显影装置、处理卡盒及图像形成装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于复印机、传真机、打印机等的显影装置以及采用该显影装置的处 理卡盒及图像形成装置。
【背景技术】
[0002] 以往，公知的显影装置是将形成在潜像剂载置体上的潜像通过显影装置来显像 化。例如，为了将形成在潜像剂载置体上的潜像显像化，公知的有作为显影剂而采用了由调 色剂和载体构成的双成分显影剂的双成分方式的显影装置。在双成分方式的显影装置中， 构成显影剂载置体的显影套筒的表面的一部分和感光体的表面的一部分相向而对地形成 显影区域。然后，通过配置在显影套筒内的磁场发生机构的磁场来使得形成在显影套筒上 的磁刷在显影区域中与潜像载置体接触或接近后，将调色剂附着到潜像载置体的表面的潜 像上后进行可视像化。
[0003] 在这种显影装置中，是通过施加有显影电压的显影套筒的表面电位和潜像载置体 的表面电位之间的电位差，来使得调色剂从显影套筒移动到潜像载置体上的。作为在显影 套筒上施加显影电压的构成，公知的有专利文献1等的仅施加直流成分的电压的构成（以 下称为"DC偏压显影"）和施加有包括交流成分的电压的构成（以下称为"AC偏压显影"）。
[0004] 本发明的工作者们通过反复的锐意探讨研宄，发现了在DC偏压显影中，会在造像 后的图像中产生对应于显影套筒的圆周长度的周期性浓度变化。只是因为，由于制造误差 等导致显影套筒偏心后，当显影套筒回转时，潜像载置体和显影套筒之间的间隙（以下称 为"显影间距"）会对应于显影套筒的回转周期而变化。
[0005] 另一方面，在AC偏压显影中，与DC偏压显影相比确认到上述周期性浓度变化是得 到改善的。但是，在以往的AC偏压显影中，由于交流成分的频率，可以知道的是与DC偏压 显影相比周边白点会恶化，或是与DC偏压显影相比粒状度会恶化。具体来说就是，频率越 高则周边白点趋向于恶化，频率越低则粒状度趋向于恶化。
[0006] 这里所说的"周边白点"是指高浓度部和低浓度部的边界附近的图像遗漏后变白 的问题。另外，"粒状度"是评价图像的粗涩不光滑的值，该值越小表示图像质量越好。
[0007] 【专利文献1】（日本）特开平04-157486号公报 [0008]【专利文献2】（日本）特开2003-255627号公报 [0009]【专利文献3】（日本）特许3356948号
[0010]【专利文献4】（日本）特开2010-020281号公报
[0011] 【专利文献5】（日本）特开2012-168225号公报
【发明内容】
[0012] 本发明鉴于以上的问题点，目的是提供在抑制周期性浓度变化的同时，还能够抑 制周边白点的发生或粒状度的恶化的双成分方式的的显影装置，以及包括该显影装置的图 像形成装置及处理卡盒。
[0013] 为了实现上述目的，本发明的技术方案1提供一种显影装置，其包括将由调色剂 和磁性载体构成的显影剂载置在表面上后使得表面做环绕移动，并在与潜像载置体相向而 对的显影区域处将显影剂中的调色剂供给到该潜像载置体的表面的潜像上的显影剂载置 体，所述显影剂载置体包括：磁场发生机构，其设有多个的磁极；显影套筒，其以包含所述 磁场发生机构的圆筒形状，通过所述磁场发生机构的磁力在圆筒形状的外周面上载置显影 剂，并相对于装置本体通过回转来做表面移动，并且，所述显影装置设有相对于所述显影套 筒来施加显影电压的显影套筒电压施加机构，其特征在于，所述显影套筒电压施加机构施 加的是包括频率在2. OkHz以下的交流成分的显影电压，并且，对于所述显影电压的交流成 分来说，与调色剂的正规带电极性为相反极性的成分的占空比在4%以上且20%以下。 [0014] 根据本发明，能够获得在抑制周期性浓度变化的同时，还能够抑制周边白点的发 生或粒状度的恶化的效果。
【附图说明】
[0015] 图1所示是被施加在本发明所涉及的显影装置的显影套筒上的显影偏压的波形 说明图。
[0016] 图2所示是本实施方式所涉及复印机的概要构成图。
[0017] 图3所示是造像部的概要构成图。
[0018] 图4所示是本实施方式所涉及显影装置的说明图。
