CN101329535A - 显影设备、图像形成装置、图像形成系统、显影方法和色粉承载组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显影设备,其包括色粉承载组件,该色粉承载组件包括用于承载色粉的规则排列的凸部和凹部,并使用承载在凸部和凹部上的色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,其中,在接触凸部的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于接触凹部的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率的状态下显影潜像。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2007年5月30日的日本专利申请No.2007-144061、申请日为2007年5月30日的日本专利申请No.2007-144062、申请日为2007年5月30日的日本专利申请No.2007-144065的优先权,它们在这里整体并入作为参考。
技术领域
本发明涉及显影设备、图像形成装置、图像形成系统、显影方法和色粉承载组件。
背景技术
图像形成装置,诸如激光束打印机,已经是公知的。这种图像形成装置包括:例如,光导体,其作为承载潜像的图像承载组件的例子;以及具有色粉承载辊的显影设备,该色粉承载辊作为承载色粉且利用色粉显影承载在光导体上的潜像的色粉承载组件的例子。依据从诸如计算机的外部设备中得到的图像信号等等,图像形成装置将显影设备定位在色粉承载辊与光导体相对的显影位置,并且通过用色粉承载辊显影承载在光导体上的潜像从而在光导体上形成色粉图像。然后,图像形成装置将色粉图像转印到介质上且最终在介质上形成图像。
在这点上,有时将具有缓慢电荷积累的色粉(需要花时间使其充电量达到饱和电荷量的色粉)用作该图像形成装置中的色粉。在利用色粉显影潜像的情况下由于电荷累积的缓慢而产生叫做显影记忆的现象。这种现象的产生是由图像形成装置形成的图像的图像质量劣化的原因。
应该注意JP-A-2006-259384和JP-A-2003-57940是相关技术的示例。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题,并且其优点是适于防止图像中图像质量劣化。
本发明的主要方面是
一种显影设备,其包括:
色粉承载组件,其包括规则设置的用于承载色粉的凸部和凹部,并且使用承载在凸部和凹部中的色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,
其中,在接触凸部的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于接触凹部的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率的状态下显影潜像。
通过结合附图阅读本说明书的描述,除了上述方面,本发明的其他特征和优点也将变得明显。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点,现在结合附图对下面的描述作出参考,在附图中:
图1是示出了构成打印机10的主要构件的图;
图2是示出了图1中打印机10的控制单元的方框图;
图3是显影设备的示意图;
图4是示出了显影设备主要构件的截面图;
图5是显影辊510的透视示意图;
图6是显影辊510的正面示意图;
图7是示出了包括凸部512的凹部515的形状的示意图;
图8是调整刮刀560和刮刀支撑组件564的透视图;
图9是示出了与显影辊510接触的调整刮刀560的前缘560b附近的状态的放大示意图;
图10是支架526的透视图;
图11是示出了以组装方式安装了上密封件520、显影辊510、调整刮刀560和刮刀支撑组件564的支架526的透视图;
图12是示出了支架526连接到壳体540上的示意图;
