CN1629745A - 图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像形成装置,包括:像承载体;带电装置,使上述像承载体带电;可旋转的显影剂承载体,为了用显影剂使形成在上述像承载体上的静电潜像显影而承载显影剂,该显影剂承载体被施加具有交流电压的显影偏压电压;非旋转的磁场发生装置,设置于上述显影剂承载体的内侧,通过磁性将显影剂向上述显影剂承载体吸引;其中,上述显影剂承载体在其表面具有弹性层,上述显影剂承载体按压在上述像承载体上,显影剂为单组分磁性调色剂,并且,在将上述显影偏压电压的绝对值的最大值设为|V|max(V),将通过上述带电装置被带电的上述像承载体的表面电位设为Vd(V)时,满足|V|max≤|Vd|。
Description
技术领域
本发明涉及使用了电摄影方式、静电记录方式等的图像形成装置。更具体地说,涉及以单组分接触显影方式,使在电摄影感光体、静电记录电介质等像承载体上形成的静电像显影的复印机、打印机等的图像形成装置。
背景技术
作为在例如电摄影方式的图像形成装置中、用显影剂将形成在作为像承载体(被显影体)的电摄影感光体上的静电潜像显影的、以往的单组分显影方式,广泛使用:(1)磁性非接触AC显影方式、和(2)非磁性接触DC显影方式。
(1)磁性非接触AC显影方式
该方式(例如,参照日本特开昭54-43027号公报和日本特开昭55-18656号公报),使用磁性单组分显影剂,在内含磁体(magnet)的显影套筒(显影剂承载体)上承载显影剂,使显影套筒的表面隔开预定的微小间隙地与感光鼓相对,通过飞跃该间隙的显影剂进行显影。显影装置(以下称显影器)内的显影剂,通过机械性搅拌机构或重力被输送到显影套筒,并且显影剂受到磁体所产生的一定磁力而被提供到显影套筒。然后,由限制装置在显影套筒上形成一定的显影剂层,用于显影。由磁体作用于显影剂的力,不仅用于显影剂的输送,在显影部也被积极地使用。在显影部中防止显影剂移动到非图像部分,产生灰雾等的图像不良。作为其理由,是由于在显影时,显影剂是朝内含在显影套筒中的磁辊的方向受到磁力,在显影套筒上受到束缚力的缘故。为了显影剂的飞跃而使用AC偏压。包括感光体的打印部分电位和非打印部分电位的区域与显影套筒之间被施加显影偏压,通过显影剂相对于打印部分和非打印部分往复运动,而用显影剂将打印部分显影。
(2)非磁性接触DC显影方式
另外,在具有弹性层的显影辊(显影剂承载体)上,承载非磁性显影剂,并使其与感光体的表面接触地进行显影的方式也已经被提出(例如,参照日本特开2001-92201号公报)。显影器内的显影剂通过机械性搅拌机构或重力而被提供给显影辊。设置与显影辊接触的海绵状的弹性辊,进行显影剂的输送供给。该海绵状的弹性辊,根据使显影辊上的显影剂的承载量和电荷量保持均匀的目的,承担临时除去没有进行显影的显影剂的功能。在感光体的基材和显影辊之间被施加DC偏压。
(3)无清洁器(调色剂再循环)系统
基于装置结构的简化和不产生废弃物的观点,有人提出了在转印方式的图像形成装置中,废除作为感光体的转印步骤后的表面清洁装置的专用的鼓清洁器(清洁装置),让调色剂在装置内再循环的电摄影处理的方案。例如,使用上述非磁性接触DC显影方式,在显影时同时回收已变成转印残留的显影剂的图像形成装置被提出(例如,参照日本专利第2598131号公报)。
另外,使用上述的磁性非接触AC显影方式,在显影时同时回收已成为转印残留的显影剂的图像形成装置也已被提出(例如,参照日本特开平10-307455号公报)。
在上述(2)的以往的非磁性接触DC显影方式中,显影辊的表面的凸凹或不均,导致在半色调图像中的浓度不均,而造成图像不良的问题。虽然通过制造具有均匀的表面的显影辊可以改善由浓度不均造成的图像不良,但制造具有均匀的表面的显影辊十分困难。而且,随着打印张数的增加,在显影辊的表面产生一定的劣化、刮痕等,造成显影辊表面出现凸凹、不均,制造稳定的显影辊更为困难。
接着,灰雾性能的降低成为问题。在反复进行基于弹性辊的机械性剥取的过程中,调色剂的特性降低,会由于调色剂的摩擦带电特性等的降低,使灰雾变得严重。所谓灰雾,指的是在原本不打印的白色部分(未曝光部分)中,有些许调色剂被显影而造成的象浮垢那样显现的图像不良。虽然,为了防止调色剂特性降低,可以减弱弹性辊的摩擦力,但是却难以兼顾重影(ghost)图像不良。这里,重影图像指的是由显影辊外周的相位差而出现的重影,在显影辊中,是上次已显影的图像(文字等)出现在下次显影的均匀的半色调图像中的现象。另外,出现重影则意味着,在显影辊上存在没有被剥取的残留的调色剂。即,即便是从连续受弹性辊的摩擦而导致调色剂的特性降低的观点来看也是不希望的。摩擦力的调整,存在着不仅从灰雾和重影的观点看是相违背的,即便是在重影单独的问题中也是相违背的。
并且,随着调色剂特性的降低,还产生了易于受到显影器内的循环的影响的问题。具体来说,在使用了机械性或者重力的循环中,特别是在显影辊的周边会形成调色剂几乎不替换的不循环区域。另一方面,循环着的调色剂产生了一定的特性降低。象这样的两种调色剂在容器内的调色剂减少时,如果混在一起则产生凝集,造成灰雾等的问题。进而,存在由弹性辊自身的原因造成的图像不良。弹性辊从调色剂的剥取供给性能的观点出发,使用了海绵形态的物体,但是在该海绵体的微孔(cell)内显影剂被压缩而形成凝集块,当这些从海绵体脱离而到表面时,尤其会在半色调图像上造成图像缺陷。
再者,还存在调色剂飞散这样的问题。当显影辊承载显影剂的能力降低时,调色剂便飞散到机器内,成为各种故障的原因。
而且,在用于无清洁器方式的情况下,会发生纸屑进入弹性辊,产生弹性辊周期的图像不良。
另一方面,在上述(1)的磁性非接触显影中,会产生图像边缘(edge)不良。高浓度部分的边缘、特别是处理下游侧被较浓地显影,而且,与高浓度部分邻接的半色调部分的边缘被较淡地显影。预测其主要原因在于,非接触地通过AC电场一边使显影剂往复运动一边显影。在显影部,调色剂朝面方向移动,调色剂尤其滞留在边缘部分下游,反过来从边缘的外部吸引调色剂,而产生上述那样的图像不良。
进而,在无清洁器方式中,由于是非接触,所以回收感光鼓上的调色剂的能力较低,存在转印残留变成重影而显现在全白或半色调中这样的问题。而且,在全白中产生黑点。该黑点,容易在高温高湿下,纸屑混入到显影辊和感光鼓之间时产生。可以预测是由于显影辊和感光鼓之间产生偏压漏电,其结果造成感光鼓上的潜像电位的绝对值减少的缘故。
发明内容
本发明的目的在于解决以上这样的课题,提供一种新的优异的图像形成装置。
本发明的其他目的在于抑制显影剂的特性的降低,提供一种抑制了灰雾的图像形成装置。
本发明的其他目的在于提供一种防止在半色调的图像上产生图像缺陷的图像形成装置。
本发明的其他目的在于提供一种抑制了重影图像产生的图像形成装置。
本发明的其他目的在于提供一种防止在全白中产生图像不良的图像形成装置。
本发明的其他目的在于提供一种适合于由显影装置回收像承载体上的残留显影剂的图像形成装置。
本发明的其他目的和特征,可以通过一边参照附图一边阅读以下的详细说明,而得到进一步的明确。
附图说明
图1是实施方式1的图像形成装置的概略结构图。
图2是在实施例1中使用的实施方式1的图像形成装置的概略结构图。
图3是在实施例1中使用的弹性显影套筒结构图。
图4是实施例1中的灰雾量和显影偏压的关系图。
图5是灰雾的机理的图。
图6是在实施例1的变形例中使用的实施方式1的图像形成装置的概略结构图。
图7是比较方式1的图像形成装置的概略结构图。
图8是在比较例4中使用的比较方式1的图像形成装置的概略结构图。
图9是在比较例6中使用的比较方式1的图像形成装置的概略结构图。
图10是在比较例7中使用的比较方式1的图像形成装置的概略结构图。
图11是由显影剂承载体弹性层表面形状造成的图像不良的机理的图。
图12是图像边缘不良机理的图。
图13是全白图像中的漏电发生机理1的图,其中(a)是回收纸屑的情况,(b)是漏电的电压与偏压的关系,(c)是在纸屑附近施加外部电场时的电荷的偏移。
图14是全黑图像中的漏电发生机理1的图,(a)是回收纸屑的情况,(b)是漏电的电压与偏压的关系,(c)是在纸屑附近施加外部电场时的电荷的偏移。
图15是全黑图像中的漏电发生机理2的图。
图16是全白图像中的漏电发生机理2的图。
图17是实施方式2(无清洁器系统)中的图像形成装置的概略结构图。
图18是采用无清洁器系统时的显影同时回收的偏压的关系图。
图19是在实施例3中使用的实施方式2的图像形成装置的概略结构图。
图20是实施例3(无清洁器)中的灰雾量与显影偏压的关系图。
图21是在实施例4中使用的比较方式2的图像形成装置的概略结构图。
图22是比较方式2(无清洁器系统)中的图像形成装置的概略结构图。
图23是在比较例11中使用的比较方式2的图像形成装置的概略结构图。
图24是在比较例13中使用的比较方式2的图像形成装置的概略结构图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的图像形成装置的实施例。
(1)带电装置
作为使像承载体带电的带电装置,可以使用非接触带电方式或者接触带电方式。作为非接触带电方式,可以采用使用金属丝(wire)的电晕带电器。
作为接触带电方式,可以采用使辊、刷、磁刷、刮片等导电性的带电部件与像承载体等的被带电体接触,向该带电部件施加预定的带电偏压,而使被带电体的表面带有预定的极性、电位的电的方式。
虽然更优选使用产生臭氧少的接触带电方式,但不限于此。
(2)潜像形成装置
如果像承载体是电摄影感光体,则可以使用例如包含激光二极管、光学多面体(polygon mirror)的激光束扫描器(曝光器)。该激光束扫描器,与目标的图像信息的时间序列电数字像素信号对应,输出被强度调制了的激光,以该激光对上述感光体的均衡带电面进行扫描曝光。通过该扫描曝光,在感光体的面上形成与目标的像素信息对应的静电潜像。进而,可以使用多触针(multi-stylus)、离子头(ionhead)、LED阵列等。而且,不限于数字的曝光装置,使用了投影光学系统的模拟的图像曝光装置、荧光灯和液晶快门(shutter)等的组合的装置等,只要是能够形成对应于图像信息的静电潜像的曝光装置,无论什么都可以。
另外,像承载体如果是静电记录电介质,则使该静电记录电介质以预定的极性、电位均匀地带电,通过除电针阵列或电子枪等的除电装置,对该带电处理面进行选择性的除电处理,写入并形成静电潜像。
(3)转印装置
转印装置可以使用形成了中电阻发泡层的转印辊、电晕带电器等,但不限于此。
作为中电阻发泡层的材料,可以使用在聚氨酯(urethan)树脂中分散了炭黑这样的导电性树脂的材料,但不限于此。优选电阻值为108~109Ω的,优选向辊表面施加与带电时施加的电位反极性的、绝对值为0.5kV~5.0kV的电压。
(4)显影装置
作为显影方式,可以使用像承载体与显影剂承载体按压接触的接触显影方式。
(4-1)像承载体与显影剂承载体的接触条件
像承载体同显影剂承载体之间的压力,优选拉拔压力50~3000N/m。
在本实施例中,所谓拉拔压力指的是,在相接触的物体之间(此处为像承载体同显影剂承载体之间)夹着被2块厚度为30μm的SUS板夹着的同样为30μm的SUS板,将拔出该SUS板时的力,按SUS板长度换算成每1m单位后的线压等效值。
拉拔压力,在3000N/m以上时,由于压力过强,会产生像承载体表面的明显刮痕和显影剂的劣化,而造成图像不良。在50N/m以下时,由于无法获得足够的显影区域,显影剂不能充分地从显影剂承载体转移到像承载体,而造成图像不良。
(4-2)像承载体和显影剂承载体的圆周速率
像承载体与显影剂承载体的圆周速率比,优选1∶0.5~3.0。针对像承载体的显影剂承载体的圆周速率比在0.5以下时,由于从显影剂承载体转移到像承载体的显影剂的绝对量较少,会产生全黑的浓度的降低。在3.0以上时会产生显影剂的明显劣化。
(4-3)接触显影方式
作为接触显影方式,可以采用在显影剂中使用了磁性调色剂的磁性接触显影方式、和在显影剂中使用了非磁性调色剂的非磁性接触显影方式,但更优选磁性接触显影方式。
这是因为,由于同非磁性单组分显影剂相比,可以通过磁力来输送,作为防止显影剂的飞散,除了物理性地抑制之外,还可以利用磁力进行抑制,因此能够更容易地进行抑制。
而且,由于磁性的显影剂含有磁性体,因此同非磁性的显影剂相比电阻低,电量的保持能力低,不容易产生局部的电量大的部分和小的部分的不均,有益于防止漏电。
(4-3-1)磁性接触显影方式
以下,针对磁性接触显影方式进行阐述。
a:磁性接触显影用显影剂
作为磁性接触显影用显影剂,以绝缘性调色剂为主体,优选添加了少许二氧化硅(silica)微粉的。二氧化硅微粉,是基于控制调色剂的摩擦带电电荷的目的另外添加的,使得增加图像浓度,且获得颗粒感(ガサツキ)少的图像。例如,将气相法二氧化硅(干式二氧化硅)和/或湿式制法二氧化硅(湿式二氧化硅)外加到调色剂中,这是公知的。进而,作为添加剂,可以使用导电性氧化物、金属、树脂等的微粒子,但不限于此。
而且,作为显影剂的母体,可以使用苯乙烯-丙烯酸树脂、聚酯、或者这些树脂的复合树脂,但不限于此。
b:磁性单组分显影剂
优选对于这些作为显影剂的母体的树脂100重量份,含有30~150重量份的磁性粒子。作为磁性粒子,可以使用磁性金属氧化物(磁铁矿(magnetite)、铁酸盐(wustite)等)。优选具有输送所需要的磁力、具有能够充分进行电荷赋予的高电阻的磁铁矿,但不限于此。
另外,之所以对于树脂100重量份,将磁性粒子设定为30~150重量份是因为,由于当在30重量份以下时,无法充分附着到显影剂承载体上,而造成供给不良,在150重量份以上时,由于显影剂的导电性变高,而无法赋予足够的电荷,或者当显影剂承载体所内含的磁发生装置的磁极存在于显影区域时,对于显影剂承载体的附着力过强而无法向像承载体转移。
c:限制部件
作为限制在显影剂承载体上承载的显影剂的量的限制部件的弹性体,可以使用SUS、磷青铜这样的金属,聚氨酯等的树脂等,但不限于此。进而,由于通过使用SUS、磷青铜这样金属制的限制部件,可以提高对显影剂的电荷赋予性,并且同树脂类相比,相对于温度和湿度的电阻、体积膨胀的变化小,具有稳定的电荷赋予性,因此,更优选使用金属制的限制部件。
作为限制部件的形状,可以使用由弹性金属、弹性橡胶的板构成的部件,板的前端弯曲的部件,表面用树脂包覆(coat)的部件,表面以特定的形状形成的部件等,但不限于此。
进而,可以把该限制部件和显影剂承载体的基层部分设置为同电位或者预定的电位差。这是为了使对显影剂的电荷的授受能够顺畅、高效率地进行,能够将赋予了更为均匀的厚度和电荷的显影剂涂覆在显影剂承载体上。
显影剂承载体和限制部件的拉拔压力,优选50~150N/m。
由于在50N/m以下时,无法进行充分的限制和电荷赋予,在150N/m以上时,会产生像承载体的显著的刮伤,造成显影剂的显著的劣化,因此设定为50~150N/m。
此处显影剂承载体和限制部件之间的拉拔压力,与测量像承载体和显影剂承载体之间的拉拔压力的方法相同。
d:显影剂供给装置
作为将显影剂提供给显影剂承载体的装置,可以使用重力、物理性的力、电力、磁力、或者利用这些力中的至少2者的组合的方法。
作为物理性的力,可以使用搅炼(puddle)、搅拌等。
作为磁性的供给装置,可以使用在显影剂承载体内部设置磁场发生装置,输送磁性显影剂的方法。
由于不受物理的摩擦等的压力,从而能够抑制显影剂的劣化,因此优选使用磁性的供给装置。
而且,为了稳定地供给,优选使用磁力一定的固定(不旋转)磁场发生装置。
e:固定磁场发生装置
作为设置于显影剂承载体的内侧的、非旋转的固定的磁场发生装置,可以使用永久磁体、基于电磁感应的电磁体等,但不限于此。显影剂承载体表面的与表面垂直方向的磁通密度的强度的最大值,优选200~1500G左右,更优选500~900G。
本实施例的磁通密度的测量,用贝尔公司生产的高斯计的系列9900、探针A-99-153进行。该高斯计具有与高斯计主体连接的棒状的轴向探头(axial probe)。
特别地,在这里对在本实施例中使用的图3所示的、作为显影剂承载体的弹性显影套筒440(442b+442a)的磁通密度的测量方法进行描述。将显影套筒440水平固定,作为磁场发生装置的内部的磁辊442c被可自由旋转地安装。对着该显影套筒440空开一定间隔地,将水平姿势探针配置成直角,进行固定使得显影套筒440的中心和探针的中心位于大致同一水平面上,以该状态测量磁通密度。磁辊442c为与显影套筒440大致同心的圆筒体,可以认为显影套筒440和磁辊442c之间的间隔无论何处都相等。因此,可以通过一边旋转磁辊442c一边测量显影套筒440的表面位置和表面位置上法线方向的磁通密度,来代替对于显影套筒的圆周方向在所有位置上进行测量。从获得的圆周方向的磁通密度数据,求得各位置的峰值强度。
在200G以下时,如果打印高打印率的图像,则无法充分供给显影剂,因此会产生浓度变化或者漏白,并且,在无清洁器显影系统中,由于被包含在返回调色剂中的纸屑和调色剂不加区分地被输送,即,积极地连同调色剂一起被供给,从而造成图像不良,因此设定为200G以上。另外,在1500G以上时,显影剂承载体上的显影剂,由于在与像承载体按压接触的显影区域中磁力过强而无法向像承载体上转移,因此设定为1500G以下。
f:显影剂承载体
作为显影剂承载体,可以使用在内含了磁场发生装置的刚体的基层上设置了弹性层的弹性显影套筒等。
g:弹性显影套筒基层
作为导电性显影套筒的基层,优选使用非磁性材料,作为材料,可以举出铝、SUS等的金属、金属氧化物等,但不限于此。
h:弹性层
作为被设置在显影剂承载体的表面的弹性层,可以使用形成绝缘性弹性层上的、在其表面形成了导电体的结构,形成了导电性弹性层的结构,形成了至少2种以上的电阻不同的导电性弹性层的结构等,但不限于此。
i:弹性层硬度
作为被设置在显影剂承载体的表面上的弹性层的微硬度,优选40~98度。
本实施例中通过微硬度计测量的表面硬度的测量,使用微硬度计(アスカ-MD-1F360A:高分子株式会社制造)来进行。
微硬度在40以下时,由于同限制部件、像承载体等的摩擦接触,弹性层表面会出现明显的刮痕、伤痕,而造成图像不良,因此设定为40以上。另外,如果超过98,则由于同像承载体的摩擦接触,像承载体会产生刮痕、伤痕,而造成图像不良,因此设定为98以下。
j:导电性弹性层材料
作为被设置在显影剂承载体的表面上的导电性弹性层的材料,可以使用对于EPDM、聚氨酯、NBR、硅橡胶、醇(hydrin)橡胶、IR等中分散有用于调整电阻的炭黑、金属氧化物等导电性物质的橡胶材料,但不限于此。
k:导电性弹性层的电阻
作为被设置在显影剂承载体的表面上的导电性弹性层的电阻值,优选102~108Ωcm。在102Ωcm以下时,会产生漏电或者发生表面电位的降低,发生调色剂转移到非打印部分的图像不良(灰雾)。另外,在108Ωcm以上时,显影偏压的实效偏压值变小,产生浓度降低或灰雾。
电阻值的测量方法,在套筒基层上形成了导电性弹性层的状态下,在套筒基层的两端各加负重300g,使其与具有和像承载体相同直径的铝的管坯抵接后,使铝管坯旋转,使弹性套筒从动地旋转,在金属芯与铝管坯间施加-400V,测量流入铝管坯的电流作为流过导电性弹性层的电流。
根据施加给套筒基层的电压和流过铝管坯的电流,求出导电性弹性层的电阻值。
1:弹性显影套筒的导电弹性层
作为显影剂承载体的导电性显影套筒的导电性弹性层的厚度,优选50~2000μm。在50μm以下时,由于同像承载体按压接触时会产生像承载体表面的刮痕、伤痕等,而造成图像不良,因此设定为50μm以上,在2000μm以上时,由于从内含的固定的磁场发生装置到达像承载体表面的磁力变弱,无法满足形成良好的图像所需要的足够的显影剂供给,因此设定为2000μm以下。
(4-3-2)非磁性接触显影方式
以下,针对非磁性接触显影方式进行描述。
a:非磁性显影用显影剂
作为显影剂,以绝缘性调色剂为主体,优选添加少许二氧化硅(silica)微粉。二氧化硅微粉,是基于控制调色剂的摩擦带电电荷的目的等而添加的,使得增加图像浓度,且能够获得颗粒感较少的图像。例如,将气相法二氧化硅(干式二氧化硅)和/或湿式制法二氧化硅(湿式二氧化硅)添加到调色剂中,这已经为公众所知。进而,作为添加剂,可以使用导电性氧化物、金属、树脂等的微粒子,但不限于此。
