CN101196723B - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像形成设备，所述图像形成设备执行控制序列，在所述控制序列中，具有峰-峰电压的交流电压被施加到充电部件，使得在非图像形成期间图像承载部件在残留在已被充电部件充电的图像承载部件上的转印残余调色剂之下的部分的表面电位的绝对值与显影剂承载部件的表面电位的绝对值之间的关系相对于这些绝对值在图像形成期间的关系是相反的。

Description

图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种无清洁器的图像形成设备。更具体地，本发明涉及这样一种无清洁器的图像形成设备，其中，显影设备通过同时进行的显影和清洁从图像承载部件除去和收集在转印步骤之后残留在图像承载部件上的显影剂(调色剂)，并且所述显影剂(调色剂)被再次使用，从而省略了清洁设备。

使用电子照相的转印类型的图像形成设备诸如复印机、打印机、或传真设备已常规地包括感光部件，作为通常是旋转从动鼓类型的图像承载部件。图像形成设备还包括：充电设备，用于将感光部件均匀充电为预定极性和预定电位(充电步骤)；以及曝光设备，作为信息写装置，用于在带电的感光部件上形成静电潜像(曝光步骤)；显影设备，用于以调色剂作为显影剂来显影感光部件上形成的静电潜像，以形成可视化的图像作为调色剂图像(显影步骤)；转印设备，用于将调色剂图像从感光部件的表面转印到诸如纸张之类的记录材料(转印材料)上(转印步骤)；清洁设备，用于除去在转印步骤之后以一定量残留在感光部件上的调色剂(残余显影剂或转印残余调色剂)，以清洁感光部件表面(清洁步骤)；以及定影设备，用于在记录材料上定影调色剂图像(定影步骤)。对感光部件重复地进行上述的电子照相处理(充电步骤、曝光步骤、显影步骤、转印步骤、清洁步骤、定影步骤)以形成图像。

背景技术

作为用于感光部件的充电设备，近年来，使用接触充电方法的充电设备正在变成主流，取代利用诸如由栅格电极(scorotron)充电装置引起的现象之类的电晕放电现象的非接触充电方法。接触充电方法是这样一种方法，其中使导电充电部件(主要是利用导电辊的充电辊)与诸如感光部件之类的图像承载部件直接接触，或者处于图像承载部件附近，并且充电电压被施加到充电部件，以将图像承载部件均匀充电为预定极性和预定电位。接触充电方法不需要大电容高电压电源，使得接触充电方法在降低成本和缩小尺寸方面是有优势的，并且与电晕放电方法的情况相比能够将臭氧的发生抑制为很小的量。

在转印步骤之后残留在感光部件上的调色剂通过清洁设备从感光部件的表面被除去，并且被收集在清洁设备中作为废弃调色剂。然而，从环境保护和有效利用资源的角度，希望不产生废弃调色剂。

考虑到上述问题，提出了一种无清洁器的图像形成设备，其中，省略了清洁设备，并且显影设备通过同时进行的显影和清洁从感光部件除去并收集在转印步骤之后感光部件上的转印残余调色剂，并且所述调色剂被再次利用。

在同时进行的显影和清洁中，在随后的步骤中的或之后的显影步骤期间，在转印步骤之后感光部件上的转印残余调色剂被收集到显影设备中。更具体地，首先，转印残余调色剂所附着的感光部件进一步接受充电和曝光，以形成静电潜像。

在该方法中的静电潜像的显影步骤期间，残留在感光部件表面上的转印残余调色剂中出现在不想要被显影的部分(非图像部分)上的转印残余调色剂被除雾偏压除去并且收集到显影设备中。除雾偏压是施加到显影设备上的直流电压和感光部件的表面电位之间的除雾电位差Vback。

根据该方法，转印残余调色剂被收集到显影设备中，并且被再次利用，用于在随后的步骤中或之后对静电潜像进行显影，使得可以消除废弃调色剂，并且还可以减少维护操作。此外，在该方法中，不使用清洁设备(清洁器)，使得该方法对于降低图像形成设备的尺寸也是有利的。

在转印步骤之后残留在感光部件上的转印残余调色剂被显影设备除去和收集的无清洁器的图像形成设备中，当充电为与一般带电极性相反的极性的调色剂出现在转印残余调色剂中时，该调色剂不能从感光部件被除去和收集到显影设备中。此外，反向带电的转印残余调色剂在感光部件上被承载和移动，使得转印残余调色剂会造成由不正当的充电、雾等引起的缺陷图像。

在转印残余调色剂中之所以会生成被充电为与一般带电极性相反的极性的调色剂的原因是，存在这样一种情况，其中在作为显影剂的调色剂中包含其带电极性初始已被反转成相反极性的调色剂成分，尽管其量很小。此外，原因还在于，因为甚至是具有正常带电极性的调色剂的带电极性也可能由于转印偏压、分离放电等的影响而被反转。

即，为了从感光部件将转印残余调色剂除去和收集到显影设备中，通过充电部分并且到达显影部分的转印残余调色剂需要具有能够通过显影设备从感光部件被收集的调色剂的正常带电极性和带电量。

在日本专利申请公开(JP-A)2001-183905中，为了防止反向带电的转印残余调色剂堆积到充电辊，并且通过显影设备收集转印残余调色剂，用于使感光部件上的转印残余调色剂的带电极性均一化为正常带电极性的显影剂带电控制装置被设置为与感光部件接触。

在JP-A 2003-295584中，为了便利在磁刷充电部分处临时收集转印残余调色剂，用于对转印残余调色剂进行放电、或者用于对转印残余调色剂进行充电使之成为与感光部件的带电极性相反的极性的显影剂带电控制装置被设置为与感光部件接触。在磁刷充电部分被临时收集的转印残余调色剂的带电极性被磁刷完全改变为正常带电极性，并且被连续排放到感光部件上，之后由显影设备通过同时进行的显影和清洁来对其进行收集。

在JP-A 2001-215798或JP-A 2004-117599中，在转印部分和充电部分之间，包括转印残余调色剂均一化装置和调色剂带电量控制装置的辅助充电部件关于从转印部分的下游方向以此次序设置。

转印残余调色剂均一化装置是这样一种装置，它用于分散和分布未在转印部分进行转印而残留在感光部件表面上的转印残余调色剂的图像的图像图案，来除去图像图案。更具体地，感光部件的表面与诸如刷之类的摩擦部件摩擦，以刮擦或扰乱转印残余调色剂的图像图案，以便分散或分布感光部件的表面上的转印残余调色剂。

通过布置转印残余调色剂均一化装置，能够在随后的步骤中稳定地执行通过调色剂带电量控制装置将感光部件上的转印残余调色剂充电为正常带电极性的处理。此外，感光部件上的转印残余调色剂图像的潜像图案也被同时擦除，使得能够防止发生转印残余调色剂图像的潜像图案的重影图像(ghost image)。

更具体地，例如在诸如垂直图案图像之类的图像在转印位置被较少转印的情况下，感光部件上的转印残余调色剂的量局部地增大。在这种情况下，当没有设置转印残余调色剂均一化装置时，转印残余调色剂被运送到调色剂带电量控制装置，而不被均匀地分散。因此，转印残余调色剂不能被调色剂带电量控制装置充分处理以便被充电为正常带电极性。结果，会导致在随后的图像上由转印残余调色剂的图案、即在转印步骤之后残留在感光部件上的潜像图案发生重影图像。

