專利名稱：圖像形成設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用電子照相圖像形成方法或靜電圖像 記錄方法的諸如復印機、打印機等的圖像形成設備。
背景技術：
作為打印機、復印機等電子照相設備所采用的顯影方法之
一，為了顯影潛像，存在一種在日本特開昭62-223771號公報中 公開的所謂的接觸顯影方法。該顯影方法通過使顯影劑與圖.像 承載構件接觸來顯影潛像。
該顯影方法使得可以輸出高質量彩色圖像。因此，提出了 基于該顯影方法的各種顯影設備。關于該類型的顯影設備的結 構，該類型的顯影設備具有顯影劑供給構件，用于向顯影劑 承載構件供給非磁性單成分顯影劑(調色劑)；攪拌構件，用于 在攪拌顯影劑的同時將顯影劑輸送至顯影劑供給構件的相鄰構 件；以及調節(jié)構件，用于調節(jié)允許保留在顯影劑承載構件上的 顯影劑的量。
美國專利No.5，086,728公開了顯影劑供給構件的其中 一 個 例子。在該專利的情況下，為了確保顯影劑保持穩(wěn)定的電荷特 性，采用海綿輥(sponge roller)以在刮掉殘留在顯影劑承載構件 上的顯影劑的同時向顯影劑承載構件提供新供給的顯影劑。
此外，提出了根據圖像占空率(imageduty)改變顯影劑供給 構件的電位水平的顯影設備。日本特開平07-114261號公報公開 了這些顯影設備中的一個。
在日本特開平03-125169號公報所公開的圖像形成設備的 情況下，為了穩(wěn)定顯影劑的電荷量，將刮板偏壓電源連接至調節(jié)構件，并且向顯影刮板施加刮板偏壓以使顯影劑充電至預先 設置的電位水平。存在各種刮板偏壓電源。也就是說， 一些刮 板偏壓電源向顯影刮板提供與顯影偏壓電源提供給顯影輥的電 位水平相同的電位，而其它刮板偏壓電源向顯影刮板提供與顯 影偏壓電源提供給顯影輥的電位水平不同的各種電位。
這里應該注意，如美國專利No.5，416，567所公開的，通過 向調節(jié)構件施加與顯影劑(調色劑)的電荷極性相同的電壓，可 以在防止將不期望的調色劑顆粒(逆帶電的調色劑顆粒)轉移至 顯影劑承載構件上的同時，便于將正常帶電的調色劑顆粒轉移 至顯影劑承載構件上。此外，向調節(jié)構件施加與顯影劑(調色劑) 的電荷極性相同的電壓，可以防止調色劑的比電荷(specific charge)下降，因此可以防止調色劑顆粒成團和/或防止形成霧化 圖像。
此外，美國專利No.4,286，543提出了使得顯影劑承載構件 的外周面和圖像承載構件的外周面在顯影劑承載構件和圖像承 載構件這兩個構件之間的接觸區(qū)域中4皮此相對移動，以在這兩 個構件之間產生摩擦，從而不僅使得提供給圖像承載構件的顯 影劑的量增大，而且還使得從圖像承載構件的外周面機械地去 除在圖像承載構件的外周面上所生成的電暈副產品(byproduct of corona)和粘附力弱的調色劑顆粒(顯影劑)。
近年來，打印機和復印機等圖像形成設備逐漸開始需要處 理各種打印介質。因此，近來的圖像形成設備能夠以對于打印 介質的最佳速度而工作。
然而，如上述美國專利No.4，286，543所述，在圖i象形成設 備的圖像承載構件和顯影劑承載構件之間保持相同圓周速度比 的同時改變圖像形成設備的打印速度，這改變了圖像承載構件 和顯影劑承載構件之間的圓周速度差的絕對值。此外，本發(fā)明
6的發(fā)明人所進行的研究證實如本申請所附的圖2所示，圖像承 載構件和顯影劑承載構件之間的圓周速度差的絕對值S減小得 越小，霧化量越大。在美國專利No.7,317,889中也"i兌明了與該 問題相類似的問題。
作為用于避免該問題發(fā)生的方法之一，可以通過預先設置 上述圓周速度比，使得即使打印機的打印速度發(fā)生改變，也維 持充分的圓周速度差量的絕對值，來防止霧化形成。
然而，近年來，復印機等圖像形成設備的運行速度明顯提 高，因此顯影劑承載構件的圓周速度顯著提高。因此，在顯影 劑承載構件和顯影劑密封部之間的接觸區(qū)域中顯影劑承載構件 可能劣化，這進而可能導致顯影劑密封失敗。因此，顯影劑承 載構件的圓周速度受到極大關注。
此外，本發(fā)明的發(fā)明人所進行的研究已經證實如本申請 所附的圖3所示，當顯影劑承載構件和顯影劑供給構件之間的電 位水平差V(= Vrs - Vdr)在保持極性與顯影劑相同的情況下增大 時，選擇性地向顯影劑承載構件供給顯影劑供給構件上的高帶 電顯影劑顆粒(調色劑顆粒)，因此，顯影劑顆粒的電荷量分布 (調色劑顆粒分布)向與顯影劑極性相同的方向移位。
