显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于图像形成装置的显影装置，特别提供采用了含有载体和调色剂的双组分显影剂的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。本发明的显影装置具有显影框体、显影剂承载体、调色剂承载体、偏压施加单元、偏压控制单元以及旋转驱动单元。在调色剂从显影剂承载体向调色剂承载体移动那一侧的极性的交流偏压的占空比中，回收偏压的第二占空比被设定为比显影偏压的第一占空比小，在从显影动作向回收动作转移时，偏压控制单元在显影剂承载体和调色剂承载体被旋转驱动的状态下，使偏压施加单元施加小于第一占空比且大于第二占空比的第三占空比的交流偏压。根据本发明，提供了抑制在显影辊和磁辊间的调色剂传递中调色剂飞散的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。
【专利说明】显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于打印机等图像形成装置的显影装置，特别涉及采用了含有载体和调色剂的双组分显影剂的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。
【背景技术】
[0002]使用了电子照相方式的复印机、打印机、传真机等图像形成装置通过对在图像承载体(例如，感光鼓和转印带)上形成的静电潜像供给显影剂以对该静电潜像进行显影，从而在图像承载体上形成调色剂图像。作为执行所述显影的方式之一，已知一种采用了含有非磁性体调色剂和磁性体载体的双组分显影剂的接触式(夕y十夕' 々 >)显影方式。在这种情况下，双组分显影剂层(所谓的磁刷层)被承载在磁辊上，调色剂从所述双组分显影剂层被移动到显影辊上，从而调色剂层被承载在显影辊上。进而，通过从该调色剂层向图像承载体供给调色剂，所述静电潜像被可视化。
[0003]近年来，采用接触式显影方式的显影装置的高速化正在发展，因而要求提高显影性能。例如，发明了一种通过在显影动作时的显影偏压中改变交流成分的占空比来调整显影性能的技术。据此，包含在显影辊上的飞行性较差的调色剂被适当地移动到图像承载体侧。
[0004]然而，在现有技术中，伴随着显影装置的高速化，出现了在磁辊和显影辊之间的调色剂传递中调色剂飞散的问题。如此飞散的调色剂在显影装置的框体内被凝集后，会带来附着在感光鼓侧或从框体的间隙吹出到图像形成装置内部这样的不良状况。
【发明内容】
[0005]本发明是为了解决如上所述的问题而做出的，目的在于提供一种抑制了在显影辊与磁辊之间的调色剂传递中调色剂飞散的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。
[0006]本发明的一个方面所涉及的显影装置具有显影框体、显影剂承载体、调色剂承载体、偏压施加单元、偏压控制单元以及旋转驱动单元。显影框体储存含有调色剂和载体的显影剂。显影剂承载体一边按规定方向旋转，一边接受显影框体内的显影剂并承载显影剂层。调色剂承载体一边在与显影剂层相接触的状态下旋转，一边从显影剂层接受调色剂并承载调色剂层，并且向在表面形成静电潜像并承载通过调色剂被显现的调色剂图像的图像承载体供给该调色剂。偏压施加单元将在直流偏压上叠加交流偏压后得到的偏压施加到所述显影剂承载体和所述调色剂承载体中的至少一方，在两者间形成规定的电位差。偏压控制单元在显影动作时使偏压施加单元施加显影偏压，并且在回收动作时使偏压施加单元施加回收偏压，其中，在所述显影动作时，调色剂从显影剂承载体被供给到调色剂承载体，在所述回收动作时，强制使调色剂承载体所承载的调色剂向显影剂承载体返回。旋转驱动单元在显影动作时和回收动作时，使显影剂承载体和调色剂承载体被旋转驱动。在调色剂从显影剂承载体向调色剂承载体移动那一侧的极性的交流偏压的占空比中，回收偏压的第二占空比被设定为比显影偏压的第一占空比小，在从显影动作向回收动作转移时，偏压控制单元在显影剂承载体和调色剂承载体被旋转驱动的状态下，使偏压施加单元施加小于第一占空比且大于第二占空比的第三占空比的交流偏压。
[0007]通过以下说明的实施方式的说明，本发明的进一步的其他目的、通过本发明得到的具体的优点会更加明确。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是示出本发明的实施方式所涉及的图像形成装置的内部结构的剖视图。
[0009]图2是本发明的实施方式所涉及的显影装置的剖视图。
[0010]图3是示出本发明的实施方式所涉及的显影装置内的结构的图。
[0011]图4是示出本发明的实施方式所涉及的显影装置的电气结构的框图。