而且,作为显影剂的母体,可以使用苯乙烯-丙烯酸树脂、聚酯、或者这些树脂的复合树脂,但不限于此。
b:限制部件
作为限制部件,可以使用弹性体。作为弹性体,可以使用SUS、磷青铜这样的金属,聚氨酯等的树脂等,但不限于此。并且,由于通过使用SUS、磷青铜这样的金属制的限制部件,可以提高对显影剂的电荷赋予性,并且同树脂类相比,相对于温度和湿度的电阻、体积膨胀的变化小,具有稳定的电荷赋予性,因此,更优选使用金属制的限制部件。
作为限制部件的形状,可以使用由弹性的金属、弹性橡胶的板构成的结构,板的前端弯曲的结构,表面用树脂包覆的结构,表面以特定的形状形成的结构等,但不限于此。
进而,该限制部件和显影剂承载体的基层部分可以设置电的同电位或者预定的电位差。这是为了使对显影剂的电荷的授受能够顺畅、高效率地进行,能够将赋予了更为均匀的厚度和电荷的显影剂涂覆在显影剂承载体上。
显影剂承载体和限制部件的线负载,优选50~150N/m。由于在50N/m以下时,无法进行充分的限制和电荷赋予,在150N/m以上时,会产生像承载体的明显的刮痕,造成显影剂的明显的劣化,因此设定为50~150N/m。
c:显影剂供给装置
作为将显影剂提供给显影剂承载体的装置,可以使用重力、物理性的力、电力、磁力、或者利用这些力中至少2者的组合的方法。
作为物理性的力,可以使用搅练、搅拌等。
作为电力,可以使用设置海绵状的辊,使其与显影辊的旋转成反向旋转,通过摩擦向显影剂赋予电量,从而将显影剂提供给显影辊的方法等。
d:显影剂承载体
作为显影剂承载体,可以使用金属芯具有弹性层的旋转显影辊,但不限于此。
e:弹性层
作为弹性层,可以使用形成绝缘性弹性层上的、在其表面形成了导电体的结构,形成了导电性弹性层的结构,形成了至少2种电阻不同的导电性弹性层的结构等,但不限于此。而且,作为弹性层的厚度,优选1.0~5.0mm。
f:弹性层硬度
作为弹性层的硬度,优选ASKERC(500g负重)30~98度。在30以下时,由于同限制部件、像承载体等的摩擦接触,表面会出现明显的刮痕、凹陷,而造成图像不良,因此设定为30以上。另外,在98以上时,由于同像承载体的摩擦接触,像承载体表面会产生刮痕、伤痕,而造成图像不良,因此设定为98以下。
g:导电性弹性层材料
作为导电性弹性层的材料,可以使用对EPDM、聚氨酯、NBR、硅酮橡胶、醇(hydrin)橡胶、IR等,为调整电阻而分散了炭黑、金属氧化物等的导电性物质的橡胶材料,但不限于此。
h:导电性弹性层的电阻
作为导电性弹性层的电阻值,优选102~108Ωcm。在102Ωcm以下时,会产生漏电或者发生表面电位的降低,而造成调色剂转移到非打印部分的图像不良(灰雾)。另外,在108Ωcm以上时,显影偏压的实效偏压值变小,产生浓度降低或灰雾。
测量方法为,在金属芯上形成了导电性弹性层的状态下,在金属芯的两端各加重量300g,使其与具有和像承载体相同直径的铝管坯的两端抵接后,使铝管坯旋转,使弹性套筒从动地旋转,在金属芯与铝管坯间施加-400V,测量流入铝管坯的电流作为流过导电性弹性层的电流。
根据施加给金属芯的电压和流过铝管坯的电流,求出导电性弹性层的电阻值。
(5)图像形成装置的实施方式1(有鼓清洁器)
图1是按照本发明的图像形成装置的概略结构图,特别的,具有清洁像承载体鼓表面上的转印残留调色剂的装置(鼓清洁器)。该图像形成装置,是利用接触转印式电摄影处理的激光打印机。
1是像承载体,在本例中为φ24mm的旋转鼓式的负极性OPC感光体(负极性感光体,以下称为感光鼓)。该感光鼓1按箭头的顺时针方向,以圆周速度85mm/sec(=处理速度PS、打印速度)的稳定速度被驱动旋转。
2是作为感光鼓1的带电装置的带电辊。该带电辊2为导电性的弹性辊,通过预定的按压力与感光鼓1按压接触。在本例中,该带电辊2从动于感光鼓1的旋转而旋转。
S1是向带电辊2施加带电偏压的带电电源。在本例中,从该带电电源S1向与带电辊2间的接触部施加大于等于放电开始电压的直流电压,具体地说,作为带电偏压而施加-1300V的直流电压,使感光鼓1的面以带电电位(暗部电位)-700V均匀地接触带电。
3是包含激光二极管、光学多面体等的激光束扫描器(曝光装置)。该激光束扫描器3,与目标的图像信息的时间序列电数字像素信号对应,输出被强度调制了的激光,并以该激光对上述旋转感光鼓1的均匀带电面扫描曝光。当以激光将感光鼓1的均匀带电处理面全部曝光了时,调整激光功率,使得感光鼓面的电位成为-150V。
通过该扫描曝光L在旋转感光鼓1的面上形成对应于目标的像素信息的静电潜像。
400是显影装置(显影器)。通过以下的处理进行显影,即:调色剂410(以下记为t)带有一定的摩擦带电,被涂覆在显影剂承载体(显影剂承载体)440上,感光鼓1和显影剂承载体440以一定的加压量按压抵接,根据由显影偏压施加电源S2向显影剂承载体440和感光鼓1之间施加的显影偏压,在显影区域a中使感光鼓1上的静电潜像反转显影,由此进行显影化。
5是作为接触转印装置的中阻抗的转印辊,以预定压力与感光鼓1抵接,形成转印夹持(nip)部b。从未图示的供纸部按预定的定时向该转印夹持部b提供作为被记录体的转印材料P,并且通过从转印偏压施加电源S3向转印辊5施加预定的转印偏压电压,感光鼓1侧的调色剂像被依次转印到被提供到转印夹持部b的转印材料P的面上。
在本例中使用的转印辊5,是在金属芯5b上形成有中阻抗发泡层5a的、辊电阻值为5×108Ω的部件,向金属芯5b施加+2.0kV的电压进行转印。被导入转印夹持部b的转印材料P,被该转印夹持部6夹持输送,通过静电力和按压力,在旋转感光鼓1的表面上形成并承载着的调色剂图像依次被转印到其表面侧。
6是热定影方式等的定影装置。被供纸到转印夹持部b并接受了感光鼓1侧的调色剂图像的转印的转印材料P,从旋转感光鼓1的面上分离,被导入该定影装置6,接受调色剂图像的定影,作为图像形成物(打印复制)被排出到装置外。
7是感光鼓清洁装置(感光鼓清洁器),通过清洁刮板7a将残留在感光鼓1上的转印残留调色剂刮落,回收到废调色剂容器7b中。
然后,感光鼓1再次通过带电装置2带电,反复地用于图像形成。
9是将感光鼓1、带电辊2、显影装置400、鼓清洁器7包容成一体而形成的处理盒式组件,构成可以从图像形成装置拆下的结构,在被安装到图像形成装置上后,进行图像形成。
〔实施例1〕
=接触显影+弱AC+磁性调色剂+弹性显影套筒=
图2是对于实施方式1(具有鼓清洁器7)的图像形成装置适用了磁性单组分接触显影方式的显影装置的图。
关于本实施例的显影装置400,以下详细描述。在本实施例的显影装置400中,440是作为显影剂承载体的旋转弹性显影套筒。在该显影套筒440内,内含有作为固定磁场发生装置的被固定了的磁辊442c。显影套筒440,如图2、图3那样,由作为基层的铝圆筒(刚体套筒)442b、和形成在该铝圆筒的外周面上的非磁性的弹性层442a构成,对于感光鼓1以一定的加压量(拉拔压力200N/m)与之抵接。该弹性显影套筒440,将弹性层材料混揉,挤出成型后制作弹性层,并将此以500μm的厚度粘接在铝圆筒上后研磨而制成。在铝圆筒442b上形成了弹性层442a的状态下,电阻值被调整为2.0×105Ωcm。
表面粗度的测量器,为小坂研究所(株)制造的、在サ-フコ-ダSE3400上使用接触检测单元PU-DJ2S,检测条件为,测量长2.5mm、垂直方向倍率2000倍、水平方向倍率100倍、取样长(cut off)0.8mm、滤波(filtrate)设定2CR、水准(leveling)设定为前端数据(front data)进行的。
调色剂t:作为显影剂410的单组分磁性调色剂t,是混合粘结树脂、磁性体粒子、电荷控制剂,经过混揉、粉碎、分级的各个工序而制作的,并且,作为添加剂添加了流动化剂等制作而成。调配处方使得磁性体粒子与粘结树脂成为同样的重量份,制作出可以通过磁力进行充分的输送的磁性粒子。
在本实施例中,磁性调色剂t的磁化量σ为30Am2/kg。磁性调色剂的磁化量的测量是通过振动磁力计VSM-3S-16(东英工业制造)在1Kエレステツド磁场下进行的。调色剂的平均粒径(D4)为8μm。
调色剂t,在一边接受来自磁辊442c的磁力,一边被输送到具有弹性层442a的旋转弹性显影套筒440上的过程中,通过限制刮板420被限制层厚,以及接受电荷赋予。430是进行显影容器450内的调色剂的循环,依次将调色剂输送到套筒周边的磁力到达范围内的搅拌部件。
作为限制部件的刮板420,使用磷青铜,弹性显影辊440同刮板420间的压力为拉拔压力55N/m,刮板自由长设定为0.5mm。
所谓刮板自由长,指的是以刮板和套筒的接触点为支点时的自由端的长度。
固定的磁辊442c是作为用于产生显影套筒440上各处的磁力的磁场发生装置的固定磁体。在显影部、输送部、供给部、收集部的各处,产生峰值密度的绝对值为700G的磁通密度。具体地说,从显影部朝旋转方向下游方向,按显影部→收集部→供给部→输送部→显影部的顺序,产生磁极的峰值密度。到达显影部的调色剂,在显影部被显影,但是在显影部没有被消耗的调色剂,通过位于显影部的下游侧的收集部,被回收到显影容器内。而且,收集部还具有防止显影器内的调色剂喷出的功效。
这样,到达收集部的调色剂被输送到收集部的下游的、位于显影容器内的供给部。在供给部中,一边吸引显影容器内的调色剂,混合到达收集部的调色剂和被供给的调色剂,一边承载调色剂,输送到位于供给部的下游的输送部,再次到达显影部,实现连续的供给。
被涂覆在具有弹性层442a的弹性显影套筒440上的调色剂t,通过显影套筒440的旋转,被输送到作为感光鼓1和显影套筒440的相对部的显影部位(显影区域部)a。而且,在作为显影套筒440的基层(刚性套筒)的铝圆筒442b上,由显影偏压施加电源S2施加显影偏压。进而,使显影套筒440和限制刮板420导通。弹性显影套筒440相对于感光鼓1,以1.2倍的圆周速度被驱动。
在本实施例中,设定成显影偏压电压为DC电压值-400V,AC电压为矩形波峰峰值(Vpp)300V,频率为1.2kHz。由此,感光鼓1侧的静电潜像通过调色剂t被反转显影。此处,显影偏压电压的绝对值的最大值为550V(DC值的绝对值400V+AC值的峰峰值的一半的值150V),设定为感光鼓的暗电位的绝对值700V以下。
a:灰雾量同显影偏压电压的关系
首先,初次研究了显影偏压电压同灰雾量的关系。
灰雾的评价:所谓灰雾,指的是在原本不打印的白色部分(未曝光部分),有些许调色剂被显影而造成的象浮垢那样出现的图像不良。
在打印全白图像的过程中,停止图像形成装置。然后,在显影后的感光鼓上,通过测量附着在表面的调色剂作为反射率,可以进行调色剂的灰雾量的评价。
实际的灰雾量,用光学反射率测量机(东京电蚀制造TC-6DS)测量基于绿色滤光片的光学反射率来进行评价。
具体地说,将感光鼓上的调色剂临时转印到透明胶带上,将附着了调色剂的胶带和未使用的上述透明胶带粘贴在记录纸等上,从胶带的上方测量灰雾的量,将它们的差作为鼓上的灰雾的量。
使用该评价方法求出了鼓上的灰雾量对显影偏压的设定变化的的变化。
i)测量以-400V固定显影偏压的DC值,使AC电压的峰间电压变化时的灰雾量。
ii)测量以-500V固定显影偏压的DC值,使AC电压的峰间电压变化时的灰雾量。
iii)测量将AC电压的峰间电压固定为300V,使显影偏压的DC值变化时的灰雾量。
测量在以上的i)~iii)的条件下的灰雾量的变化,在图4(a)上示出。
图4(a)的横轴,是以显影偏压绝对值的最大值减去暗电位的绝对值的差(|V|max-|Vd|)[V],纵轴设定为此时鼓上的灰雾量。表示当图4的横轴是正值时,为|V|max超过|Vd|的区域(|V|max>|Vd|),负值时,为|V|max比|Vd|小的区域(|V|max<|Vd|),零时,为|V|max与|Vd|相等(|V|max=|Vd|)。另外,所谓暗电位,指的是没有被曝光的部分,是由高电位部和低电位部构成的静电潜像中的高电位部。
从图4(a)中可以得知,当|V|max超过|Vd|时,鼓上的灰雾量会明显地增加。
对其原因做了如下研究。由于本图像形成装置设定为调色剂为负,调色剂受到的电力总是朝正向,并容易向该方向转移。因此,在打印区域,将感光鼓表面电位设定为比显影偏压的DC值大的值,在非打印区域,设定为比显影偏压的DC值小的值。在本实施例的设定中,也设定成非图像区域的电位Vd为-700V,显影偏压的DC值Vdc为-400V,使得能够获得良好的图像。
图5图示了非打印区域的鼓表面电位Vd、接地(GRAND)电平,而且图示了显影偏压的AC值的峰间电压Vpp大、|V|max超过|Vd|时的情况(a),以及Vpp小、|V|max未超过|Vd|时的情况(b)。
在图5的(a)的|V|max超过|Vd|时的情况下,由于显影偏压可以暂时取比Vd小的值,因此尽管是非打印区域,调色剂也发生了转移。
另一方面,在图5的(b)的|V|max未超过|Vd|的情况下,可以认为,由于显影偏压总是取比Vd大的值,因此,调色剂不转移到打印区域。由此,可以认为,如图4(a)所示那样,在|V|max>|Vd|的区域,灰雾量明显增加。
因此,进行显影偏压的绝对值|V|max不超过|Vd|的设定,这是用于抑制灰雾量的明显有效的方法,这一点得到了明确。即,本结构对于抑制灰雾量具有明显的效果。
接着,在图4(b)中,横轴以显影偏压绝对值的最大值减去暗电位绝对值的90%的差(|V|max-0.9×|Vd|)[V]示出了灰雾量的变化。从中可以得知,在横轴的0V附近,灰雾量明显减少。如此,通过将偏压设定为|V|max≤0.9×|Vd|,可以获得灰雾量明显降低的效果。进而,可以得知,通过设置在这样的范围,即使因环境变动、带电辊的劣化、感光鼓的劣化造成带电性降低、|Vd|降低,也可以获得灰雾量明显降低的效果。
根据以上所述,在本实施例中,当将偏压设定为|V|max≤0.9×|Vd|时,无论带电性怎样变动,都具有稳定的降低灰雾量的效果。
b:感光鼓1和弹性显影套筒440的抵接条件的关系
为了研究感光鼓1和弹性显影套筒440的抵接条件的差异,设定成仅调色剂层与感光鼓1轻轻地接触,并与本实施例进行了比较。具体地说,将感光鼓1与弹性显影套筒440之间的间隔设置为80μm,并使之相对,弹性显影套筒440上的调色剂,通过限制部件420进行限制,层厚设定为80μm。
c:细线的横线和纵线的均匀性
图像评价是按1点线(dot line)的连续性进行的。在各条件的打印机中使用600dpi激光扫描器进行了图像记录。分别针对与处理行进方向平行的1点线,以及与激光扫描系统的主扫描方向平行的1点线进行。在各例的装置中分别输出2cm长的发线(hair line),对于每一条线,随机抽出100个点,在各个点上用光学显微镜观察以线为中心的200μm的四方,以线的浓度的半值宽度作为线宽,对于各个方向计算线宽的标准偏差。然后,将处理方向的线标准偏差设定为σv,将激光扫描方向标准偏差设定为σh,计算两者的比,获得线标准偏差比σv/σh。使用该值按以下的基准进行评价。
显影套筒与感光鼓按压接触时为1.05,仅调色剂层与感光鼓轻轻接触时为1.34,在轻轻接触时,细线的横线和纵线的均匀性降低。
对其理由进行考虑。仅调色剂层接触时,在显影区域发生调色剂的起穗。可以认为,由于调色剂在形成了该起穗的状态下转移到鼓上,因此发生拖尾,导致纵方向和横方向的线宽的均匀性恶化。
根据以上所述,可以说在本实施例中,具有通过感光鼓1和弹性显影套筒440的按压接触,使纵方向和横方向的线宽保持均匀的效果。
d:多张数情况下打印时的抵接变动性
在连续打印3000张打印率5%的横线的图像后,对半色调图像中的浓度差进行了评价。在各条件的打印机中使用600dpi激光扫描器进行了图像记录。
在本评价中,所谓半色调图像,指的是记录主扫描方向的1条线,不记录其后的2条线的条纹图案,作为整体表现半色调的浓度。
对于半色调的浓度,使用反射浓度计(Macheth SERIERS1200ColorChecker)测量50点,求出了浓度的最大值同最小值的差。
当显影套筒与感光鼓按压接触时,为0.11的均匀且半色调图像,与此相对,当仅调色剂层与感光鼓接触轻轻接触时,为0.42,产生由浓度差大、浓度不均造成的图像不良。而且,在高温高湿环境下、低温低湿环境下,浓度不均进一步恶化。
对其理由进行考虑。可以认为,感光鼓与弹性套筒间的间隔为80μm,非常小,难以在打印张数增加时依然稳定地保持该间隙,因此在多张数时,间隙发生变化,产生了浓度不均。而且,调色剂层也难以稳定地保持在80μm,因调色剂层的变动造成浓度不均。并且,可以认为在高温高湿环境下、低温低湿环境下,间隙以及调色剂层厚的变动加大,因此造成进一步恶化。
而且,作为显影偏压,在DC电压上重叠了AC电压,因此可以获得提升像质的效果,但在仅调色剂层轻轻接触时,由于显影套筒与感光鼓的距离变大,因此因使用AC电压而提升像质的效果变小,从而浓度不均变得更大。
根据以上所述,可以说在本实施例中,感光鼓1与弹性显影套筒440按压接触,由此使抵接条件变得稳定(多张数时的间隙变动、因环境变动而导致的间隙变动),即使调色剂层发生变化,像质依然良好,并具有因使用AC电压作为显影偏压而提升像质的效果。
〔实施例1的变形例〕
=接触显影+弱AC+非磁性调色剂+弹性显影辊=
本变形例(图6)是对于按照实施方式1(具有鼓清洁器7)的图像形成装置,应用了非磁性单组分接触显影方式的显影装置。
关于本实施例的显影装置,以下详述。图6表示了在本变形例中使用的显影装置结构。440是作为显影剂承载体的旋转弹性显影辊(以下称为显影辊)。
该显影辊440在金属芯446b上形成导电性弹性层446a,对于感光鼓1以一定的加压量(拉拔压力80N/m)与之抵接。将导电性弹性层446a的材料混匀,进行挤出成型后,形成在金属芯446b上,制作成该显影辊440。弹性显影辊440被调整为:橡胶硬度ASKERC(500g负荷)50度,微硬度为40度,电阻为2.0×105Ωcm。
460为显影剂供给辊,通过在金属芯466a上形成海绵466b,起到防止显影容器450内的调色剂t凝集,以及输送供给的作用。显影剂供给辊460设置成对显影辊440以一定的加压量与之抵接,与显影辊440成逆向旋转(反向旋转),由此还起到作为显影剂剥取辊的作用。
调色剂t:作为显影剂的单组分非磁性调色剂t,是经过将粘结树脂、电荷抑制剂混合并混匀,粉碎,分级的各个工序而制作,并且,添加了作为添加剂的流动化剂等制作而成。调色剂的平均粒径(D4)为8μm。
调色剂t,附着在海绵状的显影剂供给辊460上被输送,通过在与显影辊440的接触区域滑动接触而被输送到显影辊440上。在被输送到显影辊440上的过程中,由限制刮板420限制层厚,以及接受电荷赋予。430是显影容器450内进行调色剂的循环,依次将调色剂输送到显影剂供给辊周边的搅拌部件。
作为限制部件的刮板420,使用磷青铜,显影辊440同刮板420间的压力为拉拔压力80N/m,刮板自由长度设定为2.0mm。
被涂在旋转显影辊440上的调色剂t,通过显影辊的旋转,被输送到作为感光鼓1和显影辊440的相对部的显影部位(显影区域部)a。而且,在显影辊440的金属芯446b上,由显影偏压施加电源S2施加显影偏压。
进而,使显影辊440同限制刮板420导通。弹性显影辊440相对于感光鼓1,以1.4倍的圆周速度被驱动。
在本例中,设定成显影偏压为DC电压值-400V,AC电压为矩形波峰间电压300V,频率为1.2kHz。如此,感光鼓1侧的静电潜像通过调色剂t被反转显影。此处,显影偏压绝对值的最大值为550V(DC值的绝对值400V+AC值的峰间电压的一半的值150V),设定为小于或等于感光鼓的暗电位的绝对值700V。
a:显影偏压同灰雾量的关系
与实施例1同样地,对基于显影偏压绝对值的最大值和暗电位的灰雾量的迁移进行研究的结果,与实施例1相同,可知:当显影偏压绝对值的最大值超过暗电位时,感光鼓上的灰雾量会增加。由此,通过将显影偏压绝对值的最大值设定为小于或等于暗电位的绝对值,具有明显的抑制灰雾量的效果这一点得到了明确。
在以下的比较例中,磁性调色剂与实施例1相同,非磁性调色剂与本变形例相同。
b:感光鼓同显影辊的抵接条件的关系
为了研究感光鼓1同显影辊440的抵接条件的差异,同本变形例的抵接条件进行比较,设定成仅调色剂层与感光鼓轻轻接触。具体地说,设定为在感光鼓1与弹性显影辊440之间设置80μm的间隔,使之相对向,由限制部件420限制弹性显影辊440上的调色剂,由此层厚变成80μm。
c:多张情况下打印时的抵接变动性
