图像形成设备和图像形成方法

图像形成设备和图像形成方法
【专利摘要】图像形成设备包括：转印部件，配置为紧靠着用于携带墨粉图像的图像载体以形成转印夹；和电源，配置为输出用于将图像载体上的墨粉图像转印到夹在转印夹中的记录介质上的偏压。该偏压包括用于以转印方向将墨粉图像从图像载体转印到记录介质上的第一电压和具有第一电压的相反极性的第二电压，交替地输出第一和第二电压。所述偏压的时间平均值设置为转印方向上的极性，且相对于所述偏压的最大值和最小值的中位数设置在转印方向侧中。
【专利说明】图像形成设备和图像形成方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及图像形成设备和图像形成方法。
【背景技术】
[0002]用于将在图像载体的表面上形成的墨粉图像转印到夹在转印夹中的记录介质的已知的图像形成设备在日本专利申请特开N0.2006-267486 (在下文中，专利文件I)中公开了。专利文件I中公开的图像形成设备通过已知的电子照相处理在用作图像载体的鼓形的光电元件的表面上形成墨粉图像。环形中间转印带(其是作为中间转印体的图像载体)紧靠着光电元件，且因此形成初级转印夹。在光电元件上形成的墨粉图像然后在初级转印夹中初级地转印到中间转印带上。作为转印部件的次级转印辊紧靠着中间转印带，且因此形成次级转印夹。在中间转印带的环的内部布置次级转印面对辊，且中间转印带夹在次级转印面对辊和次级转印辊之间。布置在环的内部的次级转移面对辊接地。从电源向在环的外部布置的次级转印辊施加次级转印偏压(电压)。以该方式，用于从次级转印面对辊向次级转印辊静电地转印墨粉图像的次级转印电场在次级转印面对辊和次级转印辊之间，即，在次级转印夹中形成。然后，在与中间转印带上的墨粉图像同步的操作定时，通过次级转印电场和夹压力的效应，将中间转印带上的墨粉图像次级地转印到馈入次级转印夹中的记录纸张上。
[0003]在这种结构中，当使用比如washi (日文报纸)的具有高纹理表面的记录纸张时，可以在图像中更容易地形成遵循表面的纹理的密度图形。因为足够量的墨粉没有转印到纸张表面的凹陷部分，且凹陷部分的图像密度变得比在凸出部分中的更薄，所以造成这些密度图形。响应于该问题，专利文件I中公开的图像形成设备被构造为除直流电压之外，还施加其中在交流电压之上叠加直流电压的叠加偏压作为次级转印偏压。在专利文件I中，通过施加这种次级转印偏压，与当施加仅由直流电压组成的次级转印偏压时相比抑制了密度图形的形成。
[0004]但是，本发明的发明人进行的实验显示，在上面描述的现有技术中，当以专利文件I中公开的方式施加次级转印偏压时，在与纸张表面的凹陷部分对应的位置处在图像中趋向于更容易形成多个白点。
[0005]本发明的目的是提供用于在记录介质表面的凹陷部分和凸出部分两者中获得足够的图像密度的同时，抑制白点的形成并实现高质量的图像的图像形成设备和图像形成方法。

【发明内容】

[0006]本发明的目的是至少部分地解决现有技术中的问题。
[0007]根据实施例，提供了图像形成设备，包括:转印部件，配置为紧靠着用于携带墨粉图像的图像载体以形成转印夹；和电源，配置为输出用于将图像载体上的墨粉图像转印到夹在转印夹中的记录介质上的偏压。该偏压包括用于在转印方向上将来自图像载体的墨粉图像转印到记录介质上的第一电压和具有第一电压的相反极性的第二电压，当图像载体上的墨粉图像转印到记录介质上时交替地输出第一电压和第二电压，且偏压的时间平均值在转印方向上设置为一极性，并相对于偏压的最大值和最小值之间的中位数设置在转移方向侧。
[0008]根据另一实施例，提供了图像形成方法，包括:当图像载体上的墨粉图像被转印到记录介质上时，从电源交替地输出第一电压和第二电压以将图像载体上的墨粉图像转印到夹在转印夹中的记录介质上，该转印夹由配置为紧靠着用于携带墨粉图像的图像载体的转印部件形成。第一电压用于在转印方向上将来自图像载体的墨粉图像转印到记录介质上，且第二电压具有第一电压的相反极性。包括第一电压和第二电压的电压的时间平均值设置为转印方向上的一极性，且相对于电压的最大值和最小值之间的中位数设置在转印方向侧。
[0009]本发明的上述和其它目的、特征、优点和技术及工业上的重要性将通过结合附图考虑时阅读本发明的当前优选实施例的详细说明而更好地理解。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1是用于解释根据本发明一个实施例的图像形成设备的一般结构的示意图；
[0011]图2是用于解释如图1所示的打印机中包括的用于K的图像形成单元的一般结构的不意图；
[0012]图3是用于解释如图1所示的图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的配置的示意图；
[0013]图4是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的另一配置的放大图；
[0014]图5是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的又一配置的放大图；
[0015]图6是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的又一配置的放大图；
[0016]图7是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的又一配置的放大图；
[0017]图8是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的又一配置的放大图；
[0018]图9是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的又一配置的放大图；
[0019]图10是次级转印夹的实例的配置的放大图；
[0020]图11是用于解释作为叠加偏压配置的电压的波形的波形图；
[0021]图12是图示实验中使用的观察实验设备的一般配置的示意图；
[0022]图13是图示在次级转印夹中在转印的早期的墨粉行为的放大示意图；
[0023]图14是图示在次级转印夹中在转印的中期的墨粉行为的放大示意图；
[0024]图15是图示次级转印夹中在转印的后期的墨粉行为的放大示意图；
[0025]图16是图示如图1所示的打印机的控制系统的配置的框图；[0026]图17是图示根据第一比较实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0027]图18是图示根据第一实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0028]图19是图示根据第二实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0029]图20是图示根据第三实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0030]图21是图示根据第四实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0031]图22是图示根据第五实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0032]图23是图示根据第六实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0033]图24是图示根据第七实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0034]图25是图示根据第八实例和第九实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的不意图；