上述方法能有效防止霧化圖像的形成。然而，已經證實 如本申請所附的圖4所示，當電位水平差V在保持極性與顯影劑 相同的情況下增大時，通過顯影劑供給構件去除殘留在顯影劑 承載構件上的顯影劑的量減少。因此，如果接觸顯影式圖像形 成設備(打印機)在被設置成圓周速度差的絕對值大的情況下運 行，并且將電位水平差V設置成使得通過顯影劑供給構件去除 顯影劑承載構件上的殘留顯影劑即殘留在顯影劑承載構件上的 顯影劑的量較小的值，則顯影劑供給構件未從顯影劑承載構件 去除的殘留顯影劑的部分將有可能 化，并且牢固地粘附至顯影劑承載構件。
此外，本發(fā)明的發(fā)明人所進行的研究揭示了下面的情況。
也就是說，如本申請所附的圖6所示，當在保持極性與顯影劑(調 色劑)相同的情況下顯影劑承載構件和顯影劑調節(jié)構件之間的 電位水平差V'^ Vdb - Vdr)的絕對值增大時，各調色劑顆粒具 有的正常電荷量越大，將該調色劑顆粒推向顯影劑承載構件的 力越大。因此，正常帶電調色劑顆粒更易于通過顯影劑承載構 件輸送，并且通過顯影劑調節(jié)構件捕獲不良帶電調色劑顆粒， 即充電成與正常極性相反的極性的調色劑顆粒。
因此，已經證實如果在保持極性與調色劑相同的情況下 使電位水平差V，較大，則根據顯影劑承載構件的轉動，調節(jié)構 件下游側的顯影劑(調色劑)顆粒的分布向與調色劑相同的極性 充分移位。
為了避免霧化圖像，有效的作法是，在防止將不良調色劑 顆粒(逆帶電的調色劑顆粒)轉移至顯影劑承載構件上的同時， 促進正常帶電的調色劑顆粒轉移至顯影劑承載構件上。
然而，在將電位水平差V，設置成大值的情況下，上述圖像 形成設備等的圖像形成設備以圓周速度差的絕對值大的打印速 度長時間重復運行，發(fā)生下面的問題。
即，由于由絕對值大的圓周速度差產生的機械摩擦，使得 由于由電位水平差V，產生的強電場而緊貼在顯影劑承載構件 上的調色劑顆粒在顯影劑承載構件上劣化，因此將牢固地粘附 至顯影劑承載構件。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種圖像形成設備，該圖 像形成設備不管圖像承載構件和顯影劑承載構件之間的圓周速
8度差的絕對值如何，都能夠形成高質量圖像即沒有霧化的圖像， 而不使顯影劑劣化。更具體地，提供一種圖像形成設備，其特
征在于使得當該設備以圓周速度差的絕對值處于使該設備不 可能形成霧化圖像的較高值的打印速度運行時該設備要執(zhí)行的 偏壓施加控制不同于當該設備以圓周速度差的絕對值處于使該 設備可能形成霧化圖像的較小值的打印速度運行時該設備要執(zhí) 4亍的偏壓施加纟空制。
根據本發(fā)明的一方面，提供一種圖像形成設備，包括圖 像承載構件，用于承載靜電潛像；顯影裝置，其包括用于承載 顯影劑并且對在所述圖像承載構件上形成的靜電潛像進行顯影 的顯影劑承載構件以及用于接觸所述顯影劑承載構件以將所述 顯影劑供給至所述顯影劑承載構件的供給構件；以及控制裝置， 用于控制Vdr和Vrs,以-使得隨著S絕對值的減小，Vrs相對于Vdr 在與所述顯影劑的極性相同的極性的方向上增大，其中，S是 所述圖像承載構件的表面的圓周速度S o p c和所述顯影劑承載構 件的表面的圓周速度Sdr之間的差，Vrs是施加于所述供給構件 的電壓，Vdr是施加于所述顯影劑承載構件的電壓。
根據本發(fā)明的另一方面，提供一種圖像形成設備，包括 圖像承載構件，用于承載靜電潛像；顯影裝置，其包括用于承 載顯影劑并且對在所述圖像承載構件上形成的靜電潛像進行顯 影的顯影劑承載構件以及用于在接觸沉積在所述顯影劑承載構 件上的顯影劑時調節(jié)所沉積的顯影劑的量的顯影劑調節(jié)構件， 其中，所述顯影劑調節(jié)構件的至少接觸所述顯影劑的部分由導 電材料制成；以及控制裝置，用于控制Vdr和Vdb,以使得隨著 S絕對值的減小，Vdb相對于Vdr在與所述顯影劑的極性相同的 極性的方向上增大，其中，S是所述圖像承載構件的表面的圓 周速度S o p c和所述顯影劑承載構件的表面的圓周速度S d r之間的差，Vdb是施加于所述顯影劑調節(jié)構件的電壓，Vdr是施加于 所述顯影劑承載構件的電壓。
根據本發(fā)明的又一方面，提供一種圖像形成設備，包括 圖像承載構件，用于承載靜電潛像；顯影裝置，其包括用于承 載顯影劑并且對在所述圖像承載構件上形成的靜電潛像進行顯 影的顯影劑承載構件、用于接觸所述顯影劑承載構件以將所述 顯影劑供給至所述顯影劑承載構件的供給構件、以及用于在接 觸沉積在所述顯影劑承載構件上的顯影劑時調節(jié)所沉積的顯影 劑的量的顯影劑調節(jié)構件，其中，所述顯影劑調節(jié)構件的至少 接觸所述顯影劑的部分由導電材料制成；以及控制裝置，用于 控制Vdr、 Vdb和Vrs，以使得隨著S絕對值的減小，Vdb和Vrs 相對于Vdr在與所述顯影劑的極性相同的極性的方向上增大， 其中，S是所述圖像承載構件的表面的圓周速度Sopc和所述顯 影劑承載構件的表面的圓周速度Sdr之間的差，Vdb是施加于所 述顯影劑調節(jié)構件的電壓，Vrs是施加于所述供給構件的電壓， Vdr是施加于所述顯影劑承載構件的電壓。