与实施例1相同,在打印3000张后的半色调图像中,在按压接触时,为均匀的半色调图像的良好图像,与此相对,当仅调色剂层轻轻接触时,产生了由浓度不均造成的图像不良。而且,在高温高湿环境下、低温低湿环境下,浓度不均还进一步恶化。
根据以上可以说在本例中,感光鼓1与弹性显影辊440按压接触,由此使抵接条件变得稳定(多张时的间隙变动、基于环境变动的间隙变动),即使调色剂层发生变化,像质依然良好,通过使用AC电压,具有提升像质的效果。
〔比较例1〕
=施加AC、峰间电压大(磁性调色剂)=
本比较例,在实施例1(图2)中,设显影偏压的AC电压的峰间电压值为800V(从施加实施例1的弱AC→变更为施加AC),除此之外无变更点。
此处,显影偏压绝对值的最大值为800V,设定为大于或等于感光鼓的暗电位的绝对值700V。
〔比较例2〕
=施加AC、峰间电压大(非磁性调色剂)=
本比较例,在变形例(图6)中,设显影偏压的AC电压的峰间电压值为800V(从施加变形例的弱AC→变更为施加AC),除此之外无变更点。
此处,显影偏压绝对值的最大值为800V,设定为大于或等于感光鼓的暗电位的绝对值700V。
〔比较例3〕
=非磁性调色剂+接触显影+施加DC电压=
本比较例,在变形例(图6)中,设显影偏压为DC电压值-400V,除此之外无变更点。
(6)比较方式1
图7是在以下的比较例4~7中使用的图像形成装置的概略结构图,具有清洁感光鼓表面上的转印残留调色剂的装置(鼓清洁器)7。该图像形成装置,是利用转印式电摄影处理的激光打印机。对于与上述实施方式1的图像记录装置(图1)相同的点,省略重复的说明,对于不同点进行阐述。本比较方式1中不同的点,在于使感光鼓1同显影装置400的显影剂承载体440经由一定的间隔σ相对的非接触显影系统。除此之外没有不同。
〔比较例4〕
=跳跃(jumping)显影=
本比较例4(图8)是按照比较方式1(具有鼓清洁器7)的图像形成装置。显影装置400是磁性单组分非接触显影装置(跳跃显影装置)。440是作为显影剂承载体的旋转显影套筒。该显影套筒,用喷砂等形成粗化表面来构成铝圆筒442b,对于感光鼓1,经由200μm的间隔σ而相对,442c是内含于该显影套筒的作为固定的磁场发生装置的磁辊,与实施例1相同。
调色剂t,在一边接受来自磁辊442c的磁力,一边被输送到旋转显影套筒440上的过程中,由限制刮板420限制层厚,以及接受电荷赋予。430是在显影容器450内进行调色剂的循环,依次将调色剂输送到套筒周边的磁力到达范围内的搅拌部件。
被涂在旋转显影套筒440上的调色剂t,通过套筒440的旋转,被输送到作为感光鼓1和套筒440的相对部的显影部位(显影区域部)a。而且,在套筒440上由显影偏压施加电源S2施加显影偏压。
在本例中,设显影偏压为DC电压值-400V,AC电压为矩形波,且峰间电压(Vpp)为2.0kV,频率为1.2kHz。由此,感光鼓1侧的静电潜像通过调色剂t被反转显影。此处,显影偏压绝对值的最大值为1.4kV,设定为大于或等于感光鼓的暗电位的绝对值700V。
调色剂t为单组分磁性调色剂,与实施例1相同。
〔比较例5〕
=跳跃显影+弱AC=
本比较例5,在比较例4(图8)中,显影偏压为DC电压值-400V,AC电压为矩形波且峰间电压为300V,频率为1.2kHz(显影偏压绝对值的最大值为550V,设定为小于或等于感光鼓的暗电位的绝对值700V),除此之外,无变更点。
〔比较例6〕
=非磁性调色剂+非接触显影+施加AC=
本比较例(图9)是按照比较方式1(具有鼓清洁器7)的图像形成装置。显影装置400是非磁性单组分非接触显影装置。440是作为显影剂承载体的显影辊(旋转弹性辊)。该显影辊440在金属芯446b上形成了导电性弹性层446a。感光鼓1同显影辊440,经由200μm的间隔σ而相对。显影辊440的制造方法,是将导电性弹性层446a的材料混匀,挤出成型后,在金属芯446b上形成导电性弹性层446a制作而成。显影辊的电阻调整为2.0×105Ωcm。
460为显影剂供给辊,通过在金属芯466a上形成海绵466b,起到防止显影容器450内的调色剂t凝集,以及输送供给的作用。显影剂供给辊460通过设置成对显影辊440以一定的加压量与之抵接,与显影辊440成逆向旋转(反向旋转),还起到作为显影剂剥取辊的作用。
调色剂t,附着在海绵状的显影剂供给辊460上被输送,在与显影辊440的接触区域滑动接触,由此被输送到显影辊440上。在被输送到显影辊440上的过程中,由限制刮板420限制层厚,以及接受电荷赋予。430是显影容器450内进行调色剂的循环,依次将调色剂输送到显影剂供给辊周边的搅拌部件。
被涂在旋转显影辊440上的调色剂t,通过该显影辊440的旋转,被输送到作为感光鼓1和显影辊440的相对部的显影部位(显影区域部)a。而且,在显影辊的导电性弹性层446a上,经由金属芯446b由显影偏压施加电源S2施加显影偏压。
在本例中,设显影偏压为DC电压值-400V,AC电压为矩形波且峰间电压为2.0kV,频率为2.0kHz。由此,感光鼓1侧的静电潜像通过调色剂t被反转显影。此处,显影偏压绝对值的最大值为1400V(DC值的绝对值400V+AC电压值的峰间电压的一半的值1000V),设定为大于或等于感光鼓的暗电位的绝对值700V。
调色剂t为单组分非磁性调色剂,与变形例(图6)相同。
〔比较例7〕
=弹性显影套筒+接近(非接触)+施加AC=
本比较例(图10)是按照比较方式1(具有鼓清洁器7)的图像形成装置。作为与本比较例类似的结构,有日本特开平7-28335号公报公开的图像形成装置。
显影装置400是磁性单组分非接触显影装置。440是作为显影剂承载体的旋转弹性显影套筒。在该显影套筒440中内含有作为固定磁场发生装置的固定的磁辊442c。显影套筒440,由作为刚体套筒的铝圆筒442b、以及在该铝圆筒的外周面上形成的非磁性的弹性层442a构成。感光鼓1同显影套筒440,经由100μm的间隔σ相对。该弹性显影套筒440,将弹性层材料混匀,挤出成型后制作成弹性层,将它以500μm的厚度接合在铝圆筒上后研磨而制作成。
调色剂t,在一边接受来自磁辊442c的磁力,一边被输送到具有弹性层442a的旋转弹性显影套筒440上的过程中,由限制刮板420限制层厚,以及接受电荷赋予。430是在显影容器450内进行调色剂的循环,依次将调色剂输送到套筒周边的磁力到达范围内的搅拌部件。磁辊442c同实施例1(图2)相同。
被涂在具有弹性层442a的弹性显影套筒440上的调色剂t,通过套筒440的旋转,被输送到作为感光鼓1和显影套筒440的相对部的显影部位(显影区域部)a。而且,在显影套筒440上,由显影偏压施加电源S2施加显影偏压。进而,使显影套筒440同限制刮板420导通。
在本例中,设显影偏压为DC电压值-400V,AC电压为矩形波且峰间电压为1.0kV,频率为1.2kHz。由此,感光鼓1侧的静电潜像通过调色剂t被反转显影。此处,显影偏压绝对值的最大值为900V(DC值的绝对值400V+AC值的峰间电压的一半的值500V),设定为大于或等于感光鼓的暗电位的绝对值700V。
调色剂t为单组分磁性调色剂,与实施例1相同。
(7)各实施例以及比较例的评价方法
针对实施例1、变形例以及比较例1~7的具有清洁装置的结构的图像的评价,是按以下的评价方法进行的。
评价方法a)
a-1)由显影剂承载体弹性层表面的形状造成的图像不良的评价
图像评价是输出半色调图像,根据图像的缺陷数进行的评价。在各例的打印机中使用600dpi激光扫描器进行了图像记录。
在本评价中,所谓半色调图像,指的是设对主扫描方向的1行进行记录,对其后的2行不进行记录的条纹图案,作为整体表现出半色调的浓度。
对于半色调的浓度,使用反射浓度计(Macheth SERIERS1200ColorChecker)测量50点,求出了浓度的最大值和最小值的差。进而,测出直径大于或等于0.5mm的浓度不均的斑点数,设定为以下的2个等级(rank)。
×:浓度差在大于或等于0.4,或者直径大于或等于0.5mm的浓度不均的斑点为大于或等于30个
○:浓度差不足0.4,或者直径大于或等于0.5mm的浓度不均的斑点不足30个
a-2)由显影剂承载体弹性层表面的形状造成的图像不良的主要原因
对于由显影剂承载体弹性层表面的形状造成的图像不良的主要原因,使用图11进行阐述。图11的上段,表示显影偏压施加DC电压的示意图,下段表示显影偏压为在DC电压上重叠了AC电压的示意图。另外,图11(a)是表示当显影剂承载体440的表面凹入时,调色剂向感光鼓1转移的示意图,图11(b)、图11(c)是表示当显影剂承载体440的表面凸出时,调色剂向感光鼓1转移的示意图。如图11(a)的上段那样,当显影剂承载体440的表面凹入时,与周围相比该部分变浓。另外,如图11(b)、图11(c)的上段那样,当显影剂承载体440的表面凸出时,有时浓度变浓,有时浓度变淡。
根据以上,在显影偏压只施加了DC电压时(图11的上段),得到在半色调图像(均匀的潜像)中反映了弹性层表面的凹凸的形状的、具有浓度变化的图像,成为图像不良。
为了防止出现这些问题,虽然只要制作形成了均匀的表面的弹性层,就能使调色剂层变得均匀,不发生图像不良,但是制作均匀的表面十分困难,而且,随着打印张数的增加,由于弹性层的刮痕、劣化,表面形状发生变化、因此可以认为难以形成稳定的、没有凹凸的表面。
另一方面,可以得知,图11的下段无论在哪种情况下,当显影偏压为在DC电压上重叠了AC电压时,都可以在感光鼓1上形成均匀的调色剂层。
在本实施例中,如图11的下段那样,作为显影偏压在DC电压上重叠AC电压,由此在反映了弹性层表面的形状的状态下,将调色剂转移到感光鼓上之后,通过使调色剂补充转移到作为施加AC电压效果的、在感光鼓上出现了调色剂层不均的部分,而得到均匀且良好的半色调图像。
并且,打印张数累加后限制刮板同显影辊的抵接条件发生变化的结果是:抵接条件变化了的区域同其他区域比较,调色剂层的厚度、电荷量发生变化,向感光鼓转移的调色剂量产生不均,在半色调图像中产生浓度不均。由用光学显微镜观察该图像的结果得知:在大范围内浓度变浓的部分,是由于存在调色剂局部凝集的部分,并且没有均匀地分散,因此显得浓度较浓。
在这种状态下,作为显影偏压,如果在DC电压上施加AC电压,则象图11(a)、(b)的下段那样,变得均匀,即使是大范围的浓度不均也可以通过均衡局部的调色剂不均而变得均匀,从而获得良好的半色调图像。
评价方法b)
b-1)图像边缘不良
所谓图像边缘不良,指的是在具有大的浓度的图像中,其2个浓度差的边界变淡的图像不良。
图像评价是在半色调图像中打印了25mm四方的全黑图像进行的。在本评价中,所谓半色调图像,指的是对于主扫描方向记录1点,不记录其后的4点,对于与主扫描方向垂直的方向记录1点,不记录其后的4点的斑点模样,作为整体表现出半色调的浓度。在所得到的图像的半色调和全黑的边缘部分中,对边缘部分的半色调侧,使用光学显微镜测量已凝集的调色剂在1点内的调色剂的个数,进而,对于在距离边缘部足够远的位置上的半色调图像部,同样地测量了1点内的调色剂数。在测量1点内的调色剂数时,点是在各个区域中,随机各抽取15个,求出调色剂数的平均值,作为1点内的调色剂个数。
×:在边缘的测量数为小于或等于距离边缘部足够远的位置的测量数的60%
○:在边缘的测量数为大于或等于距离边缘部足够远的位置的测量数的60%
评价是在最初100张时进行的。
b-2)图像边缘不良的主要原因
对于图像边缘不良的主要原因使用图12进行研究。当AC电压的峰间电压值设定得大时,由调色剂的飞跃造成在被显影的区域中发生调色剂的往复。可以认为:此时,如图12所示那样,当存在浓度差大的打印区域时,如果调色剂在边界线附近往复,则调色剂被吸引到浓度更浓的打印区域,在边界部的浓度淡的区域变得更淡。
评价方法c)
c-1)由漏电造成的全黑图像不良(图像缺陷的评价)
图像评价是输出全黑图像,根据图像的缺陷数进行评价。在各例的打印机中使用600dpi激光扫描器进行了图像记录。
显影时发生了漏电的情况,是作为白的斑点出现在全黑图像中。对于这些缺陷部位的数量,按以下的基准进行了评价。
评价环境是在32.5℃、80%Rh下进行的。评价是在打印100张后,经过24小时,然后再输出3张全黑图像来进行的。图像评价是以该3张中最多的页作为代表。
特别地,在本评价方法中,按以下4个层次的等级进行了评价。
××:在全黑图像中,直径大于或等于0.3mm的白的斑点超过50
×:在全黑图像中,直径大于或等于0.3mm的白的斑点存在5~50,直径小于或等于0.1mm~0.3mm的白的斑点超过50
△:在全黑图像中,直径大于或等于0.3mm的白的斑点存在不足5个,直径为0.1mm~0.3mm的白的斑点存在5~50
○:在全黑图像中,直径大于或等于0.1mm的白的斑点存在不足5个
c-2)发生漏电的原因
如图13(a)所示那样,在施加AC电压时,在对全黑显影时像承载体的表面电位(明电位V1)同显影偏压值的最小值(Vmin)的差变成最大的电场强度,成为容易发生漏电L1的状态。明电位是具有高电位部和低电位部的静电潜像中的低电位部的表面电位,暗电位是高电位部的表面电位。
可以认为:在发生漏电L1时该部分的像承载体1的静电潜像发生紊乱,结果是像承载体1上的全黑部的电位(明电位V1)的一部分因漏电而接近或者小于暗电位(Vd),因此通过反转显影转到像承载体1上的调色剂t无法转移,结果是在像承载体1的该部分中漏掉调色剂,而产生有白点的图像。
在发生漏电时,在感光鼓上形成以Vmin的值带电的部分,而与电场强度无关。由于如果Vmin是非常小的值,则显影偏压相对于DC值Vdc的差异(|Vmin-Vdc|)很大,因此调色剂向感光鼓上的转移量明显减少,在图像上非常醒目。
评价方法d)
d-1)由漏电造成的全白图像不良(图像缺陷的评价)
图像评价是输出全白图像,根据图像的缺陷数进行评价。在各例的打印机中使用600dpi激光扫描器进行图像记录。
在显影时发生了漏电的情况下,是黑点出现在全白图像中。对于这些缺陷部位的数量,按以下的基准进行评价。
评价环境是32.5℃、80%Rh。评价是在打印100张后,经过24小时,然后再输出3张全白图像进行的。图像评价是以该3张中最多的页作为代表。
特别地,在本评价方法中,按以下4个层次的等级进行评价。
××:在全白图像中,直径大于或等于0.3mm的黑点超过50
×:在全白图像中,直径大于或等于0.3mm的黑点存在5~50,直径小于或等于0.1mm~0.3mm的黑点超过50
△:在全白图像中,直径大于或等于0.3mm的黑点存在不足5个,直径为0.1mm~0.3mm的黑点存在5~50
○:在全白图像中,直径大于或等于0.1mm的黑点存在不足5个
d-2)发生漏电的原因
如图14(b)所示那样,在施加AC电压时,在对全白显影时像承载体的表面电位(暗电位Vd)和显影偏压电压值的最大值(Vmax)的差变成最大的电场强度,成为容易发生漏电L3的状态。
可以认为:在发生漏电L3时该部分的像承载体1的静电潜像发生紊乱,结果是像承载体1上的全白部的电位(暗电位Vd)的一部分因漏电而接近或者超出明电位(V1),因此通过反转显影转到像承载体1上的调色剂t发生了转移,结果是调色剂附着到像承载体1的该部分上,产生有黑点的图像。
在发生漏电时,在感光鼓上形成以Vmax的值带电的部分,而与电场强度无关。由于当Vmax大时,显影偏压相对于DC值Vdc的差异(|Vmax-Vdc|)大,因此调色剂的转移量增加,在图像上非常醒目。
评价方法e)
e-1)调色剂飞散
调色剂飞散,是在进行了2000张的打印测试时,回收脱落在盒式组件(cartridge)外壁和主体内的调色剂,并测量其重量。
×:飞散调色剂量,超过0.5g
△:飞散调色剂量,0.1g~0.5g
○:飞散调色剂量,在0.1g以下
评价是在最初100张时进行的。
e-2)调色剂飞散的主要原因
可以认为,作为调色剂飞散的主要原因是由于非磁性调色剂的基于磁力的束缚力不起作用而变得容易发生。特别是在非磁性调色剂的情况下,由于调色剂的电荷赋予性对其向显影剂承载体上的附着力影响很大,在电荷赋予不充分时,显影剂承载体上的调色剂飞散到不受磁束缚力的显影容器外。而且,由于供给辊同显影辊的滑动接触造成调色剂发生明显劣化,容易发生电荷赋予性的降低。
进而,在非接触显影的情况下,由于调色剂的飞跃而转移到感光鼓上,在电荷赋予性不充分时,会变成进一步飞散的原因。
另一方面,在磁性调色剂的情况下,由于磁力作为向显影剂承载体的附着力发挥作用,因此即使是在不能向调色剂赋予充足的电荷的情况下,也会束缚在显影剂承载体上,能够重新收容到显影容器内,可以防止调色剂的飞散。
评价方法f)
f-1)当调色剂余量减少时纸上的灰雾特性评价
反复进行打印测试,由此显影器内的调色剂减少,图像逐渐变淡,最后出现漏白。象这样对调色剂余量减少时纸上的灰雾特性进行评价。
所谓纸上的灰雾,指的是在原本不打印的白部(未曝光部),有些许调色剂被显影而象浮垢那样出现的图像不良。
灰雾量,用光学反射率测量机(东京电饰制造TC-6DS)测量基于绿色滤光片(green filter)的光学反射率,并从记录纸的反射率中减去,求出灰雾部分的反射率,作为灰雾量进行评价。灰雾量是在记录纸上测量大于或等于10个点,求出其平均值。
×:灰雾量超过2%
○:灰雾量不足2%
另外,考虑了在产生了上述其他的图像缺陷时,避开该部位进行测量,使得能够纯粹地评价灰雾。
在打印测试中,在产生了象先前那样的横线图像不良时,进行灰雾评价,并在之后将显影器从记录装置中取出,进行手晃动等可以将其中的调色剂送到显影套筒或者显影辊上的动作。重新安装回装置中,进行灰雾评价。通过这些图像评价,进行纸上的灰雾的评价,将最差(大)的结果作为本评价的纸上的灰雾量进行评价。
f-2)由调色剂用尽造成纸上灰雾量增加的主要原因
向显影辊供给非磁性调色剂是通过将海绵状的供给辊设置成与显影辊抵接,使得其朝反向旋转而进行的。因此,由于该显影辊同供给辊的滑动接触,使调色剂发生明显的劣化,电荷赋予性降低。由此随着打印张数(特别是低打印)增加灰雾量也增加。
进而,在这样的调色剂的供给机构中,在显影辊周边形成调色剂几乎不替换的不循环区域,存在劣化较少的调色剂。另一方面,循环着的调色剂产生了一定的劣化。在调色剂用尽时,取出盒式组件用手晃动时,在显影容器内象这样劣化较少的调色剂和产生了一定的劣化的调色剂被混合。即,由于电荷赋予的极性差异大的调色剂被混合,因此灰雾量明显地增加。
作为该灰雾量增加的理由,如果在象这样的调色剂的混合中,给调色剂赋予电荷,则没有劣化的调色剂的电荷赋予性变得更高,而已经劣化的调色剂几乎不能被赋予电荷或者赋予与正规的极性相反的极性的电荷。灰雾量因该不能赋予电荷或者赋予了相反极性电荷的调色剂而明显增加。
相反极性的调色剂作为灰雾量产生的理由,是由于在电场中受到的力是同正常极性的调色剂完全相反的方向,积极地转移到感光鼓表面上的通常非打印区域。
与此相对,在为磁性调色剂时,由于是由磁力输送,调色剂不会产生明显的劣化,即使在调色剂即将用尽前用手晃动盒式组件,极性差异大的调色剂也不会混合,因此可以防止在调色剂即将用尽前的灰雾量的增加。
关于实施例1、变形例以及比较例1~7的图像评价结果如表1所示。
〔表1〕(注:在该表中,请将“实施例2”修正为“变形例”)
表1
评价方法a | 评价方法b | 评价方法c | 评价方法d | 评价方法e | 评价方法f | ||
主结构 | 显影剂承载体表面不均(凹凸、电阻不均等) | 图像边缘不良 | 由漏电造成全黑图像不良 | 由漏电造成全白图像不良 | 调色剂飞散 | 调色剂用尽时的灰雾量 | |
实施例1 | 接触+弱AC+磁性调色剂+弹性套筒 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
实施例2 | 接触+弱AC+非磁性调色剂+弹性辊 | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | × |
比较例1 | 实施例1的施加弱AC→变更为施加AC | ○ | × | △ | △ | ○ | ○ |
比较例2 | 实施例2的施加弱AC→变更为施加AC | ○ | × | △ | △ | △ | × |
比较例3 | 非磁性调色剂+接触显影+施加DC | × | ○ | ○ | ○ | △ | × |
比较例4 | 跳跃显影 | ○ | × | × | × | ○ | ○ |
