图像形成设备的制作方法

专利名称：图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用电子照相图像形成方法或静电图像 记录方法的诸如复印机、打印机等的图像形成设备。
背景技术：
作为打印机、复印机等电子照相设备所采用的显影方法之
一，为了显影潜像，存在一种在日本特开昭62-223771号公报中 公开的所谓的接触显影方法。该显影方法通过使显影剂与图.像 承载构件接触来显影潜像。
该显影方法使得可以输出高质量彩色图像。因此，提出了 基于该显影方法的各种显影设备。关于该类型的显影设备的结 构，该类型的显影设备具有显影剂供给构件，用于向显影剂 承载构件供给非磁性单成分显影剂(调色剂)；搅拌构件，用于 在搅拌显影剂的同时将显影剂输送至显影剂供给构件的相邻构 件；以及调节构件，用于调节允许保留在显影剂承载构件上的 显影剂的量。
美国专利No.5，086,728公开了显影剂供给构件的其中 一 个 例子。在该专利的情况下，为了确保显影剂保持稳定的电荷特 性，采用海绵辊(sponge roller)以在刮掉残留在显影剂承载构件 上的显影剂的同时向显影剂承载构件提供新供给的显影剂。
此外，提出了根据图像占空率(imageduty)改变显影剂供给 构件的电位水平的显影设备。日本特开平07-114261号公报公开 了这些显影设备中的一个。
在日本特开平03-125169号公报所公开的图像形成设备的 情况下，为了稳定显影剂的电荷量，将刮板偏压电源连接至调节构件，并且向显影刮板施加刮板偏压以使显影剂充电至预先 设置的电位水平。存在各种刮板偏压电源。也就是说， 一些刮 板偏压电源向显影刮板提供与显影偏压电源提供给显影辊的电 位水平相同的电位，而其它刮板偏压电源向显影刮板提供与显 影偏压电源提供给显影辊的电位水平不同的各种电位。
这里应该注意，如美国专利No.5，416，567所公开的，通过 向调节构件施加与显影剂(调色剂)的电荷极性相同的电压，可 以在防止将不期望的调色剂颗粒(逆带电的调色剂颗粒)转移至 显影剂承载构件上的同时，便于将正常带电的调色剂颗粒转移 至显影剂承载构件上。此外，向调节构件施加与显影剂(调色剂) 的电荷极性相同的电压，可以防止调色剂的比电荷(specific charge)下降，因此可以防止调色剂颗粒成团和/或防止形成雾化 图像。
此外，美国专利No.4,286，543提出了使得显影剂承载构件 的外周面和图像承载构件的外周面在显影剂承载构件和图像承 载构件这两个构件之间的接触区域中4皮此相对移动，以在这两 个构件之间产生摩擦，从而不仅使得提供给图像承载构件的显 影剂的量增大，而且还使得从图像承载构件的外周面机械地去 除在图像承载构件的外周面上所生成的电晕副产品(byproduct of corona)和粘附力弱的调色剂颗粒(显影剂)。
近年来，打印机和复印机等图像形成设备逐渐开始需要处 理各种打印介质。因此，近来的图像形成设备能够以对于打印 介质的最佳速度而工作。
然而，如上述美国专利No.4，286，543所述，在图i象形成设 备的图像承载构件和显影剂承载构件之间保持相同圆周速度比 的同时改变图像形成设备的打印速度，这改变了图像承载构件 和显影剂承载构件之间的圆周速度差的绝对值。此外，本发明
6的发明人所进行的研究证实如本申请所附的图2所示，图像承 载构件和显影剂承载构件之间的圆周速度差的绝对值S减小得 越小，雾化量越大。在美国专利No.7,317,889中也"i兌明了与该 问题相类似的问题。
作为用于避免该问题发生的方法之一，可以通过预先设置 上述圆周速度比，使得即使打印机的打印速度发生改变，也维 持充分的圆周速度差量的绝对值，来防止雾化形成。
然而，近年来，复印机等图像形成设备的运行速度明显提 高，因此显影剂承载构件的圓周速度显著提高。因此，在显影 剂承载构件和显影剂密封部之间的接触区域中显影剂承载构件 可能劣化，这进而可能导致显影剂密封失败。因此，显影剂承 载构件的圓周速度受到极大关注。
此外，本发明的发明人所进行的研究已经证实如本申请 所附的图3所示，当显影剂承载构件和显影剂供给构件之间的电 位水平差V(= Vrs - Vdr)在保持极性与显影剂相同的情况下增大 时，选择性地向显影剂承载构件供给显影剂供给构件上的高带 电显影剂颗粒(调色剂颗粒)，因此，显影剂颗粒的电荷量分布 (调色剂颗粒分布)向与显影剂极性相同的方向移位。