[0035]图26是图示根据第十实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0036]图27是图示第一比较实例的效果的图表，且是图示在返回时间50的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0037]图28 是图示第一实例和第二实例的效果的图表，且是图示在返回时间40的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0038]图29是图示第四实例的效果的图表，且是图示在返回时间45的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0039]图30是图示第五实例的效果的图表，且是图示在返回时间40的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0040]图31是图示第六实例的效果的图表，且是图示在返回时间32的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0041]图32是图示第七实例的效果的图表，且是图示在返回时间16的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0042]图33是图示第八实例的效果的图表，且是图示在返回时间8的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0043]图34是图示第九实例的效果的图表，且是图示在返回时间4的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0044]图35是图示第十实例的效果的图表，且是图示在返回时间16的条件下在记录介质上的图像的评估的图表；
[0045]图36是图示IDmax和交流电分量的频率f之间的关系的曲线图；
[0046]图37是图示根据第十一实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0047]图38是图示第i一实例的效果的图表，且是图示当在返回时间12的条件下电源的容量大时记录介质上的图像的评估的图表；
[0048]图39是图示根据第十二实例的从电源输出的次级转印偏压的电压波形的示意图；
[0049]图40是图示第十二实例的效果的图表，且是图示当在返回时间12的条件下电源的容量小时记录介质上的图像的评估的图表；[0050]图41是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的又一配置的放大图；
[0051]图42是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的另一配置的放大图；
[0052]图43是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的又一配置的放大图；和
[0053]图44是图示图像形成设备中使用的电源和用于次级转印的电压供应的又一配置的放大图。
【具体实施方式】
[0054]作为具有本发明的应用的图像形成设备，以下将参考附图解释电子照相彩色打印机(在下文中，简单地称为“打印机”)的实施例。在该实施例中，比如具有相同功能或者具有相同形状的部件或组件的元件被以可以区分这种元件的程度分配相同的附图标记，且尽可能地省略其冗余说明。所谓的本领域技术人员应该易于在所附权利要求中指定的范围内改变或者修改本发明并实现另一实施例。这种改变和修改属于本发明的范围。以下说明仅是本发明的实例，且并不意在以任何方式限制本发明的范围。
[0055]图1是用于解释根据实施例的打印机的一般结构的示意图。在图1中，打印机包括用于以黄(Y)、洋红(M)、青(C)和黑(K)的各个颜色形成墨粉图像的四个图像形成单元1Y、1M、1C、1K，作为转印单元的转印单元30，光写入单元80，定影单元90，纸张馈送盒100，对准辊对101和用作控制单元的控制单元60。
[0056]除了不同颜色的Y墨粉、M墨粉、C墨粉和K墨粉分别用作图像形成材料之外，四个图像形成单元1Y、1M、1C和IK具有相同结构，且当它们的寿命结束时被替换。为使用用于形成K墨粉图像的图像形成单元IK作为示例进行解释，图像形成单元IK如图2所示包括:作为图像载体的鼓形的光电元件2K、鼓清洁装置3K、中和装置(未示出)、充电装置6K和显影装置8K。图像形成单元IK中的这些装置被封装在公共的外壳中，且被构造为集成地可从打印机主体移除，以使得可以一次性全部替换这些单元。
[0057]光电兀件2K包括鼓形的基底和在基底的表面上形成的有机感光层，并由未不出的驱动单元以图1中的顺时针方向旋转地驱动。充电装置6K通过使得充电偏压施加到的辊充电器7K接触或者接近光电元件2K而引起辊充电器7K和光电元件2K之间的放电，从而均匀地充电光电元件2K的表面。在打印机中，光电元件2K被均匀地充电到与墨粉的规则充电极性相同的负极性。更具体地，光电元件2K被均匀地充电到大约-650 [伏]。在本实施例中，使用作为在直流电压之上叠加的交流电压的充电偏压。棍充电器7K包括由金属制成的芯金属和覆盖芯金属的表面的由导电弹性材料制成的导电弹性层。代替使得比如辊充电器之类的充电部件接触或者接近光电元件2K，电充电器也可以用于充电。
[0058]由充电装置6K均匀地充电的光电元件2K的表面由从光写入单元80输出的激光束光学地扫描，并携带用于K的静电潜像。用于K的静电潜像的电势是大约-100[伏]。用于K的静电潜像由显影装置8K使用未示出的K墨粉显影，且变为K墨粉图像。K墨粉图像然后被初级地转印到作为中间转印体的中间转印带31上，该将在后面描述的中间转印体是带状的图像载体。[0059]提供鼓清洁装置3K以去除附加到通过初级转印处理(将在后面描述的初级转印夹)的光电元件2K的表面的转印剩余墨粉。鼓清洁装置3K包括旋转地驱动的清洁刷辊4K，和一端被支撑且另一自由端紧靠着光电元件2K的清洁叶片5K。鼓清洁装置3K使用旋转的清洁刷辊4K从光电元件2K的表面刮去转印剩余墨粉，并使用清洁叶片5K从光电元件2K的表面去除转印剩余墨粉。清洁叶片5K以计数器方向紧靠着光电元件2K以使得被支撑的一端在鼓的旋转方向上面对自由端的下游。
[0060]中和装置中和由鼓清洁装置3K清洁的光电元件2K上的剩余电势。通过执行中和，初始化光电元件2K的表面并准备好下一成像。
[0061]显影装置8K包括其中封装显影辊9K的显影装置12K，和用于搅动和传送未示出的K显影剂的显影剂传送单元13K。显影剂传送单元13K包括装有第一螺钉部件IOK的第一传送单元和装有第二螺钉部件IlK的第二传送单元。这些螺钉部件中的每一个包括其两端都由各个轴承在轴向上可旋转地支撑的转动轴部件，以及以螺旋形状从转动轴突出的螺旋叶片。
[0062]装有第一螺钉部件10K的第一传送单元和装有第二螺钉部件IlK的第二传送单元由分隔壁分隔。用于连通这些传送单元的连通开口在轴向上在螺钉的两端附近在分隔壁上形成第一螺钉部件IOK通过被旋转地驱动以旋转方向搅动由螺旋叶片保持的未示出的K显影剂，以在垂直于图2中的纸张表面的方向2从后侧向前侧传送K显影剂。因为要在之后解释的第一螺钉部件IOK和显影辊9Κ并行并彼此相对地布置，所以K显影剂的传送方向对应于显影辊9Κ的旋转的轴向。第一螺钉部件IOK然后在第一螺钉部件IOK的轴向上提供K显影剂到显影辊9Κ的表面。
[0063]在图2中第一螺钉部件的前端附近传送的K显影剂通过在图2中第一螺钉部件的前端附近的分隔壁上布置的连通开口，进入第二传送单元，并由第二螺钉部件IiK上的螺旋叶片保持。在旋转地驱动第二螺钉部件IlK时，K显影剂在第二螺钉部件IlK的旋转方向上被搅动的同时被从图2中的前侧向后侧传送。
[0064]在第二传送单元中，在外壳的底壁上布置未示出的墨粉浓度传感器以检测第二传送单元中K显影剂的K墨粉浓度。磁导率传感器用作K墨粉浓度传感器。因为K显影剂的磁导率，即，包含K墨粉和磁载体的所谓的二分量显影剂具有与K墨粉浓度的关联关系，所以磁导率传感器可以检测K墨粉浓度。