考慮到以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明，本發(fā) 明的這些目的、特征和優(yōu)點以及其它目的、特征和優(yōu)點將變得 更明顯。


圖1是本發(fā)明第 一 優(yōu)選實施例的圖像形成設備的示意性截 面圖，并且示出該i殳備的大體結構；
圖2是示出速度差的絕對值S和霧化之間的關系的圖3是示出電位水平差V和顯影劑承載構件上的顯影劑(調 色劑)顆粒的電荷量分布之間的關系的圖4是示出電位水平差V、顯影劑承載構件上的顯影劑(調色劑)顆粒的電荷量分布、以及通過調色劑供給輥從顯影劑承載
構件刮掉的調色劑的量之間的關系的圖5是本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的圖像形成設備的示意性截 面圖，并且示出該設備的大體結構；
圖6是示出電位水平差V'和根據顯影劑承載構件的轉動方 向在緊挨顯影劑調節(jié)構件下游側的顯影劑承載構件上的顯影劑 (調色劑)顆粒的電荷量分布之間的關系的圖7是本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的圖像形成設備的示意性截 面圖，并且示出該設備的大體結構。
具體實施例方式
下文中，將參考附圖更詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。 實施例1
參考圖1，將說明本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的圖像形成設備。
本實施例的圖像形成設備100是電子照相圖像形成設備， 更具體地，是采用接觸式顯影方法的激光束打印機。該圖像形 成設備100具有清潔機構，并且使用非磁性單成分顯影劑。
圖像形成設備10 0設置有作為圖像承載構件的鼓式電子照 相感光構件l(因此以下稱為"感光鼓")。圖像形成設備100還設 置有作為充電部件的與感光鼓的外周面鄰接的充電構件2。充電 構件2是輥式的。因此，以下將充電構件2稱為充電輥2。充電輥 2是接觸式充電輥。從充電輥偏壓電源i殳備102向充電輥2施加充 電偏壓。通過驅動部件(未示出)沿順時針方向轉動驅動本實施 例中的感光鼓l。因此，當轉動驅動感光鼓l時，通過充電輥2 對感光鼓l均勻充電。
此外，圖^f象形成設備IOO設置有同樣與感光鼓1的外周面鄰 接的曝光設備3(采用激光束的曝光部件)和顯影設備6(顯影部件)。當對感光鼓l均勻充電時，通過曝光設備3曝光感光鼓1的
均勻帶電部分。結果，在感光鼓l的外周面上形成靜電潛像。通
過顯影設備6可視化(顯影)靜電潛像；將靜電潛像轉換成由調色 劑形成的可視圖像，因此以下可以將該可視圖像稱為調色劑圖像。
顯影設備6設置有貯存顯影劑T的顯影劑容器4。顯影設備6 還設置有顯影劑承載構件IO，其承載顯影劑T并將其上的顯 影劑T輸送至感光鼓1;顯影劑調節(jié)構件7，其調節(jié)顯影劑承載 構件10上每單位面積允許保留的顯影劑T的量；以及顯影劑供 給構件12，其向顯影劑承載構件10供給顯影劑T。此外，顯影 設備6設置有攪拌輸送構件14,攪拌輸送構件14在顯影劑容器4 中，并且在顯影劑容器4中攪拌顯影劑T的同時向顯影劑供給構 件12供給顯影劑T。
顯影劑承載構件10沿如下方向轉動該方向為顯影劑承載 構件10的外周面在顯影劑承載構件10和感光鼓1之間的接觸區(qū) 域(顯影部分)中移動的方向且與感光鼓l的外周面在該接觸區(qū) 域中移動的方向相同。如上所述，在感光鼓l上形成靜電潛像之 后，通過顯影設備6將靜電潛像顯影成可視圖像，即調色劑圖像。
順便提及，本實施例所使用的顯影劑由單成分構成。該顯 影劑是非磁性的，并且該顯影劑的固有極性為負。本實施例的 顯影設備6將顯影劑粘附至靜電潛像的曝光點(部分)；以反轉的 方式顯影潛像。
在使用如上所述構造的顯影設備6形成調色劑圖像之后， 通過轉印輥9(轉印部件)將調色劑圖像轉印至轉印介質(記錄介 質)的薄片13上。然后，通過定影設備17將轉印介質的薄片13 上的調色劑圖像定影至薄片13上。之后，從圖像形成設備IOO 的主體組件100A排出薄片13。通過清潔刮板5刮掉未從感光鼓1轉印到記錄介質的薄片 13上的顯影劑，即在調色劑圖像的轉印之后殘留在感光鼓l的外 周面上的顯影劑，并且將該顯影劑貯存在廢顯影劑用的容器11 中。通過充電輥2對感光鼓1的外周面的清潔后的部分再次充電。