图13是描述显影记忆机制的说明图;
图14是示出了显影位置处承载在凸部512和凹部515上的色粉的状态(1)的示意图;
图15是示出了包括粗糙凸部512和凹部515的显影辊510的示意图;
图16是示出了色粉颗粒尺寸分布的示意图;
图17是示出了显影位置处承载在凸部512和非凸部513上的色粉的状态(2)的示意图;
图18A是示出了显影辊510制造过程中的过渡状态(1)的示意图;
图18B是示出了显影辊510制造过程中的过渡状态(2)的示意图;
图18C是示出了显影辊510制造过程中的过渡状态(3)的示意图;
图18D是示出了显影辊510制造过程中的过渡状态(4)的示意图;
图18E是示出了显影辊510制造过程中的过渡状态(5)的示意图;
图19是用于描述显影辊510的轧制(rolling)过程的说明图;
图20是用于描述黄色显影设备54的组装方法的说明图;
图21是示出了图像形成系统的外部配置的说明图;
图22是示出了图21所示的图像形成系统的配置的方框图。
具体实施方式
通过参考附图阅读本说明书的描述,至少可以清楚下列内容。
显影设备包括色粉承载组件,该色粉承载组件包括规则设置的用于承载色粉的凸部和凹部,并且用承载在凸部和凹部上的色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,其中,在接触凸部的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于接触凹部的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率的情况下显影潜像。
采用这种图像形成设备,适当地防止了图像中图像质量的劣化。
显影设备可以包括用于调整承载在凸部和凹部上的色粉的量的调整组件,其中在调整组件已经调整了色粉的量使得凸部覆盖率小于凹部覆盖率之后,色粉承载组件在凸部覆盖率小于凹部覆盖率的情况下显影潜像。
采用这种配置,由于调整组件的作用可以抑制显影记忆现象,以及可以适当地防止图像中图像质量的劣化。
色粉承载组件可以是可旋转的色粉承载辊,该色粉承载辊包括用于承载色粉的凸部和凹部,色粉的体积平均颗粒尺寸小于凹部相对凸部的深度,调整组件是通过在接触部分和色粉承载辊接触从而使调整组件的纵向沿着色粉承载辊的旋转轴方向延伸、用于调整承载在凸部和凹部上的色粉的量的调整刮刀,并且设置为使在横向和厚度方向的调整刮刀的前缘面对色粉承载组件旋转方向的上游侧,并且在前缘面对凸部和凹部中的凸部的情况下,前缘到凸部的距离小于体积平均颗粒尺寸。
采用这种配置,可以利用简单的方法实现凸部覆盖率小于凹部覆盖率的状态。
一种图像形成装置,其包括用于承载潜像的图像承载组件;和提供有色粉承载组件的显影设备,其中显影剂承载组件包括规则设置的用于承载色粉的凸部和凹部,色粉承载组件用承载在凸部和凹部上的色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,色粉承载组件在接触凸部的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于接触凹部的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率的情况下显影潜像。
采用这种配置,可适当防止图像中图像质量的劣化
一种图像形成系统,包括计算机和可以连接到计算机的图像形成装置,该图像形成装置包括用于承载潜像的图像承载组件;和提供有色粉承载组件的显影设备,其中显影剂承载组件包括规则设置的用于承载色粉的凸部和凹部,色粉承载组件用承载在凸部和凹部上的色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,色粉承载组件在接触凸部的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于接触凹部的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率的情况下显影潜像。