[0019] 图5所示是取下显影罩盖时的显影装置的斜视说明图。
[0020] 图6所示是显影装置的说明图，图6(a)是取下显影罩盖时的上面图，图6(b)是显 影装置的侧面图，图6(c)是显影装置的侧方截面图。
[0021] 图7所示是显影装置内的显影剂在长边方向上的移动和显影剂的堆积状态的概 要图。
[0022] 图8所示是以往的AC偏压显影的显影偏压Vb的波形的一个例示说明图。
[0023] 图9所示是实验例1的结果示意图。
[0024] 图10所示是实验例2的结果示意图。
[0025] 图11所示是实验例3的结果示意图。
[0026] 图12所示是相对于显影间距的变动的调色剂附着量的变动的比较图。
[0027] 图13所示是显影间距的值变化时，因显影夹持的位置而导致的调色剂附着量的 变化图。
[0028] 图14所示是峰值间的值变化时，相对于显影间距的调色剂附着量的关系图。
[0029] 图15所示是调色剂附着量相对于DC偏压显影及RP显影的显影间距的关系图。 [0030]图16所示是确认使得正的一侧的占空比的值变化时的粒状度和浓度不均的值的 实验结果图。
[0031] 图17所示是印刷图像的点图（dot)面积标准差和调色剂带电量的关系图。
[0032] 图18所不是印刷图像的点面积标准差和颗粒不均程度的关系图。
[0033] 图19所示是对使用青色用显影装置来变化AC显影偏压的正的一侧的占空比时的 浓度不均等级和颗粒不均等级进行评价后的结果图。
[0034] 图20所示是对使用黑色用显影装置来变化AC显影偏压的正的一侧的占空比时的 浓度不均等级和颗粒不均等级进行评价后的结果图。
[0035] 图21所示是显影装置设有的显影辊的截面说明图。
[0036] 图22所示是用于说明因低摩擦膜的膜厚的不均而导致浓度不均产生的推定机理 的显影区域附近的模式图，图22(a)是膜厚较薄时的说明图，图22(b)是膜厚较厚时的说明 图。
[0037] 图23所示是DC偏压显影时的显影间距和调色剂附着量的关系图。
[0038] 图24所示是在图23中追加了施加正的一侧的占空比较小的AC显影偏压后来进 行图像形成时的显影间距和调色剂附着量的关系的图。
[0039] 图25所示是双重图像产生的概念图。
[0040] 图26所示是实验例5的实验结果图，图26 (a)是比较例2,图26 (b)是实施例2。
[0041] 图27所示是摩擦系数测定装置的概要构成图。
【具体实施方式】
[0042] 以下，对于作为适用本发明的图像形成装置的串列型彩色复印机（以下称为"复 印机500"）的实施方式进行说明。
[0043] 图2所示是复印机500的概要构成图。复印机500在作为图像形成装置的本体部 的打印部100的上方设有原稿读入部4及原稿搬送部3,并在打印部100的下方设有供纸部 7。原稿搬送部3将原稿搬送到原稿读入部4中，并且原稿读入部4对搬送来的原稿的图像 数据进行读取。供纸部7是对作为记录介质的转印纸P进行收容的记录介质收容部，并包 括了收容有转印纸P的供纸卡盒26,和将供纸卡盒26内的转印纸P朝着打印部100送出的 供纸辊27。图2中的点划线表示的是复印机500内的转印纸P的搬送路径。
[0044] 打印部100的上部是堆积形成有输出图像的转印纸P的排纸盘30。打印部100设 有作为形成各色（黄色、品红色、青色、黑色）的调色剂像的造像部的四个成像单元6(Y，M， C，K)和中间转印单元10。各成像单元6 (Y，M，C，K)包括有作为形成有各色调色剂像的图 像载体的鼓状的感光体I (Y，M，C，K)，以及对形成在各感光体I (Y，M，C，K)表面上的静电潜 像进行显影而作为显影机构的显影装置5 (Y，M，C，K)。
[0045] 如图2所示地，与中间转印单元10的中间转印带8相向而对地并列设置有对应于 各色（黄色、品红色、青色、黑色）的成像单元6(Y，M，C，K)。
[0046] 中间转印单元10包括中间转印带8或一次转印偏压辊9 (Y，M，C，K)。中间转印带 8是形成在各感光体1(Y，M，C，K)的表面上的各色调色剂像被重叠后转印，并在表面上形成 有彩色调色剂像的中间转印体。另外，一次转印偏压辊9(Y，M，C，K)是将形成在各感光体 I (Y，M，C，Κ)表面上的调色剂像转印到中间转印带8上的一次转印机构。