連續(xù)重復上述順序步驟以在記錄介質的薄片13上完成單 個圖像。
本實施例的顯影設備6可被制成盒式(顯影盒)，從而可以將 其可拆卸地裝配在結構與顯影盒兼容的圖像形成設備100的主 體組件100A中。
此外，可以以可拆卸地裝配在設備主體組件100A中的處理 盒的形式，將感光鼓1和至少顯影設備6集成在一起。而且，除 感光鼓1和顯影設備6以外，還可以將充電部件、清潔部件等集 成地配置于盒中以形成處理盒。
接著，將說明作為用于本實施例的圖像形成方法的優(yōu)選顯 影承載構件的顯影劑承載構件10 。
對于顯影劑承載構件10沒有限制，只要其可用于使用單成 分顯影劑的一般顯影方法即可。然而，優(yōu)選具有彈性層的輥(顯 影輥)作為顯影劑承載構件10 。本實施例的顯影輥10是所謂的接 觸式顯影輥。也就是說，承載在顯影輥10的外周面上的調色劑 直接接觸感光鼓l。
考慮到性能和耐久性之間的平衡，希望顯影輥10的彈性表 面層的硬度在20~ 60度的范圍中(ASKER C硬度計)。至于顯影 輥10的彈性層的材料和結構，可以使用任何已知材質和任何已 知結構。然而，優(yōu)選硅橡膠、聚氨酯橡膠、NBR等固態(tài)橡膠、 或者上述固態(tài)橡膠的泡沫化形式。此外，可以釆用任何已知彈 性多層輥作為顯影輥IO，其中，該彈性多層輥的頂層在材料上 不同于頂層下的層。關于顯影輥10的外周面的質地，考慮到實現高圖像質量和
顯影輥10的耐久性，期望顯影輥的外周面具有適當的表面粗糙 度。更具體地，期望顯影輥10被制造成其表面粗糙度例如Ra (pm) (JIS B 0601)不大于3.0。也就是說，外周面粗糙度不大于 3.0的顯影輥按照每單位面積適當的量(預先設置的量)而可靠地 輸送顯影劑。對于顯影劑調節(jié)構件7來說，表面粗糙度Ra不小 于3.0的顯影輥10承載了太多的顯影劑而不能向顯影劑提供適 當的摩擦電荷量。因此，采用這種顯影輥10將可能導致形成白 色區(qū)域出現霧化的圖像。
接著，關于感光鼓1和顯影輥10之間的圓周速度的比，為 了通過利用調色劑和感光鼓1之間的摩擦以及調色劑和顯影輥 10之間的摩擦滿意地使調色劑(顯影劑)帶電，期望該比不小于 110%。另一方面，如果將該比設置成大于150%的值，則調色 劑在感光鼓1和顯影輥10之間的接觸區(qū)域中所經受的機械應力 變得過大，從而使得調色劑可能顯著劣化。
由于上述原因，期望感光鼓l的圓周速度和顯影輥10的圓 周速度之間的比在110 150%的范圍內。在本實施例中，將該 比設置為140% 。
接著，將說明顯影劑調節(jié)構件7。
通過顯影劑調節(jié)構件7調節(jié)顯影輥10的外周面上的調色 劑，其中顯影劑調節(jié)構件7被配置成按壓在顯影輥10的外周面 上。本實施例的顯影劑調節(jié)構件7是刮板式(顯影刮板)。因此， 當顯影輥10在承載有調色劑的情況下轉動時，通過顯影劑調節(jié) 構件7在顯影輥10的外周面上形成一層厚度均勻的調色劑。
可轉動地支持顯影劑供給構件12,以使其根據顯影輥10的 轉動方向在顯影劑調節(jié)構件7和顯影輥10之間的接觸區(qū)域的上 游側與顯影輥10的外周面接觸。由于顯影設備6具有上述結構，另外，考慮到向顯影輥IO 供給顯影劑并且從顯影輥10去除未使用的顯影劑，因而優(yōu)選使 用由發(fā)泡海綿或毛刷制成的輥作為顯影劑供給輥12,其中，該 毛刷由金屬芯和植于該金屬芯的外周面上的人造絲或尼龍等纖 維制成。
本實施例的顯影劑供給輥12是由金屬芯和圍繞該金屬芯 安裝的聚氨酯泡沫輥構成的輥。期望彈性供給輥12和顯影套筒 IO之間的接觸區(qū)域的寬度在l ~ 8 mm的范圍內。在本實施例中, 該接觸區(qū)域的寬度被i殳置為3 mm。供給輥124皮可轉動地驅動。
在本實施例中，通過圖像形成設備100的主體組件100A所 設置的CPU 6O(控制設備)來控制電源(供給輥偏壓電源設備112 和顯影偏壓電源設備110)。
更具體地，CPU60基于預先存儲在設備的存儲部中的感光 鼓1和顯影輥10之間的圓周速度的差的絕對值S (圖像承載構件 的圓周速度Sopc和顯影劑承載構件的圓周速度Sdr之間的差；S =|Sopc -Sdr|)，來控制電源設備110和112。也就是說，CPU 60 用作下面的部件該部件基于上述圓周速度的差的絕對值S, 來控制供給輥偏壓電源設備112和顯影偏壓電源設備110,以選 擇或切換電壓Vrs(施加于供給輥12的電壓)和電壓Vdr(施加于顯 影輥10的電壓)之間的電位水平差V(V = Vrs - Vdr)。
使本實施例的圖像形成設備100能夠以兩個或更多個速度 運行來應付各種記錄(打印)介質。