上述方法能有效防止雾化图像的形成。然而，已经证实 如本申请所附的图4所示，当电位水平差V在保持极性与显影剂 相同的情况下增大时，通过显影剂供给构件去除残留在显影剂 承载构件上的显影剂的量减少。因此，如果接触显影式图像形 成设备(打印机)在被设置成圆周速度差的绝对值大的情况下运 行，并且将电位水平差V设置成使得通过显影剂供给构件去除 显影剂承载构件上的残留显影剂即残留在显影剂承载构件上的 显影剂的量较小的值，则显影剂供给构件未从显影剂承载构件 去除的残留显影剂的部分将有可能 化，并且牢固地粘附至显影剂承载构件。
此外，本发明的发明人所进行的研究揭示了下面的情况。
也就是说，如本申请所附的图6所示，当在保持极性与显影剂(调 色剂)相同的情况下显影剂承载构件和显影剂调节构件之间的 电位水平差V'^ Vdb - Vdr)的绝对值增大时，各调色剂颗粒具 有的正常电荷量越大，将该调色剂颗粒推向显影剂承载构件的 力越大。因此，正常带电调色剂颗粒更易于通过显影剂承载构 件输送，并且通过显影剂调节构件捕获不良带电调色剂颗粒， 即充电成与正常极性相反的极性的调色剂颗粒。
因此，已经证实如果在保持极性与调色剂相同的情况下 使电位水平差V，较大，则根据显影剂承载构件的转动，调节构 件下游侧的显影剂(调色剂)颗粒的分布向与调色剂相同的极性 充分移位。
为了避免雾化图像，有效的作法是，在防止将不良调色剂 颗粒(逆带电的调色剂颗粒)转移至显影剂承载构件上的同时， 促进正常带电的调色剂颗粒转移至显影剂承载构件上。
然而，在将电位水平差V，设置成大值的情况下，上述图像 形成设备等的图像形成设备以圓周速度差的绝对值大的打印速 度长时间重复运行，发生下面的问题。
即，由于由绝对值大的圆周速度差产生的机械摩擦，使得 由于由电位水平差V，产生的强电场而紧贴在显影剂承载构件 上的调色剂颗粒在显影剂承载构件上劣化，因此将牢固地粘附 至显影剂承载构件。

发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种图像形成设备，该图 像形成设备不管图像承载构件和显影剂承载构件之间的圆周速
8度差的绝对值如何，都能够形成高质量图像即没有雾化的图像， 而不使显影剂劣化。更具体地，提供一种图像形成设备，其特
征在于使得当该设备以圆周速度差的绝对值处于使该设备不 可能形成雾化图像的较高值的打印速度运行时该设备要执行的 偏压施加控制不同于当该设备以圆周速度差的绝对值处于使该 设备可能形成雾化图像的较小值的打印速度运行时该设备要执 4亍的偏压施加纟空制。
根据本发明的一方面，提供一种图像形成设备，包括图 像承载构件，用于承载静电潜像；显影装置，其包括用于承载 显影剂并且对在所述图像承载构件上形成的静电潜像进行显影 的显影剂承载构件以及用于接触所述显影剂承载构件以将所述 显影剂供给至所述显影剂承载构件的供给构件；以及控制装置， 用于控制Vdr和Vrs,以-使得随着S绝对值的减小，Vrs相对于Vdr 在与所述显影剂的极性相同的极性的方向上增大，其中，S是 所述图像承载构件的表面的圆周速度S o p c和所述显影剂承载构 件的表面的圆周速度Sdr之间的差，Vrs是施加于所述供给构件 的电压，Vdr是施加于所述显影剂承载构件的电压。
根据本发明的另一方面，提供一种图像形成设备，包括 图像承载构件，用于承载静电潜像；显影装置，其包括用于承 载显影剂并且对在所述图像承载构件上形成的静电潜像进行显 影的显影剂承载构件以及用于在接触沉积在所述显影剂承载构 件上的显影剂时调节所沉积的显影剂的量的显影剂调节构件， 其中，所述显影剂调节构件的至少接触所述显影剂的部分由导 电材料制成；以及控制装置，用于控制Vdr和Vdb,以使得随着 S绝对值的减小，Vdb相对于Vdr在与所述显影剂的极性相同的 极性的方向上增大，其中，S是所述图像承载构件的表面的圆 周速度S o p c和所述显影剂承载构件的表面的圓周速度S d r之间的差，Vdb是施加于所述显影剂调节构件的电压，Vdr是施加于 所述显影剂承载构件的电压。
根据本发明的又一方面，提供一种图像形成设备，包括 图像承载构件，用于承载静电潜像；显影装置，其包括用于承 载显影剂并且对在所述图像承载构件上形成的静电潜像进行显 影的显影剂承载构件、用于接触所述显影剂承载构件以将所述 显影剂供给至所述显影剂承载构件的供给构件、以及用于在接 触沉积在所述显影剂承载构件上的显影剂时调节所沉积的显影 剂的量的显影剂调节构件，其中，所述显影剂调节构件的至少 接触所述显影剂的部分由导电材料制成；以及控制装置，用于 控制Vdr、 Vdb和Vrs，以使得随着S绝对值的减小，Vdb和Vrs 相对于Vdr在与所述显影剂的极性相同的极性的方向上增大， 其中，S是所述图像承载构件的表面的圆周速度Sopc和所述显 影剂承载构件的表面的圆周速度Sdr之间的差，Vdb是施加于所 述显影剂调节构件的电压，Vrs是施加于所述供给构件的电压， Vdr是施加于所述显影剂承载构件的电压。