采用这种图像形成系统,可适当防止图像中图像质量的劣化。
一种显影方法,包括调整提供在色粉承载组件中的规则设置的凸部和凹部上承载的色粉的量,使得接触凸部的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于接触凹部的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率,并且在凸部覆盖率小于凹部覆盖率的情况下,用承载在凸部和凹部上的色粉显影承载在图像承载组件上的潜像。
采用这种显影方法,可适当防止图像中图像质量的劣化。
一种显影设备,包括可旋转的色粉承载辊,该色粉承载辊包括规则设置的凸部和凹部,该凸部和凹部承载色粉,色粉体积平均颗粒尺寸小于凹部相对凸部的深度,色粉承载辊用承载在色粉承载辊上的色粉显影承载在图像承载辊上的潜像;和用于调整承载在色粉承载辊上的色粉的量的调整刮刀,调整是通过在接触部分接触色粉承载辊,使得调整刮刀的纵向沿着色粉承载辊的旋转轴方向延伸而进行,调整刮刀被设置为使得在横向和厚度方向的调整刮刀的前缘面对色粉承载辊在旋转方向的上游侧,其中在前缘面对凸部和凹部中的凸部的情况下,从前缘到凸部的距离小于体积平均颗粒尺寸。
采用这种显影设备,可以适当防止图像中图像质量的下降。
接触部分可以位于与前缘分离开的位置处。
采用这种配置,不会发生前缘碎裂的问题。
该距离小于通过从体积平均颗粒尺寸中减去三倍的色粉颗粒尺寸分布中的标准差而获得的值。
采用这种配置,可进一步抑制显影记忆的发生。
从体积平均颗粒尺寸加上三倍的色粉颗粒尺寸分布中的标准差而获得的值小于凹部的深度。
采用这种配置,科进一步抑制显影记忆的发生。
可以在色粉承载辊上形成这样的凸部和凹部,使得提供在色粉承载组件的所有凹部中凹部的深度一致。
采用这种配置,可进一步抑制显影记忆的发生。
凸部可以具有平坦顶面。
采用这种配置,可适当防止凸部的磨损。
一种图像形成装置,包括用于承载潜像的图像承载组件,提供有可旋转的色粉承载辊的显影设备,该色粉承载辊包括规则设置的凸部和凹部,并且其承载体积平均颗粒尺寸小于凹部相对凸部的深度的色粉,色粉承载辊用承载在色粉承载辊上的色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,和通过在接触位置接触色粉承载辊使得调整刮刀纵向沿色粉承载辊的旋转轴方向延伸、用于调整承载在色粉承载辊上的色粉的量的调整刮刀,如此设置调整刮刀使得在包括接触部分的接触面的横向的调整刮刀的前缘面对色粉承轴辊在旋转方向的上游侧,其中在前缘面对凸部和凹部中的凸部的情况下,在从前缘到凸部的距离小于体积平均颗粒尺寸。
采用这种图像形成装置,可适当防止图像中图像质量下降。
一种图像形成系统,包括计算机和与计算机连接的图像形成装置,该图像形成装置包括用于承载潜像的图像承载组件,和提供有可旋转的色粉承载辊的显影设备,其中显影剂承载辊包括规则设置的凸部和凹部,其承载体积颗粒尺寸小于凹部相对凸部的深度的色粉,色粉承载辊用承载在色粉承载辊上的色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,和通过在接触位置接触色粉承载辊使得调整刮刀纵向沿色粉承载辊的旋转轴方向延伸、用于调整承载在色粉承载辊上的色粉的量的调整刮刀,,如此设置调整刮刀使得在包括接触部分的接触面的调整刮刀的横向的前缘,面对色粉承轴辊在旋转方向的上游侧,其中在前缘面对凸部和凹部中的凸部的情况下,从前缘到凸部的距离小于体积平均颗粒尺寸。
采用这种图像形成系统,可以适当防止图像中图像质量的下降。
一种显影设备,其包括色粉承载组件,该色粉承载组件在其表面上承载色粉,并且用色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,其中,色粉承载组件包括规则设置在表面上的凸部,凸部的十点平均粗糙度小于通过从色粉体积平均颗粒尺寸中减去三倍的色粉的颗粒尺寸分布中的标准差获得的值。