[0012]图5是示出本发明的实施方式所涉及的显影动作的示意图。
[0013]图6是示出本发明的一实施方式所涉及的回收动作的示意图。
[0014]图7是示出在本发明的一实施方式所涉及的显影装置中从显影动作向回收动作转移时的占空比的变化的图表。
[0015]图8是示意性地示出图7中的交流偏压的波形的图。
[0016]图9是示出在本发明的变形实施方式所涉及的显影装置中从显影动作向回收动作转移时的占空比的变化的图表。
【具体实施方式】
[0017]以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是示出本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置I的内部结构的剖视图。在此，作为图像形成装置1，例示了具备有打印机功能以及复印功能的复合机，但图像形成装置也可以是打印机、复印机、传真装置。
[0018]〈图像形成装置的说明〉
[0019]图像形成装置I包括装置主体10和自动原稿供给装置20。装置主体10具有大致长方体形状的框体结构。自动原稿供给装置20配置在装置主体10上。在装置主体10的内部收容有读取单元25、图像形成部30、定影部60、供纸部40、运送路径50以及运送单元55。读取单元25光学读取欲复印的原稿图像。图像形成部30在片材上形成调色剂图像。定影部60使调色剂图像定影在片材上。供纸部40储存欲向图像形成部30运送的片材。运送路径50将片材从供纸部40或供纸托盘46经由图像形成部30和定影部60运送至片材输出口 10E。运送单元55在内部具有片材运送通道，所述片材运送通道构成该运送路径50的一部分。
[0020]自动原稿供给装置20转动自如地安装于装置主体10的上表面。自动原稿供给装置20向装置主体10中规定的原稿读取位置自动供给欲被复印的原稿片材。另一方面，当用户采用手工放置将原稿片材放置到规定的原稿读取位置时，自动原稿供给装置20向上方被敞开。自动原稿供给装置20包括:放置原稿片材的原稿托盘21、经由自动原稿读取位置来运送原稿片材的原稿运送部22、以及输出读取后的原稿片材的原稿输出托盘23。
[0021]读取单元25光学读取从装置主体10的上表面的自动原稿供给装置20自动供给的原稿片材或手工放置的原稿片材的图像。在读取单元25内收容有包含光源、移动托架、反射镜等的扫描机构、以及成像元件(省略图示)。扫描机构向原稿片材照射光，并将其反射光引导至成像元件。成像元件将所述反射光光电转换为模拟电信号。所述模拟电信号经A/D转换电路转换为数字电信号后，被输入到图像形成部30。
[0022]图像形成部30用于执行生成全色的调色剂图像并将其转印到片材上的处理，包括:包含串联配置的形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)以及黑色(Bk)的各调色剂图像的四个单元32Y、32M、32C、32Bk在内的图像形成单元32、在该图像形成单元32的上方相邻配置的中间转印单元33、以及在中间转印单元33上配置的调色剂补给部34。
[0023]各图像形成单元32Y、32M、32C、32Bk包括:感光鼓321 (图像承载体)、在该感光鼓321的周围配置的带电器322、曝光器323、显影装置324、一次转印辊325以及清洁装置326。
[0024]感光鼓321围绕其轴旋转，在其周面形成静电潜像和调色剂图像。作为感光鼓321，可以使用采用了非晶硅(a-Si)系材料的感光鼓。带电器322使感光鼓321的表面均匀带电。曝光器323具有激光光源以及反射镜和透镜等光学系统设备，对感光鼓321的周面照射基于原稿图像的图像数据的光，以形成静电潜像。
[0025]显影装置324为了对在感光鼓321上形成的静电潜像进行显影，向感光鼓321的周面供给调色剂。显影装置324是双组分显影剂用的显影装置，包括螺旋进给装置、磁辊以及显影辊。关于该显影装置324的详细内容，在后面加以详细说明。
[0026]一次转印辊325隔着中间转印单元33所包括的中间转印带331而与感光鼓321形成一次转印部，将感光鼓321上的调色剂图像一次转印到中间转印带331上。清洁装置326具有清洁辊等，对调色剂图像转印后的感光鼓321的周面进行清扫。
[0027]中间转印单元33包括:中间转印带331、驱动辊332以及从动辊333。中间转印带331是架设在驱动辊332和从动辊333上的无接头环形带。此外，在该中间转印带331的外周面，调色剂图像从多个感光鼓321被重叠转印到同一位置处。中间转印单元33在图1中沿逆时针方向旋转。