[0065]打印机包括未示出的用于Y、M、C、K的墨粉提供单元，用于向用于Y、M、C、K的显影装置中的各个第二壳体单元单独地提供Y、M、C、K颜色的墨粉。打印机中的控制单元60在控制单元60中包括的随机存取存储器(RAM)中存储作为各个墨粉浓度检测传感器的输出的目标电压的用于Y、M、C、K的Vtraf。当用于Y、M、C、K的每一墨粉浓度检测传感器的输出电压和用于Y、M、C、K的Vtarf之间的差超过预定电平时，控制单元60对于与该差对应的时间段驱动用于Y、M、C、K的墨粉提供单元。以该方式，将Y、M、C、K墨粉提供到用于Y、M、C、K的显影单元中的各个第二传送单元。
[0066]装在显影单元12K中的显影辊9K不仅面对第一螺钉部件10K，而且通过在外壳上形成的开口面对光电元件2K。显影辊9K包括由非磁性管制成并被旋转地驱动的管状的显影套筒，和显影套筒的内部布置并固定从而不随着套筒的旋转而旋转的磁体辊。通过从磁体辊引起的磁力，显影辊9K的表面携带由第一螺钉部件IOK提供的K显影剂，并在套筒旋转时将K显影剂提供到面对光电元件2K的显影区域。
[0067]将具有与墨粉相同极性的显影偏压施加到显影套筒，且该显影偏压具有高于光电元件2K上的静电潜像且低于均匀充电的光电元件2K的电势的电势。以该方式，用于静电地移动显影套筒上的K墨粉到静电潜像的显影电势在显影套筒和光电元件2K上的静电潜像之间产生。此外，在显影套筒和光电元件2K的裸露表面之间，产生用于将显影套筒的K墨粉移动到套筒的表面的非显影电势。通过显影电势和非显影电势的效应，显影套筒上的K墨粉被选择性地转印到光电元件2K上的静电潜像上，以将静电潜像显影为K墨粉图像。
[0068]在之前在图1中图示的用于Y、M、C的图像形成单元1Y、1M、1C中，以与用于K的图像形成单元IK同样的方式，在各个光电元件2Y、2M、2C上形成Y、M、C墨粉图像。
[0069]作为潜像写入单元的光写入单元80布置在图像形成单元1Y、1M、1C、IK之上。光写入单元80基于由比如个人计算机的外部装置传输的图像信息，使用从比如激光二极管之类的光源输出的激光束，光学地扫描光电兀件2Y、2M、2C、2K。通过该光学扫描,在各个光电元件2Y、2M、2C、2K上形成用于Y、M、C、K的静电潜像。具体地说，在通过以激光束照射的光电元件2Y的整个均匀地充电的表面的一部分处电势减小。以该方式，具有比其他部分(裸露表面)更小的电势的静电潜像形成为以激光照射的一部分。光写入单元80以经由多个光学透镜和反射镜从光源输出的激光束LI照射每一光电元件，同时使用由未示出的多边形马达旋转地驱动的多边形镜以主扫描方向偏振光束L。作为光写入单元80，也可以使用使用从LED阵列中的多个LED输出的发光二极管(LED)光的在光电元件2Y、2M、2C、2K上执行光写入的光写入单元。
[0070]用于在图1中的逆时针方向上移动延展的环形中间转印带31的转印单元30布置在图像形成单元1Y、1M、1C、1K之下。转印单元30包括驱动辊32，次级转印后表面辊33，清洁支承辊34，作为四个初级转印部件的初级转印辊35Y、35M、35C、35K，和作为转印部件的夹形成辊，和带清洁装置37以及作为图像载体的中间转印带31。
[0071]环形中间转印带31在中间转印带31的环的内部布置的驱动辊32、次级转印后表面辊33、清洁支承辊34和四个初级转印辊35Y、35M、35C、35K的两端延展。在该实施例中，中间转印带31由驱动辊32的旋转力驱动，从而以图1中的逆时针方向移动，该驱动辊32由未示出的驱动单元以图1中的逆时针方向旋转地驱动。
[0072]初级转印辊35Y、35M、35C、35K和各个光电元件2Y、2M、2C、2K夹着移动的中间转印带31。以该方式，形成在那里中间转印带31的前表面紧靠着光电元件2Y、2M、2C、2K的Y、M、C、K的初级转印夹。初级转印偏压由未示出的初级转印偏压电源施加到每一初级转印辊35Y、35M、35C、35K。以该方式，在各个光电元件2Y、2M、2C、2K上的Y、Μ、C、K的墨粉图像和各个初级转印辊35Y、35M、35C、35K之间形成转印电场。在用于Y的光电元件2Y的表面上形成的Y墨粉随着光电元件2Y旋转而进入用于Y的初级转印夹。通过转印电场和夹压力的效应，Y墨粉图像从光电元件Ti移动到中间转印带31，以被初级地转印。在其上初级地转印Y墨粉图像的中间转印带31然后顺序地通过用于M、C、K的初级转印夹。在光电元件2M、2C、2K上形成的M、C、K的墨粉图像顺序地叠加在要被初级地转印的Y墨粉图像之上。通过叠加初级转印，在中间转印带31上形成四个颜色的叠加的墨粉图像。
[0073]每一初级转印辊35Y、35M、35C、35K包括由金属制成的芯金属，和在芯金属的表面上固定的具有导电海绵层的弹性辊。布置初级转印辊35Y、35M、35C、35K以使得每一初级转印辊35Y、35M、35C、35K的轴向中心的位置在带的移动方向的下游侧上偏离光电元件2Y、2M、2C、2K中的相应的一个的轴向中心大约2.5毫米的距离。在打印机中，初级转印偏压通过恒流控制施加到每一初级转印辊35Y、35M、35C、35K。转印充电器或者转印刷可以代替初级转印辊35Y、35M、35C、35K用作初级转印部件。
[0074]转印单元30中的夹形成辊36布置在中间转印带31的环的外部，且与布置在环的内部的次级转印后表面辊33夹着中间转印带31。以该方式，形成在那里中间转印带31的ill表面和夹形成棍36彼此紧罪着的次级转印夹N。在图1和图2图不的实例中，夹形成棍36接地。作为电压的次级转印偏压从用于次级转印偏压的电源39施加到次级转印后表面辊33。以该方式，在次级转印后表面辊33和夹形成辊36之间形成次级转印电场，以使得具有负极性的墨粉以从次级转印后表面辊33向着夹形成辊36的方向静电地移动。
[0075]在其中存储纸张捆(其是要用作记录介质的多个记录纸张P的堆叠)的纸张馈送盒100布置在转印单元31下面。纸张馈送盒100具有紧靠着纸张捆中的顶部记录纸张P的纸张馈送辊100a，并在预定操作定时旋转地驱动纸张馈送辊IOOa以将记录纸张P馈送到纸张馈送通道中。对准辊对101布置在纸张馈送通道的端部附近。一旦从纸张馈送盒100馈送的记录纸张P夹在对准辊对101之间，对准辊对101就停止旋转。然后在由此夹着的记录纸张P在次级转印夹N中与在中间转印带31上形成的四个颜色的叠加的墨粉图像同步的操作定时再次开始旋转地驱动对准辊对101，且馈送记录纸张P到次级转印夹N中。通过次级转印电场和夹压力的效应，次级转印夹中的接近地附加到记录纸张P的中间转印带31上的四个颜色的叠加的墨粉图像被一起次级地转印到记录纸张P上，且与记录纸张P的白色一起形成全色墨粉图像。在以上面描述的方式在表面上形成全色墨粉图像之后记录纸张P通过次级转印夹N之后，记录纸张P从夹形成辊36和中间转印带31自剥离。
[0076]次级转印后表面辊33包括芯金属和覆盖芯金属的表面的基于导电丁腈橡胶(NBR)的橡胶层。夹形成辊36也包括芯金属，和覆盖芯金属的表面的基于NBR的橡胶层。
[0077]输出用于转印中间转印带31上的墨粉图像到夹在次级转印夹N之间的记录介质P上的电压(在下文中，称为“次级转印偏压”)的电源39配置为包括直流电源和交流电源，并输出其中在直流电压之上叠加交流电压的叠加的偏压作为次级转印偏压。在本实施例中，如图1所示，次级转印偏压施加到次级转印后表面辊33，且夹形成辊36接地。
[0078]用于提供次级转印偏压的配置不限于如图1所示的。从电源39输出的叠加的偏压可以施加到夹形成辊36，且次级转印后表面辊33可以接地，如图3所示。在这种配置中，切换直流电压的极性。换句话说，当叠加的偏压施加到次级转印后表面辊33时，如图1所示，在使用负极性的墨粉且夹形成辊接地时，使用与墨粉的极性相同的负极性的直流电压，且叠加的偏压的时间平均的电势设置为与墨粉的极性相同极性的负极性。
[0079]相对地，当在次级转印后表面辊33接地的同时叠加的偏压施加到夹形成辊时，如图3所示，使用作为墨粉的相反极性的正极性的直流电压，且叠加的偏压的时间平均的电势设置为墨粉的相反极性的正极性。
[0080]作为用于提供用作次级转印偏压的叠加的偏压的配置，直流电压可以从电源39施加到次级转印后表面辊33和夹形成辊36之一，且交流电压可以从电源39施加到另一个，如图4和图5所示，代替施加叠加的偏压到次级转印后表面辊33和夹形成辊36之一。