比较例5 | 跳跃显影+施加弱AC | 无法评价 | 无法评价 | ○ | ○ | ○ | ○ |
比较例6 | 非磁性调色剂+非接触显影+施加AC | ○ | × | × | × | × | × |
比较例7 | 弹性套筒+接近+施加AC | ○ | × | △ | △ | ○ | ○ |
(7-1)与非磁性调色剂接触显影+施加DC显影偏压(比较例3)的比较
首先,对于作为现有技术的非磁性调色剂+接触显影+施加DC显影偏压(比较例3)和磁性调色剂非接触显影+施加AC显影偏压(比较例4),就本实施例1、变形例的优点进行阐述。
比较例3,显影辊的表面形状作为浓度不均明显地发生在半色调图像上,与此相对,实施例1、变形例,由于作为显影偏压在DC电压上重叠了AC电压,因此没有发生浓度不均,获得了良好的像质。进而,在比较例3中出现了若干调色剂飞散,相对于此,在实施例1中没有调色剂飞散。这是由于磁束缚调色剂的缘故,具有抑制调色剂飞散的效果。
而且,在比较例3中,由于用于向显影辊供给调色剂的海绵状的供给辊和显影辊因滑动接触而产生的压力,在打印张数(特别是低打印)增加时,调色剂发生明显的劣化,灰雾量增加,相对于此,在实施例1中,由于是磁力输送调色剂,因此调色剂不发生劣化,灰雾量不增加。即,实施例1具有抑制打印张数时灰雾量增加的效果。
并且,比较例3,打印张数的增加时,在海绵状的供给辊上产生调色剂凝集体,在半色调图像中产生斑点上的不均,相对于此,在实施例1中,由于是磁力输送调色剂,因此没有产生由调色剂凝集造成的图像不良。
因此,可以说实施例1具有抑制由调色剂凝集体造成的图像不良的效果。
比较例3,在调色剂用尽时灰雾量明显地增加,相对于此,在实施例1中灰雾量没有明显地增加。可以认为这是由于,实施例1是由磁力将调色剂输送到套筒上,所以不易发生调色剂劣化,即使用手晃动盒式组件时,调色剂极性差异大的调色剂的混合也比较少的缘故。
以上,作为比较例3的现有技术,采用非磁性调色剂+接触显影+施加DC显影偏压的结构,相对于此,本实施例能够抑制由显影辊表面形状造成的半色调图像不良,获得良好的均匀的图像,在抑制调色剂飞散、抑制在调色剂用尽时灰雾量的增加这些方面非常优异。
(7-2)与磁性调色剂+非接触显影+施加AC显影偏压(比较例4)的比较
比较例4,图像边缘不良明显恶化,相对于此,实施例1、变形例没有产生图像边缘不良。作为比较例4的图像边缘不良产生的理由,可以认为是由于作为显影偏压施加的AC电压的Vpp大,造成显影部的调色剂易于往复,而致使调色剂都聚拢到边缘。而且,可以认为由于是非接触显影,使调色剂的往复变得更为容易而被聚拢,产生了图像边缘不良。
另一方面,可以认为,在本实施例中,由于作为显影偏压施加的AC电压的Vpp小,因此调色剂的往复少,而且由于是接触显影,因此调色剂飞跃的区域狭小,不易于发生聚拢,因而抑制了图像边缘不良。
而且,比较例4和实施例1、变形例相比,容易漏电,在漏电时作为由漏电造成的图像不良的全白中的黑点、以及全黑中的白点的直径较大。作为容易发生漏电的理由,可以认为是由于作为显影偏压施加的AC电压的Vpp大,因此容易发生,黑点或者白点的直径大的理由可以认为是由于是非接触,因此当漏电时作为图像不良的黑点或者白点变大。
以上,作为比较例4的现有技术,采用磁性调色剂+非接触显影+施加AC显影偏压的结构,相对于此,本实施例,在抑制图像边缘不良、抑制由漏电造成的图像不良(全白中的黑点、全黑中的白点)这些方面非常优异。
(7-3)评价方法a)的结果
针对各评价方法,详细阐述结果,对于在各项目中本实施例1、变形例的优点进行论述。
在关于评价方法a)的由显影剂承载体表面不均造成的图像不良的评价结果中,与实施例1、变形例相比,比较例3明显差。作为其原因,可以认为,由于比较例3在显影偏压上只使用了DC值,因此显影剂承载体表面的不均原封不动地进行了显影。即,在施加AC时,基于调色剂飞跃的显影,不易于依靠显影剂承载体表面不均,可以获得更忠实于静电潜像且良好的图像,对于提升像质具有明显的效果。
另一方面,在比较例5中尽管施加了AC,但仍然没能获得足以进行图像评价的高浓度的图像。作为其原因,可以认为,尽管感光鼓和显影套筒间隔开200μm的间隔而相对,但由于显影偏压的AC值为300V过小,因此虽然调色剂飞跃,但不能施加足够的偏压。
由此可知,作为象实施例1、变形例这样,即使Vpp小也能够充分地获得像质提升的效果的主要原因,是由于显影剂承载体是以一定的加压量与感光鼓按压抵接的缘故。
以上,根据基于评价方法a)的评价方法的结果可知:通过采用实施例1、变形例的结构,可以获得明显的提升像质的效果。
(7-4)评价方法b的)结果
对于评价方法b)的由图像边缘不良引起的图像不良进行评价。与实施例1、变形例相比,比较例1、2、4、6、7产生了明显的图像边缘不良。作为其原因,可以认为是,由于作为显影偏压施加的AC电压的Vpp过大,因在显影区域中调色剂飞跃的往复,感光鼓上的调色剂被聚拢。即,在实施例1、变形例中,由于显影偏压的AC电压值的Vpp为300V,使用了小的值,因此没有发生图像边缘不良,能够获得忠实于感光鼓的静电潜像且良好的像质。
另一方面,在比较例5中虽然考虑到施加了显影偏压的AC电压的Vpp为300V这样的小的值,而不会发生图像边缘不良,但实际上却没能获得足以进行图像评价的高浓度的图像。作为其原因,可以认为,尽管感光鼓和显影套筒之间隔开200μm的间隔而相对,但由于显影偏压的AC值为300V,过小,因此虽然调色剂飞跃,但不能施加充分的偏压。
以上,根据基于评价方法b)的评价方法的结果可知:通过采用实施例1、变形例的结构,可以获得更忠实于感光鼓上的静电潜像的像质的效果。
(7-5)评价方法c)的结果
对评价方法c)的由漏电造成的全黑图像不良进行评价。与实施例1、变形例相比,比较例1、2、7容易产生漏电,评价为△,在全黑图像中产生了白的斑点。对于其原因,使用图15加以研究。
图15(a)表示在全黑图像中发生漏电L1时的感光鼓表面电位和显影偏压的关系。|Vmin-V1|越大,漏电L1越容易发生。可以认为,比较例1、2、7,由于显影偏压的AC值的Vpp高,因此明电位V1同显影偏压的最小值Vmin的差变大,在感光鼓和显影剂承载体之间产生了漏电。另一方面,在实施例1、变形例中,通过将显影偏压的AC值的Vpp的值设定得较小,可以明显地抑制漏电的产生。
而且,可以认为,当在显影区域,因异物或调色剂凝集而产生局部的不均匀区域时,伴随Vpp的增加,漏电L1的发生同样地也会增加,但在实施例1、变形例中,通过重叠AC电压,使调色剂的凝集降低,从而抑制了漏电L1的发生。
虽然考虑到,如图15(b)那样,当发生漏电L1时,全黑的表面电位V1的一部分接近Vmin,感光鼓电位局部地变化Vwt1,当变成比显影偏压的DC值Vdc小的值时,白的斑点变得醒目,但在实施例1、变形例中,几乎没有醒目的图像不良。作为其理由,可以认为,在周围的电位为V1时,即使局部地产生Vwt1的电位,也会受到周围的电位影响,结果是,实际形成的电位变成Vwt2(15(c)),变得不醒目。即,可以认为,实施例1、变形例,通过设定成|V|max≤|Vd|,最好|V|max≤0.9×|Vd|而具有即使产生漏电L1,也能够使图像上的白的斑点不醒目的效果。
并且,比较例4、6的评价为×,白点的直径进一步变大,全黑图像不良恶化。作为其原因,可以认为是由于显影剂承载体和像承载体之间有200μm左右的间隔,产生漏电时图像上的斑点会变得更大。
以上,根据基于评价方法c)的评价方法的结果可知:使用实施例1、变形例的结构,将显影偏压设定为|V|max≤|Vd|,最好|V|max≤0.9×|Vd|,由此可以明显地抑制漏电的产生,即使产生,白的斑点也不醒目,进而通过使显影剂承载体以一定的加压量与感光鼓按压抵接,具有即使发生漏电,也能够使斑点的直径变小的效果。
(7-6)评价方法d)的结果
对评价方法d)的因漏电造成的全白图像不良进行评价。同实施例1、变形例相比,比较例1、2、7容易发生漏电,评价为△,发生了漏电。对于其原因,使用图16加以研究。
图16(a)表示在全白图像中发生漏电L3时的感光鼓表面电位同显影偏压的关系。|Vmax-Vd|越大,漏电L3越容易发生。可以认为,比较例1、2、7,由于显影偏压的AC值的Vpp高,因此暗电位Vd和显影偏压的最大值Vmax的差变大,从而在感光鼓和显影剂承载体之间发生了漏电。另一方面,在实施例1、变形例中,通过将显影偏压的AC值的Vpp的值设定得较小,明显地抑制了漏电的发生。
而且,可以认为,当在显影区域,因异物或调色剂凝集而产生局部的不均匀区域时,伴随Vpp的增加,漏电L3的发生同样地也会增加,但在实施例1、变形例中,通过重叠AC电压,使调色剂的凝集降低,从而抑制了漏电L3的发生。
如图16(b)所示那样,当发生漏电L3时,全白的表面电位Vd的一部分接近Vmax,感光鼓电位局部地变化Vbk1,当变成比显影偏压的DC值Vdc大的值时,黑的斑点变得醒目,但在实施例1、变形例中,几乎没有醒目的图像不良。作为其理由,可以认为,在周围的电位为Vd时,即使局部地发生Vbk1的电位,也受到周围的电位影响,结果是实际上形成的电位变成Vbk2(16(c)),变得不醒目。即,可以认为,实施例1、变形例具有,通过设定成|V|max≤|V1|,即使发生漏电L3,也能够使图像上的黑的斑点不醒目的效果。
并且,比较例4、6的评价为×,黑点的直径进一步变大,全白图像不良恶化。作为其原因可以认为是由于显影剂承载体和像承载体之间有200μm左右的间隔,在发生漏电时图像上的斑点会变得更大。
以上,根据基于评价方法d)的评价方法的结果可知:使用实施例1、变形例的结构,将显影偏压设定为|V|max≤|V1|,由此可以明显地抑制漏电的发生,即使发生漏电,黑的斑点也不醒目,进而通过使显影剂承载体以一定的加压量与感光鼓按压抵接,具有即使发生漏电,也能够减小斑点的直径的效果。
(7-7)评价方法e)的结果
对于评价方法e)的因调色剂飞散造成的脱落在盒式组件外壁和主体内的调色剂带来的污渍进行评价。
与实施例1相比,变形例、比较例2、3的调色剂飞散的评价为△,产生了因调色剂飞散造成的污渍。作为其原因可以认为:实施例1由于是通过磁力束缚在显影剂承载体上,调色剂的束缚力同使用非磁性调色剂的情况相比要强,因此防止了调色剂飞散。并且,比较例6的评价为×,显示了进一步恶化的倾向。
作为其原因可以认为:除了因非磁性调色剂而导致束缚力降低之外,由于感光鼓显影辊为非接触,因此存在未完成飞跃的调色剂和未完成返回显影容器内的调色剂,因此发生了由调色剂飞散造成的污渍。
以上,根据基于评价方法e)的评价结果可以认为:在使用了实施例1的结构时,由于磁力的束缚力、以及感光鼓同弹性显影套筒间按压抵接,因此明显地防止了由调色剂飞散造成的污渍。
并且可知:在使用了变形例的结构时,没有磁力的束缚力,防止调色剂飞散的效果同实施例1相比稍逊一筹,但由于感光鼓同弹性辊间按压抵接,因此也具有防止调色剂飞散的效果,可以达到在实际使用上没有问题的水平。
(7-8)评价方法f)的结果
对于评价方法f)的调色剂用尽时的灰雾进行评价。同实施例1相比,变形例、比较例2、3、6在调色剂用尽时的灰雾量明显增加了。作为其理由可以认为是:在晃动盒式组件时劣化少的调色剂和已经劣化的调色剂混合,因极性的不同而造成电荷赋予性降低的劣化调色剂,导致电荷赋予性进一步降低,或者由于进行反极性的电荷赋予,从而灰雾量积极地增加。
根据以上可知,本实施例1明显地抑制了调色剂劣化,并抑制了在调色剂用尽的情况下晃动盒式组件时的灰雾的增加。
(7-9)关于评价方法之外的点
对于评价方法a)~f)之外的点进行阐述。具有为了供给调色剂而将海绵状的调色剂供给辊与显影辊滑动接触的机构的变形例、比较例2、3、6,打印张数(特别是低打印)增加时,由显影辊和供给辊间的滑动接触带来的压力造成调色剂发生劣化,灰雾量明显增加,与此相对,在实施例1中,由于是通过磁力输送调色剂,因此调色剂不会劣化,灰雾量不增加。
根据以上所述,可以说本实施例1具有抑制在打印张数增加时的调色剂的明显劣化,抑制灰雾量的增加的效果。
并且,具有为了供给调色剂而将海绵状的调色剂供给辊与显影辊摩擦接触的机构的变形例、比较例2、3、6,当打印张数增加时,由于显影辊同调色剂供给辊间的滑动接触而产生调色剂凝集体,该凝集体被输送到显影辊后在半色调图像中产生了斑点状的不均,相对于此,在实施例1中,由于是通过磁力输送调色剂,因此不会产生调色剂凝集体,没有发生图像不良。
根据以上所述,可以说本实施例1具有抑制在打印张数增加时产生调色剂凝集体,抑制由调色剂凝集体造成的图像不良的效果。
在实施例1中,当将显影偏压设定为DC电压-400V时,产生了半色调图像中的不均。在用光学显微镜观察该不均时,可知浓度浓的部分生成了调色剂凝集体,浓度变浓。作为其原因可以认为是:磁性单组分调色剂,由于在其内部或者表面具有磁性体,因此调色剂相互之间通过磁力易于生成凝集体。可以认为,在这种状态下,通过施加AC电压,使之在转移到感光鼓时均匀地转移,由此可以获得均匀且良好的半色调图像。
(7-10)本实施例的优点
对于本实施例1、变形例的优点进行阐述。
本实施例1,能抑制由显影辊表面形状造成的半色调图像不良,获得良好且均匀的图像的效果是:在抑制图像边缘不良、抑制由漏电造成的图像不良(全白中的黑点,全黑中的白点)、抑制调色剂飞散、抑制在调色剂用尽时灰雾量的增加这些方面非常优异。
本变形例,能抑制由显影辊表面形状造成的半色调图像不良,获得良好且均匀的图像的效果是:在抑制图像边缘不良、抑制由漏电造成的图像不良(全白中的黑点,全黑中的白点)这些方面非常优异。
(8)图像形成装置的实施方式2(无清洁器系统)
图17是表示在本发明的图像形成装置中应用了无清洁器系统(没有鼓清洁器)的第二实施方式的概略结构图。本实施例的图像形成装置是利用转印式电摄影处理的调色剂再循环处理(无清洁器系统)的激光打印机。对于与上述实施方式1的图像形成装置(图1)相同之处,省略再次的说明,针对不同点进行阐述。
在本实施方式中,最不同之处在于,废除鼓清洁器(7),将转印残留调色剂回收到显影装置400中进行再循环。显影剂承载体440通过预定的加压与感光鼓1按压,并施加显影偏压,由调色剂将在感光鼓表面上形成的静电潜像显影(可视化),并且回收在非曝光部(白底部)上的转印残留调色剂(显影并清洁(回收))。
如图18所示那样,利用显影偏压和打印部的电位(全黑时为V1(明部电位))之间的电位差,使调色剂从显影剂承载体转移到感光鼓上,进行反转显影,利用显影偏压同非打印部的电位(全白时为Vd(暗部电位))之间的电位差,使感光鼓上的返回调色剂转移到显影剂承载体上回收。
进而,通过按压抵接使感光鼓和显影剂承载体的距离变小,电场强度增加,由此提高显影并提高回收性。
再者,通过按压抵接可靠地进行因增加显影夹持力带来的电场显影和回收,并且促进在显影剂承载体上的返回调色剂的负极性化,对返回调色剂进行物理的分解,提高回收性。
具体地说,对于实施方式1变更了以下的结构。对于带电,虽然带电辊2与第1实施方式相同,但在本实施方式中,进行带电辊2的驱动。调整带电辊2的转数,使得带电辊2的表面的速度与感光鼓1的表面速度(处理速度)相同。而且,在带电辊2上,具有用于防止带电辊2的调色剂污渍的带电辊抵接部件8。抵接部件8使用100μm的聚酰亚胺薄膜,以小于或等于5N/m的线压与带电辊2抵接。使用聚酰亚胺是由于其具有对调色剂赋予负电荷的摩擦带电特性。即,即使是在带电辊2被与其带电极性相反的极性(正极性)的调色剂污染时,也能够使得调色剂的电荷从正朝负带电,迅速地从带电辊2喷出,由显影装置400回收。
而且,通过驱动带电辊2,带电辊2与感光鼓1以及抵接部件8可靠地接触,使调色剂以负极性(正规的极性)带电。
以上是与实施方式1的差异点。作为这样结构的回收的处理,作为转印残留调色剂残留在感光鼓上的调色剂,由具有相反极性(正)的转印偏压,使电荷量减少,或者接受与转印偏压相同极性(正)的电荷赋予。该转印残留调色剂一直被输送到带电辊2和感光鼓1的接触区域。
当调色剂进入带电辊2和感光鼓1之间的夹持部内时,正极性的调色剂基于电位的关系进一步附着到作为负向的带电辊2上。
另一方面,由于负极性的调色剂基于电位的关系进一步受到作为正向的感光鼓方向的力,因此负极性的调色剂挤过夹持部被输送到显影部,利用上述显影偏压和暗电位的关系被回收。
而且,附着在带电辊2上的调色剂,被带电辊抵接部件8负极性化,并被扫到感光鼓1上。并且,通过在带电辊2和感光鼓1的夹持区域放电被负极性化,并被扫到感光鼓上。负极性化之后的调色剂在显影区域a中,通过使用本发明的结构,其回收性明显提高。
另外,9的处理盒是将感光鼓1、带电辊2、显影装置400作为一个整体形成的。
[实施例3]
磁性调色剂+接触显影+弹性显影套筒+弱AC+无清洁器
本实施例(图19)是按照实施方式2(无清洁器)的图像形成装置。本实施例除了无清洁器之外,其余与实施例1相同(实施例1+无清洁器)
a:灰雾量同显影偏压的关系
首先,同实施例1相同地最先研究了显影偏压同灰雾量的关系。此时,灰雾量的评价,是按最初100张时,和打印2000张后进行的。打印测试,是使图像比率5%的横线的记录图像,连续进纸而进行的。
灰雾量的测量方法,是使用与实施例1相同的方法进行的。仅在进行灰雾量测量时(100张时和2000张时),在以下(i)~(iii)条件下,使显影偏压变化,进行了灰雾量的测量。
(i)测量将显影偏压的DC值以-400V固定,使AC电压的峰间电压变化时的灰雾量。
(ii)测量将显影偏压的DC值以-500V固定,使AC电压的峰间电压变化时的灰雾量。
(iii)测量将AC电压的峰间电压固定为300V,使显影偏压的DC值变化时的灰雾量。
测量了在以上(i)~(iii)的条件下的灰雾量的变化。
打印100张后的灰雾量的变化与实施例1(有鼓清洁器7)相同地,在|V|max>|Vd|的情况下,灰雾量明显增加,在|V|max≤|Vd|的情况下,抑制了灰雾量的增加,具有明显抑制灰雾量的效果,这一点得到了明确。
进而,将打印3000张后的灰雾量的变化同打印100张后的灰雾量的变化进行比较,表示为图20(a)。图20(a)表示对于第100张和第3000张打印,上述(i)的显影偏压的DC值以-400V固定,使AC电压的Vpp变化时的灰雾量的变化。
进而,将打印3000张后的灰雾量的变化同打印100张时的灰雾量进行比较,得知在|V|max>|Vd|的范围,灰雾量明显增加,在|V|max≤|Vd|的范围,为几乎同等的灰雾量。
由此,可以认为,在|V|max>|Vd|的范围,相比具有鼓清洁器的系统时,在无清洁器系统时更存在灰雾量增加的原因。
可以认为,其原因是,由于在无清洁器系统中,伴随调色剂劣化的灰雾量的增加,使带电辊产生污渍,引发|Vd|的降低,实质上变成|V|max>|Vd|的区域增加,而连锁性地造成灰雾量的增加。
进而,在无清洁器系统中,当灰雾量增加时,引起转印辊污染,严重时,由于转印残留调色剂(灰雾调色剂)造成的带电辊污染,致使感光鼓完全无法带电,变成全黑的图像,纸被卷进定影器中,引发装置故障。
抑制灰雾量在无清洁器系统中非常重要。
根据以上,本实施例3的结构,可以获得,抑制由转印残留调色剂造成带电辊污染等带来的带电性降低而引发的正常的灰雾量以上的,由无清洁器系统造成的连锁性的灰雾量增加的效果,是对无清洁器系统有效的结构。
接着,在图20(b)中,图示了将图20(a)的横轴,改取以显影偏压的最大值的绝对值减去暗电位的绝对值的90%的差(|V|max-0.9×|Vd|)(V)时的灰雾量的变化。从中可以得知,在横轴的0V附近,灰雾量明显减少。如此,通过将偏压设定为|V|max≤0.9×|Vd|,可以获得灰雾量明显降低的效果。
因此,由于能够明显地降低灰雾量,因此能够抑制在无清洁器系统中,由灰雾量的增加造成的带电辊污染,抑制Vd的变动。因而,可以抑制作为连锁性地产生的重大问题的,由转印残留调色剂造成带电辊污染,致使感光鼓完全无法带电,变成全黑的图像,甚至可能变成引发装置故障的原因的问题。
进而,如从图20(b)中可以得知的那样,通过将偏压设定为|V|max≤0.9×|Vd|,即使发生带电辊污染,|Vd|降低,也能够明显地抑制灰雾量的增加,可以认为对无清洁器系统非常有效。
通过以上,本实施例的将偏压设定为|V|max≤0.9×|Vd|,对无清洁器系统非常有效,具有稳定的降低灰雾量的效果。
b:感光鼓同弹性显影套筒的抵接条件的关系
