電調(diào)色劑。用AVmin表示感光體的表面電勢(shì)V。和顯影電壓分量Vmin之間的差，用AV咖x表示感光體的表面電勢(shì)V。和恢復(fù)電壓分量V腿之間的差，用q畫表示正常充電調(diào)色劑的平均電荷，m表示一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量，Ds表示感光體2和顯影輥9之間的最iO巨離，用方程式1表示正常充電調(diào)色劑在顯影相位中的加速度ai。類似的，正常充電調(diào)色劑在恢復(fù)相位中的加速度a2用方程式2表示。[方程式2]為了使正常充電調(diào)色劑從顯影輥9勉強(qiáng)地到達(dá)感光體2，正常充電調(diào)色劑必須滿足以下兩個(gè)務(wù)降。條件l:到達(dá)感光體2時(shí)的速度為零；^Ht2:調(diào)色劑在顯影時(shí)間+^內(nèi)到達(dá)感光體2。用^表示在正常充電調(diào)色劑從顯影輥9飛向感光體2的過程中施加顯影電壓所持續(xù)的顯影時(shí)間；t2表示施加恢復(fù)電壓所持續(xù)的恢復(fù)時(shí)間；從條件l、2推出方程式3、4。a"i+a2Z2=0從方程式1到3可獲得方程式5。[方程式5]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>將方程式5代入方程式4推出方程式6、7，從中可算出正常充電調(diào)色劑從顯影輥9飛到位于顯影輥9和感光體2中間的一個(gè)點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t"亦即顯影時(shí)間tD;以及正常充電調(diào)色劑v^位于顯影輥9和感光體2中間的那個(gè)點(diǎn)飛到感光體2所經(jīng)歷的時(shí)間t2。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>可從方程式8獲得正常充電調(diào)色劑從感光體2返回到顯影輥9所經(jīng)歷的時(shí)間t3。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>可從方程式9得出反向充電調(diào)色劑從顯影輥9飛到感光體2所經(jīng)歷的時(shí)間t4。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>可從方程式10得出恢復(fù)時(shí)間tR。[方程式10]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>因?yàn)轱@影占空是顯影時(shí)間與交流電壓循環(huán)時(shí)間的比率，所以可從關(guān)系式Dutycal=tD/(tD+tR)x100獲得方程式11?！鱲min，強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)感光體的表面電勢(shì)和施加到顯影輥的交流電壓的顯影電壓分量之間的電位差△vmax，強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)感光體的表面電勢(shì)和施加到顯影輥的交流電壓的恢復(fù)電壓分量之間的電位差q-，正常充電調(diào)色劑的平均電荷q+，反向充電調(diào)色劑的平均電荷通過顯影時(shí)間tn和恢復(fù)時(shí)間tR限制頻率f的上限。亦即，如圖5所示，如果顯影占空低或者頻率f高，則不能充分地確保用于正常充電調(diào)色劑的加速時(shí)間。因此，從顯影輥9飛起的正常充電調(diào)色劑不會(huì)到達(dá)感光體2，并且沒有發(fā)生泵送。因此，頻率f用如下不等式限定，f5Duty/10(MD，并且將其代入方程式6推出方程式12。Duty,顯影占空△Vmin，強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)感光體的表面電勢(shì)和施加到顯影輥的交流電壓的顯影電壓分量之間的電位差q-，正常充電調(diào)色劑的平均電荷Ds，感光體和顯影輥之間的最形巨離m，一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量并且，如圖6所示，如果恢復(fù)占空低或者頻率f高，則即佳發(fā)生泵送，通過正常充電調(diào)色劑擊打出的反向充電調(diào)色劑也不能到達(dá)感光體2。因此，頻率f由如下不等式限定，G(l-Duty)/10(MR，并且將其代入方程式6推出方程式13。[方程式13],V—9—'厶^max.(A^min+△^max)IOO-D啤7-_^_^I^~、ioomax.