參考表1 ，在圖像形成設備IOO的感光鼓1和顯影輥10之間 的圓周速度比保持在140 %時改變圖像形成設備100的打印速度 的情況下，打印速度越慢，感光鼓1和顯影輥10之間的圓周速度 差的絕對值S越小。如上所述，感光鼓1和顯影輥10之間的圓周 速度差的絕對值S越小，霧化可能越嚴重。這是CPU 60基于預
15先設置的表來控制圓周速度差V的原因。
更具體地，在電位水平差V大于O(VX))的情況下，執(zhí)行控
制，以使得隨著圓周速度差的絕對值s減小，電位水平差v的絕 對值減小或者其極性反轉。另一方面，在電位水平差v不大于
o(v《o)的情況下，執(zhí)行控制，以使得隨著圓周速度差的絕對 值S減小，在保持極性相同的情況下電位水平差V的絕對值增
大。在本實施例中，使用固有極性為負的調色劑。如果使用固 有極性為正的調色劑，則必須反轉以上給出的不等號的方向。
也就是說，根據本發(fā)明，控制Vdr和Vrs，以使得圓周速度 差的絕對值S變得越小，Vrs相對于Vdr在保持極性與顯影劑(調 色劑)相同的情況下變得越大。
通過如上所述來控制Vdr和Vrs，可以防止顯影輥10顯著劣 化，因此可以形成高質量圖像，即不出現霧化的圖像。
基于霧化的嚴重程度以及粘附至顯影輥10的調色劑的狀 態(tài)和/或量，選擇表l中的控制方法，這里應該注意，根據圖像 形成所使用的圖像形成設備、顯影設備和顯影劑的特性來選擇 控制方法，因此不必局限于表l所示的這些方法。
表1
感光鼓 圓周速度 (mm/s)顯影輥 圓周速度 (mm/s)圓周 速度比 (%)速度差 (mm/s)供給輥 偏壓 (V)顯影輥 偏壓 (V)電位差 (V)
銅版紙507014020-400-200掘
厚紙10014014040-300-200掘
普通紙20028014080-150-20050
薄紙 250350140100-100-200100
與帶電調色劑的極性相同的極性的方向對應于該表從下到上的方向。
對于顯影偏壓保持預先設置的水平的情況，選擇表l中的 控制方法。然而，可以在顯影偏壓在圖像形成設備不受圖像濃
度等圖像屬性的影響的范圍內改變時執(zhí)行控制。表2給出這類情 況用的控制方法的例子。
表2
感光鼓 圓周速度 (mm/s)顯影輥 圓周速度 (mm/s)圓周 速度比 (%)速度差 (mm/s)供給輥 偏壓 (V)顯影輥 偏壓 (V)電位差 (V)
銅版紙507014030-300-100-200
厚紙10014014040-250-200-50
普通紙20028014080-250-30050
薄紙250350140100-280-35070
與帶電調色劑的極性相同的極性的方向對應于該表從下 到上的方向。
如上所述，根據本發(fā)明，在圓周速度差在其絕對值s減小 的方向上變化的情況下，控制圖像形成設備，以使得在保持極 性與顯影劑(調色劑)相同的情況下電位水平差的值增大。通過 使用該控制，可以不間斷地向顯影劑承載構件供給電荷量高的 顯影劑，因此可以使得圖像形成設備能夠長時間連續(xù)輸出高質 量圖像，即沒有霧化的圖像，同時防止顯影劑承載構件過分劣 化。
實施例2
接著，參考圖5，將說明本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的圖像形 成設備。
順便提及，將不再說明與第 一 實施例的圖像形成設備的結
17構特征相同的本實施例中的圖像形成設備的結構特征。
該優(yōu)選實施例與第 一優(yōu)選實施例的不同在于在本實施例 中，在顯影劑調節(jié)構件7和顯影輥10之間設置電位水平差，另夕卜， 在本實施例中，將感光鼓1和顯影輥10之間的圓周速度比設置成 120% 。
首先，將說明作為顯影劑調節(jié)構件的顯影刮板7 。 本實施例中作為顯影刮板的顯影劑調節(jié)構件7被配置成保 持按壓在顯影輥10的外周面上。顯影刮板7以允許保留粘附至每 單位面積的顯影輥10的外周面上的量來調節(jié)顯影輥10上的調色 劑。也就是說，顯影劑調節(jié)構件7有利于形成預先設置的厚度的 均勻調色劑層。
為了調節(jié)允許保留粘附至顯影輥10的調色劑的量，使調節(jié) 構件7在電位水平上不同于通過顯影輥10和顯影劑調節(jié)構件7之 間的間隙的調色劑主體。因此，在本實施例中，調節(jié)構件7的至 少與顯影輥10上的調色劑接觸的部分由導電材質制成；本實施 例的調節(jié)構件是金屬構件、導電彈性構件或覆蓋有導電表面層 的金屬刮板等。
在本實施例中，通過圖像形成設備100的主體組件100A的 CPU 60控制圖像形成設備100所設置的電源設備(顯影刮板偏壓 電源設備107和顯影偏壓電源設備IIO)。