[0028]与驱动辊332的周面对置地配置有二次转印辊35。驱动辊332和二次转印辊35之间的二次转印部成为将重叠涂抹在中间转印带331上的全色的调色剂图像转印到片材上的二次转印部。在驱动辊332或二次转印辊35中的任意一个辊上，施加有和调色剂图像相反极性的二次转印偏压电位，而另一个辊接地。此外，在与驱动辊332相比在中间转印带331的旋转方向上更上游侧的位置上，在与中间转印带331的周面相对置的位置，对置配置有浓度传感器35A。浓度传感器35A输出与在中间转印带331上形成的图像的浓度相应的电信号。
[0029]调色剂补给部34包括:黄色用调色剂容器34Y、品红色用调色剂容器34M、青色用调色剂容器34C以及黑色用调色剂容器34Bk。这些调色剂容器34Y、34C、34M、34Bk分别用于储存各色调色剂，通过省略图示的供给路径，将各色调色剂供给到与YMCBk各色相对应的图像形成单元32Y、32M、32C、32Bk的显影装置324。
[0030]供纸部40包括两层供纸盒40A、40B，所述供纸盒收容欲实施图像形成处理的片材。这些供纸盒40A、40B能够从装置主体10的前方向朝前方向抽出。
[0031]定影装置60是实施使调色剂图像定影在片材上的定影处理的感应加热式定影装置，包括:加热辊61、定影辊62、加压辊63、定影带64以及感应加热单元65。与定影辊62相对地压接有加压棍63,从而形成定影部。加热棍61和定影带64通过感应加热单元65被感应加热，并将其热量提供给所述定影部。通过使片材在定影部中通过，使得转印到片材上的调色剂图像被定影到该片材上。
[0032]〈显影装置的结构〉
[0033]接着，关于显影装置324进行详细说明。图2是概略性地示出显影装置324的内部结构的上下及左右方向的剖视图。图3是显影装置324的前后及左右方向的剖视图。显影装置324包括划定该显影装置324的内部空间的显影框体80。在该显影框体80中具备有显影剂储存部81，所述显影剂储存部81储存含有非磁性体调色剂和磁性体载体的显影齐U。此外，在显影框体80的内部配设有:在显影剂储存部81的上方配置的磁辊82(显影剂承载体)、在磁辊82的斜上方位置与磁辊82对置配置的显影辊83 (调色剂承载体)、以及与磁辊82对置配置的显影剂限制刮板84。
[0034]显影剂储存部81包含在显影装置324的长度方向上延伸的两个相邻的显影剂储存室81a、81b。显影剂储存室81a、81b通过在显影框体80上一体形成并在长度方向上延伸的隔板801被彼此分隔，但如图3所示，在长度方向上的两端部，通过连通通道803、804被彼此连通。在各显影剂储存室81a、81b中收容有通过围绕轴旋转从而对显影剂进行搅拌及运送的螺旋进给装置85、86。螺旋进给装置85、86通过省略图示的驱动机构被旋转驱动，但其旋转方向被设定为互为相反方向。据此，如图3中以箭头所示，显影剂在显影剂储存室81a和显影剂储存室81b之间被一边搅拌一边循环运送。通过该搅拌，调色剂和载体被混合，调色剂带电为例如正电。
[0035]本实施方式中的非磁性调色剂由粘结树脂、着色剂等构成。作为粘结树脂，例如使用聚苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树月旨、聚氯乙烯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚氨酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、乙烯基醚系树脂、N-乙烯基系树脂、苯乙烯-丁二烯树脂等热塑性树脂为好。
[0036]作为着色剂，虽未特别限定，但可举出例如黑色、品红色、青色和黄色的颜料等。这些着色剂相对于粘结树脂100质量份，通常以2?20质量份，优选以5?15质量份的比例配合。
[0037]在调色剂中，在不损害本实施方式效果的范围内也可以添加其他的添加剂。作为这类添加剂，可举出例如电荷控制剂、蜡等。作为电荷控制剂，可以使用公知的电荷控制剂。作为带正电性电荷控制剂，可以使用例如苯胺黑染料、脂肪酸变性苯胺黑染料、含有羧基的脂肪酸变性苯胺黑染料、季铵盐、胺系化合物、有机金属化合物等。
[0038]作为蜡，并无特别限定，可举出例如在侧链具有巴西棕榈蜡或酯的费-托合成(以下，有时记为“FT”)蜡或聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等合成碳化氢系蜡等。其中，从分散性方面来看，推荐使用在侧链具有酯的FT蜡或聚乙烯蜡。
[0039]此外，在非磁性调色剂中，可根据需要外部添加无机氧化物微粒。作为这类外部添加剂，可以使用二氧化硅微粒，氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化镁、钛酸锶等的微粒。此外，根据需要还可以使用树脂微粒等有机系外部添加剂。外部添加剂的体积平均直径为0.001?