考虑到以下结合附图对本发明的优选实施例的说明，本发 明的这些目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点将变得 更明显。


图1是本发明第 一 优选实施例的图像形成设备的示意性截 面图，并且示出该i殳备的大体结构；
图2是示出速度差的绝对值S和雾化之间的关系的图3是示出电位水平差V和显影剂承载构件上的显影剂(调 色剂)颗粒的电荷量分布之间的关系的图4是示出电位水平差V、显影剂承载构件上的显影剂(调色剂)颗粒的电荷量分布、以及通过调色剂供给辊从显影剂承载
构件刮掉的调色剂的量之间的关系的图5是本发明第二优选实施例的图像形成设备的示意性截 面图，并且示出该设备的大体结构；
图6是示出电位水平差V'和根据显影剂承载构件的转动方 向在紧挨显影剂调节构件下游侧的显影剂承载构件上的显影剂 (调色剂)颗粒的电荷量分布之间的关系的图7是本发明第三优选实施例的图像形成设备的示意性截 面图，并且示出该设备的大体结构。
具体实施例方式
下文中，将参考附图更详细地说明本发明的优选实施例。 实施例1
参考图1，将说明本发明第一优选实施例的图像形成设备。
本实施例的图像形成设备100是电子照相图像形成设备， 更具体地，是采用接触式显影方法的激光束打印机。该图像形 成设备100具有清洁机构，并且使用非磁性单成分显影剂。
图像形成设备10 0设置有作为图像承载构件的鼓式电子照 相感光构件l(因此以下称为"感光鼓")。图像形成设备100还设 置有作为充电部件的与感光鼓的外周面邻接的充电构件2。充电 构件2是辊式的。因此，以下将充电构件2称为充电辊2。充电辊 2是接触式充电辊。从充电辊偏压电源i殳备102向充电辊2施加充 电偏压。通过驱动部件(未示出)沿顺时针方向转动驱动本实施 例中的感光鼓l。因此，当转动驱动感光鼓l时，通过充电辊2 对感光鼓l均匀充电。
此外，图^f象形成设备IOO设置有同样与感光鼓1的外周面邻 接的曝光设备3(采用激光束的曝光部件)和显影设备6(显影部件)。当对感光鼓l均匀充电时，通过曝光设备3曝光感光鼓1的
均匀带电部分。结果，在感光鼓l的外周面上形成静电潜像。通
过显影设备6可视化(显影)静电潜像；将静电潜像转换成由调色 剂形成的可视图像，因此以下可以将该可视图像称为调色剂图像。
显影设备6设置有贮存显影剂T的显影剂容器4。显影设备6 还设置有显影剂承载构件IO，其承载显影剂T并将其上的显 影剂T输送至感光鼓1;显影剂调节构件7，其调节显影剂承载 构件10上每单位面积允许保留的显影剂T的量；以及显影剂供 给构件12，其向显影剂承载构件10供给显影剂T。此外，显影 设备6设置有搅拌输送构件14,搅拌输送构件14在显影剂容器4 中，并且在显影剂容器4中搅拌显影剂T的同时向显影剂供给构 件12供给显影剂T。
显影剂承载构件10沿如下方向转动该方向为显影剂承载 构件10的外周面在显影剂承载构件10和感光鼓1之间的接触区 域(显影部分)中移动的方向且与感光鼓l的外周面在该接触区 域中移动的方向相同。如上所述，在感光鼓l上形成静电潜像之 后，通过显影设备6将静电潜像显影成可视图像，即调色剂图像。
顺便提及，本实施例所使用的显影剂由单成分构成。该显 影剂是非磁性的，并且该显影剂的固有极性为负。本实施例的 显影设备6将显影剂粘附至静电潜像的曝光点(部分)；以反转的 方式显影潜像。
在使用如上所述构造的显影设备6形成调色剂图像之后， 通过转印辊9(转印部件)将调色剂图像转印至转印介质(记录介 质)的薄片13上。然后，通过定影设备17将转印介质的薄片13 上的调色剂图像定影至薄片13上。之后，从图像形成设备IOO 的主体组件100A排出薄片13。通过清洁刮板5刮掉未从感光鼓1转印到记录介质的薄片 13上的显影剂，即在调色剂图像的转印之后残留在感光鼓l的外 周面上的显影剂，并且将该显影剂贮存在废显影剂用的容器11 中。通过充电辊2对感光鼓1的外周面的清洁后的部分再次充电。
连续重复上述顺序步骤以在记录介质的薄片13上完成单 个图像。