[0081]用于提供次级转印偏压的配置不限于以上所述的，且“直流电压+交流电压”和“直流电压”可以切换，且施加到辊之一，如图6和图7所示。在如图6所示的配置中，电源39在"直流电压+交流电压"和"直流电压"之间切换，且切换到的一个提供到次级转印后表面辊33。在如图7所示的配置中，电源39可以在〃直流电压+交流电压〃和〃直流电压"之间切换，且所选的一个可以提供到夹形成辊36。
[0082]作为用于提供次级转印偏压的配置，当“直流电压+交流电压”和“直流电压”切换时，"直流电压+交流电压"可以提供到辊之一，且“直流电压”可以提供到另一辊，且可以按照需要切换电压供应，如图8和图9所示。在如图8所示的配置中，“直流电压+交流电压”可以提供到次级转印后表面辊33，且直流电压可以提供到夹形成辊36。在如图9所示的配置中，“交流电压”可以提供到次级转印后表面辊33，且“直流电压+交流电压”可以提供到夹形成辊36。
[0083]以上面描述的方式，存在用于提供次级转印偏压到次级转印夹N的多个配置。作为用于实现这种配置的电源，可以基于用于电源的配置选择适当的电源供给，该电源包括可以提供“直流电压+交流电压”的电源，比如电源39，可以单独地提供“直流电压”和“交流电压”的电源，可以切换以在单个电源单元内施加“直流电压+交流电压”和“直流电压”的电源。用于次级转印偏压的电源39具有可以在用于仅输出直流电压的第一模式和用于输出其中在直流电压之上叠加交流电压的电压(叠加的电压)的第二模式之间切换的配置。在如图1和图3到图5所示的配置中，可以通过将交流电压的输出导通和断开来切换模式。在图6到图9图示的配置中，两个电源可以与比如继电器的开关单元一起使用，且可以通过选择性地切换这两个电源来切换模式。
[0084]例如，当使用具有较少纹理表面的记录纸张P (比如白纸)代替使用具有高纹理表面的记录纸张(比如草稿纸)时，因为将不形成遵循纹理的图形的任何密度图形，选择第一模式从而仅应用直流电压作为次级转印偏压。当使用具有高纹理表面的比如草稿纸之类的记录纸张P时，选择第二模式以使得输出直流电压之上叠加的交流电压作为次级转印偏压。换句话说，次级转印偏压可以基于要使用的记录纸张P的类型(记录纸张P的表面上纹理的程度)在第一模式和第二模式之间切换。
[0085]未转印到记录纸张P上的转印剩余墨粉附加到通过次级转印夹N的中间转印带31。紧靠着中间转印带31的前表面的带清洁装置37从带表面清洁转印剩余墨粉。在中间转印带31的环的内部布置的清洁支承辊34从环的内部支承由带清洁装置37执行的带清洁。
[0086]定影单元90布置在图1中的右侧，即，在记录纸张的传送方向上次级转印夹N的下游。在定影单元90中，在其中内在化比如卤素灯之类的热源的定影辊91和以给定压力紧靠着定影辊91的方式旋转的压力辊92之间形成定影夹。馈送到定影单元90中的记录纸张P被以携带未定影的墨粉图像的表面附于定影辊91的定向夹在定影夹中。墨粉图像中的墨粉由被加热和加压的效应软化，且定影全色图像。从定影单元90放出的记录纸张P通过后定影传送通道，且从该设备放出。
[0087]在该打印机中，在控制单元60中指定正常模式、高图像质量模式和高速模式。正常模式中的处理线速度(光电元件或者中间转印带的线速度)设置为大约280[mm/s]。在其中高图像质量优先于打印速度的高图像质量模式中，处理线速度设置得低于正常模式的速度。在其中打印速度优先于图像质量的高速模式中，处理线速度设置得高于正常模式的速度。基于在提供给打印机的操作面板50(参见图16)上、或者通过连接到打印机的个人计算机上的打印机属性菜单执行的用户按键操作切换正常模式、高图像质量模式和高速模式。
[0088]在该打印机中，当要形成单色图像时，转印单元30中的未示出的并支承用于Y、M、C的初级转印辊35Y、35M、35C的可往复支撑板移动以使得初级转印辊35Y、35M、35C移动远离各个光电元件2Y、2M、2C。以该方式，中间转印带31的前表面移动远离光电元件2Y、2M、2C，且中间转印带31保持紧靠着用于K的光电元件2K。在该布置中，在四个图像形成单元1Y、1M、1C、IK当中，仅驱动用于K的图像形成单元1K，以在光电元件2K上形成K墨粉图像。
[0089]在该打印机中，次级转印偏压中的直流分量是电压的时间平均值(V.)，即，在时间上平均的电压(时间平均值)Vave是直流分量的电压。电压的时间平均值V.是一个周期的电压波形除以一个周期的长度的积分。
[0090]在其中次级转印偏压施加到次级转印后表面辊33和夹形成辊36接地的打印机中，当次级转印偏压的极性是与墨粉相同极性的负时，负极性的墨粉在次级转印夹N中被从次级转印后表面辊33静电地推开并推向夹形成辊36。以该方式，中间转印带31的墨粉转印到记录纸张P上。相对地，当叠加的偏压的极性是墨粉的相反极性的正时，负极性的墨粉在次级转印夹N中被从夹形成辊36静电地吸引到次级转印后表面辊33。以该方式，转印到记录纸张P上的墨粉被吸引回到中间转印带31。
[0091]当使用具有高纹理表面的比如washi的记录纸张P时,可以在图像中更容易地形成遵循表面的纹理的密度图形。因此，在专利文件I中，施加其中交流电压之上叠加直流电压的叠加的偏压作为次级转印偏压，以及直流电压。
[0092]但是，基于某些实验，本发明人发现在这种配置中，在与纸张表面的凹陷部分对应的位置处在图像中趋向于更容易地形成多个白点。响应于这个问题，本发明人专注于进行关于白点的成因的某些研究，并找到以下描述的。图10是示意性地示出了次级转印夹N的实例的概念示意图。在图10中，中间转印带531由紧靠着中间转印带531的后表面的次级转印后表面辊533压在夹形成辊536上。通过该压力，形成次级转印夹N，其中中间转印带531和夹形成辊536的前表面紧靠彼此。中间转印带531上的墨粉图像被次级地转印到馈送到次级转印夹N中的记录纸张P上。用于次级地转印墨粉图像的次级转印偏压施加到如图10所示的两个辊之一，且另一辊接地。为转印墨粉图像到记录纸张P，转印偏压可以施加到辊的任何一个。以下解释其中次级转印偏压施加到次级转印后表面辊533和使用负极性的墨粉的实例。在这个实例中，为将次级转印夹N中的墨粉从次级转印后表面辊533 —侧移动到夹形成辊536 —侧，施加具有与墨粉相同极性的负极性的时间平均电势的叠加的偏压作为次级转印偏压。
[0093]图11是由施加到次级转印后表面辊533的叠加的偏压组成的次级转印偏压的波形的实例的示意图。在图11中，在时间上平均的电压(在下文中，称为“时间平均电压”)V.[伏]表示次级转印偏压的时间平均值。如图所示，由叠加的偏压组成的次级转印偏压遵循具有在返回方向侧的峰值和在转印方向侧的峰值的正弦波的形式，如图11所示。在这两个峰值当中，附加附图标记Vt的是在次级转印夹N中在使得墨粉从带移向夹形成辊536的方向上(在转印方向侧)的峰值电压(在下文中，称为“转印方向峰值电压Vt”)。在图11中，Vr是在使得墨粉从夹形成辊536侧向着带移回的方向(在返回方向侧)上的峰值(在下文中，称为返回峰值电压为使得墨粉在次级转印夹N中在带和记录纸张之间往复，也可以施加仅由交流电分量构成的交流电偏压代替图示的叠加的偏压。但是，交流电偏压可能仅使得墨粉往复，且仅交流电偏压不能转印墨粉到记录纸张P上。通过施加包括直流分量的叠加的偏压并使得作为叠加的偏压的时间平均值的时间平均电压Vave[伏]为与墨粉相同极性的负极性，墨粉可以从带一侧到记录纸张P侧相对地移动并在往复的同时被转印到记录纸张P上。
[0094]本发明人观察往复，并发现以下。当开始施加次级转印偏压时，仅在中间转印带531上的墨粉层的表面上存在的少量墨粉粒子开始与墨粉层分离，并移向记录纸张的表面的凹陷部分。但是，墨粉层中的大部分墨粉粒子保留在墨粉层中。与墨粉层分离的少量墨粉粒子进入记录纸张表面的凹陷部分，且当电场的方向反转时，该墨粉粒子从凹陷部分移回墨粉层。此时，返回的墨粉粒子与保留在墨粉层中的墨粉粒子碰撞，以减小墨粉粒子到墨粉层(或者到记录纸张)的附着力。当电场再次反转到向着记录纸张P的方向时，大量墨粉粒子与墨粉层分离，且移向记录纸张表面的凹陷部分。已经发现，通过重复这一系列行为，与墨粉层分离且进入记录纸张表面的凹陷部分的墨粉粒子的数目增加，且足够量的墨粉粒子转印到凹陷部分上。