[0047] 打印部100设有用于将中间转印带8上的彩色调色剂像转印到转印纸P上的二次 转印偏压辊19。另外，还设有使得通过供纸辊27送出的转印纸P的搬送一旦停止，并对搬 送到中间转印带8和二次转印偏压辊19相向而对的二次转印夹持中的时机进行调整的对 位辊对28。更进一步地，打印部100在二次转印夹持的上方还设有对转印纸P上的未定影 调色剂像进行定影的定影装置20。
[0048] 另外，在打印部100内的排纸盘30的下方且是中间转印单元10的上方配置有各 色的调色剂容器11 (Y，M，C，Κ)。各色的调色剂容器11 (Y，M，C，Κ)收容有供给到各显影装 置5(Y，M，C，K)里的各色（黄色、品红色、青色、黑色）的调色剂。
[0049] 图3所示是四个成像单元6(Y，M，C，K)之中的一个的放大说明图。设置在打印部 100中的四个成像单元6(Y，M，C，K)除了用于造像处理的调色剂的颜色不同以外，构造基本 相同，且动作也基本相同。因此，在以下的说明以及说明中使用的图中，就在适当地省略了 表示所对应的颜色的"Y，M，C，K"后来说明。
[0050] 如图3所示地，成像单元6是对感光体1及显影装置5 -体地支持的处理卡盒，并 且，该处理卡盒相对于复印机500本体是可以装卸的。由此，在包括显影装置5的复印机 500本体中就容易进行显影装置5的更换，从而能够提高复印机500的维护性能。
[0051] 如图3所示地，成像单元6在感光体1的周围设有显影装置5、感光体清洁装置2、 润滑剂涂覆装置41以及带电装置40(在图2中作为感光体1的周围的装置仅表示了显影 装置5)。在本实施方式的成像单元6中，感光体清洁装置2是通过清洁刮板2a来清洁的构 成，带电装置40是通过带电辊4a来充电的构成。
[0052] 在图像形成时，是在感光体1上进行造像处理（充电工序、曝光工序、显影工序、转 印工序、清洁工序），并在感光体1上形成所需要的调色剂像。在本实施方式中，是将造像部 作为成像单元6使得感光体1、带电装置40、显影装置5以及感光体清洁装置2 -体化后， 来作为被设置为可以在复印机500的装置本体里自由装卸的处理卡盒的。作为造像部也可 以构成为能够使得感光体1、带电装置40、显影装置5以及感光体清洁装置2分别相对于图 像形成装置本体为自由装卸的。这种构成时，当各自到达寿命时，就交换成新品。
[0053] 以下，对本实施方式的复印机500中的通常的彩色图像形成时的动作进行说明。
[0054] 首先，在原稿被放置在原稿搬送部3的原稿台上的状态下，按下未图示的开始按 键时，原稿通过原稿搬送部3的搬送辊来从原稿台被搬送后载置到原稿读入部4的接触玻 璃上。然后，在原稿读入部4中，被载置在接触玻璃上的原稿的图像数据被光学地读取。
[0055] 详细来说就是，原稿读入部4对接触玻璃上的原稿的图像，一边照射来自于照明 等的光，一边进行扫描。然后，将原稿来的反射光借助于反光镜组以及透镜，在彩色传感器 上进行成像。原稿的彩色图像数据在彩色传感器中按照RGB(红、绿、蓝）的每一种颜色分 解光来被读取后，转换成电的图像信号。更进一步地，以RGB的颜色分解图像信号为基础， 在图像处理部进行颜色变换处理、颜色补正处理、空间频率补正处理等的处理后，来获得黄 色、品红色、青色、黑色的彩色图像数据。
[0056] 然后，黄色、品红色、青色、黑色的各色的图像数据由未图示的曝光装置来接受。然 后，从曝光装置来的根据各色的图像数据的激光L分别朝着所对应的感光体I (Y，M，C，K)的 感光体11上被照射。
[0057] 另一方面，四个感光体I (Y，M，C，K)通过未图示的驱动部在图2及图3中的顺时 针转动方向上被回转驱动。然后，感光体1(Y，M，C，K)的表面在与带电装置40的带电辊4a 相向而对的位置处被均匀充电（充电工序）。由此，就在感光体1(Y，M，C，K)的表面上形成 了带电电位。之后，带电了的感光体1(Y，M，C，K)的表面到达从未图示的曝光装置发出的 激光L所照射到的位置。