通过提供转印残余调色剂均一化装置，充分除去被运送到调色剂带电量控制装置的感光部件上的转印残余调色剂的图案，使得能够处理转印残余调色剂，以便被调色剂带电量控制装置充电为具有适合由显影设备进行收集的带电量。结果，能够通过显影设备有效地收集转印残余调色剂，使得可以获得不通过在感光部件上承载和移动转印残余调色剂而引起充电失败、重影、雾等的稳定图像。

然而，在执行诸如照片图像之类的具有高打印比率的图像的打印操作的情况下，转印残余调色剂的一部分被堆积和积累在感光部件与辅助充电装置的接触部分，所述辅助充电装置诸如是显影带电控制装置、转印残余调色剂均一化装置和调色剂带电量控制装置。结果，感光部件和这些装置之间的接触部分的电阻增大，因而引起这些装置的功能降低，使得转印残余调色剂的图案除去和转印残余调色剂的充电处理变得不充分。此外，产生以下问题：反向带电的调色剂无法由显影设备完全收集，并且在感光部件上被承载和移动。

特别地，在采用无清洁器系统的图像形成设备中，当转印残余调色剂在感光部件上被承载和移动时，感光部件的表面电位无法被改变为所需的值。结果，存在这样一种可能性，即转印残余调色剂在显影设备中诱发新的雾，因而导致恶性循环。因此，可以考虑反向带电的调色剂的收集。例如JP-A 2004-191766公开了一种用于收集反向带电的调色剂的构造，其中通过在图像形成完成之后的后旋转期间排出充电辊上的反向带电的调色剂，从而将显影偏压的绝对值增大得以便高于鼓表面电位的绝对值，来通过显影设备收集反向带电的调色剂。然而，为了收集反向带电的调色剂，可以考虑与鼓表面电位相比增大显影偏压的绝对值。然而，在这种情况下，对从显影设备提供的正常调色剂进行显影，使得调色剂被不必要地消耗了。

发明内容

考虑了使用用于由显影设备来收集转印残余调色剂的无清洁器系统的图像形成设备中的上述问题而完成了本发明。

本发明的一个主要目的是提供一种图像形成设备，所述图像形成设备能够降低由承载和移动反向带电的调色剂而不被显影设备收集所导致的雾等的发生，同时最小化正常调色剂的不必要的消耗。

根据本发明的一个方面，提供一种图像形成设备，包括：

图像承载部件，用于承载调色剂图像；

充电装置，用于对图像承载部件进行充电；

潜像形成装置，用于在由充电装置充电的图像承载部件上形成静电潜像；

显影装置，用于将潜像显影为调色剂图像，并且收集前次图像形成处理之后残留在图像承载部件上的残余调色剂；

转印装置，用于将调色剂图像转印到转印介质上；以及

带电控制装置，用于控制充电装置的充电条件，使得在图像承载部件被充电部件充电之后，图像承载部件在残余调色剂之下的部分的第一表面电位与图像承载部件在没有残余调色剂的部分的第二表面电位之间的在非图像形成期间的电位差大于在图像形成期间的所述电位差。

考虑了以下结合附图对本发明的优选实施例的描述之后，本发明的这些和其他目的、特征和优势将变得更明显。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中的图像形成设备的主要部分的示意性结构视图。

图2是示出该图像形成设备中的感光部件和充电辊的分层结构以及电源的示意性视图。

图3是示出该图像形成设备的显影设备的主要部分的示意性视图。

图4是该图像形成设备的操作序列图。

图5是常规纸张间隔控制的时序图。

图6是该图像形成设备的纸张间隔控制的时序图。

图7是示出充电交流电压的峰-峰电压与电流之间的关系的曲线图。

图8是示出充电交流电压的峰-峰电压与放电电流或感光鼓的表面电位之间的关系的曲线图。

图9(a)到9(e)是各自示出充电交流电压的峰-峰电压与存在转印残余调色剂和不存在转印残余调色剂的情况下的感光鼓的表面电位之间的关系的示意性视图。

图10是示出充电交流电压的峰-峰电压与放电电流之间的关系以及充电交流电压与感光鼓和显影套筒的表面电位之间的关系的曲线图。

图11是示出充电交流电压的峰-峰电压与感光鼓和显影套筒间的电位差之间的关系的曲线图。

图12是示出对于常规图像形成设备和本发明的图像形成设备的打印数量和雾的量之间的关系的曲线图。

具体实施方式

在此之后，将参照附图更具体地描述根据本发明的图像形成设备。

图1是根据本发明的图像形成设备的一个实施例的示意性结构视图。本实施例的图像形成设备100是采用接触充电方法、反向显影方法、以及无清洁器方法(系统)的电子照相激光束打印机。

<打印机的总体结构>

首先，将参照图1描述本实施例的打印机100的总体结构。

(a)图像承载部件

打印机100包括具有旋转的鼓的形式的电子照相感光部件1(此后简称为“鼓”)，作为图像承载部件。在本实施例中，鼓1是可被负极性充电的有机光导电体(OPC)，并且外直径为60mm。鼓1以100mm/秒的处理速度(外周速度)以箭头所指示的逆时针方向围绕感光鼓支撑轴(未示出)的轴线旋转地被驱动。

参照示意性地示出鼓1的分层结构的图2，鼓1包括铝制柱体1a(导电的鼓支撑体)，以及在铝制柱体1a的表面上以多层涂覆的三个功能层。这三层是依次在铝制柱体1a上散布的内涂层1b、光电荷生成层1c、以及电荷传输层1d。设置内涂层1b，用于抑制光学干扰和改善其上的层对铝制柱体1a的粘着特性。

(b)充电装置

打印机100包括充电装置2，用于对鼓1的外周表面均匀充电。在本实施例中，充电装置2是导电的弹性辊(此后称为“充电辊”)。

此充电辊2被布置为平行于鼓1的轴线方向。充电辊2的芯金属2a的两个末端部分被未示出的承载部件可旋转地支撑，并且充电辊2通过压紧弹簧2e被压在鼓1上。结果，充电辊2以预定的压力被压在鼓1上。充电辊2通过鼓1的旋转而被旋转。鼓1和充电辊2之间的接触部分构成充电部分(充电夹持部)a。

在预定条件下，从电功率源(电源)S1向充电辊2的金属芯2a施加充电偏置电压。结果，鼓1的外周表面被充电为预定极性和预定电位。在本实施例中，施加到充电辊2的充电偏置电压是具有被交流电压(Vac)偏置的直流电压(Vdc)的形式的振荡电压。更具体地，它是具有被交流电压(Vac)偏置的-600V的直流电压(Vdc)的形式的振荡电压，所述交流电压的频率f和通过以之后描述的控制获得的峰-峰电压Vpp分别为1.3kHz和1.5kV，并且具有正弦波形。通过此振荡电压，鼓1的外周表面被均匀充电为与施加到充电辊2的直流电压相同的-600V(黑暗部分电位Vd)。

在施加到充电辊2上的峰-峰电压被不必要地增大的情况下，在充电辊2和鼓1之间发生过度的放电(放电电流)，使得在鼓1上堆积带电生成物。在其中对鼓1设置诸如橡胶刮片之类的清洁部件的图像形成设备中，带电生成物由清洁刮片除去。然而，在采用无清洁器系统的图像形成设备中，不能除去鼓上的带电生成物。因此，需要抑制所施加的电压，使得它是用于对鼓表面均匀充电所需的最小峰-峰电压(放电电流)。