1.0 μ m，优选为0.005?0.3 μ m为好。外部添加剂的添加量优选为相对于调色剂100质量份在0.1?2.0质量份的范围内。
[0040]在这里，二氧化硅微粒主要被用作稀释剂。氧化钛或氧化铝、树脂微粒等被用作调色剂的带电调整剂。此外，氧化钛等适合被用作感光体表面的研磨剂。
[0041]磁辊82沿显影装置324的长度方向配设，在图2中可沿顺时针方向旋转。在磁辊82的内部配置有固定式的所谓磁铁滚筒(磁石口一>)(未图示)。磁铁滚筒具有多个磁极，在本实施方式中具有吸取极821、限制极822以及主极823。吸取极821与显影剂储存部81相对置，限制极822与显影剂限制刮板84相对置，主极823与显影辊83相对置。
[0042]磁辊82通过吸取极821的磁力将显影剂从显影剂储存部81中磁性地吸取(接受)到该磁辊82的周面82A上。所吸取到的显影剂作为显影剂层(磁刷层)被磁性地保持在磁辊82的周面82A上，并伴随着磁辊82的旋转而向显影剂限制刮板84运送。
[0043]从磁辊82的旋转方向来看，显影剂限制刮板84被配置在比显影辊83更上游侧，对磁性地附着在磁辊82的周面82A上的显影剂层的层厚进行限制。显影剂限制刮板84是由沿磁辊82的长度方向延伸的磁性材料构成的板状部件，通过固定于显影框体80的适当位置处的规定的支撑部件841被支撑。此外，显影剂限制刮板84具有限制面842 (也就是显影剂限制刮板84的前端面)，所述限制面842与磁辊82的周面82A之间形成规定尺寸的限制间隙G。
[0044]由磁性材料形成的显影剂限制刮板84通过磁辊82的限制极822被磁化。据此，在显影剂限制刮板84的限制面842和限制极822之间，也就是在限制间隙G内，形成磁路。当通过吸取极821附着在磁辊82的周面82A上的显影剂层伴随着磁辊82的旋转被运送至限制间隙G内时，显影剂层的层厚在限制间隙G中得到限制。据此，在周面82A上形成规定厚度的均匀的显影剂层。
[0045]显影辊83以沿显影装置324的长度方向且相对于磁辊82平行延伸的方式配设，在图2中能够按照顺时针方向旋转。显影辊83具有周面83A，该周面83A —边在与保持在磁辊82的周面82A上的显影剂层相接触的状态下旋转，一边从所述显影剂层接受调色剂并承载调色剂层。在执行显影动作的显影时，所述调色剂层的调色剂被供给到感光鼓321的周面。
[0046]显影辊83和磁辊82通过驱动部962 (旋转驱动单元)被旋转驱动。在显影辊83的周面83A和磁辊82的周面82A之间，形成有规定尺寸的间隙S。间隙S例如被设定为约130 μ m。显影棍83被配置为通过形成于显影框体80的开口而面对感光鼓321,在周面83A和感光鼓321的周面之间也形成有规定尺寸的间隙。
[0047]〈电气结构、框图〉
[0048]接着，对于图像形成装置I的主要电气结构进行说明。图像形成装置I具备整体地对该图像形成装置I的各部的动作进行控制的控制部90。图4是控制部90的功能框图。控制部90由CPU、存储控制程序的ROM、作为CPU的工作区域来使用的RAM等构成。此外，在控制部90，除了上述的图像形成部30之外，还电连接有第一施加部88 (偏压施加单元)、第二施加部89 (偏压施加单元)、驱动部962 (旋转驱动单元)、图像存储器963以及I/F964
坐寸ο
[0049]第一施加部88由直流电源和交流电源构成，根据来自偏压控制部92(偏压控制单元)的控制信号，对显影装置324内的磁辊82施加偏压。同样地，第二施加部89由直流电源和交流电源构成，根据来自偏压控制部92的控制信号，对显影装置324内的显影辊83施加偏压。[0050]驱动部962由电机和传递其转矩的齿轮机构构成，与来自控制部90的控制信号相应地，在后述的显影动作以及回收动作时，使显影装置324内的显影辊83、磁辊82以及螺旋进给装置85、86等被旋转驱动。在本实施方式中，显影辊83、磁辊82以及螺旋进给装置85、86通过驱动部962同步地被旋转驱动。
[0051]图像存储器963在该图像形成装置I作为打印机来发挥功能时，临时存储从例如个人计算机等的外部设备提供的打印用图像数据。此外，图像存储器963在图像形成装置I作为复印机来发挥功能时，临时存储通过ADF20光学读取的图像数据。
[0052]I/F964是用于实现与外部设备间的数据通信的接口电路，生成遵循例如将图像形成装置I和外部设备相连接的网络的通信协议的通信信号，并且将来自网络侧的通信信号转换为图像形成装置I能够处理的形式的数据。从个人计算机等发送来的打印指示信号经由I/F964被提供给控制部90，此外，图像数据经由I/F964被存储到图像存储器963中。
[0053]控制部90通过由所述CPU执行存储在ROM中的控制程序，从而以具备驱动控制部91及偏压控制部92 (偏压控制单元)的方式来发挥功能。