为了研究感光鼓1同弹性显影套筒440的抵接条件的差异,为了同本实施例的抵接条件进行比较,设定使得仅调色剂层与感光鼓1轻轻接触。具体地说,设定为在感光鼓1与弹性显影套筒440之间设置80μm的间隔,使之形成对向,弹性显影套筒440上的调色剂,通过限制构件420的限制,层厚变成80μm。
c:细线的横线和纵线的均匀性
与实施例1相同地,图像评价是以1点线(dot line)的连续性进行的。
同按压接触的情况相比,得知:在轻轻接触时,细线的横线和纵线的均匀性降低。
考虑其理由。仅调色剂层接触时,在显影区域发生调色剂的起穗(Wiphut)。可以认为,由于在形成了该起穗的状态下,调色剂转移到感光鼓上,因此发生拖尾,导致纵方向和横方向的线宽的均匀性恶化。
根据以上,可以说在本实施例中,具有通过感光鼓1和弹性显影套筒440的按压接触,使纵方向和横方向的线宽保持均匀的效果。
d:多张打印时的抵接变动性
对于连续打印3000张打印率5%的横线的图像后的半色调图像中的浓度差,与实施例相同地进行了评价。
在与实施例1相同地按压接触时,相对于均匀的半色调图像,如果仅调色剂层轻轻接触,则发生了由浓度差大、浓度不均造成的图像不良。而且,在高温高湿环境下,低温低湿环境下,浓度不均进一步恶化。
进而,当由于被包含在返回调色剂中的纸屑混入显影部造成在半色调图像中产生斑点时,在仅调色剂层轻轻接触的条件下,斑点的直径较大十分醒目。作为其理由,可以认为,仅调色剂层轻轻接触时,由于形成调色剂层时,受调色剂层表层影响大,当纸屑混入时,即使调色剂层只产生了稍许的紊乱,也容易很显著地显现出来。
根据以上,可以说在本实施例中,通过感光鼓1与弹性显影套筒440按压接触使抵接条件变得稳定(多张数时的间隙变动、基于环境变动的间隙变动),即使调色剂层发生变化,像质依然良好,通过重叠AC电压,具有提升像质的效果,具有即使混入纸屑也不易产生图像不良的效果。
e:无清洁器、返回调色剂的回收性
对于在感光鼓同显影套筒按压接触的情况下和仅调色剂层与感光鼓轻轻接触的情况下,无清洁器时的返回调色剂的回收性进行了研究。
在记录图像前端,打印有30~50mm左右的全黑图像,其后,在打印配置了全白图像的评价图形(pattern)的过程中,停止图像记录装置。停止的时刻,设定为前端的全黑图像的中心位置正好到达显影区域的时刻。然后,在显影前后的感光鼓上,作为反射率测量附着在表面的调色剂,通过求出该比例,可以进行调色剂的回收效率的评价。实际上,将感光鼓上的调色剂临时转印到透明的胶带上,将附着了调色剂的胶带粘贴在记录纸等的上面,使用光学反射率测量机(东京电饰制造的TC-6DS)从胶带的上方,测量了调色剂的实质的反射率。
得知:在感光鼓同显影套筒按压时的回收率为65%,轻轻接触时的回收率为33%,通过按压接触可以提高回收率。
作为其理由,可以认为,由于通过感光鼓同显影套筒按压接触,感光鼓同弹性套筒间的距离变小,返回调色剂所受到的用于朝弹性套筒拉回的电场强度增加的缘故,所以回收性提高了。
而且,可以认为,由于调色剂起穗并接触,因此调色剂层与感光鼓的接触次数同按压接触的情况相比减少了。通过在感光鼓同感光鼓上的返回调色剂之间接触,范德瓦尔斯(Van der Waals)力起作用。考虑当弹性显影套筒上的调色剂同感光鼓上的返回调色剂接触时,调色剂间相同的力发挥作用,变得容易从感光鼓上剥下。与此相对,可以考虑,在无法接触时,由于朝感光鼓上的附着力依然很强,因而变得难以剥下,所以因接触次数减少,导致回收率降低。
另外,可以认为,通过感光鼓同显影套筒按压接触,可以提高调色剂的物理性的拆解(ほぐし)的效果和基于弹性显影套筒的返回调色剂的负极性化,提升回收率。同样可以认为,仅调色剂层轻轻接触时,由于拆解的效果和负极性化的效果小,因而回收率降低。
这种情况,弹性显影套筒表面相对于感光鼓的的周速比设定为从1.0到1.2时,在按压接触情况下的回收率为58%到65%大幅提高。而在仅调色剂层轻轻接触的情况下,为32%到33%几乎没有变化。在这一点上,可以认为在仅调色剂层轻轻接触时,物理的拆解的效果和负极性化的效果小。
进而,在求取打印3000张后的回收率时,按压接触的情况回收率没有变动,仅调色剂层轻轻接触的情况,回收率降低了5%左右。在仅调色剂层轻轻接触的情况下,由于多张数时间隙变动以及调色剂层厚变化,造成回收率减少,与此相对地,在按压接触的情况下,显影部的变动小,或者即使显影部的状态发生了变化,也不易于作为图像不良变得醒目。
根据以上,可以说,在本实施例中,通过使弹性显影套筒与感光鼓按压接触,加快感光鼓的圆周速度,由此可以明显地提升回收性,通过按压接触,具有获得稳定的回收性的效果。
[实施例4]
非磁性调色剂+接触显影+弹性显影辊+弱AC+无清洁器
本实施例(图21)是按照实施方式2(无清洁器)的图像形成装置。本实施例除了使用实施方式2之外,其余与变形例相同(变形例+无清洁器)
a:灰雾量同显影偏压的关系
与实施例3同样地,对基于显影偏压的绝对值的最大值和基于暗电位的灰雾量的变迁进行研究的结果,得知:与实施例3相同,当显影偏压的绝对值的最大值超过暗电位时,感光鼓上的灰雾量会明显增加。由此,可以明确:通过将显影偏压的绝对值的最大值设定为小于或等于暗电位的绝对值,具有明显的抑制灰雾量的效果。
根据以上,本实施例4的结构是,即使发生由环境变动或带电辊、感光鼓等的磨损、基于转印残留调色剂的带电辊污染等造成带电性的降低或者变动,也可以获得稳定的抑制灰雾量的效果,对无清洁器系统有效的结构。
b:感光鼓同显影辊的抵接条件的关系
为了研究感光鼓同显影辊的抵接条件的差异,为了同本实施例的抵接条件进行比较,设定使得仅调色剂层与感光鼓1轻轻接触。具体地说,设定为在感光鼓1与弹性显影辊440之间设置80μm的间隔,使之形成对向,弹性显影辊上的调色剂,通过限制构件420的限制,层厚变成80μm。
c:多张数时的打印时的抵接变动性
对于连续打印3000张打印率5%的横线的图像后的半色调图像中的浓度差,与实施例1相同地进行了评价。
与实施例3相同地,在感光鼓和显影套筒按压接触时,为均匀的半色调图像,与此相对地,在仅调色剂层与感光鼓轻轻接触时,浓度差大,发生了浓度不均所造成的图像不良。
而且,考虑由于在显影偏压中重叠了AC电压,因此可以获得提升像质的效果。但在仅调色剂层轻轻接触时,由于显影辊与感光鼓的距离变大,因此可以认为由于通过使用AC电压提升像质的效果变小,所以浓度不均变得更大。
进而,当由于被包含在返回调色剂中的纸屑混入显影部造成在半色调图像中产生斑点时,在仅调色剂层轻轻接触的条件下,斑点的直径较大十分醒目。
根据以上,可以说,在本实施例中,通过感光鼓与弹性显影辊按压接触使抵接条件变得稳定(多张数时的间隙变动、基于环境变动的间隙变动),即使调色剂层发生变化,像质依然良好,通过重叠AC电压,具有提升像质的效果,具有即使混入纸屑也不易产生图像不良的效果。
d:无清洁器、返回调色剂的回收性
对于在感光鼓同显影辊按压接触的情况下和仅调色剂层与感光鼓轻轻接触的情况下,无清洁器时的返回调色剂的回收性,与实施例3相同地进行了研究。
与实施例3相同地,在按压时的回收率,比在轻轻接触时的回收率提高。
与实施例3的不同点在于,由于是非磁性调色剂,不会发生起穗,因此接触次数的减少不会达到实施例3的程度,但可以考虑,由于仅调色剂层轻轻接触,所以与按压抵接的情况相比还是减少了。
而且,弹性显影辊表面相对于感光鼓的的周速比设定为1.0到1.2时,在按压接触情况下回收率大幅提高,与此相对,在仅调色剂层轻轻接触的情况下,几乎没有变化,在这一点上,可以认为在仅调色剂层轻轻接触时,物理的拆解的效果和负极性化的效果小。
进而,在研究多张数打印后的回收率时,在按压接触的情况下没有变化,在仅调色剂层轻轻接触的情况下,回收率降低了。
根据以上,可以说,在本实施例中,通过使弹性套筒与感光鼓按压接触,加快感光鼓的圆周速度,由此可以明显地提升回收性,通过按压接触,具有稳定的回收性的效果。
(比较例8)
施加AC、峰间电压大(磁性调色剂)+无清洁器
本比较例是按照实施方式2(无清洁器)的图像形成装置。本比较例除了使用实施方式2之外,其余与比较例1相同(比较例1+无清洁器)
(比较例9)
施加AC、峰间电压大(非磁性调色剂)+无清洁器
本比较例(图21)是按照实施方式2(无清洁器)的图像形成装置。本比较例除了使用实施方式2之外,其余与比较例2相同(比较例2+无清洁器)。
(比较例10)
非磁性调色剂+接触显影+施加DC电压+无清洁器
本比较例(图21)是按照实施方式2(无清洁器)的图像形成装置。本比较例除了使用实施方式2之外,其余与比较例3相同(比较例3+无清洁器)。
(9)比较方式2
图22是在以下的比较例11~13中适用的,按照无清洁器系统的图像形成装置的概略结构图。该图像形成装置,是利用转印式电摄影处理的激光打印机。
对于与上述实施方式2(图17)的图像记录装置相同的点,省略重复的说明,对不同点进行阐述。在本比较方式2中不同的点是,感光鼓1同显影剂承载体440设置一定的间隔,形成对向,使用非接触显影系统。除此之外没有不同。
(比较例11)
飞跃(jumping)显影+无清洁器
本比较例(图23)是按照比较方式2(无清洁器)的图像形成装置。本比较例除了使用比较方式2之外,其余与比较例4相同(比较例4+无清洁器)。
(比较例12)
飞跃显影+弱AC+无清洁器
本比较例(图23)是按照比较方式2(无清洁器)的图像形成装置。本比较例除了使用比较方式2之外,其余与比较例5相同(比较例5+无清洁器)。
(比较例13)
弹性显影套筒+靠近(非接触)+施加AC+无清洁器
本比较例(图24)是按照比较方式2(无清洁器)的图像形成装置。本比较例除了使用比较方式2之外,其余与比较例7相同(比较例7+无清洁器)。
(10)各实施例以及比较例的评价方法
针对实施例3、4以及比较例8~13的图像评价,是按以下的评价方法进行的。
评价方法A
<A-1>根据显影剂承载体弹性层表面的形状进行的图像不良评价
图像评价是通过输出半色调图像并根据图像的缺陷数进行。在各例的打印机中使用600dpi激光扫描器进行了图像记录。
在本评价中,半色调图像,指的是记录主扫描方向的1行(line),使之后2行为非记录状态的条纹图案,作为整体来表现半色调的浓度。
对于半色调的浓度,使用反射浓度计(Macheth SERIERS1200ColorChecker)测量50点,求出了浓度的最大值同最小值的差。进而,测量直径大于或等于0.5mm的浓度不均的斑点,设定为以下的2个等级。
×:浓度差大于或等于0.4,或者直径大于或等于0.5mm的浓度不均的斑点为大于或等于30个
○:浓度差不足0.4,或者直径大于或等于0.5mm的浓度不均的斑点不足30个
<A-2>基于显影剂承载体弹性层表面的形状的图像不良的主要原因
对于基于显影剂承载体弹性层表面的形状的图像不良的主要原因,使用图11进行阐述。图11的上段表示显影偏压为施加DC电压的示意图,下段表示显影偏压为在DC电压上重叠了AC电压的示意图。另外,图11(a)是表示当显影剂承载体440的表面凹进时,朝感光鼓1上转移的示意图。图11(b)、(c)是表示当显影剂承载体440的表面凸出时,朝感光鼓1上转移的示意图。如图11(a)的上段那样,当显影剂承载体440的表面凹进时,与周围相比该部分变浓。另外,如图11(b)、(c)的上段那样,当显影剂承载体440的表面凸出时,有时浓度变浓,有时浓度变淡。
根据以上,在显影偏压只施加了DC电压时(图11的上段),得到在半色调图像(均匀的潜像)中反映了弹性层表面的凹凸的形状的、具有浓度变化的图像,成为图像不良。
为了防止出现这些问题,只要制作形成了均匀的表面的弹性层,就能使调色剂层变得均匀,不发生图像不良,但是,制作均匀的表面十分困难,而且,随着打印张数的增加,由于弹性层的刮痕、劣化,表面形状也会发生变化,因此,形成稳定的、没有凹凸的表面存在困难。
另一方面,可以得知,图11的下段无论在哪种情况下,当显影偏压在DC电压上重叠了AC电压时,都可以使在感光鼓上形成均匀的调色剂层。
在本实施例中,如图11的下段那样,作为显影偏压在DC电压上重叠AC电压,从而能够在调色剂以反映了弹性层表面的形状的状态转移到感光鼓上之后,通过作为施加AC电压效果的、使调色剂辅助地转移到调色剂层的产生了不均的部分,能够得到均匀的良好的半色调图像。
并且,当打印张数不断累加时,限制刮板同显影辊的抵接条件发生变化的结果,抵接条件变化了的区域同其他区域比较,调色剂层的厚度、电荷量发生变化,转移到感光鼓上的调色剂量产生不均,在半色调图像中,在大范围内产生浓度不均。使用光学显微镜观察该图像的结果,得知:在浓度变浓的部分中,存在调色剂局部凝集的部分,没有均匀地分散,因此,显得浓度较浓。
在这种状态下,作为显影偏压,在DC电压上施加AC电压时,象图11(a)、(b)的下段那样,变得均匀,即使是大范围的浓度不均,通过均衡局部的调色剂不均,使之变得均匀,也可以获得良好的半色调图像。
评价方法B
<B-1>图像边缘不良
所谓图像边缘不良,指的是在具有大的浓度的图像中,其2个浓度差的边界变淡的图像不良。
图像评价是在半色调图像中打印了边长25mm的正方形的全黑图像来进行的。在本评价中,半色调图像,指的是对于主扫描方向记录1点,不记录其后的4点,对于与主扫描方向垂直的方向记录1点,不记录其后的4点的斑点样态,作为整体表现半色调的浓度。在所得到的图像的半色调和全黑的边缘部分中,对于边缘部分的半色调侧,使用光学显微镜测量已凝集的调色剂在1点内的调色剂的个数,进而,对于在距离边缘部足够远的位置上的半色调图像部,同样地测量了1点内的调色剂数。在1点内的调色剂数的测量中,在各区域中,每次随机抽取15个点,求出调色剂数的平均值,作为1点内的调色剂个数。
×:在边缘的测量数小于或等于在距离边缘部足够远的位置的测量数的60%
○:在边缘的测量数大于或等于在距离边缘部足够远的位置的测量数的60%
评价是以最初的100张时进行的。
<B-2>图像边缘不良的主要原因
对于图像边缘不良的主要原因,使用图12进行了研究。当AC电压的峰间电压设定得大时,在因调色剂的飞跃而被显影的区域中发生调色剂的往来。此时,如12所示那样,当存在浓度差大的打印区域时,如果调色剂在边界线附近往复,调色剂便被吸引到浓度更浓的打印区域,而在边界部的浓度淡的区域会变得更淡。
评价方法C
<C-1>由漏电(包括纸屑漏电)造成的全黑图像不良(图像缺陷评价)
图像评价是输出全白图像并根据图像的缺陷数进行的评价。在各例的打印机中使用600dpi激光扫描器进行了图像记录。
在显影时发生了漏电的情况下,是作为白的斑点而出现在全黑图像中的。对于这些缺陷部位的数字,按以下的基准进行了评价。
是在32.5℃、80%Rh的评价环境中进行的。评价是在打印100张后经过24小时后再输出3张全黑图像进行的。在图像评价中,以该3张中最多的页作为代表。
特别地,在本评价方法中,按以下4个层次的等级进行了评价。
××:在全黑图像中,直径大于或等于0.3mm的白的斑点超过50
×:在全黑图像中,直径大于或等于0.3mm的白的斑点存在5~50,直径在0.1mm~0.3mm以下的白的斑点超过50
△:在全黑图像中,直径大于或等于0.3mm的白的斑点存在不足5个,直径0.1mm~0.3mm以下的白的斑点存在5~50
○:在全黑图像中,直径大于或等于0.1mm的白的斑点存在不足5个
<C-2>发生漏电和纸屑漏电的原因
如图13(a)那样,在施加AC电压时,在对全黑进行显影中,像承载体的表面电位(明电位V1)同显影偏压值的最小值(Vmin)的差成为最大的电场强度,成为容易发生漏电L1的状态。
可以认为,在发生漏电L1时,该部分的像承载体1的静电潜像发生紊乱的结果,像承载体1上的全黑部的电位(明电位V1)的一部分,因为漏电而接近暗电位(Vd)或者变得更小,所以,由于反转显影而要到像承载体1上的调色剂t无法转移,作为结果,在像承载体1的该部分中调色剂脱落,而产生有白点的图像。
在发生漏电时,与电场强度无关地,在感光鼓上形成以Vmin的值被带电的部分。如果Vmin是非常小的值,对显影偏压的DC值Vdc的对比度(|Vmin-Vdc|)非常大,因此,到感光鼓上的调色剂的转移量就会明显减少,在图像上非常醒目。
进而,当被包含在返回调色剂中的纸屑连同调色剂一起进入到显影区域(图13(a))时,会通过纸屑而发生漏电。如图13(b)所示那样,当纸屑F进到显影区域时,与感光鼓的间隙变成比G1小的G2。此时,对纸屑上的局部的电场强度增加(图13(b)右),易于发生漏电。而且,在高温高温环境下,纸屑吸附了大量的水分,电阻降低。此时,如图13(c)所示那样,当施加外部电场E时,发生电荷的偏移,在纸屑前端的电荷量增加,变得更容易漏电。由此,可以认为,无清洁器系统同带有清洁器的系统相比,容易发生漏电。
评价方法D
<D-1>由漏电(包括纸屑漏电)造成的全白图像不良(图像缺陷评价)
图像评价是输出全白图像,基于图像的缺陷数进行的评价。在各例的打印机中使用600dpi激光扫描器进行了图像记录。
在显影时发生了漏电的情况下,作为黑点出现在全白图像中。对于这些缺陷部位的数字,按以下的基准进行了评价。
是在32.5℃、80%Rh的评价环境中进行的。评价是在打印100张后,经过24小时后,再输出3张全白图像进行的。在图像评价中,以该3张中最多的页作为代表。
特别地,在本评价方法中,按以下4个层次的等级进行了评价。
××:在全白图像中,直径大于或等于0.3mm的黑点超过50
×:在全白图像中,直径大于或等于0.3mm的黑点存在5~50,直径0.1mm~0.3mm以下的黑点超过50
△:在全白图像中,直径大于或等于0.3mm的黑点存在不足5个,直径0.1mm~0.3mm以下的黑点超过50
○:在全白图像中,直径大于或等于0.1mm的黑点存在不足5个
<D-2>发生漏电的原因
如图14(b)那样,在施加AC电压时,在对全白进行显影中,像承载体的表面电位(暗电位Vd)与显影偏压值的最大值(Vmax)的差成为最大的电场强度,成为容易发生漏电L3的状态。
可以认为,在发生漏电L3时,该部分的像承载体1的静电潜像发生紊乱的结果,像承载体1上的全白部的电位(暗电位Vd)的一部分,因为漏电而接近明电位(V1)或者超出,所以,由于反转显影而要到像承载体1上的调色剂t发生了转移,作为结果,调色剂附着到像承载体1的该部分上,而产生有黑点的图像。
在发生漏电时,与电场强度无关地,在感光鼓上形成以Vmax的值被带电的部分。当Vmax较大时,相对于显影偏压的DC值Vdc的差(|Vmax-Vdc|)较大,因此,调色剂的转移量增加,在图像上非常醒目。
进而,当被包含在返回调色剂中的纸屑连同调色剂一起进入到显影区域(图14(a))时,会沿着纸屑发生漏电。如图14(a)所示那样,当纸屑F进到显影区域时,与感光鼓的间隙变成比G3小的G4。此时,对纸屑的局部的电场强度增加(图14(b)右),易于发生漏电。而且,在高温高湿环境下,纸屑吸附了大量的水分,电阻降低。此时,如图14(c)所示那样,当施加外部电场E时,发生电荷的偏移,在纸屑前端的电荷量增加,变得更容易漏电。由此,可以认为,无清洁器系统与带有清洁器的系统相比,容易发生漏电。
评价方法E
<E-1>由调色剂飞散造成的调色剂污染
调色剂飞散评价,是在进行了2000张的打印测试时,回收脱落在盒式组件外壁和主体内的调色剂,并测量其重量来进行的。
×:飞散调色剂量,超过0.5g
△:飞散调色剂量,0.1~0.5g
○:飞散调色剂量,小于或等于0.1g
评价是在最初的100张时进行的。
<E-2>调色剂飞散的主要原因
可以认为,在为非磁性调色剂时,由于基于磁力的束缚力不起作用,仅电气的束缚力发挥作用,因此容易发生调色剂飞散。即,由于调色剂的电荷赋予性与其对于显影剂承载体上的附着力具有很大的关联,在电荷赋予不充分时,显影剂承载体上的调色剂就会飞散到显影容器外。
进而,在为非接触显影的情况下,由于调色剂的飞散而转移到感光鼓上,在电荷赋予性不充分时,会成为进一步飞散的原因。
另一方面,在为磁性调色剂的情况下,由于磁力作为对于显影剂承载体的附着力发挥作用,因此即使是在无法向调色剂赋予充足的电荷的情况下,也会束缚在显影剂承载体上,能够重新收容到显影容器内,可以防止调色剂的飞散。
评价方法F
<F-1>当调色剂余量减少时纸上的灰雾特性评价
通过反复进行打印测试,显影器内积存的调色剂减少,横线的评价图像逐渐变淡,有时设置中断。如此,对调色剂余量减少时纸上的灰雾特性进行了评价。