在本实施例的打印机100中，执行以下控制。具体地，打印机的控制电路(CPU)101在预打印旋转操作(图4)期间控制电源S1，以将图7中示出的6个峰-峰电压Vpp1到Vpp6连续施加到充电辊2。峰-峰电压Vpp4、Vpp5、Vpp6是放电区域中的三个峰-峰电压，并且满足Vpp4＜Vpp5＜Vpp6。峰-峰电压Vpp1、Vpp2、Vpp3是未放电区域中的三个峰-峰电压，并且满足Vpp1＜Vpp2＜Vpp3。

在这种情况下，通过充电辊2到鼓1的交流电流的值(充电交流电流的量)由包含在电源S1中的交流电流测量电路102测量，并且被输入到控制电路101中。

控制电路101通过使用最小二乘方法，从三个点的相关联的测量的电流值，对放电的区域和未放电的区域中的每一个中的峰-峰电压与交流电流之间的关系进行共线近似。

在此，放电的区域和未放电的区域中的两条近似曲线的交叉点是用于开始充电辊2和鼓1之间的放电的放电开始峰-峰电压，并且放电的区域中的两条近似曲线之间的差是放电电流。

图8示出峰-峰电压与放电电流之间的关系，以及在将-600V的直流电压施加到充电辊2时的峰-峰电压与鼓表面电位之间的关系。从后者关系中，发现当不小于放电开始峰-峰电压的交流电压(图8中的点A；1200Vpp)被施加到充电辊2时，鼓1的表面被充电为大约-600V的表面电位(宏观稳定电位区域)。

然而，在小于放电开始峰-峰电压并且接近放电开始峰-峰电压的峰-峰电压，鼓1的表面不能被充分均匀地充电，使得导致发生由于局部不适当的充电引起的雾(所谓的砂纸状的雾)。

为了解决这种问题，有必要以不小于某个值的量生成放电(放电电流)。在本实施例中，在周围温度为23℃并且周围湿度为50％RH的周围环境中，能够通过提供40μA(目标放电电流)或更大的放电电流而使鼓表面电位均一化(微观稳定电位区域)。

目标放电电流取决于使用打印机100的周围环境而变化，并且随着更高的湿度环境而降低。

通过执行上述控制，在图8中，提供40μA的目标放电电流(最小放电电流)峰-峰电压被计算为1425Vpp(图8中的点B)。

充电辊2在纵向长度上为300mm，并且如作为充电辊2的分层结构图的图2所示，包括金属芯(支撑部件)2a和层叠的三层即内涂层2b、中间层2c、表面层2d，它们以上述次序被布置在金属芯2a的外周表面上。内涂层2b是用于降低充电噪声的发泡海绵层，并且表面层2d是被设置用于即使在鼓1具有缺陷(例如在其表面上具有小孔)时也能防止电泄漏的保护层。

更具体地，本实施例中的充电辊2的规格如下：

a.金属芯2a：直径为6mm的不锈钢棒；

b.内涂层2b：由其中散布有碳黑的发泡EPDM形成；比重为0.5g/cm³；体积电阻率为10²-10⁹ohm.cm；厚度为3.0mm；并且长度为320mm；

c.中间层2c：由其中散布有碳黑的NBR形成；体积电阻率为10²-10⁵ohm.cm；并且厚度为700μm；以及

d.表面层2d：由作为一种氟化合物的Toresin树脂形成，其中散布有氧化锡和碳黑；体积电阻率为10⁷-10¹⁰ohm.cm；表面粗糙度为1.5μm(JIS中的10点平均表面粗糙度Ra)；并且厚度为10μm。

参照图2，附图标记2f表示充电辊清洁部件。在本实施例中，充电辊清洁部件是聚酰亚胺的柔性清洁膜。此清洁膜2f被布置为平行于充电辊2的纵向方向，并且在其一端上被固定到支撑部件2g，所述支撑部件2g在充电辊2的纵向方向上以某种量往复运动。此外，清洁膜2f被布置为使得其接近其自由边缘的表面形成与充电辊2的外周表面之间的接触夹持部。支撑部件2g由打印机100的驱动电机(未示出)通过齿轮链来驱动，使得它在其纵向方向上以所述某种量往复运动。结果，充电辊2的表面层2d被清洁膜2f摩擦。通过清洁膜2f的这种动作，堆积在充电辊2的表面上的污染物(精细的调色剂颗粒、添加剂等)被除去。

(c)信息写装置(潜像形成装置)

打印机100包括用于在带电的鼓1的表面上形成静电潜像的信息写装置3。在本实施例中，作为潜像形成装置的信息写装置是采用半导体激光器的激光束扫描仪(曝光设备)。激光束扫描仪3输出激光束L，所述激光束L对应于从诸如个人计算机或图像读取器之类的主机设备200被发送到打印机100的控制电路101的图像信号而被调制。通过此输出的激光束L，已均匀带电并且被旋转的鼓1的表面在曝光位置(曝光部分)接受扫描曝光(图像曝光)。通过此激光束扫描，在鼓1的表面被照射有激光束L的位置上的鼓表面的电位降低。结果，对应于图像信息的静电潜像被连续形成在鼓1的外周表面上。

(d)显影装置

打印机100包括显影装置4，用于通过根据静电潜像来提供调色剂，将鼓1上的静电潜像反向显影为调色剂图像(显影剂图像)。

在本实施例中，显影装置4是采用双成分接触显影方法的反向显影设备，在所述双成分接触显影方法中，通过使包含调色剂和载体的双成分显影剂的磁刷与鼓1接触来执行显影。

参照图1和3，显影设备4包括显影容器4a和作为显影剂承载部件的非磁性显影套筒4b。显影套筒4b可旋转地布置在显影容器4a内，其外周表面部分地暴露在显影设备4的外部。在显影套筒4b内部，磁性辊4c不旋转地固定且插入到显影套筒4b中。显影剂涂覆刮板4d被布置为与显影套筒4b相对。双成分显影剂4e被容纳在显影容器4a中。显影剂搅拌和运送部件4f被布置在显影容器4a的底部。调色剂储料器4g包含补给调色剂。

显影容器4a中的双成分显影剂4e是非磁性调色剂和磁性载体的混合物，并且在被显影剂搅拌和运送部件4f搅拌的同时被运送。调色剂通过与磁性载体的摩擦而被摩擦生电地充电为负电。即，在本实施例中，调色剂被摩擦生电地充电为与鼓1的带电极性相同的负极性。在本实施例中，磁性载体的电阻为10³ohm.cm，并且体积平均颗粒尺寸为40μm。

显影套筒4b被布置为靠近鼓1并且与鼓1相对，使得与鼓1之间的最短距离(S-D间隙)保持在350μm。显影套筒4b在关于鼓1的相对部分处，在与鼓1的旋转方向相反的方向上旋转地被驱动。显影容器4a中的双成分显影剂4e的一部分被吸引和保持在显影套筒4b的外周表面上，作为磁刷层。磁刷层通过显影套筒4b的旋转而被可旋转地运送。接着，磁刷层的厚度被显影剂涂覆刮板4d调整以便成为预定的薄层，并且在与鼓1的相对部分上接触且适当地摩擦鼓1的表面。显影剂的磁刷层和鼓1之间的接触部分构成显影部分(显影夹持部)c。

从电源S2向显影套筒4b施加预定的显影偏置电压。在本实施例中，施加到显影套筒4b的显影偏置电压是具有被交流电压(Vac)偏置的直流电压(Vdc)的形式的振荡电压。更具体地，它是由被矩形交流电压(Vac)偏置的-450V的直流电压(Vdc)构成的振荡电压，所述矩形交流电压(Vac)的频率f和峰-峰电压Vpp分别为8.0kHz和1.8kV。