本实施例的显影设备6可被制成盒式(显影盒)，从而可以将 其可拆卸地装配在结构与显影盒兼容的图像形成设备100的主 体组件100A中。
此外，可以以可拆卸地装配在设备主体组件100A中的处理 盒的形式，将感光鼓1和至少显影设备6集成在一起。而且，除 感光鼓1和显影设备6以外，还可以将充电部件、清洁部件等集 成地配置于盒中以形成处理盒。
接着，将说明作为用于本实施例的图像形成方法的优选显 影承载构件的显影剂承载构件10 。
对于显影剂承载构件10没有限制，只要其可用于使用单成 分显影剂的一般显影方法即可。然而，优选具有弹性层的辊(显 影辊)作为显影剂承载构件10 。本实施例的显影辊10是所谓的接 触式显影辊。也就是说，承载在显影辊10的外周面上的调色剂 直接接触感光鼓l。
考虑到性能和耐久性之间的平衡，希望显影辊10的弹性表 面层的硬度在20~ 60度的范围中(ASKER C硬度计)。至于显影 辊10的弹性层的材料和结构，可以使用任何已知材质和任何已 知结构。然而，优选硅橡胶、聚氨酯橡胶、NBR等固态橡胶、 或者上述固态橡胶的泡沫化形式。此外，可以釆用任何已知弹 性多层辊作为显影辊IO，其中，该弹性多层辊的顶层在材料上 不同于顶层下的层。关于显影辊10的外周面的质地，考虑到实现高图像质量和
显影辊10的耐久性，期望显影辊的外周面具有适当的表面粗糙 度。更具体地，期望显影辊10被制造成其表面粗糙度例如Ra (pm) (JIS B 0601)不大于3.0。也就是说，外周面粗糙度不大于 3.0的显影辊按照每单位面积适当的量(预先设置的量)而可靠地 输送显影剂。对于显影剂调节构件7来说，表面粗糙度Ra不小 于3.0的显影辊10承载了太多的显影剂而不能向显影剂提供适 当的摩擦电荷量。因此，采用这种显影辊10将可能导致形成白 色区域出现雾化的图像。
接着，关于感光鼓1和显影辊10之间的圆周速度的比，为 了通过利用调色剂和感光鼓1之间的摩擦以及调色剂和显影辊 10之间的摩擦满意地使调色剂(显影剂)带电，期望该比不小于 110%。另一方面，如果将该比设置成大于150%的值，则调色 剂在感光鼓1和显影辊10之间的接触区域中所经受的机械应力 变得过大，从而使得调色剂可能显著劣化。
由于上述原因，期望感光鼓l的圆周速度和显影辊10的圆 周速度之间的比在110 150%的范围内。在本实施例中，将该 比设置为140% 。
接着，将说明显影剂调节构件7。
通过显影剂调节构件7调节显影辊10的外周面上的调色 剂，其中显影剂调节构件7被配置成按压在显影辊10的外周面 上。本实施例的显影剂调节构件7是刮板式(显影刮板)。因此， 当显影辊10在承载有调色剂的情况下转动时，通过显影剂调节 构件7在显影辊10的外周面上形成一层厚度均匀的调色剂。
可转动地支持显影剂供给构件12,以使其根据显影辊10的 转动方向在显影剂调节构件7和显影辊10之间的接触区域的上 游侧与显影辊10的外周面接触。由于显影设备6具有上述结构，另外，考虑到向显影辊IO 供给显影剂并且从显影辊10去除未使用的显影剂，因而优选使 用由发泡海绵或毛刷制成的辊作为显影剂供给辊12,其中，该 毛刷由金属芯和植于该金属芯的外周面上的人造丝或尼龙等纤 维制成。
本实施例的显影剂供给辊12是由金属芯和围绕该金属芯 安装的聚氨酯泡沫辊构成的辊。期望弹性供给辊12和显影套筒 IO之间的接触区域的宽度在l ~ 8 mm的范围内。在本实施例中, 该接触区域的宽度被i殳置为3 mm。供给辊124皮可转动地驱动。
在本实施例中，通过图像形成设备100的主体组件100A所 设置的CPU 6O(控制设备)来控制电源(供给辊偏压电源设备112 和显影偏压电源设备110)。
更具体地，CPU60基于预先存储在设备的存储部中的感光 鼓1和显影辊10之间的圆周速度的差的绝对值S (图像承载构件 的圆周速度Sopc和显影剂承载构件的圆周速度Sdr之间的差；S =|Sopc -Sdr|)，来控制电源设备110和112。也就是说，CPU 60 用作下面的部件该部件基于上述圓周速度的差的绝对值S, 来控制供给辊偏压电源设备112和显影偏压电源设备110,以选 择或切换电压Vrs(施加于供给辊12的电压)和电压Vdr(施加于显 影辊10的电压)之间的电位水平差V(V = Vrs - Vdr)。
使本实施例的图像形成设备100能够以两个或更多个速度 运行来应付各种记录(打印)介质。