所谓纸上的灰雾,指的是在原本不打印的白色部分(未曝光部分),有些许调色剂被显影而造成的象浮垢那样出现的图像不良。
灰雾量,通过光学反射率测量机(东京电饰制造的TC-6DS),测量基于绿色滤光片的光学反射率,仅从记录纸的反射率中减去后,求出灰雾部分的反射率,作为灰雾量进行评价。灰雾量,在记录纸上测量10点以上,求出其平均值。
×:灰雾量超过2%
○:灰雾量不足2%
另外,考虑了在产生上述的其他的图像缺陷时,避开这些地方进行测量,使得能够纯粹地评价灰雾。
在打印测试中,在发生了象先前那样的横线图像不良时,进行灰雾评价,之后将显影器从记录装置中取出,进行用手晃动等可以将其中的调色剂送到显影套筒或者显影辊上的动作。重新安装回装置中,进行灰雾评价。通过这些的图像评价,进行纸上的灰雾的评价,将最差(大)的结果作为本评价的纸上的灰雾量进行了评价。
<F-2>由调色剂用尽造成纸上灰雾量增加的主要原因
向显影辊供给非磁性调色剂是通过将海绵状的供给辊设置成与显影辊抵接使得其朝反向旋转而进行的。因此,由于该显影辊同供给辊的摩擦接触,使调色剂发生明显的劣化,电荷赋予性降低。由此造成灰雾量增加,产生图像不良。
而且,由于在作为调色剂再循环系统的无清洁器系统中,返回调色剂被回收到显影装置内,因此变得更容易产生劣化的调色剂。由此,到产生基于灰雾量增加的图像不良为止的打印张数,与具有清洁器时比较减少了。
另一方面,在无清洁器系统中,当灰雾量增加时,引起转印辊污染,严重时由于转印残留调色剂造成的带电辊污染,致使感光鼓完全无法带电,变成全黑的图像,纸被卷进定影器中,引发机器故障。
因此,在无清洁器系统抑制灰雾量的增加非常重要。
进而,在象这样的调色剂的供给机构中,在显影辊周边形成调色剂几乎不替换的不循环区域,存在劣化较少的调色剂。另一方面,循环着的调色剂产生了一定的劣化。在调色剂用尽,取出盒式组件用手晃动时,在显影容器内象这样劣化较少的调色剂同产生了一定的劣化的调色剂被混合。即,由于电荷赋予的极性差异大的调色剂被混合,因此灰雾量明显地增加。
作为该灰雾量增加的理由,如果在象这样的调色剂的混合中,给调色剂赋予电荷,则没有劣化的调色剂的电荷赋予性变得更高,而已经劣化的调色剂几乎无法被赋予电荷,或者成为赋予与正常极性相反的极性的电荷。由于该无法赋予电荷或者赋予了相反的极性电荷的调色剂会造成灰雾量明显增加,同具有鼓清洁器时相比,调色剂的极性的差进一步变大,所以灰雾量进一步增加。
相反极性的调色剂作为灰雾量产生的理由,是由于其在电场中受到的力是同正常极性的调色剂完全相反的方向,积极地转移到感光鼓表面上的正常非打印区域。
与此相对,在为磁性调色剂时,由于是由磁力输送,调色剂不会产生明显的劣化,即使在调色剂即将用尽前用手晃动盒式组件,也不会发生极性差异大的调色剂的混合,因此可以防止在调色剂即将用尽前的灰雾量的增加。
评价方法G
(G-1)无清洁器、返回调色剂回收性
在记录图像前端,打印30~50mm左右的全黑图像,其后在打印配置了全白图像的评价图形(pattern)的过程中,停止图像记录装置。停止的时刻,设定为前端的全黑图像的中心位置正好到达显影区域的时刻。然后,在显影前后的感光鼓上,作为反射率测量附着在表面的调色剂,可以通过求出该比例,进行调色剂的回收效率的评价。实际上,将感光鼓上的调色剂临时转印到透明的胶带上,将附着了调色剂的胶带粘贴在记录纸等的上面,使用光学反射率测量机(东京电饰制造TC-6DS)从胶带的上方,测量了调色剂的实质的反射率。
×:回收率不足30%
△:回收率大于或等于30%,不足50%
○:回收率大于或等于50%
评价是在最初的100张时进行的。
<G-2>回收率降低的主要原因
在感光鼓同显影剂承载体非接触地形成对向时,由于有距离,所以磁回收力、电回收力变弱。因此回收率降低。
另一方面,在本实施例中,由于通过使感光鼓同显影剂承载体按压接触,使距离变近,磁回收力、电回收力变强,因此回收率提高。
另外,在感光鼓同显影剂承载体按压接触的情况下,由于物体接触而发生作用的引力、范德瓦尔斯(Van der Waals)力,在感光鼓同调色剂、调色剂同显影剂承载体、调色剂同调色剂之间作用几乎相同数量级(order)的力,当感光鼓与显影剂承载体为非接触时,仅在感光鼓同返回调色剂间起作用,成为妨碍从感光鼓上剥下的力,通过使感光鼓同显影剂承载体接触,就变成不再是妨碍从感光鼓上剥下的力,回收率提高。
进而,由于感光鼓同显影剂承载体按压接触,可以获得促进返回调色剂的负极性化、物理拆解的效果,所以回收率提高。
再者,由于作为显影偏压在DC电压上重叠AC电压,通过电气使调色剂振动,具有电气的拆解的效果,所以回收率提高。
评价方法H
<H-1>(剥取)由供给不良造成的图像不良
图像评价,输出半色调图像,基于图像的缺陷数进行评价。在各例的打印机中,使用600dpi激光扫描器进行了图像记录。
在本评价中,所谓半色调图像,指的是设定为记录主扫描方向的1线,不记录其后的2线的条纹图案,作为整体表现半色调的浓度。
在无清洁器系统中,随着打印张数增多,由于纸屑(剥离)引发的供给不良,造成在半色调图像中出现白色的纵痕。打印图像面积率为7%、A4尺寸的纸张,在100张、3000张时打印半色调图像,对于此时的各半色调图像的纵痕,按以下3个层次的等级进行了评价。
×:在半色调图像中存在10处以上白的纵痕
△:在半色调图像中存在3~10处白的纵痕
○:在半色调图像中存在不足3处的白的纵痕
<H-2>产生白的纵痕的主要原因
在被包含在返回调色剂中的纸屑混入显影装置内时,纸屑附着在向显影辊供给调色剂的海绵状的供给辊上,造成供给性降低。当纸屑积存在显影辊同供给辊之间时,显影辊上的调色剂层被打乱,变得无法进行充分的供给,该部分就变成痕线,发生图像不良。
关于实施例3、4以及比较例8~13的图像评价结果如表2所示。
表2
评价方法A | 评价方法B | 评价方法C | 评价方法D | 评价方法E | 评价方法F | 评价方法G | 评价方法H | ||
主结构 | 显影辊(凹凸、电阻不均等) | 图像边缘不良 | 由漏电造成全黑图像不良(有清洁器时→无清洁器) | 由漏电造成全白图像不良(有清洁器时→无清洁器) | 调色剂飞散 | 调色剂用尽时的灰雾量 | 无清洁器回收性 | (剥取)供给性100张→3000张 | |
实施例3 | 实施例1+无清洁器 | ○ | ○ | ○→○ | ○→○ | ○ | ○ | ○ | ○→○ |
实施例4 | 实施例2+无清洁器 | ○ | ○ | ○→○ | ○→○ | △ | × | ○ | ○→△ |
比较例8 | 比较例1+无清洁器 | ○ | × | △→× | △→× | ○ | ○ | ○ | ○→○ |
比较例9 | 比较例2+无清洁器 | ○ | × | △→× | △→× | △ | × | ○ | ○→△ |
比较例1 0 | 比较例3+无清洁器 | × | ○ | ○→○ | ○→○ | △ | × | ○ | ○→× |
比较例11 | 比较例4+无清洁器 | ○ | × | ×→×× | ×→×× | ○ | ○ | × | ○→○ |
比较例12 | 比较例5+无清洁器 | 无法评价 | 无法评价 | ○→○ | ○→○ | ○ | ○ | × | ○→○ |
比较例13 | 比较例7+无清洁器 | ○ | × | △→× | △→× | ○ | ○ | × | ○→○ |
(10-1)
与非磁性调色剂+接触显影+施加DC显影偏压+无 清洁器(比较例10)的比较
首先,阐述本实施例3、4相对于现有技术的无清洁器+非磁性调色剂+接触显影+施加DC显影偏压+无清洁器(比较例10)、磁性调色剂+非接触显影+施加AC显影偏压+无清洁器(比较例11)的优点。
在比较例10中显影辊的表面形状的凸凹在半色调图像上明显地表现为浓度不均,相对于此,在实施例3、4中,由于作为显影偏压而在DC电压上重叠了AC电压,因此没有发生浓度不均,获得了良好的像质。进而,在比较例10中,出现了若干调色剂飞散,而在实施例3中没有发生调色剂飞散。这是由于对调色剂进行磁束缚的缘故,可以说具有抑制调色剂飞散的效果。
而且,在比较例10中,用于向显影辊供给调色剂的海绵状的供给辊同显影辊摩擦接触的压力造成调色剂劣化、基于调色剂再循环系统的回收调色剂的劣化,在打印张数(特别是低打印)增加时,调色剂发生明显的劣化,灰雾量增加,而在实施例3中,由于对调色剂进行磁输送,因此,调色剂没有发生劣化,灰雾量没有增加。并且,在比较例10中,伴随由转印残留调色剂造成的带电辊污染而产生的,在打印张数增加时由灰雾量明显增加而发生图像不良,而在实施例3中,由于对调色剂进行磁输送,因此调色剂没有发生劣化,灰雾量没有增加,带电辊的污染被抑制,没有发生连锁性的灰雾量的增加。即,实施例3具有下述效果,即:抑制在打印张数增加时由调色剂劣化造成的灰雾量的增加,由返回调色剂的回收造成的调色剂劣化的增加,由带电辊污染造成的连锁性的灰雾量的增加。
并且,在比较例10中,随着打印张数的增加,在海绵状的供给辊上产生调色剂凝集体,在半色调图像中发生斑点上的不均,而在实施例3中,由于对调色剂进行磁输送,因此没有产生由调色剂凝集造成的图像不良。
因此,可以说实施例3具有抑制由调色剂凝集体造成的图像不良的效果。
在比较例10中,在调色剂用尽时灰雾量明显地增加,而在实施例3中灰雾量没有明显地增加。可以认为这是由于,在实施例3中,将调色剂磁输送到套筒上,所以不易发生调色剂劣化,即使用手晃动盒式组件时,调色剂极性差异大的调色剂的混合也比较少的缘故。
而且,在比较例10中,由于在供给辊上积存了被包含在返回调色剂中的纸屑,产生对显影辊的供给不良,出现了白痕。另一方面,作为本发明的实施例3,由于对调色剂橡胶磁输送,所以没有纸屑的积存,不会出现白痕,像质良好。
并且,在实施例4中,虽然发生了纸屑的积存,出现了白痕,但却没有恶化到比较例10的程度。作为其理由,可以认为,由于作为显影偏压而在DC电压上重叠了AC电压,所以即使发生白痕,调色剂也只是在飞跃区域飞跃,抑制了图像不良。
以上,本实施例,相对于作为比较例10的现有技术的非磁性调色剂+接触显影+施加DC显影偏压+无清洁器的结构,能够抑制由显影辊表面形状造成的半色调图像不良,获得良好的均匀的图像,在抑制调色剂飞散、抑制在打印张数增加时由供应辊同显影辊间的压力造成的调色剂劣化引发的灰雾量的增加,抑制由返回调色剂的回收造成的劣化调色剂的增加引发的灰雾量的增加,抑制由伴随带电辊污染带来的灰雾量的增加造成的图像不良,抑制在调色剂用尽时灰雾量的增加,抑制由供给不良而出现白痕这些方面是非常优异的。
(10-2)与磁性调色剂+非接触显影+施加AC显影偏压+无清洁器(比较例11)的比较
在比较例11中图像边缘不良明显恶化,而在实施例3、4中没有发生图像边缘不良。作为比较例11的图像边缘不良产生的理由,可以认为是由于作为显影偏压施加的AC电压的Vpp大,造成显影部的调色剂易于往复,而致使调色剂都被聚拢到边缘。而且,可以认为由于是非接触显影,使调色剂的往复变得更为容易而被聚拢,产生了图像边缘不良。
另一方面,可以认为,在本实施例中,由于作为显影偏压施加的AC电压的Vpp小,调色剂的往复少,而且由于是接触显影,调色剂飞跃的区域狭小,不易于发生聚拢,因而抑制了图像边缘不良。
而且,比较例11同实施例1、变形例相比,容易漏电,在漏电时作为由漏电造成的图像不良的全白中的黑点、以及全黑中的白点的直径较大。作为容易发生漏电的理由,可以认为,是由于作为显影偏压施加的AC电压的Vpp大的缘故,因此容易发生。黑点或者白点的直径大的理由是,因为是非接触,当漏电时作为图像不良的黑点或者白点变大的缘故。进而,在比较例11中,与具有清洁器时相比,没有清洁器时的漏电的发生率增加,黑点或者白点的数字增加了。
并且,比较例11,在无清洁器回收方面,明显很差。作为理由,可以认为,因为是非接触显影,所以剥取感光鼓同调色剂的接触的力较大,而用于回收的力却不充分的缘故。
另一方面,实施例3、4由于是接触显影,用于回收的电力、磁力足够强劲,因此具有高的回收性。进而,由于感光鼓同显影剂承载体按压接触,因此获得了物理的拆解效果,进一步提升了回收性。
以上,本实施例,相对于作为比较例11的现有技术的磁性调色剂+非接触显影+施加AC显影偏压+无清洁器的结构,在抑制图像边缘不良、抑制由漏电造成的图像不良(全白中的黑点、全黑中的白点)、无清洁器回收性这些方面非常优异。
(10-3)评价方法A、B、E、F的结果
针对各评价方法,详细阐述结果。得知:(评价方法A)、(评价方法B)、(评价方法E)、(评价方法F)的各评价,与具有鼓清洁器(7)时的上述的(评价方法a)、(评价方法b)、(评价方法e)、(评价方法f)的评价结果几乎没有差异,是与有无清洁器无关地带给图像的效果。
根据以上,即使使用无清洁器系统,通过使用实施例1、变形例的结构,也能够获得与具有鼓清洁器(7)时同等的效果,这一点得到了明确。
(10-4)(评价方法C)的结果
对(评价方法C)的由漏电(包括纸屑漏电)造成的全黑图像不良进行评价。比较例8、9、11、13,在具有鼓清洁器时发生了漏电,使用了无清洁器系统时,显示出进一步恶化的倾向。
作为其原因,可以认为,由于被包含在返回调色剂中的纸屑存在于显影区域附近,而易于发生漏电的缘故,在使用了无清洁器系统时,由漏电造成的图像不良进一步恶化。其程度与具有清洁器时相同,通过施加AC电压高的Vpp,漏电明显变得明显易于发生,由于感光鼓1同显影剂承载体440之间有间隔σ,由漏电造成的图像不良的白点的直径变大。再者,得知:在无清洁器系统中,由返回调色剂内的纸屑造成发生漏电的情形明显地增加。
另一方面,在实施例3、4中,尽管发生漏电L1,并且在无清洁器系统中纸屑漏电L2变得非常容易发生,但却抑制了由纸屑漏电L2造成的图像不良。对其原因,使用图15进行研究。
图15(a)表示在全黑图像中发生漏电L1、或者纸屑漏电L2时的感光鼓表面电位同显影偏压的关系。|Vmin-V1|越大,漏电L1、L2越容易发生。在实施例3、4中,通过将显影偏压的AC值的Vpp的值设定得小,明显地抑制了漏电的发生。
而且,可以认为,当在显影区域,由于异物(包括纸屑)或调色剂凝集而产生局部的不均匀的区域时,伴随Vpp的增加同样地漏电L1、L2的发生也会增加,但在实施例3、4中,通过重叠AC电压,使调色剂的凝集降低,从而抑制了漏电L1、L2的发生。
如图15(b)那样,当发生漏电L1、L2时,全黑的表面电位V1的一部分接近Vmin,感光鼓电位仅局部地变化Vwt1,当变成比显影偏压的DC值Vdc小的值时,白的斑点变得醒目,但在实施例3、4中,几乎没有醒目的图像不良。作为其理由,可以认为,在周围的电位为V1时,即使局部地发生Vwt1的电位,受到周围的电位影响的结果,实际上形成的电位变成Vwt2(图15(c)),变得不醒目。
即,可以认为,在实施例3、4中,设定成|V|max≤|Vd|,优选|V|max≤0.9×|Vd|,具有即使发生漏电L1、L2,也能够使图像上的白的斑点不醒目的效果。
可以认为,特别是在无清洁器系统中,具有抑制明显增加的纸屑漏电L2的效果,还具有即使发生纸屑漏电L2也能够使其不醒目的效果。可以说本发明对于无清洁器系统是非常有效的结构。
另外,即使发生漏电,白的斑点的直径也很小,其理由是,与实施例1、变形例相同,同感光鼓按压接触的缘故。
以上,基于评价方法C)的评价方法的结果,得知:通过使用实施例3、4的结构,将显影偏压设定为|V|max≤|Vd|,更优选|V|max≤0.9×|Vd|,可以明显地抑制漏电、特别是在无清洁器系统中成为严重问题的纸屑漏电的发生,即使发生漏电,白的斑点也不醒目,进而通过使显影剂承载体以一定的加压量与感光鼓按压抵接,具有即使发生漏电,也能够使斑点的直径变小的效果。因此,本发明的结构对于无清洁器系统是非常有效的。
(10-5)(评价方法D)的结果
对于(评价方法D)的由漏电(包括纸屑漏电)造成的全白图像不良进行评价。比较例8、9、11、13,在具有鼓清洁器时发生了漏电,使用了无清洁器系统时,显示出进一步恶化的倾向。
作为其原因,可以认为,由于被包含在返回调色剂中的纸屑存在于显影区域附近,而易于发生漏电,在使用了无清洁器系统时,由漏电造成的图像不良进一步恶化。其程度与具有清洁器时相同,在施加AC电压高的Vpp时,漏电变得易于发生,由于感光鼓1同显影剂承载体440之间有间隔a,由漏电造成的图像不良的黑点的直径变大。再者,得知:在无清洁器系统中,因返回调色剂内的纸屑发生的漏电明显地增加。
另一方面,在实施例3、4中,尽管发生漏电L3,并且在无清洁器系统中纸屑漏电L4变得非常容易发生,但却抑制了由纸屑漏电L4造成的图像不良。对于其原因,使用图16进行研究。
图16(a)表示在全白图像中发生漏电L3、或者纸屑漏电L4时的感光鼓表面电位同显影偏压的关系。|Vmax-Vd|越大,漏电L3、L4越容易发生。在实施例3、4中,通过将显影偏压的AC值的Vpp的值设定得小,明显地抑制了漏电的发生。
而且,可以认为,当在显影区域,由于异物(包括纸屑)或调色剂凝集而产生局部的不均匀的区域时,伴随Vpp的增加,同样地,漏电L3、L4的发生也会增加,但在实施例3、4中,通过重叠AC电压,使调色剂的凝集降低,从而抑制了漏电L3、L4的发生。
如图16(b)那样,当发生漏电L3、L4时,全白的表面电位Vd的一部分接近Vmax,感光鼓电位局部地仅变化Vbk1,当变成比显影偏压的DC值Vdc大的值时,黑的斑点变得醒目,但在实施例3、4中,几乎没有醒目的图像不良。
作为其理由,可以认为,在周围的电位为Vd时,即使局部地发生Vbk1的电位,受到周围的电位影响的结果,实际上形成的电位变成Vbk2(16(c)),变得不醒目。即,可以认为,实施例3、4通过设定成|V|max≤|V1|,具有即使发生漏电L3、L4,也能够使图像上的黑的斑点不醒目的效果。
可以认为,特别是在无清洁器系统中,具有抑制明显增加的纸屑漏电L4的效果,具有即使发生纸屑漏电L4,也能够使其不醒目的效果,可以说本发明对于无清洁器系统是非常有效的结构。
另外,即使发生漏电,黑的斑点的直径径也很小,其理由是,与实施例1、变形例相同,可以认为是由于同感光鼓按压接触的缘故。
以上,通过基于(评价方法D)的评价方法的结果,得知:通过使用实施例3、4的结构,将显影偏压设定为Vmax≤V1,可以明显地抑制漏电、特别是在无清洁器系统中成为严重问题的纸屑漏电的发生,即使发生漏电,黑的斑点也不醒目,进而通过使显影剂承载体以一定的加压量与感光鼓按压抵接,具有即使发生漏电,也能够使斑点的直径变小的效果。因此,本实施例的结构对于无清洁器系统是非常有效的。
(10-6)评价方法F的结果
对(评价方法F)的无清洁器的回收性进行评价。实施例3、4,进行比较,比较例11、12、13的回收性较差,等级为×。作为其原因,由于感光鼓与显影剂承载体不接触,所以调色剂的回收性明显变差。
以上,基于(评价方法F)的评价结果,可知:通过使用实施例3、4的结构,以一定的压力在感光鼓与显影剂承载体之间按压、抵接,由此,具有明显地提高调色剂的回收性的效果。另外,如各实施例所述,通过向显影偏压施加AC,具有基于调色剂的拆解效果的回收性的提高的效果。因此,本实施例的结构对于无清洁器系统是非常有效的。
(10-7)评价方法G的结果
对于(评价方法F)的供给性(剥取性)进行评价。
实施例4、比较例9、10,与实施例3相比,发生了由打印张数3000张打印后的供给不良造成的图像不良,等级为△。作为其原因,由于实施例4、比较例9、10,为了向显影辊供给调色剂,将海绵状的供给辊与显影辊抵接使得其朝反向旋转,因此被包含在返回调色剂中的纸屑附着在该供给辊上,成为向显影辊供给调色剂的障碍(剥取的障碍)。可以认为,由此,在半色调图像中变成纵痕,发生了图像不良。作为评价的等级,实施例4、比较例9为△,比较例10为×。作为其原因,可以认为,由于实施例4、比较例9,在显影偏压中施加了AC电压,因此抑制了图像不良。
另一方面,在实施例3中,不发生图像不良,而与打印张数无关,其理由是,由于磁输送到弹性显影套筒,所以,不具有在显影套筒上积存纸屑的机构的缘故。而且,可以认为是由于,通过磁输送,当调色剂同纸屑混在一起时,相比不受磁力的纸屑,受磁力的调色剂更容易被选择供给的缘故。
以上,基于(评价方法H)的评价方法的结果,实施例3的结构,具有比纸屑更积极地供给调色剂的效果,由于不具有在显影套筒上积存纸屑的机构,因此不易于搅乱调色剂的涂覆层,即使搅乱的情况下,由于具有由施加显影偏压的AC电压带来的图像良化的效果,因此能够获得与打印张数无关的稳定的良好的图像。