[0095]在墨粉粒子以上面描述的方式往复的配置中，除非如图11所示的返回峰值电压I设置为稍微高，否则进入记录纸张表面的凹陷部分的墨粉粒子不能被充分地吸引回到带的墨粉层，且图像密度在凹陷部分中可能不足。此外，除非次级转印偏压的时间平均值V.[伏]设置得稍微高，否则足够量的墨粉不能转印到记录纸张表面的凸出部分上，且图像密度在凸出部分中可能不足。为实现记录纸张表面的凸出部分和凹陷部分两者上的足够的图像密度，返回峰值电压\和转印方向峰值电压Vt之间的电压(其是最大电压和最小电压之间的宽度)(在下文中，称为“峰值到峰值电压”)Vpp需要设置为相对高的电压，以使得时间平均值Vave[伏]和返回峰值电压I两者变得稍微高。转印方向峰值电压Vt然后将自然地设置为相对高的电压。转印方向峰值电压Vt对应于接地的夹形成辊536的电势和次级转印偏压施加到的次级转印后表面辊533的电势之间的最大差值。因此，当使得转印方向峰值电压Vt是较高电平时，在这些辊之间可能更容易出现放电。具体来说，可能在中间转印带和记录纸张表面的凹陷部分之间形成的非常小的空间中更容易出现放电，且在与凹陷部分对应的图像的部分中可能更容易形成白点。发现到，通过设置峰值到峰值电压Vpp为相对高的电压以在记录纸张表面的凸出部分和凹陷部分两者中实现足够的图像密度，在与记录纸张表面的凹陷部分对应的图像的部分中更容易形成白点。
[0096]现在将详细说明由发明人进行的观察实验。
[0097]为观察次级转印夹N中的墨粉行为，发明人制造了特殊观察实验设备。图12是观察实验设备的结构的一般示意图。该观察实验设备包括透明基底210、显影单元231、Z轴台220、照明241、显微镜242、高速相机243和个人计算机244。透明基底210包括玻璃板211、在玻璃板211下形成并由铟锡氧化物(ΙΤ0 )制成的透明电极212和覆盖透明电极212并由透明材料制成的透明绝缘层213。透明基底210由未示出的基底支撑支撑在预定高度。基底支撑被构造为可由未示出的移动机制在图12中的垂直和水平方向上移动。在图示的布置中，透明基底210位于在其上放置金属板215的Z轴台220之上。但是，透明基底210可以通过移动基底支撑直接移动到由Z轴台220布置的显影单元231之上。透明基底210上的透明电极212连接到固定到基底支撑的电极，与这些电极接地。[0098]显影单元231具有与根据该实施例的打印机中包括的显影单元相同的结构，且包括螺钉部件232、显影辊233和刮片234。在由电源235施加显影偏压的同时旋转地驱动显影辊233。
[0099]当基底支撑移动从而以给定速度将透明基底210移动到直接在显影单元231之上且以在其间的给定间隙面对显影辊233的位置时，显影辊233上的墨粉转印到透明基底210中的透明电极212上。以该方式，具有给定厚度的墨粉层216在透明基底210中的透明电极212上形成。墨粉层216的每单位面积附着的墨粉量可以基于显影剂中的墨粉浓度、墨粉中的电荷量、显影偏压、在透明基底210和显影辊233之间形成的间隙、透明基底210的移动速度和显影辊233的旋转速度调整。
[0100]在其上形成墨粉层216的透明基底210平行地移动到面对记录纸张214的位置，该记录纸张214以导电粘合剂粘在平面金属板215上。金属板215放置在具有未示出的重量传感器的基底221上，且基底221放置在Z轴台220上。金属板215连接到电压放大器217。波形发生器218输入由直流电压和交流电压组成的转印偏压到电压放大器217，且由电压放大器217放大的转印偏压施加到金属板215。当通过控制Z轴台220的驱动抬起金属板215时,开始使得记录纸张214与墨粉层216接触。当进一步抬起金属板215时,施加到墨粉层216的压力增加。然后当重量传感器的输出达到给定程度时施加控制以停止抬起金属板215。在压力处于给定程度的同时，转印偏压施加到金属板215，且然后观察墨粉行为。在观察墨粉行为之后，执行控制以驱动Z轴台220以降下金属板215，且记录纸张214与透明基底210分开。此时，墨粉层216已经被转印到记录纸张214上。
[0101]使用透明基底210上布置的显微镜242和高速相机243观察墨粉行为。因为透明基底210由每一层由透明材料制成的玻璃板211、透明电极212和透明绝缘层213制成，可以从上面通过透明基底210观察到位于透明基底210下的墨粉的行为。
[0102]作为显微镜242，使用具有由Keyence公司制造的变焦镜头VH-Z75的显微镜。作为高速相机243，使用由Photoron有限公司制造的FASTCAM-MAX120KC。个人计算机244控制由Photoron有限公司制造的FASTCAM-MAX120KC的驱动。显微镜242和高速相机243由未示出的相机支撑支撑。相机支撑构造为允许调整显微镜242的焦点。
[0103]以以下将要描述的方式捕获透明基底210上墨粉的行为。首先，使用照明241以照明光照射要遵守墨粉行为的位置，且调整显微镜242的焦点。转印偏压然后被施加到金属板215从而将附加到透明基底210的底面的墨粉层216中的墨粉移动到记录纸张214。然后由闻速相机243捕获此时的墨粉行为。
[0104]因为用于转印墨粉到记录纸张上的转印夹的结构在如图12所示的观察实验设备和根据实施例的打印机之间不同，所以虽然使用相同转印偏压，作用于墨粉的转印电场也变得不同。为检查用于观察的适当条件，该发明人使用观察实验设备检查用于在凹陷部分中实现高密度再现性的转印偏压的条件。作为记录纸张214，使用由NBS Ricoh有限公司制造的FC washi类型“Sazanami”。作为墨粉，使用与少量K墨粉混合的具有6.8[微米]的平均粒子直径的Y墨粉。因为观察实验设备具有其中转印偏压施加到记录纸张(Sazanami)的后表面的配置，所以用于使墨粉能够转印到记录纸张上的转印偏压的极性与在根据实施例的打印机中使用的极性相反(换句话说，正极性)。作为叠加的偏压(其作为次级转印偏压)的交流分量，使用具有正弦波波形的交流电。交流分量的频率f设置为1000 [赫兹]，直流分量(在该实例中，与时间平均值V.对应)设置为200 [伏]，峰值到峰值电压Vpp设置为1000 [伏]，且墨粉层216以0.4到0.5[mg/cm2]的附着墨粉量转印到记录纸张214上。结果，可以在“Sazanami”的表面的凹陷部分上实现足够的图像密度。
[0105]此时，将显微镜242的焦点调节到透明基底210中的墨粉层216，且捕获墨粉行为。然后观察到以下现象。在由于由转印偏压的交流分量产生的交流电场而来自墨粉层216的墨粉粒子在透明基底210和记录纸张214之间往复时，当往复的数目增加时，往复的墨粉粒子的量也增加。
[0106]具体地说，在转印夹中，每次达到次级转印偏压的交流分量的一个周期(Ι/f)，交流电场作用于墨粉粒子一次，以使得墨粉粒子在透明基底210和记录纸张214之间往复一次。在第一个周期中，如图13所示，仅位于墨粉层216的表面上的墨粉粒子与该层分开。在墨粉粒子进入记录纸张214的凹陷部分之后，如图14所示墨粉粒子返回到墨粉层216。此时，返回墨粉粒子与墨粉层216中的墨粉粒子碰撞。以该方式，后一墨粉粒子对墨粉层216或者对透明基底210的附着力减小。以同样方式，在下一个周期中，如图15所示，与在前一个周期中相比更大量的墨粉粒子与墨粉层216分开。在进入记录纸张214的凹陷部分之后，墨粉粒子再次返回到墨粉层216。此时，返回墨粉粒子与仍然留在墨粉层216中的墨粉粒子碰撞，并减小后一墨粉粒子对墨粉层216或者透明基底210的附着力。以同样方式，在下一个周期中，与前一个周期相比进一步更大量的墨粉粒子与墨粉层216分开。以上面描述的方式，每次墨粉粒子往复，墨粉粒子的数目增加。发明人发现，到经过夹通过实践的时亥Ij (到在观察实验设备中经过等效于夹通过实践的时间时的时刻)，足够量的墨粉被转印到记录纸张P的凹陷部分上。