参考表1 ，在图像形成设备IOO的感光鼓1和显影辊10之间 的圓周速度比保持在140 %时改变图像形成设备100的打印速度 的情况下，打印速度越慢，感光鼓1和显影辊10之间的圆周速度 差的绝对值S越小。如上所述，感光鼓1和显影辊10之间的圆周 速度差的绝对值S越小，雾化可能越严重。这是CPU 60基于预
15先设置的表来控制圆周速度差V的原因。
更具体地，在电位水平差V大于O(VX))的情况下，执行控
制，以使得随着圆周速度差的绝对值s减小，电位水平差v的绝 对值减小或者其极性反转。另一方面，在电位水平差v不大于
o(v《o)的情况下，执行控制，以使得随着圆周速度差的绝对 值S减小，在保持极性相同的情况下电位水平差V的绝对值增
大。在本实施例中，使用固有极性为负的调色剂。如果使用固 有极性为正的调色剂，则必须反转以上给出的不等号的方向。
也就是说，根据本发明，控制Vdr和Vrs，以使得圆周速度 差的绝对值S变得越小，Vrs相对于Vdr在保持极性与显影剂(调 色剂)相同的情况下变得越大。
通过如上所述来控制Vdr和Vrs，可以防止显影辊10显著劣 化，因此可以形成高质量图像，即不出现雾化的图像。
基于雾化的严重程度以及粘附至显影辊10的调色剂的状 态和/或量，选择表l中的控制方法，这里应该注意，根据图像 形成所使用的图像形成设备、显影设备和显影剂的特性来选择 控制方法，因此不必局限于表l所示的这些方法。
表1
感光鼓 圆周速度 (mm/s)显影辊 圆周速度 (mm/s)圆周 速度比 (%)速度差 (mm/s)供给辊 偏压 (V)显影辊 偏压 (V)电位差 (V)
铜版纸507014020-400-200掘
厚纸10014014040-300-200掘
普通纸20028014080-150-20050
薄纸 250350140100-100-200100
与带电调色剂的极性相同的极性的方向对应于该表从下到上的方向。
对于显影偏压保持预先设置的水平的情况，选择表l中的 控制方法。然而，可以在显影偏压在图像形成设备不受图像浓
度等图像属性的影响的范围内改变时执行控制。表2给出这类情 况用的控制方法的例子。
表2
感光鼓 圆周速度 (mm/s)显影辊 圆周速度 (mm/s)圆周 速度比 (%)速度差 (mm/s)供给辊 偏压 (V)显影辊 偏压 (V)电位差 (V)
铜版纸507014030-300-100-200
厚纸10014014040-250-200-50
普通纸20028014080-250-30050
薄纸250350140100-280-35070
与带电调色剂的极性相同的极性的方向对应于该表从下 到上的方向。
如上所述，根据本发明，在圆周速度差在其绝对值s减小 的方向上变化的情况下，控制图像形成设备，以使得在保持极 性与显影剂(调色剂)相同的情况下电位水平差的值增大。通过 使用该控制，可以不间断地向显影剂承载构件供给电荷量高的 显影剂，因此可以使得图像形成设备能够长时间连续输出高质 量图像，即没有雾化的图像，同时防止显影剂承载构件过分劣 化。
实施例2
接着，参考图5，将说明本发明第二优选实施例的图像形 成设备。
顺便提及，将不再说明与第 一 实施例的图像形成设备的结
17构特征相同的本实施例中的图像形成设备的结构特征。
该优选实施例与第 一优选实施例的不同在于在本实施例 中，在显影剂调节构件7和显影辊10之间设置电位水平差，另夕卜， 在本实施例中，将感光鼓1和显影辊10之间的圆周速度比设置成 120% 。
首先，将说明作为显影剂调节构件的显影刮板7 。 本实施例中作为显影刮板的显影剂调节构件7被配置成保 持按压在显影辊10的外周面上。显影刮板7以允许保留粘附至每 单位面积的显影辊10的外周面上的量来调节显影辊10上的调色 剂。也就是说，显影剂调节构件7有利于形成预先设置的厚度的 均匀调色剂层。
为了调节允许保留粘附至显影辊10的调色剂的量，使调节 构件7在电位水平上不同于通过显影辊10和显影剂调节构件7之 间的间隙的调色剂主体。因此，在本实施例中，调节构件7的至 少与显影辊10上的调色剂接触的部分由导电材质制成；本实施 例的调节构件是金属构件、导电弹性构件或覆盖有导电表面层 的金属刮板等。
在本实施例中，通过图像形成设备100的主体组件100A的 CPU 60控制图像形成设备100所设置的电源设备(显影刮板偏压 电源设备107和显影偏压电源设备IIO)。