[0054]驱动控制部91对驱动部962进行控制，使显影辊83、磁辊82以及螺旋进给装置85、86被旋转驱动。此外,驱动控制部91对未图示的驱动单元进行控制,使感光鼓321被旋转驱动。在本实施方式中，驱动控制部91在显影动作、回收动作以及上述两动作的转移期间，使上述部件被旋转驱动。
[0055]在执行显影动作时，偏压控制部92 (偏压控制单元)确定对显影辊83以及磁辊82的偏压设定值，控制第一施加部88和第二施加部89施加显影偏压Bd。此外，在执行回收动作时，偏压控制部92确定对显影辊83以及磁辊82的偏压设定值，控制第一施加部88和第二施加部89施加回收偏压Br。进而，在从显影动作向回收动作转移期间，偏压控制部92确定在该转移时对显影辊83以及磁辊82的偏压设定值，使第一施加部88和第二施加部89施加规定的偏压。
[0056]〈关于显影偏压的施加、显影动作〉
[0057]下面参考图5，对于显影装置324的用于施加偏压的结构以及显影动作进行说明。显影装置324为了对显影动作进行控制，包括上述的第一施加部88、第二施加部89以及控制部90。如该图所示，第一施加部88具有串联连接的直流电压源881和交流电压源882，并被连接到磁辊82。在从直流电压源881输出的直流偏压上叠加从交流电压源882输出的交流偏压后得到的电压被施加到磁辊82。第二施加部89具有串联连接的直流电压源891和交流电压源892，并被连接到显影辊83。在从直流电压源891输出的直流偏压上叠加从交流电压源892输出的交流偏压后得到的电压被施加到显影辊83。
[0058]在执行显影装置324将调色剂供给到感光鼓321的周面上(对静电潜像进行显影)这种显影动作时，施加到磁辊82和显影辊83的直流偏压和交流偏压的值与所供给的调色剂的带电性相应地被改变。此外，显影动作结束之后，在用于将附着在显影辊83上的调色剂回收到磁辊82的回收动作中，进一步不同的偏压值被施加到磁辊82和显影辊83。
[0059]下面对于显影动作中感光鼓321上的静电潜像的显影机制进行说明。磁辊82的周面82A上的磁刷层通过显影剂限制刮板84被限制为层厚均匀后，伴随着磁辊82的旋转向显影辊83被运送。之后，在间隙S (图2)的区域中，磁刷层中的多数磁刷DB与旋转中的显影辊83的周面83A相接触。[0060]此时，偏压控制部92控制第一施加部88和第二施加部89分别向磁辊82和显影辊83施加规定的直流偏压和交流偏压。据此，在磁辊82的周面82A和显影辊83的周面83A之间产生规定的电位差(显影用电位差)。通过该电位差，在周面82A与周面83A的对置位置(主极823 (图2)与周面83A的对置位置)，仅有调色剂T从磁刷DB移动到周面83A，磁刷DB的载体C和残留的部分调色剂留在周面82A上。据此，规定厚度的调色剂层TL被承载在显影辊83的周面83A上。
[0061]周面83A上的调色剂层TL伴随着显影辊83的旋转向感光鼓321的周面被运送。显影辊83被施加有直流电压与交流电压的叠加电压。因此，在相应于静电潜像而在表面具有电位的感光鼓321的周面与该显影辊83的周面83A之间产生规定的电位差。通过该电位差，调色剂层TL的调色剂T移动到感光鼓321的周面。据此，感光鼓321的周面上的静电潜像被显影，从而形成调色剂图像。
[0062]此外，在显影动作时偏压控制部92控制第一施加部88和第二施加部89对磁辊82和显影辊83施加的显影偏压Bd的一例如下所示。
[0063]磁棍82的直流偏压Vmag_dc:450V
[0064]显影棍83的直流偏压Vslv_dc:150V
[0065]磁棍82 的交流偏压(Vpp) Vmag_ac:800V (3.6kHz)
[0066]显影棍83 的交流偏压(Vpp) Vslv_ac:1500V (3.6kHz)
[0067]感光鼓321—显影辊83之间的偏压的占空比(Dutyl):37%
[0068]显影辊83—磁辊82之间的偏压的占空比(Duty2):63%
[0069]〈回收动作的说明〉
[0070]下面对于本实施方式中的显影装置324内的回收动作进行说明。图6的(a)是用于对从显影辊83向磁辊82侧的调色剂的回收动作进行说明的示意图。该回收动作在前述显影动作未被执行的时刻，例如图像形成动作前或图像形成动作后等时刻执行。
[0071]在实际的显影动作中，在调色剂层TL中的调色剂T之中，会产生未移动到感光鼓321而残留在周面83A上的残留调色剂RT。残留调色剂RT在伴随着显影辊83的旋转被运送至周面83A与磁辊82的周面82A的对置位置时，通过磁刷DB的刮取力以及两个辊82、83之间的电力被回收。具有回收到的残留调色剂RT的磁刷DB在伴随着磁辊82的旋转被运送至比主极823更下游侧时，通过所述磁铁滚筒的回收极(未图示)的磁力，从周面82A被回收，并被返回至收容螺旋进给装置85、86的显影剂储存部81 (图2)。