[0107]然后在直流电压(在该实例中，与时间平均值Vave对应)设置为200 [伏]和一个周期中偏压的正端和负端之间的峰值到峰值电压Vpp (在该实例中，返回侧和转印方向)设置为800[伏]的条件下捕获墨粉行为。然后观察到以下现象。仅墨粉层216中的表面上的墨粉粒子与该层分开，并在第一个周期中进入记录纸张P的凹陷部分。但是，进入凹陷部分的墨粉粒子保留在凹陷部分中而不返回到墨粉层216。当下一个周期到达时，新与墨粉层216分离并进入记录纸张P的凹陷部分的墨粉粒子的量非常小。因此，到经过夹通过时间的时刻，仅少量墨粉粒子转印到记录纸张P的凹陷部分上。
[0108]本发明人进行另一观察实验，并发现返回峰值电压Vr的电平(在该返回峰值电压Vr的电平，在第一个周期中从墨粉层216行进到记录纸张P的凹陷部分中的墨粉粒子可以被吸引回到墨粉层216)取决于透明基底210的每一区域附着的墨粉的量。换句话说，当透明基底210上附着的墨粉的量增加时，记录纸张214的凹陷部分中的墨粉粒子可以被吸引回到墨粉层216的返回峰值电压\应当更高。
[0109]现在将解释打印机的特征结构。
[0110]图16是图示如图1所示的打印机中包括的控制系统的一部分的框图。在图16中，作为转印偏压输出单元的一部分的控制单元60包括作为计算单元的中央处理单元(CPU)60a，作为非易失性存储器的随机存取存储器(RAM) 60c，作为临时存储单元的只读存储器(R0M)60b和闪存存储器60d。各种装置和传感器电连接到管理整个打印机的控制的控制单元60。但是，在图16中，仅图示了与打印机的特征结构有关的装置。
[0111]初级转印电源81 (Y、M、C、K)输出要施加到初级转印辊35Y、35M、35C、35K的初级转印偏压。用于次级转印的电源39输出要提供到次级转印夹N的次级转印偏压。在本实施例中，电源39输出要施加到次级转印后表面辊33的次级转印偏压。电源39与控制单元60 —起构成转印偏压输出单元。操作面板50包括未示出的触摸板和多个按钮，且可以在触摸板屏幕上显示图像，并具有接收由操作者执行的经由触摸板或者按钮做出的输入操作，和传输由此输入的信息的到控制单元60功能。操作面板50可以基于从控制单元60接收到的控制信号将图像显示到触摸板上。
[0112]在本发明中，次级转印偏压的交流分量的电压的时间平均值(Vave)在转印方向上比交流分量的最大电压和最小电压之间的中位数电压Vtjff (最大电压和最小电压之间的中位数)更大是必要的。为实现这种电压，需要做出在相对于交流分量的中位数电压Vtjff返回方向上具有比在转印方向上更小的面积的波形。时间平均值是电压的时间平均值，且是一个周期上的电压波形除以一个周期的长度的积分。
[0113]用于实现这种波形的可能的方法是使得返回方向电压的上升和下降的梯度大于转印方向电压的上升和下降的梯度，例如，如图17所示。作为用于表示中位数电压Vtjff和电压的时间平均值Vave之间的关系的值，返回时间[%]定义为由中位数电压Vtjff的返回侧上的面积占据的整个交流电波形的比率。
[0114]现在将解释由发明人进行的实验和根据实施例的打印机的更多特征结构。
[0115]第一实验
[0116]发明人准备了具有与根据实施例的打印机相同结构的打印测试器。使用该打印机，发明人在以以下描述的方式设置每一装置之后进行了各种打印测试。
[0117]-作为每一光电元件和中间转印带31的线速度的处理线速度:173[mm/s]
[0118]-次级转印偏压的交流分量的频率f:频率是500 [赫兹]
[0119]-记录纸张P:由Tokushu造纸有限公司制造的Leathac66 (产品名称)，175公斤纸张(每一以788毫米乘以1091毫米的大小的1000张的重量)
[0120]Leathac66是具有比“Sazanami”更有纹理的表面的纸张。纸张表面上凹陷部分的深度最大是大约100 [微米]。通过在彼此之上叠加纯色M图像和纯色C图像而获得的纯蓝色图像在次级转印偏压的各种条件下输出到Leathac66上。使用各种峰值到峰值电压Vpp和时间平均值Vave输出的纯蓝色图像如图28到图35所示。在这些图表中，白色圆形和黑色圆形两者都表示为白色圆形，正方形和三角形两者都表示为三角形，且十字表示为用于凹陷部分和凸出部分两者的十字。
[0121]在10摄氏度的温度/15%的湿度的环境中进行测试。
[0122]作为偏压施加单元的电源39，函数产生器(由Yokogawa电气公司制造的FG300)用于产生波形，且使用放大器(Trek高压放大器型号10/40)将波形放大1000倍并施加到如图10所示的次级转印后表面辊533。
[0123]第一比较实例
[0124]现有的正弦波用作图11中解释的交流分量，且在图17中图示了比较实例的波形。在第一比较实例中，返回时间设置为50%，且图27中图示了效果。在如图17所示的全部峰值到峰值电压Vpp和时间平均值V.中，中位数电压Voff=交流分量的时间平均值V_。
[0125]第一实例
[0126]在交流分量中，返回方向电压的上升和下降的梯度设置得小于转印方向电压的上升和下降的梯度。换句话说，交流分量设置为A>B，其中A是转印方向时间(其是在转印方向上比中位数电压Vtjff更大的电压的输出时间)，且B是返回时间(其是在转印方向的相反极性上比中位数电压Vtjff更大的电压的输出时间)。图18中图示了此时的波形。返回时间然后设置为40%,且图28中图示了效果。
[0127]在图28中，
[0128]峰值到峰值电压Vpp=12千伏，且
[0129]电压的时间平均值Vave=_5.4千伏，
[0130]交流分量的中位数电压￥。?=_4.0千伏。
[0131]第二实例
[0132]在交流分量中，返回方向电压的上升和下降的梯度设置得小于转印方向电压的上升和下降的梯度。此时，在输出电压的波形中满足t2>ti，其中h是电压从转印方向峰值电压转变为中位数电压Vtjff的时间，且t2是其中电压从中位数电压Vtjff转变为在转印方向电压的相反极性的峰值电压的时间。图19中图示了此时的波形。返回比率设置为40%。图28中图示了效果。以该方式，电压的时间平均值Vave可能设置地在转印方向上比最大电压和最小电压之间的中位数电压Vtjff更大。
[0133]第三实例
[0134]用于做出相对于交流分量的中位数电压Vtjff在返回方向上具有比在转印方向上更小的面积的波形的另一方法是使得返回时间B比转印方向时间A更短，如图20所示。以该方式，可以使得返回时间B小于转印方向时间A。
.[0135]第四实例
[0136]在交流分量中，使得返回时间B比转印方向时间A更短。图21中图示了此时的波形。返回时间设置为45%。图29中图示了效果。
[0137]第五实例
[0138]在交流分量中，使得返回时间B比转印方向时间A更短。图22中图示了此时的波形。返回时间设置为40%。图30中图示了效果。
[0139]第六实例
[0140]在交流分量中，使得返回时间B比转印方向时间A更短。图23中图示了此时的波形。返回时间设置为32%。图31中图示了效果。
[0141]第七实例
[0142]在交流分量中，使得返回时间B比转印方向时间A更短。图24中图示了此时的波形。返回时间设置为16%。图32中图示了效果。
[0143]第八实例
[0144]在交流分量中，使得返回时间B比转印方向时间A更短。图25中图示了此时的波形。返回时间设置为8%。图33中图示了效果。
[0145]第九实例
[0146]在交流分量中，使得返回时间B比转印方向时间A更短。因为此时的波形与如图25所示的波形相同，省略波形的叙述。返回时间设置为4%。图34中图示了效果。
[0147]第十实例
[0148]在交流分量中，使得返回时间B比转印方向时间A更短，且波形是圆的。图26中图示了此时的波形。返回时间设置为16%。图35中图示了效果。
[0149]在图35中，
[0150]峰值到峰值电压Vpp=12千伏，且
[0151]电压的时间平均值Vave=_5.4千伏，
[0152]中位数电压Vtjff=I 4千伏。
[0153]第二实验
[0154]本发明人搜寻用于允许进入纸张表面的凹陷部分的墨粉有效地返回到次级转印夹N中的带的最小上升时间h。具体地说，在返回时间比率=50[%]的条件下，次级转印偏压的交流分量的频率f按照需要改变，且测量凹陷部分上纯蓝色图像的图像密度。图36中图中由实验获得的凹陷部分的IDmax和交流分量的频率f之间的关系。