然后，运送到显影部分c的显影剂4e中的调色剂通过显影偏置电压生成的电场而选择性地附着到鼓1的对应于静电潜像的表面上。结果，静电潜像被显影为调色剂图像。在本实施例中，通过将调色剂附着到鼓1的表面上的曝光部分，静电潜像被反向地显影。

显影套筒4b上的已经通过显影部分c的显影剂的薄层被运送回显影剂容器4a中的显影剂储存部分中。

为了将显影容器4a中的双成分显影剂4e的调色剂浓度基本上保持在某个范围之内，显影容器4a中的双成分显影剂的调色剂浓度例如由光学调色剂浓度传感器(未示出)检测。控制电路(控制装置)101取决于检测到的信息来驱动和控制调色剂储料器4g，使得调色剂储料器4g中的调色剂被提供给显影剂容器4a中的双成分显影剂4e。提供给双成分显影剂4e的调色剂由搅拌和运送部件4f搅拌。

(e)转印装置和定影装置

打印机100包括转印设备5作为转印装置。在本实施例中，转印设备5是转印辊。转印辊5以预定压力被压在鼓1上。所得的压力接触夹持部构成转印部分(转印夹持部)d。在预定的控制定时，作为转印介质的记录材料P从纸张馈送机构(未示出)被运送到所述转印部分d。

被运送到转印部分d的记录材料P在旋转的鼓1和转印辊5之间被夹持和运送。在运送期间，在本实施例中为+2kV、与调色剂的负(正常)带电极性相反的正极性的转印偏置电压从电源S3被施加到转印辊5。结果，感光鼓1的外周表面上的调色剂图像被静电地顺序转印到被转印部分d夹持并且运送通过所述转印部分d的记录材料P的表面上。在本实施例中，记录材料P被描述成转印介质，但是还可能采用一种构造，其中，调色剂通过作为转印介质的中间转印部件被转印到记录材料P上。

在通过转印部分d的同时接受了调色剂图像转印的记录材料P被连续地从鼓1的表面分离，并且被运送到定影设备6。在本实施例中，定影设备6是加热辊类型的定影设备。定影设备6对记录材料P进行调色剂图像的定影，并且所述记录材料P被输出作为已形成图像的产品(打印或复印)。

(f)无清洁器系统

本实施例中的打印机100是所谓的无清洁器类型。换言之，打印机100没有配备专用于除去在将调色剂图像转印到记录材料P上之后以某种量残留在鼓1表面上的转印残余调色剂的清洁设备。

在转印之后，鼓1表面上的转印残余调色剂通过鼓1的进一步旋转而通过充电部分a和曝光部分b被运送到显影部分c，在该显影部分c上，转印残余调色剂通过同时进行的显影和清洁而被显影设备4除去和收集(无清洁器系统)。换言之，作为显影装置的显影设备4不仅具有将形成在鼓1上的潜像显影成调色剂图像的功能，而且还具有收集前次图像形成处理之后残留的转印残余调色剂的功能。

在本实施例中，如上所述，在显影部分c上，显影设备4的显影套筒4b在与鼓1的表面的运动方向相反的方向上旋转。显影套筒4b的这种旋转对于收集鼓1的表面上的转印残余调色剂来说是有利的。

由于鼓1的表面上的转印残余调色剂通过曝光部分b，因此在鼓表面上存在转印残余调色剂颗粒的情况下执行曝光步骤。

然而，转印残余调色剂的量一般较小，使得并不会出现在存在转印残余调色剂的情况下执行曝光处理造成很大影响。

然而，如上所述，为了通过显影设备4有效地执行对鼓1的表面上的转印残余调色剂的同时显影和清洁，鼓1上的被运送到显影部分c的转印残余调色剂的带电极性正常是必要的，并且转印残余调色剂的带电量足以由显影设备4对鼓1上的静电潜像进行显影也是必要的。反向带电的调色剂无法从鼓1向显影设备4除去和收集，因而导致有缺陷的图像。

为此，作为用于使鼓1上的转印残余调色剂均一化的辅助充电装置的转印残余调色剂均一化装置8被布置在转印部分d关于鼓1的旋转方向的下游的位置。此外，作为用于将转印残余调色剂均匀充电为作为正常带电极性的负极性的辅助充电装置的调色剂带电量控制装置(显影剂带电量控制装置)7被布置在转印残余调色剂均一化装置8关于感光鼓1的旋转方向的下游、充电部分a关于感光鼓1的旋转方向的上游的位置。

一般来说，残留在鼓1上的没有在转印部分d被转印到转印材料P上的转印残余调色剂包含混合在一起的反向带电的调色剂和不适当带电的调色剂。

转印残余调色剂被转印残余调色剂均一化装置8进行一次电荷除去，然后再次被调色剂带电量控制装置7充电为正常带电极性。因此，能够有效地防止转印残余调色剂堆积在充电辊2上，并且可以由显影设备4完全地执行转印残余调色剂的除去和收集，使得能够严格地防止发生转印残余调色剂图像图案的重影图像。

在本实施例中，转印残余调色剂均一化装置8和调色剂带电量控制装置7是具有适当导电性的刷状的部件。转印残余调色剂均一化装置8形成与鼓1的表面之间的接触部分f。调色剂带电量控制装置7形成与鼓1的表面之间的接触部分e。通过在人造纤维、压克力树脂、聚酯等的纤维中散布诸如碳黑或金属粉末之类的电阻调节剂以具有调节的电阻，来制备刷状部件。优选地，刷状部件可由以下这些纤维形成：所述纤维各自的厚度(细度)不超过每纤维30但尼尔(denier)、并且植毛密度为7750-77500纤维/cm²(5×10⁴-5×10⁵纤维/平方英寸)。本实施例中所用的具体的刷状部件的厚度为每纤维6但尼尔，植毛密度为15500纤维/cm²(10×10⁴纤维/平方英寸)，从固定端到自由端的长度为5mm，并且电阻为5×10⁴ohm.cm。

转印残余调色剂均一化装置8和鼓1之间形成的接触部分f关于副扫描方向(鼓旋转方向)的宽度、以及调色剂带电量控制装置7和鼓1之间形成的接触部分e关于副扫描方向(鼓旋转方向)的宽度中的每一个都是5mm。此外，转印残余调色剂均一化装置8和调色剂带电量控制装置7以1mm的渗透深度被压在鼓1的表面上。此外，使转印残余调色剂均一化装置8和调色剂带电量控制装置7关于鼓1的表面的主扫描方向(鼓轴向方向)以2.5mm的幅度和2.0Hz的频率执行往复运动。

与施加到充电辊2的直流电压的极性相反的正极性的直流电压从电源S5被施加到转印残余调色剂均一化装置8。与施加到充电辊2的直流电压的极性相同的负极性的直流电压从电源S4被施加到调色剂带电量控制装置7。更具体地，+300V的直流电压被可变地施加到转印残余调色剂均一化装置8，并且-700V的电压被施加到调色剂带电量控制装置7。

在调色剂图像被转印到转印材料P上之后在转印部分d处残留在感光鼓1上的转印残余调色剂到达转印残余调色剂均一化装置8和鼓1之间的接触部分f，在所述接触部分f，转印残余调色剂的带电量被转印残余调色剂均一化装置8均一化。然后，鼓1的表面上的由转印残余调色剂均一化装置8均一化的转印残余调色剂到达调色剂带电量控制装置7和鼓1之间的接触部分e，在所述接触部分e，由调色剂带电量控制装置7控制转印残余调色剂的带电极性，以便成为作为正常带电极性的均匀负极性。