[0072]在这里，偏压控制部92为了回收动作而设定的回收偏压Br的一例如下所示。此夕卜，在本实施方式中，在显影偏压Bd和回收偏压Br中，显影棍83的交流偏压Vslv_ac与磁棍82的交流偏压Vmag_ac之间的关系被设定为15: 8。
[0073]磁棍82的直流偏压Vmag_dc:50V
[0074]显影辊83的直流偏压Vslv_dc:150V
[0075]磁棍82 的交流偏压(Vpp) Vmag_ac:613V (3.6kHz)
[0076]显影棍83 的交流偏压(Vpp) Vslv_ac:1150V (3.6kHz)
[0077]感光鼓321—显影辊83之间的偏压的占空比(Dutyl):33%
[0078]显影辊83—磁辊82之间的偏压的占空比(Duty2):67%
[0079]通过将上述的回收偏压Br施加到显影辊83和磁辊82，从而如图6的(b)所示，在显影辊83的周面83A和磁辊82的周面82A之间，具有交流波形的回收用电位差被设定。在图中，dutyl+duty2相当于交流波形的一个周期,在回收动作中，相对于显影棍83和磁棍82的一次旋转，施加多个周期的该交流波形。此外，Vrmv意为显影棍83中的直流偏压电位。
[0080]如此，在本实施方式中，在显影动作中，磁辊82的直流偏压Vmag_dc被设定为450V，显影辊83的直流偏压Vslv_dC被设定为150V，在回收动作中，磁辊82的直流偏压Vmag_dc被设定为50V,显影棍83的直流偏压Vslv_dc被设定为150V。即，关于直流偏压，在显影动作中，带电为正极性的调色剂通过300V的电位差从磁辊82向显影辊83移动。另一方面，在回收动作中，所述调色剂通过100V的电位差从显影辊83向磁辊82移动。此时，由于施加到显影辊83的直流偏压维持大致恒定，因而显影辊83和感光鼓321之间的电位差被维持恒定，从而抑制在两者间产生漏电。
[0081]如上所述，通过在伴随着图像形成的显影动作开始前或者结束后回收显影辊83上的调色剂，从而抑制劣化的调色剂或带电性较差的调色剂滞留在显影辊83上。因此，通过显影辊83，在感光鼓321上形成稳定的调色剂图像。另一方面，如感光鼓321的圆周速度在lOOm/sec以上的情况所代表的那样，当图像形成装置I的打印速度增加时，为了形成稳定的调色剂图像而希望提高显影辊83和磁辊82的旋转速度。此时，在显影动作和回收动作之间的转移阶段中，当施加到磁辊82和显影辊83的偏压急剧变化时，在磁辊82和显影辊83之间出现调色剂飞散的情况。特别是，在从显影动作向回收动作转移时，调色剂从显影辊83被急剧向磁辊82移动，如上所述的调色剂飞散易变得显著。
[0082]〈关于转移期间的占空比控制〉
[0083]即使在这样的情况下，在本实施方式中，从执行显影动作的显影工序SI向执行回收动作的回收工序S3转移时，也设定有转移期间S2。图7是示出在显影工序SI结束后且回收工序S3开始前设定有转移期间S2时的感光鼓321与显影辊83之间的交流偏压的占空比的变化的图表。此外，图8是示意性地示出图7中的各占空比下的交流偏压的一个周期的波形的图。图8示出以显影辊83为基准的波形。
[0084]如图7所示，在本实施方式中，在显影工序SI (从时刻t0到tl)中，感光鼓321与显影棍83之间的交流偏压的占空比(Dutyl)被设定为Dutyll,施加显影偏压Bd。此外，时刻tl相当于形成有图像的最后一张片材的打印后端部。Dutyll相当于显影偏压Bd中的占空比，在本实施方式中，如上所述被设定为37%。与结束显影工序SI同时地，转移期间S2开始，通过偏压控制部92，感光鼓321与显影辊83之间的交流偏压的占空比(Dutyl)被设定为Dutyl2。Dutyl2被设定为小于Dutyll。在本实施方式中，Dutyl2被设定为35%。此外，在本实施方式中，作为一个例子，转移期间S2被设为8msec。在此期间,在感光鼓321与显影辊83之间，施加多个周期的交流偏压。此外，在转移期间S2期间，感光鼓321、显影装置324的各部件通过驱动部962继续被旋转驱动。进而，当转移期间S2结束时(时刻t2)，执行回收动作的回收工序S3开始。偏压控制部92将感光鼓321与显影辊83之间的交流偏压的占空比设定为Dutyl3，显影辊83和磁辊82被施加回收偏压Br。Dutyl3被设定为小于Dutyl2。Dutyl3相当于回收偏压Br中的占空比，在本实施方式中，如上所述被设定为33%。