[0155]第三实验
[0156]在交流分量Vpp的峰值到峰值电压=2500[伏]，作为中位数电压的偏移电压Voff=-SOO [伏]，且返回时间比率=20 [%]的条件下，纯蓝色图像输出到白纸，同时在频率f和处理线速度V的每一条件下，改变交流分量的频率f和处理线速度V。然后可视地观察输出的纯色图像。然后评估可能由次级转印夹N中的交流电场引起的图像密度不均匀性(间距不均匀性)的存在。当在频率f的条件保持相同的同时处理线速度V增大时，更容易出现间距不均匀性。当在处理线速度V的条件保持相同的同时频率f降低时，更容易出现间距不均匀性。
[0157]这些结果提出除非墨粉在中间转印带和次级转印夹N中纸张表面的凹陷部分之间往复至少一定次数(在下文中，称为夹内往复计数N)，否则可能出现间距不均匀性。
[0158]在处理线速度v=282 [mm/s]且频率f=400 [赫兹]的条件下，没有观察到间距不均匀性。
[0159]在处理线速度V=282[mm/s]且频率f=300 [赫兹]的条件下，观察到间距不均匀性。
[0160]作为带的移动方向上次级转印夹N的长度的次级转印夹N的宽度d是3毫米。因此，在没有观察到间距不均匀性的条件下夹内往复计数N可能被计算为(3[毫米]X 400 [赫兹]/282 [mm/s])=大约4次，且其是避免间距不均匀性的最小值。换句话说，其是最小的夹内往复计数。
[0161]在处理线速度v=141 [mm/s]且频率f=200 [赫兹]的条件下，没有观察到间距不均匀性。
[0162]但是，在处理线速度v=141 [mm/s]且频率f=100[赫兹]的条件下，观察到间距不均匀性。在处理线速度v=141 [mm/s]且频率f=200[Hz]的条件下，以与处理线速度v=282 [mm/s]且频率f=400 [赫兹]的条件同样的方式，
[0163]夹内往复计数N可以被计算为(3[毫米]X200[赫兹]/141 [mm/s])=大约4次。因此，可以说，通过提供最小条件“频率f> (4/d)Xv”，可以获得没有间距不均匀性的图像。
[0164]因此，在根据实施例的打印机中，用于次级转印的电源39配置为输出满足关系“f>(4/d) Xv”的交流分量。为满足这种条件，该打印机包括作为未示出的信息获得单元和通信单元的、用于获得经由通信从外部接收的打印机驱动设置信息的操作面板50，并识别在基于由此获得的信息执行打印操作时要使用高速模式、正常模式和低速模式中的哪个。基于识别的结果，控制单元60识别处理线速度V。换句话说，在该实施例中，在控制单元60中预先存储与高速模式、正常模式和低速模式对应的不同处理线速度V，且控制单元60识别当选择模式之一时的处理线速度V。换句话说，控制单元60用作基于由操作面板50执行的获得结果而改变直流分量的预设目标输出电流的改变单元。
[0165]第四实验
[0166]在次级转印夹N中，除非某个程度的转印电流流入记录纸张P中，否则不能很好地转印墨粉。此外，自然地，转印电流流入厚纸比流入具有规则厚度的记录纸张更难。优选地，墨粉附着于具有规则厚度的washi且具有更大厚度的washi两者中的纸张表面的凸出部分和凹陷部分两者。进行第四实验以检查用于实现该目标的次级转印偏压的有益的控制。
[0167]作为用于次级转印的电源39，本发明人使用施加恒压控制到交流分量的峰值到峰值Vpp和偏移电压(中位数电压)Voff且然后输出交流分量的电源。其他各种条件如下。
[0168]-处理线速度v=282 [mm/s]
[0169]-记录纸张:leathac66175_公斤纸张
[0170]-测试图像:A4大小的纯黑色图像
[0171]-返回时间比率=40[%]
[0172]-偏移电压Vtjff:800 [伏]到 1800 [伏]
[0173]-峰值到峰值电压Vpp:3[千伏]到8[千伏]
[0174]-频率f=500 [赫兹]
[0175]在这个条件下，本发明人以以下将要描述的方式评估输出到纸张表面的凹陷部分的纯黑色图像的图像密度。
[0176]-等级5:凹陷部分被墨粉完全填满。
[0177]-等级4:凹陷部分几乎被墨粉完全填满，但是在凹陷部分的较深部分中略微地示出初始纸张表面。
[0178]-等级3:在凹陷部分的较深部分中明显地示出初始纸张表面。
[0179]-等级2:比等级3更差，但是比以下将要描述的等级I更好。
[0180]-等级1:墨粉没有附着于凹陷部分。
[0181]本发明人以以下将要描述的方式评估纸张表面的凸出部分上的纯黑色图像的图
像密度。
[0182]-等级5:实现高图像密度而没有任何密度不均匀性。
[0183]-等级4:观察到略微的密度不均匀性，但是即使在较低密度部分中也实现没有任何问题的图像密度。
[0184]-等级3:观察到密度不均匀性，且较低密度部分中图像密度的不足超过可接受的水平。
[0185]-等级2:比等级3更差，但是比以下将要描述的等级I更好。
[0186]-等级1:图像密度完全不足。
[0187]本发明人以以下将要描述的方式概述凹陷部分上的图像密度评估评价和凸出部分上的图像密度评估结果。
[0188]-黑色圆形:凹陷部分和凸出部分两者上的图像密度评估结果是等级5或更高。
[0189]-白色圆形:凹陷部分和凸出部分两者上的图像密度评估结果是等级4或更高。[0190]-正方形:仅凹陷部分上的图像密度评估结果是等级3或更低。
[0191]-三角形:仅凸出部分上的图像密度评估结果是等级3或更低。
[0192]-十字:凹陷部分和凸出部分两者上的图像密度评估结果是等级3或更低。
[0193]本发明人在将记录纸张P从Leathac66175_公斤纸张替换为具有更大厚度的Leathac66215-公斤纸张之后进行相同实验。对于偏移电压(中位数电压)Vtjff和峰值到峰值电压Vpp的组合,本发明人从实验中使用的全部组合中，提取关于Leathac66 (175-公斤纸张)和Leathac66 (215-公斤纸张)两者实现黑色圆形(凹陷部分和凸出部分两者上图像密度评估结果是等级5或更高)或者白色圆形(凹陷部分和凸出部分两者上图像密度评估结果是等级4或更高)的结果的组合。结果，没有组合可以实现两个类型的纸张上黑色圆形的结果。在两个类型的纸张上实现白色圆形的结果的组合是Vpp=6[千伏]和偏移电压Vtjff=-1100±100[伏](中位数 ±9%)。
[0194]第五实验
[0195]作为用于次级转印的电源39，本发明人使用对每一偏移电压(中位数电压)Vtjff施加恒流控制的电源。目标输出电流(偏移电流Itjff)设置为-30微安到-60微安。对于其他条件，在进行实验时 使用与第四实验相同的条件。
[0196]作为凹陷部分和凸出部分两者上的图像密度评估结果，实现等级5或者较高(黑色圆形)的结果的Vpp和偏移电流Itjff的组合是Vpp=7千伏且1。《=_42.5±7.5[微安](中位数±18%)。在两个类型的纸张上实现白色圆形的结果的组合是Vpp=7千伏且偏移电流1ff=-47.5±12.5 [微安](中位数 ±26%)。
[0197]在第四实验中，如上所述，没有在两个类型的纸张上实现黑色圆形的结果的组合。相对地，在第五实验中，存在在两个类型的纸张上实现黑色圆形的结果的组合。此外，集中于实现白色圆形的结果的组合，在第四实验中，偏移电压Vtjff=-1lOOilOO[伏](中位数±9%)。相对地，在第五实验中，Vpp=7千伏且偏移电流1。?=-47.5±12.5[微安](中位数±26%)。明显地，后者从中位数的范围更宽。这些实验结果指示，当恒流控制施加到次级转印偏压的直流分量时，与当恒压控制施加到直流分量时相比，可以在可以支持厚纸以及具有规则厚度的纸张的控制目标中保证更大的容差。
[0198]因此，在输出直流分量之前施加恒流控制到直流分量的电源用作根据实施例的打印机中用于次级转印的电源39。用于次级转印的电源39也配置为在输出交流分量之前施加恒流控制到峰值到峰值电流。以该方式，无论环境如何变化，峰值到峰值电流Ipp可以保持恒定，以使得可以可靠地产生有效的返回峰值电流或者发送峰值电流。