也就是说，C P U 6 0基于感光鼓1的圆周速度(图像承载构件 的圆周速度Sopc)和显影辊10的圆周速度(显影剂承载构件的圓 周速度Sdr)之间的差的绝对值S(S = |Sopc - Sdii)，来控制电源设 备107和110。也就是说，CPU60用作下面的部件该部件基于 圆周速度差的绝对值S,通过控制显影刮板偏压电源设备10 7和 显影偏压电源设备110,设置或切换施加于显影剂调节构件7的 电压(Vdb)和施加于显影辊10的电压(Vdr)之间的电位水平差V，<formula>formula see original document page 19</formula>
在本实施例中，为了应付各种打印介质，使图像形成设备 IOO能够以两种或更多种打印速度模式运行。
参考表3，在将本实施例的图像形成设备100的感光鼓1和 显影辊10之间的圆周速度比保持在120%时改变图像形成设备 IOO的打印速度的情况下，打印速度越低，则感光鼓l和显影辊 IO之间的圆周速度差的绝对值S越小。如上所述，圆周速度差 的绝对值S越小，则雾化可能越严重。因此，响应于圆周速度 差的绝对值S的变化，将电位水平差V，设置成预先设置的值之
更具体地，在电位水平差V，大于O(V， 〉 O)的情况下，执行 控制以使得随着圆周速度差的绝对值S减小，电位水平差V ，的
绝对值减小或者其极性反转。另一方面，在电位水平差v，不大
于o(v，《o)的情况下，执行控制以使得随着圆周速度差的绝 对值S减小，在保持极性与调色剂相同的情况下电位水平差V ，
的绝对值增大。
在本实施例中，使用固有可带电极性为负的调色剂。然而， 在使用固有可带电极性为正的调色剂的情况下，必须反转以上 给出的不等式中的不等号的方向。
也就是说，在本实施例中，控制Vdr和Vdb，以使得圓周速 度差的绝对值S越小，则在保持极性与显影剂(调色剂)相同的情 况下值Vdb相对于Vdr越大。
基于在雾化方面图像形成设备1 OO的劣化程度以及粘附至 显影辊10的调色剂的状态和量，来确定要选择表3中的哪 一控制 方法。也就是说，选择不必局限于表3所给出的这些方法；可以 根据图像形成操作所使用的图像形成设备、显影设备和显影剂 (调色剂)的特性更改选择。利用如上所述所选择的控制模式，不管感光鼓l和显影辊 IO之间的圆周速度差的绝对值如何，都可以形成高质量图像即 没有雾化的图像，而不使显影剂承载构件异常劣化。
表3
感光鼓 圆周速度 (mm/s)显影辊 圆周速度 (mm/s)圆周 速度比 (%)速度差 (mm/s)显影刮板 偏压 (V)显影辊 偏压 (V)电位差 (V)
铜版纸506012010-400-200-200
厚纸10012012020-300-200-100
普通纸20024012040-250-200-50
薄纸25030012050-150-20050
与带电调色剂的极性相同的极性的方向对应于该表从下 到上的方向。
表3中给出的控制模式选择是显影偏压保持(维持)稳定时 的例子。然而，显影偏压可以在图像形成设备不受图像浓度的 影响的范围内改变。表4给出的控制方法选择是显影偏压变化时 的例子。
表4
感光鼓 圆周速度 (mm/s)显影辊 圆周速度 (mm/s)圆周 速度比 (%)速度差 (mm/s)显影刮板 偏压 (V)显影辊 偏压 (V)电位差 (V)
铜版纸506012010-280-130-150
厚纸10012012020-250-150-100
普通纸20024012040-250-200-50
薄纸25030012050-220-25030与带电调色剂的极性相同的极性的方向对应于该表从下 到上的方向。
如上所述，在本实施例中，执行控制以使得随着圆周速度
差的绝对值s减小，电位水平差v，在保持极性与显影剂(调色剂)
相同的情况下增大。通过使用该控制方法，可以不间断地向显 影剂调节构件(显影刮板)供给电荷量大的显影剂(调色剂)，因 此，不管用户如何使用图像形成设备和使用该设备的环境如何， 都可以形成高质量图像即没有雾化的图像，而不使显影剂承载 构件过分劣化。
实施例3
在第二优选实施例的说明中，说明了通过基于圓周速度差 的绝对值S控制电位水平差V，，可以防止雾化图像的形成。该 方法是可以改善图像形成设备IOO在显影剂调节构件7(显影刮 板)的下游侧的显影辊10上的调色剂电荷量的分布的方法。由于 调色剂颗粒随机通过显影剂调节构件7和显影辊10之间的接触 面，因而该方法在由显影剂调节构件7所形成的调色剂层上的电 荷量的分布方面，通过电场来控制图像形成设备是有效的。然 而，如何使用图像形成设备和/或使用该设备的环境将可能影响 调色剂所带有的电荷量和/或调色剂所具有的电荷量。