接着，将描述显影步骤中的转印残余调色剂的收集。

如上所述，显影设备4采用无清洁器方法，在所述无清洁器方法中，与显影同时地清洁鼓表面且收集转印残余调色剂。

为了将鼓1上的转印残余调色剂收集到显影设备4中，需要调色剂的带电量基本上等于显影期间的带电量。如上所述，当存在适当量的转印残余调色剂时，可以由调色剂带电量控制装置7控制转印残余调色剂的带电量。此外，由调色剂带电量控制装置7充电为负(正常)极性的转印残余调色剂的带电量被控制为用于允许由显影设备4对鼓1上的静电潜像进行显影的适当的带电量，使得有效执行显影设备4对转印残余调色剂的收集。

(g)打印机操作序列

接着，将参照图4描述上述打印机的操作序列。如上所述，打印机100对应于从连接到控制电路101的主机设备200输入的电图像信息，在记录材料P上形成图像，并且输出该图像。控制电路101对于主机设备200给出和接收各种电信息信号。此外，控制电路101管理从图像形成机构部分的各种处理设备和传感器输入的电信息信号和到各种处理设备的各种命令信号的处理，以及预定的图像形成序列的控制。控制电路101根据存储在存储设备(ROM或RAM)103或查找表中的控制程序执行控制。

A.预热操作(多预旋转步骤)

在打印机100的开始操作时间段(起动操作时间段)中执行此操作。打印机100的主电源开关(未示出)被接通，以起动打印机100的驱动电机(未示出)，从而旋转鼓1。此外，执行预定处理设备的预热。驱动电机驱动诸如鼓1之类的驱动系统、纸张馈送机构部分、记录材料运送机构部分、显影设备4、转印辊5、或定影设备6。

B.预打印旋转操作(预旋转步骤)

在输入打印开始信号时执行用于打印的预操作的时间段中进行该操作。执行由各种处理设备进行的图像形成准备操作。主要地，执行鼓1的预备充电、激光扫描仪3的启动、用于充电偏压的交流电压的峰-峰电压Vpp的确定、转印偏压的确定、以及定影设备6的温度调整等。

在预热操作期间输入了打印开始信号时，接着预热操作来执行预打印旋转操作。当没有输入打印开始信号时，在预热操作完成之后，驱动电机的驱动停止一次，从而停止鼓1的旋转。打印机100被置于待机状态，直到输入了打印开始信号。当输入了打印开始信号时，执行预旋转步骤。

C.图像形成操作

当预定的预打印旋转操作完成时，开始图像形成操作(打印作业)。在图像形成操作中，执行：在预定定时的记录材料P的纸张馈送、由充电辊2对鼓表面的均匀充电、对光L进行图像曝光用于在鼓1上形成静电潜像、用调色剂进行的显影等等。即，执行对于鼓1的表面的图像形成处理，并且调色剂图像被转印到记录材料P上且由定影设备6定影，之后打印出已形成图像的产品。

在连续打印模式的情况下，以预定设定的打印数重复地执行上述图像形成操作。

D.纸张间隔

这是在连续打印模式中的转印夹持部d处无纸张通过状态的时间段，在这期间，前一记录材料的拖尾端通过转印夹持部d，然后，(前一记录材料之后的)当前记录材料的引导端到达转印夹持部d。

E.后处理操作(后旋转步骤)

此操作是在如下时间段执行的：在该时间段中，甚至在完成了最后的打印作业之后，通过以一段时间继续进行驱动电机的驱动来旋转鼓1，执行预定的后处理操作。

F.待机步骤

在完成了后处理操作之后，停止驱动电机的驱动，从而停止鼓1的旋转。打印机100被置于待机状态中，直到输入了下一打印开始信号。

在单次打印模式的情况下，在其打印操作完成之后，打印机100经过后处理操作被置于待机状态中。此后，当输入了打印开始信号时，打印机100进入预打印旋转操作。

在上述打印机操作序列中，用于预热操作、预打印操作、后处理操作、以及连续打印模式中的纸张间隔的时间段是非图像形成时间段。

<反向带电的调色剂收集序列>

如上所述，在鼓1的表面上的转印残余调色剂中包含有被充电为与正常带电极性相反的极性的反向带电的调色剂，并且所述反向带电的调色剂在鼓1的表面上被承载和移动，而不被显影设备4通过同时进行的显影和清洁来除去和收集。

在鼓表面上承载和移动的调色剂的量随着打印数的增大而增大，以覆盖鼓表面，使得鼓1的表面不能被充电为期望的电位，引起不适当的充电，因而导致诸如雾之类的有缺陷的图像。

此现象随着打印机的使用量增大而变得显著，更具体地说是随着显影设备4中容纳的显影剂的使用量增大而变得显著。这是因为，随着显影剂的使用量，显影剂中的磁性载体对于调色剂的带电赋予能力降低，使得所提供的调色剂不能被充分充电为具有正常带电极性的所需的带电量。

为了解决这个问题，在本实施例中，在鼓表面上承载和移动的反向带电调色剂在打印机100的图像形成期间或者图像形成之后的任意定时被收集到显影设备4中。然后，执行“反向带电的调色剂收集控制”序列，在所述序列中，反向带电的调色剂与磁性载体在显影剂中再次充分搅拌在一起，以具有所期望的正极性的带电量。

在本实施例中，在连续图像形成的间隔(所谓的纸张间隔)期间，执行反向带电调色剂收集控制序列。

图5是常规图像形成设备中的纸张间隔控制的时序图。

施加到充电辊2的交流电压(充电AC和峰-峰电压Vpp)和直流电压(充电DC)是相同的，并且不关于图像形成和纸张间隔二者改变。

施加到显影套筒4b的交流电压(显影AC)和直流电压(显影DC)也相同，并且不关于图像形成和纸张间隔二者改变。

类似地，施加到转印残余调色剂均一化装置8的直流电压(辅助DC1)和施加到调色剂带电量控制装置7的直流电压(辅助DC2)相同，并且不关于图像形成和纸张间隔二者改变。

另一方面，图6是本实施例中的图像形成设备中的纸张间隔控制的时序图。在本实施例中，如上所述，通过CPU 101作为带电控制装置，在图像形成期间和非图像形成期间之间，充电条件改变。具体地，图像形成期间的交流电压(充电AC和峰-峰电压Vpp)和AC-1和A在纸张间隔期间分别改变为AC-2和B。在充电AC控制中，Vpp被改变，并且充电频率恒定为1kHz。在图6中，组合示出交流改变定时和实际改变的Vpp值。

被施加到显影套筒4b上的直流电压(充电DC)和施加到转印残余调色剂均一化装置8的直流电压(辅助DC1)从图像形成期间的DC-1和DC-1在纸张间隔期间分别改变成DC-2和DC-2。

此外，施加到调色剂带电量控制装置7的直流电压(辅助DC2)在图像形成期间处于接通状态，但是在纸张间隔期间改变成关断状态。

更具体地，如上所述参照图8，当不低于放电开始峰-峰电压(图8中的点A处的1200Vpp)的交流电压被施加到充电辊2时，鼓1被充电为大约-600V的表面电位(宏观上稳定的区域)。然而，鼓1的表面不能被均匀充电，使得有必要施加为了提供40μA的放电电流(目标放电电流量)而计算出的1425Vpp的峰-峰电压(图8中的点B)。通过施加1425Vpp的峰-峰电压，鼓表面可以均匀带电，而不在鼓表面上引起局部不适当的充电(微观上稳定的区域)。