采用这种显影设备,可以适当防止图像中图像质量的下降。
色粉承载组件可以是可旋转的,并且提供调整组件,其通过接触色粉承载组件表面来调整承载于其上的色粉的量,调整组件被如此设置,使得调整组件的纵向沿色粉承载组件的旋转轴方向延伸,并且在横向和厚度方向的调整组件的前缘面对色粉承载组件在旋转方向的上游侧,并且在前缘面对凸部的情况下,前缘和凸部之间的距离小于从色粉的体积平均颗粒尺寸减去3倍的色粉颗粒尺寸分布中的标准差所获得的值。
采用这种配置,可以更有效抑制显影记忆的发生。
可以在色粉承载组件上规则设置承载色粉的凸部和凹部,并且凹部的十点平均粗糙度大于凸部的十点粗糙度。
采用这种配置,可以抑制刚通过显影位置的凹部与图像承载组件之间的放电。
凹部可以是相对于色粉承载组件的周向具有不同倾斜角度的两种类型的螺旋槽部的底部,两种类型的螺旋槽部相互交叉从而形成栅格图案,凸部是由两种类型的螺旋槽部围绕的正方形顶面,并且正方形顶面的两个对角线沿着周向延伸。
色粉承载组件包括承载色粉的表面和规则设置在该表面上的凸部,该色粉用于显影承载在图像承载组件上的图像,凸部的十点粗糙度小于从色粉的体积平均颗粒尺寸中减去3倍的色粉的颗粒尺寸分布中的标准差而获得的值。
采用这种色粉承载组件,可以适当防止图像中图像质量的下降。
一种图像形成装置,包括用于承载潜像的图像承载组件和提供有色粉承载组件的显影设备,该色粉承载组件在其表面上承载色粉并且用色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,色粉承载组件包括规则设置在所述表面上的凸部,并且凸部的十点粗糙度小于从色粉的体积平均颗粒尺寸中减去3倍的色粉的颗粒尺寸分布中的标准差而获得的值。
采用这种图像形成装置,可以适当防止图像中图像质量的下降。
一种图像形成系统,包括计算机和可与计算机相连的图像形成装置,该图像形成装置包括承载图像的图像承载组件和提供有色粉承载组件的显影设备,该色粉承载组件在其表面上承载色粉并且用色粉显影承载在图像承载组件上的潜像,色粉承载组件包括规则设置在所述表面上的凸部,并且凸部的十点粗糙度小于从色粉的体积平均颗粒尺寸中减去3倍的色粉的颗粒尺寸分布中的标准差而获得的值。
采用这种图像形成系统,可以适当防止图像中图像质量的下降。
尽管已经详细描述了本发明的优选实施例,应该理解在不背离本发明的精神和范围的情况下,这里可以进行不同的改变、替代和选择,本发明的范围由所附权利要求来限定。
图像形成装置整体配置的示例
下面,利用图1,描述作为图像形成装置示例的激光束打印机(下文中,也称为“打印机”)10的略图。图1是示出了构成打印机10的主要结构部件的图。应该注意在图1中,垂直方向由箭头指示,例如,给纸盘92设置在打印机10的下部,定影单元90设置在打印机10的上部。
如图1所示,依据本实施例的打印机10包括充电单元30、曝光单元40、YMCK显影单元50、第一转印单元60、中间转印体70和清洁单元74,这些单元沿着作为图像承载组件示例的光导体20的旋转方向设置。打印机10还包括第二转印单元80、定影单元90、由液晶面板构成并作为显示对用户的通知的设施的显示单元95、用于控制这些单元并且管理打印机操作的控制单元100。
光导体20具有圆柱形导电基底和形成在导电基底外周表面上的光导层,并可以绕其中心轴旋转。在本实施例中,光导体20顺时针旋转,如图1的箭头所示。
充电单元30是用于对光导体20进行充电的设备,曝光单元40是发射激光束以在充电的光导体20上形成潜像的设备。曝光单元40包括例如半导体激光器、多角镜和F-θ透镜等,并且根据从主计算机(图中未示出,例如个人计算机或字处理机)输入的图像信号将调制的激光束照射到充电的光导体20上。
YMCK显影单元50是利用容纳在显影设备中的色粉对形成在光导体20上的潜像进行显影的设备,即,色粉是容纳在黑色显影设备51中的黑色色粉(K)、容纳在品红色显影设备52中的品红色色粉(M)、容纳在青色显影设备53中的青色色粉(C)、容纳在黄色显影设备54中的黄色色粉(Y)。