因此，在本实施例中，为了不管如何使用设备和/或使用设 备的环境如何都能稳定图像形成设备的调色剂电荷量，在显影 辊10的转动方向上的显影剂调节构件7的上游侧的调色剂颗粒 的电荷量分布方面对该设备进行了改进。
图7示出本实施例的图 <象形成设备1 OO的结构。本实施例的 图像形成设备IOO的整体结构与第二优选实施例的图像形成设 备的整体结构相同，因此不再详细说明；建议使用第二优选实 施例的图像形成i殳备100的说明。然而，本实施例的图像形成设备100与第二优选实施例的 图像形成设备100的不同之处在于设置有供给辊偏压电源设备 112,其中，通过设备100的主体组件100A所设置的CPU 60—起 控制供给辊偏压电源设备112 、显影刮板偏压电源设备和显影偏 压电源设备。
参考图5，本发明的发明人所进行的研究证实了 当施加 于供给辊的电压(Vrs)相对于施加于显影辊的电压(Vdr)增大时， 在保持极性与调色剂相同的情况下，将供给辊12上电荷量较大 的调色剂颗粒选择性地提供给显影辊10 ，从而显影辊10上的调 色剂颗粒的电荷量分布在调色剂极性方向(本实施例中为负)上 显著移位。在本实施例下面的说明中，V表示施加于显影辊的 电压和施加于显影剂供给辊的电压之间的电位水平差(第一电 位水平差)(V = Vrs - Vdr),并且V，表示施加于显影刮板的电压 和施加于显影辊的电压之间的电位水平差(第二电位水平 差)(V， = Vdb國Vdr)。
表5示出本实施例中的控制的例子。
更具体地，在电位水平差V，大于O(V， > O)的情况下，执行 控制以使得随着圓周速度差的绝对值S减小，V ，的绝对值减小 或者其极性反转。
另一方面，在V，不大于O(V,《O)的情况下，执行控制以 使得随着圆周速度差的绝对值S减小，在保持极性与调色剂相
同的情况下v，的绝对值增大。
在v大于o(v 〉 o)的情况下，执行控制以使得随着圆周速度
差的绝对值s减小，v的绝对值减小或者其极性反转。另 一方面， 在电位水平差v不大于o(v < o)的情况下，执行控制以使得随 着圆周速度差的绝对值s减小，在保持极性与调色剂相同的情 况下电位水平差v的绝对值增大。在本实施例中，使用固有极性为负的调色剂。然而，可以使用固有极性为正的调色剂。在 使用固有极性为正的调色剂的情况下，以上给出的不等式中的 不等号的方向反转。
也就是说，在本实施例中，控制Vdr、 Vdb和Vrs，以使得 随着圆周速度差的绝对值S减小，Vdb和Vrs相对于Vdr在保持极 性与显影剂(调色剂)相同的情况下变大。
如上所述，执行控制以使得随着圆周速度差的绝对值S减 小，第一电位水平差V和第二电位水平差V，在保持极性与调色 剂相同的情况下增大。通过使用该控制方法，可以不间断地向 显影刮板7供给电荷量大的调色剂颗粒，因此，不管用户如何使 用设备和/或使用该设备的环境如何，都可以长时间形成高质量 图像即没有雾化的图像，而不使显影剂承载构件异常劣化。
表5示出用于控制第 一 电位水平差V和第二电位水平差V， 的方法的例子。基于在雾化方面图像形成设备1 OO的劣化程度以 及粘附至显影辊10的调色剂的状态和量，来确定要选择表5中的 哪一控制方法。也就是说，选择不必局限于表5给出的这些方法； 可以根据想要的图像形成操作所使用的图像形成设备、显影设 备和显影剂(调色剂)的特性来更改选择。
表5
感光鼓 圆周速度 (mm/s)显影辊 圆周速度 (mm/s)圆周 速度比 (%)速度差 (mm/s)供给辊 偏压 (V)显影辊 偏压 (V)显影刮板 偏压 (V)电位差 V电位差 V,
铜版纸506012010-500-150-350-350-200
厚纸10012012020-400-200-300-200-100
普通纸20024012040-200-200-2500-50
薄纸25030012050-200-250-2205030与带电调色剂的极性相同的极性的方向对应于该表/人下 到上的方向。
顺便提及，在上述优选实施例中，控制图像形成设备IOO 以使得感光鼓1和显影辊10之间的圓周速度比保持不变。然而， 这不是强制的。也就是说，通过向感光鼓1和显影辊10设置各自 的驱动电源，可以改变感光鼓1和显影辊10的圆周速度比。
此外，在以上所述的本发明的前述优选实施例中，图像形
成设备是所谓的接触显影式图像形成设备，即，使显影辊10和
感光鼓l相互接触的图像形成设备。然而，这些实施例不是旨在 限制本发明的范围。也就是说，本发明还可应用于所谓的非接
触显影式图像形成设备，即，使显影辊10和感光鼓1相互不接触