在低放电电流情况下发生的局部不适当的充电在如本实施例中的使用无清洁器方法的图像形成设备的情况下尤其显著。这是因为转印残余调色剂存在于充电辊2和鼓1之间的接触部分a处，使得尤其在出现转印残余调色剂的表面部分(转印残余调色剂的背表面上的鼓表面部分和转印残余调色剂之下的鼓表面部分)上导致发生局部不适当的充电。在不小于提供放电电流目标量的峰-峰电压的峰-峰电压被施加到充电辊2的情况下，能够将存在转印残余调色剂的鼓表面部分充分地充电为所期望的表面电位。

在本实施例中，通过应用上述现象，所施加的偏置被控制为使得鼓1上的反向带电的调色剂被收集在显影设备4中。

首先，关于施加到充电辊2的交流电压，在图像形成期间与任意定时的其他时间段之间切换在充电辊2和鼓1之间生成的放电电流的量。即，施加到充电辊2的交流偏置被切换，以便在每个定时提供所期望的放电电流。在本实施例中，在图像形成期间，施加提供40μA的目标放电电流的1425Vpp的峰-峰电压(图8中的点B)。另一方面，在纸张间隔期间，施加提供0μA的放电电流的1200Vpp的峰-峰电压(图8中的点A)。

图9是用于示出当施加到充电辊2的峰-峰电压Vpp改变时，不存在转印残余调色剂的鼓表面1A和存在转印残余调色剂的鼓表面1B的电位关于充电辊2的表面电位以何种方式改变的状态的示意图。充电辊2的表面电位是施加到充电辊2的-600V的直流电压。

在此，将描述测量存在转印残余调色剂的鼓表面1B的电位时的转印残余调色剂的条件。为了提供本实施例中的打印机100所确保的最大密度(作为光反射密度(O.D.)为1.6)，需要记录材料P上的调色剂的量大约为0.65mg/cm²。由于调色剂可以通过转印辊5从鼓1转印到记录材料P上的效率(所谓的转印效率)大约为90-95％，因此通过显影设备4在鼓1上进行显影的调色剂的量需要为大约0.7mg/cm²。

因此，作为提供施加到充电辊2的峰-峰电压Vpp与鼓表面1A和1B的表面电位之间的电位关系的条件，鼓1上的转印残余调色剂的量被设定为大约0.05mg/cm²。以下参照图9描述的倾向在转印残余调色剂的量为大约0.01mg/cm²到大约0.15mg/cm²的范围中是基本相同的，从而转印残余调色剂量不限于0.05mg/cm²。在转印残余调色剂量非常小、例如小于0.01mg/cm²的情况下，转印残余调色剂被形成在显影套筒4b上的磁性载体的磁刷从鼓1机械地刮下。为此，甚至当存在具有相反极性的调色剂时，也不产生上述问题。

图9(a)示出了提供能够对鼓表面充分均匀充电的40μA的放电电流量(DCA)的1425Vpp的峰-峰电压的情况。在这种情况下，鼓表面1A和鼓表面1B二者都可以被充电为大约-600V的所需电位，而不论是否存在转印残余调色剂。

图9(b)示出了提供低于图9(a)的情况的20μA的放电电流量的1350Vpp的峰-峰电压的情况。在这种情况下，不存在转印残余调色剂的鼓表面1A可以被充电为大约-600V的所需电位。然而，存在转印残余调色剂的鼓表面1B仅可以被充电为与图9(a)的情况所不同的大约-500V。其原因如上所述。

图9(c)示出了提供0μA的放电电流量的1200Vpp的峰-峰电压的情况。类似地如图9(b)中的情况，不存在转印残余调色剂的鼓表面1A可以被充电为大约-600V的所需电位。然而，与图9(b)的情况不同，存在转印残余调色剂的鼓表面1B仅可以被充电为大约-400V，使得表面电位低于显影套筒4b的电位(施加到显影套筒4b的-450V的直流电压)。换言之，在鼓表面1B的该电位状态下到达显影部分c的转印残余调色剂中的反向带电的调色剂被显影套筒4b除去和收集。同时，具有正极性的转印残余调色剂成分不被收集在显影设备4中，但是当在后续的图像形成期间充电条件返回到高电压施加条件时(图9(a)的状态)，其被显影设备通过无清洁器系统除去和收集，如上所述。

图9(d)示出了低于提供0μA的放电电流量的峰-峰电压的1000Vpp的峰-峰电压的情况。在这种情况下，不存在转印残余调色剂的鼓表面1A也不能被充电为-600V的所需电位，使得调色剂从显影设备4被提供给整个鼓表面用于显影，尽管其量很小。

图9(e)示出了电压值进一步降低的800Vpp的峰-峰电压的情况。在这种情况下，不存在转印残余调色剂的鼓表面1A的电位被进一步降低为低于显影套筒4b的表面的电位(被施加到显影套筒4b的-450V的直流电压)，使得大量调色剂被提供给整个鼓表面用于显影。

甚至在图9(d)和9(e)的情况下，也能够由显影设备4除去和收集转印残余调色剂中反向带电的调色剂，但是同时，大量正常极性的调色剂在鼓1上由显影设备4进行显影，使得存在调色剂污染转印辊5的可能性。

在图10和11中总结了上述关系。

图10是示出当施加到充电辊2的峰-峰电压改变时鼓1(鼓表面1A)的表面电位和存在转印残余调色剂的鼓表面1B的表面电位如何关于显影套筒4b的表面电位改变的相互关系图。如上所述，显影套筒4b的表面电位是施加到显影套筒4b的-450V的直流电压。

图11是示出当施加到充电辊2的峰-峰电压改变时鼓1(鼓表面1A)和显影套筒4b之间的电位差如何改变、以及示出当施加到充电辊2的峰-峰电压改变时存在转印残余调色剂的鼓表面1B和显影套筒4b之间的电位差如何改变的相互关系图。

从上述的说明以及图10和11中，以下的两点1)和2)对于由显影设备4除去和收集转印残余调色剂来说是最优的。

1)当存在转印残余调色剂时的鼓表面1B的电位低于显影套筒4b的表面电位(-450V)。换言之，转印残余调色剂之下的图像承载部件表面部分的表面电位的绝对值与图像承载部件表面被上述充电装置充电之后的图像承载部件表面部分的表面电位的绝对值之间的幅度相关关系关于图像形成期间的相反。

2)峰-峰电压(接近放电开始电压)被施加到充电辊2，使得不存在转印残余调色剂的鼓表面1A的电位基本上等于所期望的电位(充电辊2的表面电位；-600V)。在本实施例中，峰-峰电压优选地可以处于从1100Vpp到1300Vpp的范围中(具体地，在本实施例中为1200Vpp(0μA的放电电流量))。接近放电开始电压的峰-峰电压可以处于放电开始电压的±10％之内。

换言之，在图像形成期间，提供能够保持微观带电均匀性(不引起砂纸状的雾)的放电电流的峰-峰电压被施加到充电辊2。在不同于图像形成时间段的任意定时，提供能够保持宏观带电特性(所需的鼓电位)的放电电流(大体上为0μA)的峰-峰电压被施加到充电辊2。通过进行这样的设定，转印残余调色剂之下的鼓表面的电位不能增大到所需的电位，使得在显影部分c，在被相对充电为负极性的显影套筒4b上收集反向带电的调色剂(正极性调色剂)。