(Amin+max)■|1+,/ZDuty,顯影占空△Vmin,強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)感光體的表面電勢(shì)和施加到顯影輥的交流電壓的顯影電壓分量之間的電位差A(yù)Vmax,強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)感光體的表面電勢(shì)和施加到顯影輥的交流電壓的恢復(fù)電壓分量之間的電位差q-，正常充電調(diào)色劑的平均電荷q+，反向充電調(diào)色劑的平均電荷Ds，感光體和顯影輥之間的最i^巨離m，一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量如下設(shè)置頻率的下限。本發(fā)明者認(rèn)識(shí)到，當(dāng)顯影區(qū)域的壓接區(qū)(NIP)寬度是6mm、顯影輥的速度是450mm/s時(shí)，當(dāng)占空接近30%時(shí)，由2.5kHz的頻率激活泵送。這時(shí)，每一個(gè)顯影壓接區(qū)(NIP)的波數(shù)-頻率x壓接區(qū)(NIP)的通過時(shí)間=2.5x6/450=33。相應(yīng)地，該頻率的下限成為波數(shù)/壓接區(qū)(NIP)的通過時(shí)間-波數(shù)x顯影^JL/壓接區(qū)(NIP)寬度=5.5乂顯影^il度，從而推出方程式14。vB，顯影^ii^度方程式ll中的顯影占空Duty^是在頻率的上限優(yōu)化的值。當(dāng)頻率為下限時(shí)，存在泵送效果(感光體的到達(dá)率為100%)的顯影占空的范圍擴(kuò)展到顯影時(shí)間x頻率xlO(^Duty^(1-(恢復(fù)時(shí)間x頻率))x100，這示出在圖7中。這個(gè)到達(dá)率是當(dāng)調(diào)色劑的充電量是平均值時(shí)獲得的值。然而，調(diào)色劑充電量的實(shí)際分布不是均勻的，如圖8所示。并且，針對(duì)每個(gè)實(shí)際充電量做出了占空-感光體的到達(dá)率圖，通過用充電量的比率乘以該到達(dá)率獲得的各個(gè)充電量的到達(dá)率被總計(jì)并示出在圖9中。根據(jù)圖9,感光體的到達(dá)率為50%時(shí)的占空范圍設(shè)置為方程式15。如果占空Duty為(Dutycar5)或者更少，則顯影電壓的施加時(shí)間較短，反向充電調(diào)色劑到達(dá)感光體的概率為50。/。或者更少，泵送效果較小。并且，如果占空Duty為(Dutyeal+20)或更多，則顯影電壓的施加時(shí)間較長(zhǎng)，但是恢復(fù)時(shí)間較短，因此反向充電調(diào)色劑到達(dá)感光體的概率也為50%或者更少，并且泵送效果較小。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>因此，可以滿足上述方程式11和15的方式確定顯影占空。并且，可以滿足上述方程式12、13和14的方式確定頻率f。(調(diào)色劑平均電荷q-，q+)在以上提到的方程式ll、12和13中，使用粒子電荷量分布測(cè)量?jī)x器(由日本大阪的Hirakata市的HosokawaMicron有P艮'i^司制造的E-Spurt分析器)，才艮據(jù)負(fù)電荷成分和正電荷成分的電荷平均值，將正常充電調(diào)色劑的平均電荷q-和反向充電調(diào)色劑的平均電荷q+分別設(shè)置為-0.9xlO"5[C和2.6xlO"6[C。(調(diào)色劑的平均質(zhì)量m)此外，因?yàn)檎{(diào)色劑是微小粒子，難以直接測(cè)量，所以使用流動(dòng)粒子圖像分析器(HosokawaMicron有限公司制造的FPIA-2100)測(cè)量平均粒子直徑，通過該平均粒子直徑確定體積，通過該體積和比重將調(diào)色劑的平均質(zhì)量m設(shè)置為1.2xl013[kg。上^Jt常充電調(diào)色劑的平均電荷q-、上述反向充電調(diào)色劑的平均電荷q+、以及上述調(diào)色劑的平均質(zhì)量m是在NN環(huán)境(正常溫度和正常濕度)中使用新的調(diào)色劑的情況下的值。然而，成像設(shè)備的實(shí)際使用環(huán)境是低溫低濕度(LL)或者高溫高濕度(HH)，并且以低圖像率(覆蓋率)大量打印，所以調(diào)色劑可能劣化。因此，如表l、2和3所示，當(dāng)在NN、LL和HH環(huán)境中，當(dāng)打印數(shù)量是零(0K)、1000(1K)和2000(2K)時(shí)，預(yù)先測(cè)量調(diào)色劑的平均電荷q-、q+和平均質(zhì)量m。