的图像形成设备。
尽管参考这里所公开的结构说明了本发明，但是不应局限 于所述的具体细节，并且本申请旨在覆盖这类修改或改变，只 要在所附权利要求书的改进目的内或所附权利要求书的范围内 即可。
权利要求
1.一种图像形成设备，包括图像承载构件，用于承载静电潜像；显影装置，其包括用于承载显影剂并且对在所述图像承载构件上形成的静电潜像进行显影的显影剂承载构件以及用于接触所述显影剂承载构件以将所述显影剂供给至所述显影剂承载构件的供给构件；以及控制装置，用于控制Vdr和Vrs，以使得随着S绝对值的减小，Vrs相对于Vdr在与所述显影剂的极性相同的极性的方向上增大，其中，S是所述图像承载构件的表面的圆周速度Sopc和所述显影剂承载构件的表面的圆周速度Sdr之间的差，Vrs是施加于所述供给构件的电压，Vdr是施加于所述显影剂承载构件的电压。
2. 根据权利要求l所述的图像形成设备，其特征在于，所 述显影装置能装配至所述图像形成设备的主体组件，并且能从 所述图像形成设备的主体组件拆卸下来。
3. 根据权利要求l所述的图像形成设备，其特征在于，至 少将所述图像承载构件和所述显影装置构成为能拆卸地装配至 所述图像形成设备的主体组件的单元。
4. 一种图像形成设备，包括 图像承载构件，用于承载静电潜像；显影装置，其包括用于承载显影剂并且对在所述图像承载 构件上形成的静电潜像进行显影的显影剂承载构件以及用于在 接触沉积在所述显影剂承载构件上的显影剂时调节所沉积的显 影剂的量的显影剂调节构件，其中，所述显影剂调节构件的至 少接触所述显影剂的部分由导电材料制成；以及控制装置，用于控制Vdr和Vdb,以使得随着S绝对值的减小，Vdb相对于Vdr在与所述显影剂的极性相同的极性的方向上 增大，其中，S是所述图像承载构件的表面的圆周速度S o p c和所 述显影剂承载构件的表面的圆周速度Sdr之间的差，Vdb是施加 于所述显影剂调节构件的电压，Vdr是施加于所述显影剂承载 构件的电压。
5. 根据权利要求4所述的图像形成设备，其特征在于，所 述显影装置能装配至所述图像形成设备的主体组件，并且能从 所述图像形成设备的主体组件拆卸下来。
6. 根据权利要求4所述的图像形成设备，其特征在于，至 少将所述图像承载构件和所述显影装置构成为能拆卸地装配至 所述图像形成设备的主体组件的单元。
7. —种图像形成设备，包括 图像承载构件，用于承载静电潜像；显影装置，其包括用于承载显影剂并且对在所述图像承载 构件上形成的静电潜像进行显影的显影剂承载构件、用于接触 所述显影剂承载构件以将所述显影剂供给至所述显影剂承载构 件的供给构件、以及用于在接触沉积在所述显影剂承载构件上 的显影剂时调节所沉积的显影剂的量的显影剂调节构件，其中， 所述显影剂调节构件的至少接触所述显影剂的部分由导电材料 制成；以及控制装置，用于控制Vdr、 Vdb和Vrs,以使得随着S绝对值 的减小，Vdb和Vrs相对于Vdr在与所述显影剂的极性相同的极 性的方向上增大，其中，S是所述图像承载构件的表面的圆周速度Sopc和所 述显影剂承载构件的表面的圆周速度Sdr之间的差，Vdb是施加 于所述显影剂调节构件的电压，Vrs是施加于所述供给构件的电压，Vdr是施加于所述显影剂承载构件的电压。
8. 根据权利要求7所述的图像形成设备，其特征在于，所 述显影装置能装配至所述图像形成设备的主体组件，并且能从 所述图像形成设备的主体组件拆卸下来。
9. 根据权利要求7所述的图像形成设备，其特征在于，至 少将所述图像承载构件和所述显影装置构成为能拆卸地装配至 所述图像形成设备的主体组件的单元。
全文摘要
一种图像形成设备，包括图像承载构件，用于承载静电潜像；显影装置，其包括用于承载显影剂并且对在所述图像承载构件上形成的静电潜像进行显影的显影剂承载构件以及用于接触所述显影剂承载构件以将所述显影剂供给至所述显影剂承载构件的供给构件；以及控制装置，用于控制Vdr和Vrs，以使得随着S绝对值的减小，Vrs相对于Vdr在与所述显影剂的极性相同的极性的方向上增大，其中，S是所述图像承载构件的表面的圆周速度Sopc和所述显影剂承载构件的表面的圆周速度Sdr之间的差，Vrs是施加于所述供给构件的电压，Vdr是施加于所述显影剂承载构件的电压。
文档编号G03G15/00GK101661239SQ200910168128
公开日2010年3月3日 申请日期2009年8月28日 优先权日2008年8月29日
发明者北村拓也, 松田考平, 长谷川秀明 申请人:佳能株式会社