也就是說，C P U 6 0基于感光鼓1的圓周速度(圖像承載構件 的圓周速度Sopc)和顯影輥10的圓周速度(顯影劑承載構件的圓 周速度Sdr)之間的差的絕對值S(S = |Sopc - Sdii)，來控制電源設 備107和110。也就是說，CPU60用作下面的部件該部件基于 圓周速度差的絕對值S,通過控制顯影刮板偏壓電源設備10 7和 顯影偏壓電源設備110,設置或切換施加于顯影劑調節(jié)構件7的 電壓(Vdb)和施加于顯影輥10的電壓(Vdr)之間的電位水平差V，<formula>formula see original document page 19</formula>
在本實施例中，為了應付各種打印介質，使圖像形成設備 IOO能夠以兩種或更多種打印速度模式運行。
參考表3，在將本實施例的圖像形成設備100的感光鼓1和 顯影輥10之間的圓周速度比保持在120%時改變圖像形成設備 IOO的打印速度的情況下，打印速度越低，則感光鼓l和顯影輥 IO之間的圓周速度差的絕對值S越小。如上所述，圓周速度差 的絕對值S越小，則霧化可能越嚴重。因此，響應于圓周速度 差的絕對值S的變化，將電位水平差V，設置成預先設置的值之
更具體地，在電位水平差V，大于O(V， 〉 O)的情況下，執(zhí)行 控制以使得隨著圓周速度差的絕對值S減小，電位水平差V ，的
絕對值減小或者其極性反轉。另一方面，在電位水平差v，不大
于o(v，《o)的情況下，執(zhí)行控制以使得隨著圓周速度差的絕 對值S減小，在保持極性與調色劑相同的情況下電位水平差V ，
的絕對值增大。
在本實施例中，使用固有可帶電極性為負的調色劑。然而， 在使用固有可帶電極性為正的調色劑的情況下，必須反轉以上 給出的不等式中的不等號的方向。
也就是說，在本實施例中，控制Vdr和Vdb，以使得圓周速 度差的絕對值S越小，則在保持極性與顯影劑(調色劑)相同的情 況下值Vdb相對于Vdr越大。
基于在霧化方面圖像形成設備1 OO的劣化程度以及粘附至 顯影輥10的調色劑的狀態(tài)和量，來確定要選擇表3中的哪 一控制 方法。也就是說，選擇不必局限于表3所給出的這些方法；可以 根據圖像形成操作所使用的圖像形成設備、顯影設備和顯影劑 (調色劑)的特性更改選擇。利用如上所述所選擇的控制模式，不管感光鼓l和顯影輥 IO之間的圓周速度差的絕對值如何，都可以形成高質量圖像即 沒有霧化的圖像，而不使顯影劑承載構件異常劣化。
表3
感光鼓 圓周速度 (mm/s)顯影輥 圓周速度 (mm/s)圓周 速度比 (%)速度差 (mm/s)顯影刮板 偏壓 (V)顯影輥 偏壓 (V)電位差 (V)
銅版紙506012010-400-200-200
厚紙10012012020-300-200-100
普通紙20024012040-250-200-50
薄紙25030012050-150-20050
與帶電調色劑的極性相同的極性的方向對應于該表從下 到上的方向。
表3中給出的控制模式選擇是顯影偏壓保持(維持)穩(wěn)定時 的例子。然而，顯影偏壓可以在圖像形成設備不受圖像濃度的 影響的范圍內改變。表4給出的控制方法選擇是顯影偏壓變化時 的例子。
表4
感光鼓 圓周速度 (mm/s)顯影輥 圓周速度 (mm/s)圓周 速度比 (%)速度差 (mm/s)顯影刮板 偏壓 (V)顯影輥 偏壓 (V)電位差 (V)
銅版紙506012010-280-130-150
厚紙10012012020-250-150-100
普通紙20024012040-250-200-50
薄紙25030012050-220-25030與帶電調色劑的極性相同的極性的方向對應于該表從下 到上的方向。
如上所述，在本實施例中，執(zhí)行控制以使得隨著圓周速度
差的絕對值s減小，電位水平差v，在保持極性與顯影劑(調色劑)
相同的情況下增大。通過使用該控制方法，可以不間斷地向顯 影劑調節(jié)構件(顯影刮板)供給電荷量大的顯影劑(調色劑)，因 此，不管用戶如何使用圖像形成設備和使用該設備的環(huán)境如何， 都可以形成高質量圖像即沒有霧化的圖像，而不使顯影劑承載 構件過分劣化。
實施例3
在第二優(yōu)選實施例的說明中，說明了通過基于圓周速度差 的絕對值S控制電位水平差V，，可以防止霧化圖像的形成。該 方法是可以改善圖像形成設備IOO在顯影劑調節(jié)構件7(顯影刮 板)的下游側的顯影輥10上的調色劑電荷量的分布的方法。由于 調色劑顆粒隨機通過顯影劑調節(jié)構件7和顯影輥10之間的接觸 面，因而該方法在由顯影劑調節(jié)構件7所形成的調色劑層上的電 荷量的分布方面，通過電場來控制圖像形成設備是有效的。然 而，如何使用圖像形成設備和/或使用該設備的環(huán)境將可能影響 調色劑所帶有的電荷量和/或調色劑所具有的電荷量。