并且如表4和5所示，當(dāng)覆蓋率是0%、5%、和10%時(shí)并且當(dāng)打印數(shù)量^1零(0K)、1000(1K)和2000(2K)時(shí)，預(yù)先測(cè)量調(diào)色劑的平均電荷q-和q+，這些測(cè)量lt據(jù)以表的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置20中，并且基于由設(shè)置在成像設(shè)備中的溫度濕度傳感器檢出的溫度和濕度、由打印數(shù)量或者點(diǎn)計(jì)數(shù)器推出的覆蓋率根據(jù)上述^^i殳置調(diào)色劑的平均電荷q-、q+和平均質(zhì)量m。表l正常充電調(diào)色劑的平均電荷q-[C使用環(huán)境打印數(shù)量0K1K2KNN-9,2xl016-9.6xl016-1.0xl015IX國(guó)1.0xl015-9.8xl(T16國(guó)8.1xl016HH-9.0xl016國(guó)9.6xl016-l.lxlO15表2反向充電調(diào)色劑的平均電荷q+[C使用環(huán)境打印數(shù)量OK1K2KNN2.6xl0162.6xl016IX5.9xl0164.8xl0163.2xl0隱16HH2.7xl(T162.6xl0162.7xl0-16表3調(diào)色劑的平均質(zhì)量m[Kg使用環(huán)境打印數(shù)量OK1K2KNNIX0.9xl0131.1xl013l.lxl(T13HH1.2xl0131.3xl(T131.5xl01315表4正常充電調(diào)色劑的平均電荷q-[Cl<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表5反向充電調(diào)色劑的平均電荷q+[C<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>(感光體和顯影輥之間的距離Ds)感光體和顯影輥之間的距離Ds可設(shè)置為設(shè)計(jì)值，例如，130nm。但是，由于感光體、顯影輥或輥的磨損，或者產(chǎn)品之間的變動(dòng)，感光體和顯影輥之間的距離可能偏離設(shè)計(jì)值。因此，可在強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)使用傳輸位移傳感器21測(cè)量顯影輥和感光體之間的距離以使用這個(gè)測(cè)量值。并且，可通過檢漏器檢測(cè)顯影輥和感光體之間的泄露，可使用帕邢定律(Paschen，sLaw;放電起始電壓為電極之間距離的函數(shù))確定感光體2和顯影輥9之間的距離，并iU吏用其作為i殳定值。如果因此確定了q-、q+、m和Ds,則將這些值代入方程式1到5以確定顯影占空和頻率f，可獲得以下值。在這個(gè)示例中，顯影占空設(shè)置為18%，頻率fi殳置為3000Hz。方程式16]11.5S顯影占空S36.52475HzS頻率fS3310Hz通過向顯影輥9施加如上所述的顯影偏壓，在顯影相位的顯影電壓下，顯影輥9上的正常充電調(diào)色劑飛向感光體2。當(dāng)正常充電調(diào)色劑到達(dá)位于顯影區(qū)域中間的點(diǎn)時(shí)，顯影相位轉(zhuǎn)換為恢復(fù)相位，但是正常充電調(diào)色劑依靠慣性到達(dá)感光體2。到達(dá)感光體2的正常充電調(diào)色劑通過恢復(fù)電壓返回到顯影輥9，并JJ^撞顯影輥9上的反向充電調(diào)色劑以驅(qū)趕該反向充電調(diào)色劑。然后反向充電調(diào)色劑通過恢復(fù)電壓(對(duì)于反向充電調(diào)色劑來說是顯影電壓)飛向感光體2并消M感光體2上。圖10示出根據(jù)本發(fā)明的在強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)感光體上調(diào)色劑的電荷分布以及#>據(jù)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的感光體上調(diào)色劑的電荷分布，其中在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，在強(qiáng)制消耗調(diào)色劑時(shí)施加與成像時(shí)期一樣的顯影偏壓。由此發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，實(shí)際應(yīng)該消耗的反向充電調(diào)色劑的消耗率小，但是在本發(fā)明中，可以消耗大量的反向充電調(diào)色劑。