通过在安装了四个显影设备51、52、53和54的状态下旋转YMCK显影单元50,可以移动四个显影设备51、52、53和54的位置。更具体地,YMC显影单元50用四个保持部分55a、55b、55c和55d保持住四个显影设备51、52、53和54,四个显影设备51、52、53和54可以在在保持其相对位置的同时绕中心轴50a旋转。每当对于一页的图像形成完成时,使显影设备之中不同的一个选择性地与光导体20相对,因此用容纳在显影设备51、52、53和54中的色粉顺序地显影形成在光导体20上的潜像。应该注意上述四个显影设备51、52、53和54的每一个可以加装到YMCK显影单元50的保持部分或从该保持部分拆卸。稍后进一步详细描述显影设备。
第一转印单元60是用于将形成在光导体20上的单色色粉图像转印到中间转印体70上的设备,并且在将四种色粉颜色顺序彼此叠加转印了时,在中间图像转印体70上形成全色色粉图像。
中间图像转印体70是环形带,该环形带是通过在PET胶片表面提供锡蒸镀沉积层并且进一步以分层方式在其表面形成半导体涂层而制成的,并且中间图像转印体70被驱动以与光导体20基本相同的圆周速度旋转。
第二转印单元80是用于将形成在中间转印体70上的单色色粉图像或全色色粉图像转印在诸如纸张、胶片或布等介质上的设备。
定影单元90是用于将已经转印到介质上的单色色粉图像或全色色粉图像熔融到介质上以将其转换为永久图像的设备。
清洁单元75设置在第一转印单元60和充电单元30之间,并且具有与光导体20表面接触的橡胶清洁刮刀76。它是在色粉图像通过第一转印单元60已经被转印到中间转印组件70上之后利用清洁刮刀76擦除残留在光导体20上的色粉而去除残留色粉的设备。
如图2所示,控制单元100包括主控制器101和单元控制器102。图像信号和控制信号输入到主控制器101,根据基于图像信号和控制信号的命令,单元控制器102控制各个单元,以形成图像。
下面,将给出对如上配置的打印机10的操作的描述。
[0092]首先,当来自主计算机(未示出)的图像信号和控制信号通过接口(I/F)112输入到打印机10的主控制器101时,根据来自主控制器101的命令,光导体20和中间转印体70在单元控制器102的控制下旋转。在旋转的同时,在充电位置由充电单元30对光导体20连续充电。
光导体20上已经充电的区域通过光导体20的旋转被带到曝光位置,并且通过曝光单元40在该区域上形成与第一颜色(例如,黄色Y)的图像信息相对应的潜像。YMCK显影单元50将容纳黄色色粉(Y)的黄色显影设备54定位在与光导体20相对的显影位置。
通过光导体20的旋转将形成在光导体20上的潜像带到显影位置,并且通过黄色显影设备54用黄色色粉显影。因此,黄色色粉图像形成在光导体20上。
通过光导体20的旋转将形成在光导体20上的黄色色粉图像带到第一转印位置,并且通过第一转印单元60将其转印到中间转印体70。此时,具有与色粉充电极性相反极性的第一转印电压施加到第一图像转印单元60。应该注意在该过程中,光导体20和中间转印体70接触,而第二转印单元80与中间转印体70保持分离。
通过用第二、第三和第四颜色的显影设备中每一个顺序地重复上述过程,与各个图像信号相对应的四种颜色的色粉图像以叠加的方式转印到中间转印体70。因此,全色色粉图像形成在中间转印体70上。
随着中间转印体70的旋转,形成在中间转印体70上的全色色粉图像到达第二转印位置,并且通过第二转印单元80转印到介质上。应该注意介质是从给纸盘92通过给纸辊94和配准辊96输送到第二转印单元80。而且,在图像转印操作中,第二转印单元80压靠中间转印体70,同时向其施加第二转印电压。
转印到介质上的全色色粉图像被定影单元90加热且加压从而熔融到介质上。
同时,在光导体20通过第一转印位置之后,粘附到光导体20表面的色粉被由清洁单元75支撑的清洁刮刀76刮掉,并且光导体20为要形成的下一潜像的充电而准备好。刮掉的色粉被收集到清洁单元75的剩余色粉收集器中。