因此，在本實施例中，為了不管如何使用設備和/或使用設 備的環(huán)境如何都能穩(wěn)定圖像形成設備的調色劑電荷量，在顯影 輥10的轉動方向上的顯影劑調節(jié)構件7的上游側的調色劑顆粒 的電荷量分布方面對該設備進行了改進。
圖7示出本實施例的圖 <象形成設備1 OO的結構。本實施例的 圖像形成設備IOO的整體結構與第二優(yōu)選實施例的圖像形成設 備的整體結構相同，因此不再詳細說明；建議使用第二優(yōu)選實 施例的圖像形成i殳備100的說明。然而，本實施例的圖像形成設備100與第二優(yōu)選實施例的 圖像形成設備100的不同之處在于設置有供給輥偏壓電源設備 112,其中，通過設備100的主體組件100A所設置的CPU 60—起 控制供給輥偏壓電源設備112 、顯影刮板偏壓電源設備和顯影偏 壓電源設備。
參考圖5，本發(fā)明的發(fā)明人所進行的研究證實了 當施加 于供給輥的電壓(Vrs)相對于施加于顯影輥的電壓(Vdr)增大時， 在保持極性與調色劑相同的情況下，將供給輥12上電荷量較大 的調色劑顆粒選擇性地提供給顯影輥10 ，從而顯影輥10上的調 色劑顆粒的電荷量分布在調色劑極性方向(本實施例中為負)上 顯著移位。在本實施例下面的說明中，V表示施加于顯影輥的 電壓和施加于顯影劑供給輥的電壓之間的電位水平差(第一電 位水平差)(V = Vrs - Vdr),并且V，表示施加于顯影刮板的電壓 和施加于顯影輥的電壓之間的電位水平差(第二電位水平 差)(V， = Vdb國Vdr)。
表5示出本實施例中的控制的例子。
更具體地，在電位水平差V，大于O(V， > O)的情況下，執(zhí)行 控制以使得隨著圓周速度差的絕對值S減小，V ，的絕對值減小 或者其極性反轉。
另一方面，在V，不大于O(V,《O)的情況下，執(zhí)行控制以 使得隨著圓周速度差的絕對值S減小，在保持極性與調色劑相
同的情況下v，的絕對值增大。
在v大于o(v 〉 o)的情況下，執(zhí)行控制以使得隨著圓周速度
差的絕對值s減小，v的絕對值減小或者其極性反轉。另 一方面， 在電位水平差v不大于o(v < o)的情況下，執(zhí)行控制以使得隨 著圓周速度差的絕對值s減小，在保持極性與調色劑相同的情 況下電位水平差v的絕對值增大。在本實施例中，使用固有極性為負的調色劑。然而，可以使用固有極性為正的調色劑。在 使用固有極性為正的調色劑的情況下，以上給出的不等式中的 不等號的方向反轉。
也就是說，在本實施例中，控制Vdr、 Vdb和Vrs，以使得 隨著圓周速度差的絕對值S減小，Vdb和Vrs相對于Vdr在保持極 性與顯影劑(調色劑)相同的情況下變大。
如上所述，執(zhí)行控制以使得隨著圓周速度差的絕對值S減 小，第一電位水平差V和第二電位水平差V，在保持極性與調色 劑相同的情況下增大。通過使用該控制方法，可以不間斷地向 顯影刮板7供給電荷量大的調色劑顆粒，因此，不管用戶如何使 用設備和/或使用該設備的環(huán)境如何，都可以長時間形成高質量 圖像即沒有霧化的圖像，而不使顯影劑承載構件異常劣化。
表5示出用于控制第 一 電位水平差V和第二電位水平差V， 的方法的例子。基于在霧化方面圖像形成設備1 OO的劣化程度以 及粘附至顯影輥10的調色劑的狀態(tài)和量，來確定要選擇表5中的 哪一控制方法。也就是說，選擇不必局限于表5給出的這些方法； 可以根據想要的圖像形成操作所使用的圖像形成設備、顯影設 備和顯影劑(調色劑)的特性來更改選擇。
表5
感光鼓 圓周速度 (mm/s)顯影輥 圓周速度 (mm/s)圓周 速度比 (%)速度差 (mm/s)供給輥 偏壓 (V)顯影輥 偏壓 (V)顯影刮板 偏壓 (V)電位差 V電位差 V,
銅版紙506012010-500-150-350-350-200
厚紙10012012020-400-200-300-200-100
普通紙20024012040-200-200-2500-50
薄紙25030012050-200-250-2205030與帶電調色劑的極性相同的極性的方向對應于該表/人下 到上的方向。
順便提及，在上述優(yōu)選實施例中，控制圖像形成設備IOO 以使得感光鼓1和顯影輥10之間的圓周速度比保持不變。然而， 這不是強制的。也就是說，通過向感光鼓1和顯影輥10設置各自 的驅動電源，可以改變感光鼓1和顯影輥10的圓周速度比。
此外，在以上所述的本發(fā)明的前述優(yōu)選實施例中，圖像形
成設備是所謂的接觸顯影式圖像形成設備，即，使顯影輥10和
感光鼓l相互接觸的圖像形成設備。然而，這些實施例不是旨在 限制本發(fā)明的范圍。也就是說，本發(fā)明還可應用于所謂的非接