雖然已經(jīng)參考附圖通過示例完全描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)注意對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，各種變化以及修改是顯而易見的。因此，除非這些變化以及修改偏離了本發(fā)明的精神和范圍，否則它們應(yīng)該視為包括在其中。權(quán)利要求1.一種成像設(shè)備，包括感光體；顯影輥，所述顯影輥攜帶調(diào)色劑并向所述感光體供應(yīng)調(diào)色劑；以及電源，所述電源在非成像時(shí)期向所述顯影輥施加包括顯影相位和恢復(fù)相位的交流電壓，其中表示所述顯影相位與所述交流電壓的循環(huán)時(shí)間的比率的顯影占空以及所述交流電壓的頻率(f)設(shè)置成使得所述顯影相位所占時(shí)長(zhǎng)大于所述顯影輥上的正常充電調(diào)色劑飛到位于所述顯影輥和所述感光體中間的一個(gè)點(diǎn)所用的時(shí)間并小于到達(dá)所述感光體所用的時(shí)間，并且使得所述恢復(fù)相位所占時(shí)長(zhǎng)大于到達(dá)位于所述顯影輥和所述感光體中間的所述點(diǎn)的所述正常充電調(diào)色劑到達(dá)所述感光體所用的時(shí)間、到達(dá)所述感光體的所述正常充電調(diào)色劑回到所述顯影輥所用的時(shí)間以及被返回到所述顯影輥的所述正常充電調(diào)色劑驅(qū)趕出的反向充電調(diào)色劑從所述顯影輥飛到所述感光體所用的時(shí)間的總和。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中所述顯影占空(Duty)滿足以下方程式(1)和(2)，所述交流電壓的頻率(f)滿足以下方程式(3)、(4)和(5):(A廠鵬+Armin)+^/Armto(rmax+AFmin)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中，AVmin[V]是在強(qiáng)制消耗所述調(diào)色劑時(shí)所述感光體的表面電勢(shì)與施加到所述顯影輥的交流電壓的顯影電壓分量之間的電位差，AVmax[V是在強(qiáng)制消耗所述調(diào)色劑時(shí)所述感光體的表面電勢(shì)與施加到所述顯影輥的交流電壓的恢復(fù)電壓分量之間的電位差，Ds[m是所述感光體與所述顯影輥之間的最近距離，q-[C是所述正常充電調(diào)色劑的平均電荷，q+[C是所述反向充電調(diào)色劑的平均電荷，m[kg是一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量，和VBmm/s是所述顯影輥的速度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像設(shè)備，其中所述正常充電調(diào)色劑的平均電荷(q-)、所述反向充電調(diào)色劑的平均電荷(q+)和一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量(m)中的至少任何一個(gè)根據(jù)打印數(shù)量或者覆蓋率改變。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的成像設(shè)備，其中所述正常充電調(diào)色劑的平均電荷(q-)、所述反向充電調(diào)色劑的平均電荷(q+)和一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量(m)中的至少任何一個(gè)根據(jù)溫度和濕度改變。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像設(shè)備，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)所述正常充電調(diào)色劑的平均電荷(q-)、所述反向充電調(diào)色劑的平均電荷(q+)和一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量(m)中的至少任何一個(gè)與打印數(shù)量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及計(jì)數(shù)裝置，所述計(jì)數(shù)裝置用于對(duì)所述成像設(shè)備的打印數(shù)量計(jì)數(shù)，其中存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的對(duì)應(yīng)于所述計(jì)數(shù)裝置獲得的打印數(shù)量的值用作所述正常充電調(diào)色劑的平均電荷(q-)、所述反向充電調(diào)色劑的平均電荷(q+)或一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量(m)。