[0199]基于这些实验的结果，如第一比较实例和第一实施例之间的比较指示的，当次级转印偏压的时间平均值Vave在转印方向上比作为次级转印偏压的最大电压和最小电压之间的中位数的中位数电压Vtjff更大时，到纹理的记录纸张上的可转印性的有效范围显著地改进。因为有效范围更宽，即使比如纸张类型、图像图形和使用环境之类的各种参数改变时，在记录介质表面的凹陷部分和凸出部分两者上也实现了足够的图像密度，且可以避免白点的形成。以该方式，可以实现高质量图像。
[0200]因为仅可以增加时间平均值V.而不增加转印方向峰值电压Vt (其可能是放电的原因)，同时保证必要的返回峰值电压 '，在转印方向上比中位数电压Vtjff更大的时间平均值Vave假定为有效。[0201]基于第一到第七实施例的结果，通过使得返回时间比转印时间更短，可以进一步减小返回时间。因此，可以实现更好的图像。换句话说，可以通过设置电源39的输出以使得建立A>B来实现更好的图像，其中A是相对于中位数电压Vtjff在转印方向侧上电压的输出时间，且B是相对于中位数电压Vtjff在极性相反侧上电压的输出时间。
[0202]此外，基于第八实施例的结果，当返回时间过分短时(尽管比正弦波更宽)，有效范围也减小。因此，期望设置电源39的输出以使得满足0.10〈X〈0.40，其中次级转印偏压的电压是X且X的范围是X=B/ (A+B)。
[0203]基于指示第二实验的结果的图36，当频率超过15000Hz时凹陷部分的图像密度(ID)突然下降。假定因为返回时间过短，墨粉不往复。因为在频率15000Hz的返回时间是
0.033米/秒，优选地设置电源39的输出以使得期间施加以转印方向电压的相反极性的电压的时间在次级转印偏压中至少是0.03米/秒或者更长。
[0204]当交流(AC)转印电压施加到次级转印夹N (次级转印单元)作为次级转印偏压时，例如，受控的电压施加到次级转印后表面辊33的芯金属。但是，实际上，因为电压施加的目的是产生次级转印夹N中的电势差，简单地通过控制次级转印后表面辊33的芯金属的电势，当次级转印后表面辊33的电阻层(例如，由橡胶或者海绵制成的树脂部分)的电阻改变时将不在次级转印夹N (次级转印单元)中产生所需的电势差。
[0205]响应于这个问题，恒定电流提供到次级转印夹N而不提供到记录纸张P(或者可能向记录纸张提供)，且基于需要的电压测量次级转印夹N (次级转印后表面辊33、中间转印带31、夹形成辊36)的电阻。然后施加基于测量值的AC转印电压。以该方式，可以总是在次级转印夹N (次级转印单元)中获得接近所需电平的电势差。
[0206]为基于由此测量的电阻获得要施加到次级转印夹N的电压，可以直接从次级转印夹N的电阻获得要施加的电压，或者电阻可以分类为由某些阈值划分的表，且可以对于每一个表获得电压。
[0207]以下解释用于当次级转印夹N等的电阻改变时校正要施加的电压的方法的实例。在该实例中，恒流控制施加到直流分量，且恒压控制施加到交流分量。但是，本发明不限于此。恒流控制和恒压控制可以施加到直流分量和交流分量两者。也在这种情况下，可以以不同的校正系数值从次级转印夹N的电阻获得要施加的电场。
[0208]无论控制的组合如何，必须分开地校正直流分量和交流分量。这是由于虽然直流分量的大部分施加的电流从次级转印后表面辊33流到记录纸张P和流到夹形成辊36中，在充电次级转印后表面辊33或者夹形成辊36时消耗交流分量的大部分电流，且因为在交流分量中快速地切换极性，仅施加的电流的一部分从次级转印后表面辊33流到记录纸张P和流到夹形成辊36中。具体地说，虽然在该配置中施加的直流分量的当前水平是-10微安到-100微安，施加在0.5晕安到10晕安的水平的交流分量。
[0209]作为校正方法的示例，在以下的表I中，五个阈值分配给电阻以创建划分为六行的表，且以电阻的升序设置R-2到R+3，其中RO是标准的，且对于每一个确定电阻校正的程度。存在直流分量和交流分量之间的系数的增大和减小的相反趋势。这是由于之前解释的恒压控制和恒流控制之间的差异。
[0210]在恒流控制中，因为控制通过次级转印夹N的电流，当次级转印后表面辊33的电阻减小时，次级转印夹N中产生的电势差也减小。因此，转印夹N中产生的电势差将不是恒定的，除非受控的电流增大。相对地，在恒压控制中，因为控制在次级转印后表面辊33中的芯金属处的电压，所以在次级转印夹N中形成电势差之前电压由次级转印后表面辊33的橡胶层减小。因此，当次级转印后表面辊33的电阻减小时，次级转印夹N中产生的电势差增力口。因此，次级转印夹N中产生的电势差将不是恒定的，除非受控的电压减小。
[0211]表I电阻校正系数
[0212]
【权利要求】
1.一种图像形成设备，包括: 转印部件，配置为紧靠着用于携带墨粉图像的图像载体以形成转印夹；和 电源，配置为输出用于将所述图像载体上的墨粉图像转印到夹在所述转印夹中的记录介质上的偏压，其中， 所述偏压包括用于以转印方向将所述墨粉图像从所述图像载体转印到所述记录介质上的第一电压和具有所述第一电压的相反极性的第二电压，当所述图像载体上的墨粉图像被转印到所述记录介质上时交替地输出所述第一电压和所述第二电压，和 所述偏压的时间平均值设置为转印方向上的极性，且相对于所述偏压的最大值和最小值的中位数设置在转印方向侧中。
2.根据权利要求1的图像形成设备，其中，所述偏压设置为满足A>B，其中A是相对于所述中位数的转印方向侧上电压的输出时间，且B是相对于所述中位数相反极性侧上电压的输出时间。
3.根据权利要求1的 图像形成设备，其中，所述偏压设置为满足t2>ti，其中h是所述转印方向侧中的峰值和所述中位数之间的时间，且t2是所述中位数和所述相反极性侧中的峰值之间的时间。
4.根据权利要求2的图像形成设备，其中，所述偏压设置为满足0.05〈X〈0.45，其中X=B/ (A+B)。
5.根据权利要求4的图像形成设备，其中，所述偏压设置为满足0.10〈X〈0.40，其中X=B/ (A+B)。
6.根据权利要求2的图像形成设备，其中，所述电源输出所述偏压以使得对于等于或者比0.03m/秒更长的时间施加所述第二电压。
7.根据权利要求2的图像形成设备，其中，所述电源输出所述偏压以使得满足f>(4/d)V，其中f是频率[赫兹]，d是作为所述图像载体的表面的移动方向上转印夹的长度的夹宽度[毫米]，且V是所述图像载体的表面的移动速度[mm/s]。
8.根据权利要求2的图像形成设备，其中，所述电源输出直流分量和在直流分量之上叠加的交流分量作为所述偏压，且执行保持所述直流分量恒定的恒流控制。
9.根据权利要求8的图像形成设备，其中，所述电源执行保持从交流分量的最大值到最小值的峰值到峰值电流恒定的恒流控制。
10.根据权利要求7的图像形成设备，进一步包括: 信息获得单元，配置为获得所述图像载体的表面的移动速度的信息；和 改变单元，配置为基于由所述信息获得单元获得的信息改变所述直流分量的输出电流的预设目标。
11.一种图像形成方法，包括: 当图像载体上的墨粉图像被转印到记录介质上时，从电源交替地输出第一电压和第二电压以将所述图像载体上的墨粉图像转印到夹在转印夹中的所述记录介质上，所述转印夹由配置为紧靠着用于携带所述墨粉图像的图像载体的转印部件形成，其中， 第一电压用于以转印方向将墨粉图像从所述图像载体转印到所述记录介质上， 所述第二电压具有所述第一电压的相反极性，和 包括第一电压和第二电压的电压的时间平均值设置为所述转印方向上的极性，且相对于所述电压的最大值和最小值之间的中位数设置在转印方向侧。
12.根据权利要求11的图像形成方法，其中，所述偏压设置为满足A>B，其中A是相对于所述中位数的转印方向侧上电压的输出时间，且B是相对于所述中位数相反极性侧上电压的输出时间。
13.根据权利要求11的图像形成方法，其中，所述偏压设置为满St2H1，其中h是所述转印方向侧中的峰值和所述中位数之间的时间，且t2是所述中位数和所述相反极性侧中的峰值之间的时间。·
【文档编号】G03G15/16GK103443716SQ201280013406
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年3月16日 优先权日:2011年3月18日
【发明者】田中真也, 杉本奈绪美, 饭村治雄, 青木信次, 荻野尉彦 申请人:株式会社理光