控制单元的概述
下面将参考图2对控制单元100的结构进行描述。控制单元100的主控制器101通过接口112电连接到主计算机,并且具有用于存储从主计算机输入的图像信号的图像存储器113。单元控制器102电连接到该装置主体的每个单元(例如:充电单元30、曝光单元40、YMCK显影单元50、第一转印单元60、清洁单元75、第二转印单元80、定影单元90和显示单元95),并通过从设置在这些单元中的传感器接收信号来检测各个单元的状态,根据从主控制器101输入的信号控制每个单元。
显影设备的配置示例
下面,将利用图3到图12给出关于显影设备的配置示例的描述。图3是显影设备的示意图。图4是示出了显影设备主要结构部件的截面图。图5是显影辊510的透视示意图。图6是显影辊510的正面示意图。图7是示出了包括凸部512的凹部515的形状的示意图,并且图7中下图示出了图7上图中A-A截面的截面形状。图8是调整刮刀560和刮刀支撑组件564的透视图。图9是示出了与显影辊510接触的调整刮刀560的前缘560b附近状态的放大示意图。图10是支架526的透视图。图11是示出了以组装方法安装了上密封件520、显影辊510、调整刮刀560和刮刀支撑组件564的支架526的透视图。图12是示出了支架526连接到壳体540上的示意图。应该注意图4中所示的横截面图表示显影设备沿与图3所示的纵向垂直的平面上的横截面。而且,在图4中,如在图1中相同,垂直方向由箭头示出,并且例如显影辊510的中心轴处于比光导体20的中心轴低的位置。而且,在图4中,示出了黄色显影设备54位于与光导体20相对的显影位置。此外,在图5到图7和图9中,为了使图容易理解,凸部512等没有按照实际比例示出。此外,图8中调整刮刀560的纵向和横向和图9中调整刮刀560的横向和厚度方向分别用箭头示出。
YMCK显影单元50提供有容纳黑色色粉(K)的黑色显影设备51、容纳品红色色粉(M)的品红色显影设备52、容纳青色色粉(C)的青色显影设备53和容纳黄色色粉(Y)的黄色显影设备54。而且由于每个显影设备的配置相同,下面仅描述黄色显影设备54。
黄色显影设备54包括作为色粉承载组件(色粉承载辊)的示例的显影辊510、上密封件520、色粉容器530、壳体540、色粉供应辊550、作为调整组件示例的调整刮刀560、支架526等。
显影辊510承载色粉T并且通过旋转到与光导体20相对的显影位置而输送色粉,并且利用色粉T(色粉T承载在显影辊510上)显影承载在光导体20上的潜像。显影辊510是由铝合金或铁合金等制成的组件。
显影辊510包括在其中央区域510a的表面上的凸部512和非凸部513,并且非凸部513具有侧部514和凹部515。如图5到图7所示,这些部分规则地排列在显影辊510的表面上。
应该注意在本实施例中,凸部512和非凸部513的每一个(侧部514和凹部515)都作为用于承载色粉T的色粉承载组件。显影辊510利用承载在凸部512、侧部514和凹部515的色粉显影承载在光导体20上的潜像。
在中央区域510a内,凸部512是最高区域,并且具有正方形的平坦顶面,如图7的上图所示。正方形凸部512一个边的长度L1约为50μm(见图7的下图)。凸部512如此形成在中央区域510a表面上,使得正方形的两对角线分别沿显影辊510的旋转轴方向和圆周方向延伸。
在本实施例中,非凸部513由沿不同方向绕显影辊缠绕的第一槽部516和第二槽部518构成。这里,第一槽部516是其纵向沿由图6中参考符号X所示的方向延伸的螺旋槽,第二槽部518是其纵向沿由图6中参考符号Y所示的方向延伸的螺旋槽。因此,第一槽部516和第二槽部518彼此相互交叉以形成栅格形状,并且凸部512被第一槽部516和第二槽部518围绕。应该注意关于上述两个槽部,其纵向和显影辊510的旋转轴方向形成的锐角约为45度(见图6)。槽部的槽宽度L2(换句话说,如图7中的下图所示的两相邻凸部512之间的距离)约为50μm,与凸部512一边的长度L1相同。