[0058] 在曝光装置中，对应于从四个光源来的图像信号的激光L在对应于各色后被射 出。各激光L根据黄色、品红色、青色、黑色的每一种颜色成分来通过不同的光路后，被照射 到各感光体I (Y，M，C，Κ)的表面上（曝光工序）。
[0059] 在曝光工序中，以黄色为例来说明就是，对应于黄色成分的激光L被照射到图2中 的纸面的左侧起第一个黄色用感光体IY表面上。这时，黄色成分的激光L通过高速回转的 多面镜在黄色用感光体IY的同转轴方向（主扫描方向）上被扫描。通过激光L进行这样 的扫描，就在通过带电装置40被充电后的黄色用感光体IY的表面上形成了对应于黄色成 分的静电潜像。
[0060] 同样地，对应于品红色成分的激光L被照射到从图2中的纸面左侧起第二个品红 色用感光体IM的表面上后，形成了对应于品红色成分的静电潜像。青色成分的激光L被照 射到从图2中的纸面左侧起第三个青色用感光体IC的表面上后，形成了对应于青色成分的 静电潜像。黑色成分的激光L被照射到从图2中的纸面左侧起第四个黑色用感光体IK的 表面上后，形成了对应于黑色成分的静电潜像。
[0061] 之后，形成有各色的静电潜像的感光体1(Y，M，C，K)表面分别到达与显影装置5相 向而对的位置里。然后，在该相向而对的位置处，各色的调色剂从收容了由各色调色剂和载 体构成的显影剂的显影装置5(￥^，(：，1()来供给到感光体1(￥^，(：，1()表面上的潜像上后， 感光体I (Y，M，C，K)上的潜像就得到了显影（显影工序）。由此，就在感光体I (Y，M，C，K) 的表面上形成了所需要的调色剂像。
[0062] 之后，通过与显影装置5相向而对的位置后的感光体I (Y，M，C，K)表面分别到达 与中间转印带8相向而对的位置。在各自的相向而对的位置中，与中间转印带8的内周面 抵接地设置有一次转印偏压辊9 (Y，M，C，K)。夹着该中间转印带8,通过感光体I (Y，M，C， K)和一次转印偏压辊9(Y，M，C，K)的相向而对就形成了一次转印夹持。然后，在该一次转 印夹持处，形成在各感光体1(Y，M，C，K)上的各色的调色剂像被依次重叠地转印到中间转 印带8上（一次转印工序）。这时，在感光体1的表面上还残存有微量的未转印调色剂。
[0063] 通过一次转印夹持后的感光体1的表面分别到达与感光体清洁装置2相向而对的 位置里。然后，在与感光体清洁装置2相向而对的位置处，残存在感光体1上的未转印调色 剂通过清洁刮板2a来刮取后得到回收（感光体清洁工序）。
[0064] 通过与感光体清洁装置2的对向部后的感光体1的表面到达与未图示的除电机构 相向而对的位置的除电位置里后，在该位置处来除去残留在感光体1表面上的电荷。
[0065] 如此一来，在感光体1表面上进行的一系列造像处理接结束了，并准备下一个成 像动作。
[0066] 如上所述的造像处理是在四个成像单元6 (Y，M，C，K)中分别进行的。也就是说， 从被配设在图2中的四个成像单元6的下方的未图示的曝光装置开始，依据图像数据而来 的激光L是分别朝着各自的成像单元6 (Y，M，C，K)的感光体1上来被照射的。详细来说就 是，曝光装置从光源发射激光L后，使得该激光L通过被回转驱动的多面镜来扫描，同时借 助于多个光学元件来照射到感光体1的表面上。之后，经过显影工序后，将形成在各自的感 光体1的表面上的各色的调色剂像重叠到中间转印带8上后进行转印。如此，就在中间转 印带8上形成了彩色图像。
[0067] 如上所述地，四个一次转印偏压辊9 (Y，M，C，K)分别与感光体I (Y，M，C，K) 一起将 中间转印带8夹入其间后来形成一次转印夹持。在一次转印偏压辊9 (Y，M，C，K)中施加有 与调色剂的极性为相反极性的转印偏压。
[0068] 中间转印带8在图2中的箭头方向上做表面移动后，依次通过各一次转印偏压辊 9(Y，M，C，K)的一次转印夹持。由此，感光体1(Y，M，C，K)上的各色的调色剂像就在中间转 印带8被重叠后进行一次转印。
[0069] 四个感光体1(Y，M，C，K)上的各色调色剂像被重叠后转印，并且，载置有彩色调色 剂像的中间转印带8在图2中的反时针方向上做表面移动后，到达与二次转印偏压辊19相 向而对的位置里。在该相向而对的位置处，二次