觸顯影式圖像形成設備，即，使顯影輥10和感光鼓1相互不接觸
的圖像形成設備。
盡管參考這里所公開的結構說明了本發(fā)明，但是不應局限 于所述的具體細節(jié)，并且本申請旨在覆蓋這類修改或改變，只 要在所附權利要求書的改進目的內或所附權利要求書的范圍內 即可。
權利要求
1.一種圖像形成設備，包括圖像承載構件，用于承載靜電潛像；顯影裝置，其包括用于承載顯影劑并且對在所述圖像承載構件上形成的靜電潛像進行顯影的顯影劑承載構件以及用于接觸所述顯影劑承載構件以將所述顯影劑供給至所述顯影劑承載構件的供給構件；以及控制裝置，用于控制Vdr和Vrs，以使得隨著S絕對值的減小，Vrs相對于Vdr在與所述顯影劑的極性相同的極性的方向上增大，其中，S是所述圖像承載構件的表面的圓周速度Sopc和所述顯影劑承載構件的表面的圓周速度Sdr之間的差，Vrs是施加于所述供給構件的電壓，Vdr是施加于所述顯影劑承載構件的電壓。
2. 根據權利要求l所述的圖像形成設備，其特征在于，所 述顯影裝置能裝配至所述圖像形成設備的主體組件，并且能從 所述圖像形成設備的主體組件拆卸下來。
3. 根據權利要求l所述的圖像形成設備，其特征在于，至 少將所述圖像承載構件和所述顯影裝置構成為能拆卸地裝配至 所述圖像形成設備的主體組件的單元。
4. 一種圖像形成設備，包括 圖像承載構件，用于承載靜電潛像；顯影裝置，其包括用于承載顯影劑并且對在所述圖像承載 構件上形成的靜電潛像進行顯影的顯影劑承載構件以及用于在 接觸沉積在所述顯影劑承載構件上的顯影劑時調節(jié)所沉積的顯 影劑的量的顯影劑調節(jié)構件，其中，所述顯影劑調節(jié)構件的至 少接觸所述顯影劑的部分由導電材料制成；以及控制裝置，用于控制Vdr和Vdb,以使得隨著S絕對值的減小，Vdb相對于Vdr在與所述顯影劑的極性相同的極性的方向上 增大，其中，S是所述圖像承載構件的表面的圓周速度S o p c和所 述顯影劑承載構件的表面的圓周速度Sdr之間的差，Vdb是施加 于所述顯影劑調節(jié)構件的電壓，Vdr是施加于所述顯影劑承載 構件的電壓。
5. 根據權利要求4所述的圖像形成設備，其特征在于，所 述顯影裝置能裝配至所述圖像形成設備的主體組件，并且能從 所述圖像形成設備的主體組件拆卸下來。
6. 根據權利要求4所述的圖像形成設備，其特征在于，至 少將所述圖像承載構件和所述顯影裝置構成為能拆卸地裝配至 所述圖像形成設備的主體組件的單元。
7. —種圖像形成設備，包括 圖像承載構件，用于承載靜電潛像；顯影裝置，其包括用于承載顯影劑并且對在所述圖像承載 構件上形成的靜電潛像進行顯影的顯影劑承載構件、用于接觸 所述顯影劑承載構件以將所述顯影劑供給至所述顯影劑承載構 件的供給構件、以及用于在接觸沉積在所述顯影劑承載構件上 的顯影劑時調節(jié)所沉積的顯影劑的量的顯影劑調節(jié)構件，其中， 所述顯影劑調節(jié)構件的至少接觸所述顯影劑的部分由導電材料 制成；以及控制裝置，用于控制Vdr、 Vdb和Vrs,以使得隨著S絕對值 的減小，Vdb和Vrs相對于Vdr在與所述顯影劑的極性相同的極 性的方向上增大，其中，S是所述圖像承載構件的表面的圓周速度Sopc和所 述顯影劑承載構件的表面的圓周速度Sdr之間的差，Vdb是施加 于所述顯影劑調節(jié)構件的電壓，Vrs是施加于所述供給構件的電壓，Vdr是施加于所述顯影劑承載構件的電壓。
8. 根據權利要求7所述的圖像形成設備，其特征在于，所 述顯影裝置能裝配至所述圖像形成設備的主體組件，并且能從 所述圖像形成設備的主體組件拆卸下來。
9. 根據權利要求7所述的圖像形成設備，其特征在于，至 少將所述圖像承載構件和所述顯影裝置構成為能拆卸地裝配至 所述圖像形成設備的主體組件的單元。
全文摘要
一種圖像形成設備，包括圖像承載構件，用于承載靜電潛像；顯影裝置，其包括用于承載顯影劑并且對在所述圖像承載構件上形成的靜電潛像進行顯影的顯影劑承載構件以及用于接觸所述顯影劑承載構件以將所述顯影劑供給至所述顯影劑承載構件的供給構件；以及控制裝置，用于控制Vdr和Vrs，以使得隨著S絕對值的減小，Vrs相對于Vdr在與所述顯影劑的極性相同的極性的方向上增大，其中，S是所述圖像承載構件的表面的圓周速度Sopc和所述顯影劑承載構件的表面的圓周速度Sdr之間的差，Vrs是施加于所述供給構件的電壓，Vdr是施加于所述顯影劑承載構件的電壓。
文檔編號G03G15/00GK101661239SQ200910168128
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權日2008年8月29日
發(fā)明者北村拓也, 松田考平, 長谷川秀明 申請人:佳能株式會社