因此,能够明显地抑制,以被包含在返回调色剂中的纸屑为原因的纵痕的图像不良的发生,对于无清洁器系统非常有效。
另外,实施例4的结构,虽然与实施例3比较,稍微易于发生由纸屑的积存造成的图像不良,但通过在显影偏压中施加AC电压,可以抑制图像不良,在实际使用上没有问题,对于无清洁器系统是有效的。
(10-8)关于评价方法之外的问题
对于(评价方法A~G)之外的点进行阐述。在具有为了供给调色剂而将海绵状的调色剂供给辊与显影辊摩擦接触的机构的实施例4、比较例9、10中,随着打印张数(特别是低打印)的增加,由显影辊同供给辊间的摩擦接触带来的压力造成调色剂发生劣化,导致灰雾量明显增加,而在实施例1中,由于是对调色剂进行磁输送,因此调色剂不会劣化,灰雾量没有增加。
再者,基于由调色剂再循环系统带来的返回调色剂的回收引发的劣化调色剂的增加造成的灰雾量的增加,在实施例4、比较例9、10中灰雾量明显增加,而在实施例3中没有增加。
进而,在实施例4、比较例9、10中,在打印张数增加时,由转印残留调色剂造成的带电辊污染而连锁性地产生的灰雾量明显增加,而在实施例3中灰雾量没有增加。
根据以上,可以说,本实施例3具有,抑制在打印张数增加时由供给辊同显影辊的压力造成的调色剂劣化产生的灰雾量增加,抑制由返回调色剂(量)的回收造成的劣化调色剂的增加产生的灰雾量的增加,抑制伴随带电辊的污染造成的灰雾量增加引发的图像不良的,明显的抑制调色剂劣化,抑制灰雾量增加的效果。
并且,在具有为了供给调色剂而将海绵状的调色剂供给辊与显影辊摩擦接触的机构的实施例4、比较例9、10中,在打印张数增加时,由于显影辊同海绵状的调色剂供给辊间的摩擦接触产生调色剂凝集体,该凝集体被输送到显影辊后在半色调图像中产生了斑点状的不均,而在实施例3中,由于对调色剂进行磁输送,因此,不会产生调色剂凝集体,没有发生图像不良。
根据以上,可以说本实施例3具有抑制在打印张数增加时产生调色剂凝集体,抑制由调色剂凝集体造成的图像不良的效果。
在实施例4中,当将显影偏压设定为DC电压-400V时,产生了半色调图像中的不均。在通过光学显微镜观察该不均时,得知:浓度大的部分,生成了调色剂凝集体,浓度变大。作为其原因,可以认为,磁性单组分调色剂,由于在其内部或者表面具有磁性体,因此调色剂相互之间通过磁力易于生成凝集体。可以认为,在这种状态下,通过施加AC电压,使之在转移到感光鼓时均匀地转移,就可以获得均匀的良好的半色调图像。
(10-9)本实施例的优点
对于本实施例3、4的优点进行阐述。
本实施例3在抑制由显影辊表面形状造成的半色调图像不良并获得良好的均匀的图像的效果、抑制图像边缘不良、抑制由漏电造成的图像不良(全白中的黑点,全黑中的白点)、抑制调色剂飞散、抑制在打印张数增加时伴随调色剂劣化产生的灰雾量的增加、抑制由带电辊污染而连锁性产生的灰雾量增加、抑制在调色剂用尽时灰雾量的增加、无清洁器回收性、抑制调色剂供给不良这些方面非常优异。
本实施例4在抑制由显影辊表面形状造成的半色调图像不良并获得良好的均匀的图像的效果、抑制图像边缘不良、抑制由漏电造成的图像不良(全白中的黑点,全黑中的白点)、无清洁器回收性这些方面非常优异。
如上所述,通过使用适于本发明的无清洁器系统所适合的显影器,能够获得抑制调色剂的劣化,抑制像质的降低,抑制由纸屑引发的漏电,抑制由纸屑造成的供给不良的效果,能够提供可以获得良好的图像的图像形成装置。
其他的实施方式
(1)虽然在实施方式中作为图像记录装置例示了激光打印机,但不限于此,不用说也可以是电摄影复印机、传真机装置、文字处理机等其他的图像记录装置(图像形成装置)。
(2)在为静电记录装置的情况下,作为被带电体的像承载体是静电记录电介质。此时,在将电介质的面以预定的强制电位均匀地一次带电后,通过除电针头、电子枪等除电装置来选择性地除电,写入并形成静电潜像。
(3)像承载体不限于鼓式,也可以是环(endless)状或者有端的带式、薄片状等。
(4)接触带电部件不限于辊式,也可以设定为环(endless)状或者有端的带式等。
(5)被记录体也可以是转印鼓、中间转印带等的中间转印体。
(6)虽然在实施例中例示了转印方式的图像形成装置,但本发明的图像形成装置,也可以是作为像承载体使用了电传真纸(感光纸)或静电纸的直接方式的图像形成装置。而且,也可以是,作为像承载体,使用旋转带式等的电摄影感光体或静电记录电介质像承载体,在其上形成静电潜像,将该静电潜像作为调色剂像显影,使该调色剂像形成部位于阅读显示部,进行图像显示的电子黑板等的图像显示装置(显示器装置)。
以下,总结上述实施例的作用效果进行阐述。
(1)如本发明这样,在使用了磁性单组分显影剂的接触显影方式中,通过设定为|V|max≤|Vd|,在以下这些方面具有效果。
效果(1):通过将显影偏压V设定为|V|max≤|Vd|,能够明显地抑制灰雾量,可以抑制在原本不打印的空白部分(未曝光部分),有些许调色剂被显影而造成的象浮垢那样出现的图像不良。
效果(2):通过将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,能够抑制漏电,可以抑制由漏电造成的产生全黑中的白的斑点的图像不良。
效果(3):通过将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,可以使得即使发生漏电,也能够使由漏电造成的全黑中的白的斑点的直径变小,变得不醒目。
效果(4):通过将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,能够抑制高浓度部的边缘特别是处理下游侧被进行浓度较大的显影、与高浓度部邻接的半色调部分的边缘被进行浓度较淡的显影的图像边缘不良。
效果(5):产生反映了显影剂承载体表面的不均的半色调图像中的浓度不均的图像不良。通过在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,能够使之变得均匀,获得良好的图像。
效果(6):通过将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,能够抑制多张数打印后的半色调浓度不均。
效果(7):通过将显影偏压设定为在DC电压上重叠AC电压,|V|max≤0.9×|Vd|,能够超越效果(1)而明显地抑制灰雾量。
效果(8):通过在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤0.9×|Vd|,能够抑制伴随环境变动(温度和湿度等)、带电辊的劣化、像承载体的劣化而产生带电性能的变动或降低,即使Vd变动或者|Vd|降低,也能够稳定地降低灰雾量,抑制图像不良。
效果(9):通过将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,在|V|max≤|Vd|、V1≤0时,在Vmax≤V1、V1>0时,施加显影偏压使得Vmin>V1,能够抑制漏电,可以抑制由漏电造成的产生全白中的黑的斑点的图像不良。
效果(10):通过将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,在|V|max≤|Vd|、V1≤0时,在Vmax≤V1、V1>0时,施加显影偏压使得Vmin>V1,可以使得即使发生漏电,也能够使由漏电造成的全白中的黑的斑点的直径变小,变得不醒目。
效果(11):在无清洁器系统中,通过在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,能够明显地抑制在发生带电辊污染、带电性能降低时,与|Vd|降低、带电辊污染连锁性地发生的灰雾量增加,由未曝光部的浮垢造成的图像不良。进而,能够抑制,当灰雾量增加严重时,由于转印辊的污染或带电辊污染,致使完全无法带电,变成全黑的图像,被转印材料卷进定影器中,而引发机器故障。
效果(12):在无清洁器系统中,在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤0.9×|Vd|,从而能够超越效果(10)地抑制灰雾量,可以获得超过效果(10)以上的效果。
效果(13):在无清洁器系统中,在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,从而能够抑制由被包含在返回调色剂中的纸屑造成的漏电的发生,可以抑制在全黑中出现白点的图像不良。
效果(14):在无清洁器系统中,将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,从而可以使得即使发生由被包含在返回调色剂中的纸屑造成的漏电,也能够使由漏电造成的全黑中的白的斑点的直径变小,变得不醒目。
效果(15):在无清洁器系统中,在DC电压上重叠AC电压,在|V|max≤|Vd|、V1≤0时,在Vmax≤V1、V1>0时,施加显影偏压使得Vmin≥V1,从而能够抑制由被包含在返回调色剂中的纸屑造成的漏电的发生,可以抑制在全白中出现黑的斑点的图像不良。
效果(16):在无清洁器系统中,将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,在|V|max≤|Vd|、V1≤0时,在Vmax≤V1、V≥0时,施加显影偏压使得Vmin≥V1,从而可以使得即使发生由被包含在返回调色剂中的纸屑造成的漏电,也能够使由漏电造成的全白中的黑的斑点的直径变小,变得不醒目。
效果(17):在无清洁器系统中,通过将显影剂承载体与像承载体按压接触,使得像承载体接近显影剂承载体,从而,电场或者磁场作用的区域和强度增加,提高附着在像承载体上的未曝光部分的转印残留显影剂的回收性。
效果(18):在无清洁器系统中,将显影剂承载体与像承载体按压接触,物理地拆解附着在像承载体上的未曝光部分的转印残留显影剂,由此,可以提高回收性。
效果(19):在无清洁器系统中,在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,由于能够通过对附着在像承载体上的未曝光部分的转印残留显影剂进行电拆解,因此可以提高回收性。
效果(20):在无清洁器系统中,将显影剂承载体与像承载体按压接触,能够获得稳定的抵接,可以使得(17)~(19)的效果,即使在多张数打印后也能够维持。
效果(21):显影剂为磁性单组分,显影剂承载体具有内含固定的磁场发生装置的基体,并在该基体上具有导电性弹性层,从而将显影剂磁输送到显影剂承载体上,即使发生由显影剂的劣化造成的电荷赋予性的降低,也可以通过磁力进行束缚,因此能够防止显影剂飞散到显影容器外。
效果(22):显影剂为磁性单组分,显影剂承载体具有内含固定的磁场发生装置的基体,并在该基体上具有导电性弹性层,将显影剂磁输送到显影剂承载体上,所以不需要将显影剂供给到显影剂承载体上的显影剂供给辊,因此,即使在打印张数(特别是低打印)增加时,也能够防止显影剂的明显的劣化,可以抑制伴随显影剂劣化产生的灰雾量的增加。
效果(23):在无清洁器系统中,显影剂为磁性单组分,显影剂承载体具有内含固定的磁场发生装置的基体,并在该基体上具有导电性弹性层,将显影剂磁输送到显影剂承载体上,所以,即使由返回调色剂造成的调色剂再循环引发的调色剂劣化进一步发展,由于不需要将显影剂供给到显影剂承载体上的显影剂供给辊,所以,即使在打印张数(特别是低打印)增加时,也能够防止显影剂的明显的劣化,可以抑制伴随显影剂劣化产生的灰雾量的增加。
效果(24):显影剂为磁性单组分,显影剂承载体具有内含固定的磁场发生装置的基体,并在该基体上具有导电性弹性层,将显影剂磁输送到显影剂承载体上,所以,不需要将显影剂供给到显影剂承载体上的显影剂供给辊,因此,能够明显地防止显影剂的劣化,可以防止在调色剂用尽时,由晃动盒式组件造成的劣化显影剂与劣化小的显影剂的混合所引发的灰雾量的增加。
效果(25):显影剂为磁性单组分,显影剂承载体具有内含固定的磁场发生装置的基体,并在该基体上具有导电性弹性层,将显影剂磁输送到显影剂承载体上,所以,不需要将显影剂供给到显影剂承载体上的显影剂供给辊,因此,能够抑制显影剂的凝集体积存在供给辊表面,由于显影剂凝集体被从供给辊输送到显影剂承载体上,而出现在半色调图像中的图像不良。
效果(26):在无清洁器系统中,显影剂为磁性单组分,显影剂承载体具有内含固定的磁场发生装置的基体,并在该基体上具有导电性弹性层,将显影剂磁输送到显影剂承载体上,即使被包含在返回显影剂中的纸屑回收到显影容器内,由于纸屑不受磁力,显影剂不被积极地输送,因此,能够抑制由纸屑造成的图像不良,由于不需要将显影剂供给到显影剂承载体上的显影剂供给辊,所以能够抑制由纸屑积存在供给辊上造成的图像不良。
效果(27):显影剂为磁性单组分,显影剂承载体具有内含固定的磁场发生装置的基体,并在该基体上具有导电性弹性层,将显影剂磁输送到显影剂承载体上,将显影剂承载体与像承载体按压接触,在DC电压上重叠AC电压,施加显影偏压使得|V|max≤|Vd|,能够将显影剂的凝集体在向像承载体上转移时拆解,获得均匀的半色调图像。
Claims (11)
1.一种图像形成装置,其特征在于,包括:
像承载体;
带电装置,使上述像承载体带电;
可旋转的显影剂承载体,为了用显影剂使形成在上述像承载体上的静电潜像显影而承载显影剂,该显影剂承载体被施加具有交流电压的显影偏压电压;
非旋转的磁场发生装置,设置于上述显影剂承载体的内侧,通过磁性将显影剂向上述显影剂承载体吸引;
其中,上述显影剂承载体在其表面具有弹性层,上述显影剂承载体按压在上述像承载体上,显影剂为单组分磁性调色剂,
在将上述显影偏压电压的绝对值的最大值设为|V|max(V),将通过上述带电装置被带电的上述像承载体的表面电位设为Vd(V)时,
满足|V|max≤|Vd|。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
满足|V|max≤0.9×|Vd|。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述装置,具有在通过上述带电装置被带电的上述像承载体上,形成上述静电潜像的静电潜像形成装置,在将上述静电潜像的低电位部分的电位设为Vl(V),将上述显影偏压电压的最大值设为Vmax(V),将上述显影偏压电压的最小值设为Vmin(V)时,
若Vl≤0,则满足Vmax≤Vl,
若Vl>0,则满足Vmin>Vl。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述装置,具有将形成在上述像承载体上的显影剂的像,转印到被转印部件上的转印装置。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述显影剂承载体,通过显影剂使上述静电潜像反转显影。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述弹性层的微硬度为40~98度。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述装置,具有向上述显影剂承载体供给显影剂的供给装置,和限制被承载在上述显影剂承载体上的显影剂的量的显影剂量限制部件。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述弹性层的硬度,比上述像承载体的表面的硬度小。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述显影偏压电压,具有重叠在上述交流电压上的直流电压。
10.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
上述像承载体、上述显影剂承载体、以及上述磁场发生装置,被设置在可在上述图像形成装置的主体上装卸的处理盒式组件上。
11.根据权利要求1至10的任一项所述的图像形成装置,其特征在于:
上述显影剂承载体,能够在进行显影动作的同时,进行回收残留在上述像承载体上的显影剂的动作。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101907855A (zh) * | 2009-06-02 | 2010-12-08 | 夏普株式会社 | 转印装置及图像形成装置 |
CN102262371A (zh) * | 2010-05-28 | 2011-11-30 | 珠海市奔码打印耗材有限公司中山分公司 | 激光打印机的新的显影方式 |
CN102914956A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-02-06 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | 跳动式显影碳粉盒的改装方法 |
CN104635455A (zh) * | 2013-11-13 | 2015-05-20 | 佳能株式会社 | 图像形成装置 |
CN109478032A (zh) * | 2016-08-08 | 2019-03-15 | 住友理工株式会社 | 导电性辊 |
CN112684683A (zh) * | 2019-10-18 | 2021-04-20 | 佳能株式会社 | 处理盒和电子照相设备 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4649217B2 (ja) * | 2005-01-28 | 2011-03-09 | キヤノン株式会社 | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP4785408B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2011-10-05 | キヤノン株式会社 | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP4785407B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2011-10-05 | キヤノン株式会社 | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2007133309A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置及びカブリ制御パラメータ値設定プログラム |
JP2008116545A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置、画像形成方法、及び、画像形成システム |
JP2010139607A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP2010139609A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP2010139608A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置および画像形成方法 |
CN201402372Y (zh) | 2009-03-27 | 2010-02-10 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | 处理盒 |
JP2015087761A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-05-07 | 株式会社沖データ | 画像形成装置 |
JP6271958B2 (ja) | 2013-11-13 | 2018-01-31 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
US9348246B2 (en) | 2013-12-26 | 2016-05-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus, developing method, image forming apparatus and image forming method |