[0085]此外，关于上述的占空比之间的关系，换言之，转移期间S2中的Dutyl2被设定为小于显影动作中的Dutyll而且大于回收动作中的Dutyl3。在本实施方式中，当转移期间S2开始时，施加到磁辊82和显影辊83的交流偏压Vpp和直流偏压被变更为与转移后的回收动作时相同的值。
[0086]从显影工序SI经过转移期间S2转移到回收工序S3时，施加到显影辊83的交流偏压的波形如图8的(A)、(B)、(C)那样变化。此时,Dutyll、Dutyl2、Dutyl3所表示的波形示出调色剂从磁辊82向显影辊83移动那一侧的极性。因此，在图8的(A)、(B)、(C)的交流偏压的波形中，Pl (63%),P2 (65%),P3 (67%)的区域形成用于从显影辊83向磁辊82回收调色剂的电场。即，向磁辊82侧回收调色剂的电场被阶段性地形成。
[0087]如此，在本实施方式中，在从显影工序SI向回收工序S3转移时，设定有转移期间S2。于是，通过设置转移期间S2，感光鼓321与显影辊83之间的交流偏压的占空比被阶段性地改变。因此，适当地抑制了所述占空比急剧变化、显影辊83的周面83A上的残留调色剂RT (图6的(a))被急剧向磁辊82的周面82A移动从而向周围飞散的情况。
[0088]以上对本发明的实施方式所涉及的显影装置324以及具备该显影装置324的图像形成装置I进行了说明，但本发明并不限定于此，例如可以采用如下所示的变形实施方式。
[0089](I)在上述的实施方式中，以当转移期间S2开始时磁辊82和显影辊83上的直流偏压的条件被变更为转移后的回收动作时的条件这种形式进行了说明，但本发明并不限定于此。也可以为如下形式，即在转移期间S2中，施加到磁辊82或显影辊83的直流偏压的值也阶段性地改变。此时，如上所述，为了抑制在与感光鼓321之间产生的漏电，施加到显影辊83的直流偏压优选维持大致恒定。即，在显影动作中，磁辊82的直流偏压Vmag_dc被设定为450V，显影辊83的直流偏压Vslv_dC被设定为150V，在回收动作中，磁辊82的直流偏压Vmag_dc被设定为50V,显影棍83的直流偏压Vslv_dc被设定为150V。在这种情况下，通过在转移期间S2中将磁辊82的直流偏压Vmag_dc设定为200V，从而进一步抑制调色剂从显影辊83向磁辊82的急剧移动，更进一步地抑制了所述调色剂飞散。
[0090]换言之，在本变形实施方式中，显影偏压Bd中磁辊82和显影辊83之间的电位差由施加到显影辊83的第一直流偏压(Vslv_dc:150V)与施加到磁辊82且绝对值大于所述第一直流偏压的第二直流偏压(Vmag_dc:450V)形成。此外，回收偏压Br的所述电位差由施加到显影辊83的第一直流偏压(Vslv_dC:150V)与施加到磁辊82且绝对值小于所述第一直流偏压的第三直流偏压(Vmag_dc:50V)形成。而且，在转移期间S2中，偏压控制部92当以所述Dutyl2 (第三占空比)来施加交流偏压时，对显影辊83施加所述第一直流偏压，对磁辊82施加绝对值小于所述第二直流偏压且绝对值大于所述第三直流偏压的第四直流偏压(Vmag_dc:200V)。
[0091](2)此外，在上述实施方式中，以在转移期间S2中设定有一个占空比条件(Dutyl2)这种形式进行了说明，但本发明并不限定于此。也可以为如下形式，即如图9所示，在转移期间S2中，Dutyl2在Dutyll和Dutyl3之间遍及多个占空比(Dutyl21、Dutyl22、Dutyl23)而被阶段性地控制。
[0092]【实施例】
[0093]以下，举出实施例和比较例来更为详细地对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不仅仅限定在以下的实施例。此外，所实施的比较实验中的各实验条件如下所述。
[0094][实施例1、2以及比较例的共同条件]
[0095]〈感光鼓321〉
[0096].材料:单层OPC[0097].线速度:130mm/sec
[0098]〈显影辊83〉
[0099].直径:16mm
[0100].和感光鼓321之间的间隙(对置位置处的距离):0.12mm
[0101]?转速:252rpm (相对于感光鼓321，圆周速度比为1.5，同向旋转)
[0102]〈磁辊82〉
[0103].直径:16mm
[0104].磁棍82和显影棍83之间的间隙S:0.30mm
[0105].转速:285rpm (相对于显影棍83,圆周速度比为1.1,逆向旋转)
[0106]〈双组分显影剂〉
[0107].调色剂个数平均粒径:6.8 μ m
[0108]?调色剂极性:带正电性
[0109]?调色剂比重:1.2
[0110].载体个数平均粒径:35 μ m
[0111]?载体比重:4.5
[0112].测试初始的调色剂带电量:15μ C/g
[0113]〈测试打印条件〉
[0114]?覆盖率:5%