6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的成像設(shè)備，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，所述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)所述正常充電調(diào)色劑的平均電荷(q-)、所述反向充電調(diào)色劑的平均電荷(q+)和一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量(m)中的至少任何一個(gè)與溫度濕度條件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及溫度濕度傳感器，所述溫度濕度傳感器檢測(cè)所述成像設(shè)備的環(huán)境溫度和濕度，其中存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的對(duì)應(yīng)于所述溫度濕度傳感器獲得的溫度濕度條件的值用作所述正常充電調(diào)色劑的平均電荷(q-)、所述反向充電調(diào)色劑的平均電荷(q+)或一個(gè)調(diào)色劑的平均質(zhì)量(m)。7.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的成像設(shè)備，進(jìn)一步包括測(cè)距裝置，所述測(cè)距裝置測(cè)量所述感光體和所述顯影輥之間的距離，其中所述測(cè)距裝置獲得的距離用作所述感光體和所述顯影輥之間的最近距離(Ds)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成像設(shè)備，進(jìn)一步包括測(cè)距裝置，所述測(cè)距裝置測(cè)量所述感光體和所述顯影輥之間的距離，其中所述測(cè)距裝置獲得的距離用作所述感光體和所述顯影輥之間的最近距離(Ds)。9.一種用于從顯影輥向感光體排放調(diào)色劑的調(diào)色劑排出方法，包括:設(shè)定包括顯影相位和恢復(fù)相位的交流電壓，其中作為所述顯影相位與所迷交流電壓的循環(huán)時(shí)間的比率的顯影占空和所述交流電壓的頻率(f)設(shè)置成使得所述顯影相位所占時(shí)長(zhǎng)大于所述顯影輥上的正常充電調(diào)色劑飛到位于所述顯影輥和所述感光體中間的一個(gè)點(diǎn)所用的時(shí)間并小于到達(dá)所述感光體所用的時(shí)間，并且使得所述恢復(fù)相位所占時(shí)長(zhǎng)大于到達(dá)位于所述顯影輥和所述感光體中間的所述點(diǎn)的所述正常充電調(diào)色劑到達(dá)所述感光體所用的時(shí)間、到達(dá)所述感光體的所述正常充電調(diào)色劑回到所述顯影輥所用的時(shí)間以及被返回到所述顯影輥的所述正常充的時(shí)間的總和；以及在非成像時(shí)期向所述顯影輥施加所述交流電壓,全文摘要本發(fā)明公開了一種成像設(shè)備，包括感光體；顯影輥，其攜帶并向感光體供應(yīng)調(diào)色劑；以及電源，其在非成像時(shí)期向顯影輥施加包括顯影相位和恢復(fù)相位的交流電壓。表示顯影相位與交流電壓的循環(huán)時(shí)間的比率的顯影占空以及交流電壓的頻率(f)設(shè)置成使得顯影相位所占時(shí)長(zhǎng)大于顯影輥上的正常充電調(diào)色劑飛到位于顯影輥和感光體中間的一個(gè)點(diǎn)所用的時(shí)間并小于到達(dá)感光體所用的時(shí)間，并且使得恢復(fù)相位所占時(shí)長(zhǎng)大于到達(dá)位于顯影輥和感光體中間的點(diǎn)的正常充電調(diào)色劑到達(dá)感光體所用的時(shí)間、到達(dá)感光體的正常充電調(diào)色劑回到顯影輥所用的時(shí)間以及被返回到顯影輥的正常充電調(diào)色劑驅(qū)趕出的反向充電調(diào)色劑從顯影輥飛到感光體所用的時(shí)間的總和。文檔編號(hào)G03G15/08GK101477323SQ20081018887公開日2009年7月8日申請(qǐng)日期2008年12月30日優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日發(fā)明者上野浩正,奧野裕介,早瀨徹,松浦晉也,林英明,鹿取健太郎申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)商用科技株式會(huì)社