如上所述，在诸如纸张间隔之类的非图像形成期间的任意定时，与图像形成期间相比，降低施加到充电辊2的峰-峰电压。结果，能够由显影设备4完全收集包含反向带电的调色剂的转印残余调色剂。

在本实施例中，按照以下方式测量存在转印残余调色剂的图像承载部件表面部分的表面电位(在转印残余调色剂之下的图像承载部件表面部分的表面电位)。

10平方毫米或更大的图像形成在图像承载部件表面上，并且在图像承载部件的已形成图像的表面通过用于将图像转印到中间转印部件上的转印装置、以及通过转印残余调色剂均一化装置、调色剂带电量控制装置、以及充电装置之后，并且在图像承载部件的表面上的转印残余调色剂进入显影装置之前，图像承载部件的旋转停止。图像承载部件表面上的转印残余调色剂被除尘清洁器抽吸和除去。因此，通过使用表面电位计(“型号344”，mfd.TREK JAPAN)和5平方毫米探针(“型号555P-1”)，来测量图像承载部件上的转印残余调色剂被除去的区域的表面电位。确定施加到充电装置的偏置，使得所测量的电位是上述设定的电位。

在本实施例中，为了进一步提高反向带电的调色剂收集效果，同时还进行以下控制。此控制通过最小化转印残余调色剂之下的鼓表面的电位，增大鼓表面的电位与套筒表面的电位之间的电位差。此外，为了增大反向带电的调色剂的带电量，通过控制电路(CPU)101作为辅助带电控制装置，与鼓和调色剂的带电极性相反极性的直流偏压被施加到辅助充电装置，或者与在图像形成期间所施加的相比被增大。

关于施加到显影套筒4b的直流电压(显影DC)，在图像形成期间施加DC1＝-450V的直流电压。另一方面，在纸张间隔期间施加DC-2＝-500V的直流电压。

这是因为，能够扩展以下峰-峰电压的范围，所述峰-峰电压能够提供低于显影套筒4b的表面电位的存在转印残余调色剂的鼓表面1B的电位，并且能够提供基本上等于所需电位的不存在转印残余调色剂的鼓表面1A的电位。此外，还因为，反向带电的调色剂可以被显影设备4有效地除去和收集。

关于施加到作为辅助充电装置的调色剂带电量控制装置7的直流电压(辅助DC2)，在图像形成期间施加DC-1＝-700V的直流电压。另一方面，在纸张间隔期间由作为辅助带电控制装置的控制电路(CPU)101施加DC-2＝0V的直流电压(不施加电压)。

关于施加到转印残余调色剂均一化装置8和调色剂带电量控制装置7的直流电压(辅助DC1和辅助DC2)为何在图像形成期间与纸张间隔期间之间改变，存在两个原因。

第一个原因在于对鼓1的作用。在图像形成期间，-700V的直流电压在充电辊2紧接之前被施加到调色剂带电量控制装置7，使得鼓1的表面被调色剂带电量控制装置7均匀充电为某种程度。具体地，在-700V的直流电压被施加到调色剂带电量控制装置7的情况下，充电辊2之前的鼓表面的电位大约为-350V，因而充当用于由充电辊2对鼓表面均匀充电的辅助装置(预充电效果)。因此，在一些情况下，即使当施加到充电辊2的峰-峰电压改变为提供接近0μA的放电电流的1200Vpp时，存在转印残余调色剂的鼓表面1B的电位与不存在转印残余调色剂的鼓表面1A的电位也没有很大不同。因此，在纸张间隔期间，为了降低调色剂带电量控制装置7的预充电效果，施加到调色剂带电量控制装置7的直流电压被设定为0V(不施加电压)。

另一方面，在图像形成期间向转印残余调色剂均一化装置8施加+300V的直流电压，使得通过转印部分d之后的鼓1的电位被除去。具体地，在+300V的直流电压被施加到转印残余调色剂均一化装置8的情况下，通过转印残余调色剂均一化装置8的鼓1的表面的电位大约为-100V。以这种方式，通过充分除去充电辊2之前的鼓表面的电位，增大了对充电辊2对鼓表面的充电处理的负荷。结果，与不存在转印残余调色剂的鼓表面1A的电位相比，能够增大存在转印残余调色剂的鼓表面1B的电位。在本实施例中，在纸张间隔期间，向转印残余调色剂均一化装置8施加+500V的直流电压，使得通过转印残余调色剂均一化装置8之后的鼓表面的电位大约为0V。

如上所述，在本实施例中，施加到转印残余调色剂均一化装置8和调色剂带电量控制装置7的直流电压在图像形成期间与纸张间隔期间之间改变。结果，能够进一步增大在降低施加到充电辊2的峰-峰电压的情况下生成的存在转印残余调色剂的鼓表面的电位与不存在转印残余调色剂的鼓表面的电位之间的电位差。结果，可以更加有效地执行显影设备4进行的转印残余调色剂的除去和收集。

第二个原因在于对转印残余调色剂的带电量的作用。如上所述，在本实施例的打印机中，转印残余调色剂的带电量被转印残余调色剂均一化装置8控制为正常带电极性的带电量，以便适合于转印残余调色剂均一化装置8的放电和均一化，然后被调色剂带电量控制装置7控制，以便适合于显影设备4对转印残余调色剂的除去和收集。

然而，转印残余调色剂均一化装置8和调色剂带电量控制装置7对转印残余调色剂的带电量控制在普通图像形成期间是有效的，但是对于在纸张间隔期间执行的显影设备4对反向带电的显影剂的除去和收集却不那么有效。换言之，如上所述，对于通过降低用于充电辊2改变存在转印残余调色剂的鼓表面1B的电位的峰-峰电压而由显影设备4进行的除去和收集，反向带电的调色剂的带电量的更大绝对值是有利的。

更具体地，施加到转印残余调色剂均一化装置8的直流电压从图像形成期间的+300V在纸张间隔期间改变为+500V，并且施加到调色剂带电量控制装置7的直流电压从图像形成期间的-700V在纸张间隔期间改变为0V(关断)。结果，与正常带电极性相反极性的电荷被注入到转印残余调色剂中，使得能够更有效地执行显影设备4对转印残余调色剂的除去和收集。

图12是示出了对于进行上述反向带电的调色剂收集控制的情况(“图12中的○(白色圆圈)”)、以及不进行反向带电的调色剂收集控制的情况(“图12中的●(黑色圆圈)”)，雾密度和打印数之间的关系的曲线图。

在执行该控制的情况下，雾密度基本上不改变。另一方面，在不执行该控制的情况下，发现雾密度超过其阈值即1.5％，所述1.5％的阈值是在打印数大约为25×10³页时发生雾的极限，随着打印数增大恶化了雾发生程度。

通过执行上述反向带电的调色剂收集控制，能够防止具有正带电极性的调色剂在鼓1上被承载和移动而不被显影设备4完全收集。因此，能够提供稳定的图像形成设备，其不长期发生由于承载和移动调色剂引起的诸如雾之类的图像失败。

在本实施例中，在连续图像形成模式中，在纸张间隔期间执行反向带电调色剂收集控制序列，但是所述反向带电调色剂收集控制序列也可以被设定为以便在图像形成作业完成之后的后处理操作期间、预热操作期间、或者预打印旋转操作期间执行。所述反向带电调色剂收集控制序列还可以被设定为在关于非图像形成期间的全部、一个、或一些时间段中执行，所述非图像形成期间包括：预热操作、预打印旋转操作、纸张间隔、以及后处理操作。所述反向带电调色剂收集控制序列还可以在预定的非图像形成期间执行，诸如在纸张间隔期间对用于图像形成的预定打印数进行计数的定时。