US9442416B2 (en) | 2013-12-26 | 2016-09-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-forming apparatus, image-forming method, developing apparatus, and developing method |
US9354545B2 (en) | 2013-12-26 | 2016-05-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus, developing method, image-forming apparatus, and image-forming method |
JP6679842B2 (ja) * | 2015-05-18 | 2020-04-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置および転写電圧の設定方法 |
JP6910805B2 (ja) | 2016-01-28 | 2021-07-28 | キヤノン株式会社 | トナー、画像形成装置及び画像形成方法 |
JP6904801B2 (ja) | 2016-06-30 | 2021-07-21 | キヤノン株式会社 | トナー、該トナーを備えた現像装置及び画像形成装置 |
GB2563253B (en) * | 2017-06-07 | 2019-12-25 | Dynamic Cassette International Ltd | A photoconductor drum assembly and a method of repairing a photoconductor drum assembly of a cartridge for a laser printer |
JP2020042094A (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | エイチピー プリンティング コリア カンパニー リミテッドHP Printing Korea Co., Ltd. | 画像形成システム |
JP7434718B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2024-02-21 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 画像形成装置 |
Family Cites Families (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5443027A (en) | 1977-09-10 | 1979-04-05 | Canon Inc | Method and apparatus for developing of electrostatic image |
US4281329A (en) | 1978-06-20 | 1981-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid recording medium |
US4473627A (en) | 1978-07-28 | 1984-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing method for developer transfer under electrical bias and apparatus therefor |
CA1142804A (en) | 1978-07-28 | 1983-03-15 | Junichiro Kanbe | Developing method for developer transfer under electrical bias and apparatus therefor |
JPS5832375B2 (ja) | 1978-07-28 | 1983-07-12 | キヤノン株式会社 | 現像方法 |
US5194359A (en) | 1978-07-28 | 1993-03-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing method for one component developer |
CA1138723A (en) | 1978-07-28 | 1983-01-04 | Tsutomu Toyono | Developing method for developer transfer under electrical bias and apparatus therefor |
US5044310A (en) | 1978-07-28 | 1991-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus for non-magnetic developer |
JPS5614242A (en) | 1979-07-16 | 1981-02-12 | Canon Inc | Electrostatic developing method |
US4777127A (en) * | 1985-09-30 | 1988-10-11 | Labsystems Oy | Human retrovirus-related products and methods of diagnosing and treating conditions associated with said retrovirus |
US5219740A (en) * | 1987-02-13 | 1993-06-15 | Fred Hutchinson Cancer Research Center | Retroviral gene transfer into diploid fibroblasts for gene therapy |
US5422120A (en) * | 1988-05-30 | 1995-06-06 | Depotech Corporation | Heterovesicular liposomes |
US5703055A (en) * | 1989-03-21 | 1997-12-30 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Generation of antibodies through lipid mediated DNA delivery |
JP2598131B2 (ja) | 1989-05-31 | 1997-04-09 | 株式会社東芝 | 画像形成装置 |
US5744101A (en) * | 1989-06-07 | 1998-04-28 | Affymax Technologies N.V. | Photolabile nucleoside protecting groups |
US5143854A (en) * | 1989-06-07 | 1992-09-01 | Affymax Technologies N.V. | Large scale photolithographic solid phase synthesis of polypeptides and receptor binding screening thereof |
US6015686A (en) * | 1993-09-15 | 2000-01-18 | Chiron Viagene, Inc. | Eukaryotic layered vector initiation systems |
US5578832A (en) * | 1994-09-02 | 1996-11-26 | Affymetrix, Inc. | Method and apparatus for imaging a sample on a device |
US5631734A (en) * | 1994-02-10 | 1997-05-20 | Affymetrix, Inc. | Method and apparatus for detection of fluorescently labeled materials |
US5571639A (en) * | 1994-05-24 | 1996-11-05 | Affymax Technologies N.V. | Computer-aided engineering system for design of sequence arrays and lithographic masks |
US5807522A (en) * | 1994-06-17 | 1998-09-15 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Methods for fabricating microarrays of biological samples |
DE69526002T2 (de) | 1994-08-08 | 2002-08-22 | Canon Kk | Aufladegerät und Aufladevorrichtung |
US5556752A (en) * | 1994-10-24 | 1996-09-17 | Affymetrix, Inc. | Surface-bound, unimolecular, double-stranded DNA |
US6824767B2 (en) * | 1994-11-07 | 2004-11-30 | Human Genome Sciences, Inc. | Tumor necrosis factor-gamma |
US6599719B2 (en) * | 1994-11-07 | 2003-07-29 | Human Genome Sciences, Inc. | Nucleic acid molecules encoding tumor necrosis factor-gamma-alpha |
US20030129189A1 (en) * | 1994-11-07 | 2003-07-10 | Guo-Liang Yu | Tumor necrosis factor-gamma |
US20030198640A1 (en) * | 1994-11-07 | 2003-10-23 | Human Genome Sciences, Inc. | Methods and compositions for treating inflammatory bowel diseases relating to human tumor necrosis factor-gamma-beta |
US5599695A (en) * | 1995-02-27 | 1997-02-04 | Affymetrix, Inc. | Printing molecular library arrays using deprotection agents solely in the vapor phase |
DE69832747T2 (de) | 1997-03-05 | 2006-08-03 | Canon K.K. | Bilderzeugungsgerät |
JP3715779B2 (ja) | 1997-03-05 | 2005-11-16 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
EP0892047A3 (de) * | 1997-07-09 | 2000-03-08 | Hoechst Marion Roussel Deutschland GmbH | Humanes und murines Semaphorin L |
JPH11167251A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-06-22 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置及び画像形成方法 |
US20020111325A1 (en) * | 1997-11-03 | 2002-08-15 | Human Genome Sciences, Inc. | VEGI, an inhibitor of angiogenesis and tumor growth |
JP3292155B2 (ja) | 1998-09-04 | 2002-06-17 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP3376289B2 (ja) | 1998-09-04 | 2003-02-10 | キヤノン株式会社 | 帯電部材、帯電方法、帯電装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
JP3595698B2 (ja) | 1998-09-28 | 2004-12-02 | キヤノン株式会社 | 現像濃度調整方法 |
JP2000122388A (ja) | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP3768702B2 (ja) | 1998-10-16 | 2006-04-19 | キヤノン株式会社 | 現像装置および画像形成装置 |
AU783682B2 (en) * | 1999-08-04 | 2005-11-24 | Amgen, Inc. | Fhm, a novel member of the TNF ligand supergene family |
WO2001010908A1 (en) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Amgen Inc. | Ntr3, a member of the tnf-receptor supergene family |
JP2001083796A (ja) | 1999-09-13 | 2001-03-30 | Canon Inc | 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 |
JP2001092201A (ja) | 1999-09-24 | 2001-04-06 | Canon Inc | 画像形成装置及び方法並びに記憶媒体 |
US6583268B2 (en) * | 2000-01-25 | 2003-06-24 | Oklahoma Medical Research Foundation | Universal procedure for refolding recombinant proteins |
JP2002049232A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Canon Inc | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
JP2002082517A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-22 | Canon Inc | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
US6549742B1 (en) | 2000-10-25 | 2003-04-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging apparatus employing charging particles, and image forming apparatus employing such a charging apparatus |
US6859633B2 (en) | 2002-01-16 | 2005-02-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Integral-type process cartridge and developing-assembly unit including non-magnetic one-component toner |
JP2004004732A (ja) | 2002-04-15 | 2004-01-08 | Canon Inc | 現像器でトナーを回収する画像形成装置 |
JP2003307909A (ja) | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Canon Inc | 帯電部材、該帯電部材を用いる帯電装置、及び画像記録装置 |
WO2005058930A2 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Proteomtech Inc. | Methods for production of recombinant vascular endothelial cell growth inhibitor |
-
2003
- 2003-12-15 JP JP2003416767A patent/JP2005173484A/ja active Pending
-
2004
- 2004-12-14 EP EP04029560A patent/EP1544688A1/en not_active Withdrawn
- 2004-12-15 US US11/011,145 patent/US7239831B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-15 CN CNA2004101022837A patent/CN1629745A/zh active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101907855A (zh) * | 2009-06-02 | 2010-12-08 | 夏普株式会社 | 转印装置及图像形成装置 |
CN101907855B (zh) * | 2009-06-02 | 2012-09-26 | 夏普株式会社 | 转印装置及图像形成装置 |
CN102262371A (zh) * | 2010-05-28 | 2011-11-30 | 珠海市奔码打印耗材有限公司中山分公司 | 激光打印机的新的显影方式 |
CN102914956A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-02-06 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | 跳动式显影碳粉盒的改装方法 |
CN104635455A (zh) * | 2013-11-13 | 2015-05-20 | 佳能株式会社 | 图像形成装置 |
CN104635455B (zh) * | 2013-11-13 | 2019-05-31 | 佳能株式会社 | 图像形成装置 |
CN109478032A (zh) * | 2016-08-08 | 2019-03-15 | 住友理工株式会社 | 导电性辊 |
CN112684683A (zh) * | 2019-10-18 | 2021-04-20 | 佳能株式会社 | 处理盒和电子照相设备 |
CN112684683B (zh) * | 2019-10-18 | 2023-07-18 | 佳能株式会社 | 处理盒和电子照相设备 |
Also Published As
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