[0115].打印作业单位张数:3张间歇打印
[0116]?总打印张数:5000张
[0117]〈感光鼓321的电位条件〉
[0118]?图像部电位:+60V
[0119]?非图像部电位:+470V
[0120]〈显影偏压的共同条件〉
[0121]磁棍82的直流偏压Vmag_dc:450V
[0122]显影辊83的直流偏压Vslv_dc:150V
[0123]磁棍82 的交流偏压(Vpp) Vmag_ac:800V (3.6kHz)
[0124]显影棍83 的交流偏压(Vpp) Vslv_ac:1500V (3.6kHz)。
[0125]此外，占空比在“表1”中示出。
[0126]〈回收偏压的共同条件〉
[0127]磁棍82的直流偏压Vmag_dc:50V
[0128]显影辊83的直流偏压Vslv_dc:150V
[0129]磁棍82 的交流偏压(Vpp) Vmag_ac:613V (3.6kHz)
[0130]显影棍83 的交流偏压(Vpp) Vslv_ac:1150V (3.6kHz)。
[0131]此外，占空比在“表1”中示出。
[0132]此外，在表1中示出实施例1、2以及比较例的设定占空比(Dutyl)。在比较例中，不具备转移期间， 从显影动作直接转移到回收动作。在实施例1中，感光鼓321和显影辊83之间的交流偏压的占空比(Dutyl)以每次2%被阶段性地降低。此外，在实施例2中，感光鼓321和显影辊83之间的交流偏压的占空比(Dutyl)以每次1%被阶段性地降低。[0133]
【权利要求】
1.一种显影装置，具有: 显影框体，储存含有调色剂和载体的显影剂； 显影剂承载体，一边按规定方向旋转，一边接受所述显影框体内的显影剂并承载显影剂层； 调色剂承载体，一边在与所述显影剂层相接触的状态下旋转，一边从所述显影剂层接受调色剂并承载调色剂层，并且向在表面形成静电潜像并承载通过所述调色剂被显现的调色剂图像的图像承载体供给该调色剂； 偏压施加单元，将在直流偏压上叠加交流偏压后得到的偏压施加到所述显影剂承载体和所述调色剂承载体中的至少一方，在两者间形成规定的电位差； 偏压控制单元，在显影动作时使所述偏压施加单元施加显影偏压，并且在回收动作时使所述偏压施加单元施加回收偏压，其中，在所述显影动作时，调色剂从所述显影剂承载体被供给到所述调色剂承载体，在所述回收动作时，强制使所述调色剂承载体所承载的调色剂向所述显影剂承载体返回；以及 旋转驱动单元，在所述显影动作时和所述回收动作时，使所述显影剂承载体和所述调色剂承载体被旋转驱动， 其特征在于， 在所述调色剂从所述显影剂承载体向所述调色剂承载体移动那一侧的极性的所述交流偏压的占空比中，所述回收偏压的第二占空比被设定为比所述显影偏压的第一占空比小， 在从所述显影动作向所述回收动作转移时，所述偏压控制单元在所述显影剂承载体和所述调色剂承载体被旋转驱动的状态下，使所述偏压施加单元施加小于所述第一占空比且大于所述第二占空比的第三占空比的所述交流偏压。
2.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于， 所述第三占空比被控制为遍及多个占空比而阶段性地降低。
3.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于， 在所述显影偏压中，所述调色剂承载体被施加有第一直流偏压，所述显影剂承载体被施加有绝对值大于所述第一直流偏压的第二直流偏压， 在所述回收偏压中，所述调色剂承载体被施加有所述第一直流偏压，所述显影剂承载体被施加有绝对值小于所述第一直流偏压的第三直流偏压。
4.根据权利要求2所述的显影装置，其特征在于， 在所述显影偏压中，所述调色剂承载体被施加有第一直流偏压，所述显影剂承载体被施加有绝对值大于所述第一直流偏压的第二直流偏压， 在所述回收偏压中，所述调色剂承载体被施加有所述第一直流偏压，所述显影剂承载体被施加有绝对值小于 所述第一直流偏压的第三直流偏压。
5.根据权利要求3所述的显影装置，其特征在于， 所述偏压控制单元在使所述偏压施加单元施加所述第三占空比的所述交流偏压时，对所述调色剂承载体施加所述第一直流偏压，对所述显影剂承载体施加绝对值小于所述第二直流偏压且绝对值大于所述第三直流偏压的第四直流偏压。
6.一种图像形成装置，具有权利要求1至5中的任意一项所述的显影装置，其特征在于，进一步具有:图像承载体，承载静电潜像以及由从所述调色剂承载体供给的调色剂形成的调色剂图像。`
【文档编号】G03G15/08GK103676550SQ201310366091
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2012年9月21日
【发明者】行德荣二 申请人:京瓷办公信息系统株式会社