此外，由为控制电路100设置的存储设备(ROM或RAM)记录(存储)图像形成条件，然后所述反向带电调色剂收集控制序列也可以在预定的非图像形成期间执行，如在纸张间隔期间所记录的值达到预设定的阈值的定时。这是用于防止如上所述由于显影设备4中容纳的磁性载体随着用于图像形成的打印数的增大而恶化所导致的反向带电调色剂的量增大的手段之一。

此外，转印残余调色剂中所含的反向带电调色剂的量取决于图像形成设备的操作环境而改变，使得反向带电调色剂收集控制序列的执行与否和高电压条件可以取决于为图像形成设备提供的用于检测温度和湿度的环境传感器的检测结果而适当改变。由于在低湿度环境中调色剂的带电量增大，并且带电量的分布具有很宽的形状，因此这是用于防止由转印步骤中施加了很多与调色剂的正常带电极性相反的极性的直流电压而导致转印残余调色剂中的反向带电调色剂的量增大的手段之一。

还可以在例如为图像形成设备设置的光反射类型密度传感器105所检测的鼓上的转印残余调色剂的量达到预设定的阈值的定时执行所述反向带电调色剂收集控制序列。

此外，在本实施例中，作为辅助充电部件，设置由转印残余调色剂均一化装置8和调色剂带电量控制装置7构成的两个部件，但是辅助充电部件也可以是单个部件或者省略。根据辅助充电部件的数量，能够适当地改变反向带电调色剂收集控制序列。

在此，将描述从充电辊自身排出和收集反向带电调色剂的方法。在图像形成期间之外的任意定时，直流电压(在本实施例中为负极性)被施加到调色剂带电量控制装置。然后，图像承载部件的表面被充电，并且执行用于将施加到充电装置(充电辊)的直流电压(在本实施例中在图像形成期间为负极性)改变为0V(关断)的序列。通过此序列，充电装置表面和图像承载部件表面的电位之间的相关关系使得图像承载部件表面关于充电装置表面是负的，从而能够将堆积到充电装置表面的正极性调色剂排出到图像承载部件表面。

<其他实施例>

1)接触充电装置2不限于上述实施例中的辊部件。接触充电装置2还可以具有旋转带部件、磁刷、或毛刷的形状。

2)旋转图像承载部件1不限于鼓类型的部件，而是还可以被成形为旋转带部件。此外，图像承载部件不限于上述实施例中的电子照相感光部件，而是还可以是静电记录电介质部件。在这种情况下，作为信息写装置，能够使用用于选择性地对静电记录电介质部件的充电表面进行放电以形成静电潜像的放电针阵列、离子照射扫描设备等。

3)在图像承载部件是电子照相感光部件的情况下，作为用于形成静电潜像的信息写装置的图像曝光装置3不限于激光扫描曝光装置，而是还可以是诸如LED阵列之类的其他数字曝光装置。曝光装置3还可以是诸如图像投影设备之类的模拟曝光装置。此外，还能够使用例如诸如荧光灯的光源与液晶开闭器等的组合之类的各种图像曝光装置，只要该装置能够形成对应于图像形成的静电潜像即可。

4)显影装置4也不被特别限制。该装置不被限制为反向显影设备，而是还可以是正常显影设备。通常，用于以调色剂显影静电潜像的显影方法被粗略分类为四种类型，包括：单成分非接触显影方法、单成分接触显影方法、双成分接触显影方法、以及双成分非接触显影方法。

单成分非接触显影方法是这样一种方法，其中利用刮板等将非磁性调色剂施加到诸如套筒等的显影剂承载和运送部件，或者通过磁力将磁性调色剂施加到显影剂承载和运送部件，然后使所得的调色剂以非接触状态作用于图像承载部件，以对静电潜像进行显影。

单成分接触显影方法是这样一种方法，其中使如上所述施加到显影剂承载和运送部件上的非磁性调色剂或磁性调色剂以接触状态作用于图像承载部件，以对静电潜像进行显影。

双成分接触显影方法是这样一种方法，其中含有混合的调色剂和磁性载体的双成分显影剂通过磁力被运送，并且使所述双成分显影剂以接触状态作用于图像承载部件，以对静电潜像进行显影。

双成分非接触显影方法是这样一种方法，其中使所述双成分显影剂以非接触状态作用于图像承载部件，以对静电潜像进行显影。

5)图像形成设备可以是通过使用鼓类型或带类型的中间转印部件来形成多颜色或全彩色图像的设备。图像形成设备不限于打印机，而是还可以是复印机、传真设备、或者这些设备的多功能机等。

虽然已经参照了在此公开的结构描述了本发明，但是本发明不限于所述的细节，并且本申请旨在覆盖可能进入以下权利要求的改进目的或范围内的这种变型或改变。

Claims (4)

1.一种图像形成设备，包括：

图像承载部件，用于承载调色剂图像；

充电装置，用于对所述图像承载部件进行充电；

潜像形成装置，用于在由所述充电装置充电的所述图像承载部件上形成静电潜像；

显影装置，用于将潜像显影为调色剂图像，并且收集前次图像形成处理之后残留在所述图像承载部件上的残余调色剂；

转印装置，用于将调色剂图像转印到转印介质上；

至少一个第一辅助充电装置，布置为在关于所述图像承载部件的旋转方向上的所述转印装置的下游、所述充电装置的上游的位置与所述图像承载部件的表面接触，用于将与调色剂的正常带电极性相同极性的直流电压施加到调色剂图像在图像形成期间被转印到转印介质上之后的所述图像承载部件的表面；

带电控制装置，用于控制所述充电装置的充电条件；以及

辅助带电控制装置，用于在非图像形成期间控制施加到所述至少一个第一辅助充电装置的直流电压的值；

其中，通过所述带电控制装置的控制，在所述图像承载部件被所述充电装置充电之后，所述图像承载部件在残余调色剂之下的部分的第一表面电位与所述图像承载部件在没有残余调色剂的部分的第二表面电位之间的在非图像形成期间的电位差大于在图像形成期间的所述电位差，以及

在非图像形成期间，通过所述辅助带电控制装置的控制，所述施加到所述至少一个第一辅助充电装置的直流电压的值小于图像形成期间的所述值。

2.如权利要求1所述的图像形成设备，其中，在非图像形成期间，通过所述带电控制装置的控制，第一表面电位的绝对值小于所述显影装置的显影偏压的绝对值，并且第二表面电位的绝对值大于所述显影偏压的绝对值。

3.如权利要求1所述的图像形成设备，其中，在非图像形成期间，通过所述带电控制装置的控制，施加到所述充电装置的交流电压的峰-峰电压改变，使得所述交流电压的峰-峰电压接近放电开始电压并且低于图像形成期间的所述电压。

4.如权利要求1所述的图像形成设备，其中所述图像形成设备还包括：

至少一个第二辅助充电装置，布置为在关于所述图像承载部件的旋转方向上的所述转印装置的下游、所述至少一个第一辅助充电装置的上游的位置与所述图像承载部件的表面接触，用于将与调色剂的正常带电极性相反极性的直流电压施加到调色剂图像在图像形成期间被转印到转印介质上之后的所述图像承载部件的表面，

其中，所述辅助带电控制装置还用于在非图像形成期间控制施加到所述至少一个第二辅助充电装置的直流电压的值，

在非图像形成期间，通过所述辅助带电控制装置的控制，所述施加到所述至少一个第二辅助充电装置的直流电压的值大于图像形成期间的所述值。

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