侧部514是连接凸部512和凹部515的倾斜表面,并如图7的上图所示,相应于上述正方形凸部512的四个边而设置四个侧部514。如图5到图7所示,凸部512和四个侧部514的(组)的实例以网格方式规则排列在显影辊510的中央区域510a的表面上。
凹部515对应于非凸部513(即,第一槽部516和第二槽部518)的底部,并且是中央区域510a的最低区域。如图5到图7所示,凹部515以网格方式规则形成为在所有四侧围绕凸部512和四个侧部514。应该注意如图7所示,凹部515(非凸部513)相对于凸部512的深度(沿显影辊510的径向从凸部512到凹部515的长度)约为8μm。在显影辊510中,凸部512和凹部515如此形成以使得设置在显影辊510上的所有凹部515的深度d是统一的。在本实旋例中,色粉T是粒状的(颗粒状)且色粉T的体积平均颗粒尺寸约为4.6μm,因此色粉T的体积平均颗粒尺寸小于凹部515的深度。
还进一步,具有上述凸部512、侧部514和凹部515的中央区域510a的表面是经过Ni-P非电镀的。
此外,显影辊510具有轴部510b,且由于轴部510b通过轴承576支撑的结果,显影辊510通过将在后面描述的支架526的显影辊支撑部526b(图11)被可旋转地支撑。如图4所示,显影辊510以与光导体20的旋转方向(图4中的顺时针方向)相反的方向(图4中的逆时针方向)旋转。
而且,在黄色显影设备54与光导体20相对的状态下,在显影辊510和光导体20之间存在间隙。即,黄色显影设备54在承载在显影辊510上的色粉T与光导体20不接触的非接触状态下对已经形成在光导体20上的潜像进行显影。
壳体540是通过将由树脂制成的多个整体模制的壳体部分(即上壳体542和下壳体544)焊接在一起而制造的。用于容纳色粉T的色粉容纳组件530形成在壳体540的内部。色粉容纳组件530被用于分隔色粉T的分隔壁545划分,该分隔壁从内壁向内(在图4的垂直方向)突出进入两个色粉容纳部,即第一色粉容纳部530a和第二色粉容纳部530b。第一色粉容纳部530a和第二色粉容纳部530b在上部连通,并且在图4所示的状态下,色粉T的运动被分隔壁545调整。而且,如图4所示,壳体540(即,第一色粉容纳部530a)在其下部具有小孔572,显影辊510设置为面对该小孔572。
色粉供应辊550放置在上面提到的第一色粉容纳部530a上且将容纳在第一色粉容纳部530a中的色粉T供应到显影辊510。色粉供应辊550例如由聚氨酯泡沫制成,且在弹性变形的状态下与显影辊510接触。色粉供应辊550可以绕其中心轴旋转,通过旋转将色粉T输送到与显影辊510接触的接触位置。然后,在接触位置,色粉T通过色粉供应辊550和显影辊510而被摩擦充电,如此充电的色粉T粘附到显影辊510上并且适当地承载在显影辊510上。以这种方式,色粉供应辊550将色粉T供应到显影辊510。
应该注意,色粉供应辊550以与显影辊510的旋转方向(图4中的逆时针方向)相反的方向(图4中的顺时针方向)旋转。此外,色粉供应辊550不仅具有将色粉T供应到显影辊510的功能,还具有在显影后将剩余在显影辊510上的色粉从显影辊510上刮掉的功能。
上密封件520沿着其旋转轴方向与显影辊510接触,允许在通过显影位置之后剩余在显影辊510上的色粉T向壳体540内的运动,以及限制壳体540内的色粉T向壳体540外部运动。上密封件520是由聚乙烯膜或类似物制成的密封件。上密封件520由将在下面描述的支架526的上密封件支撑部526a支撑,并且放置为其纵向沿显影辊510的旋转轴方向延伸(图11)。
此外,由弹性组件(诸如Moltopren)制成的上密封件偏置组件524以压缩状态设置在上密封件支撑部526a和上密封件520的表面之间,该表面是在接触显影辊510的接触表面520b的相反侧(该表面也称为“相反表面520c”)。上密封件偏置组件524通过用其偏置力将上密封件520压向显影辊510而使上密封件520压靠显影辊510。
调整刮刀560在接触部560a与显影辊510接触,以便调整刮刀560的纵向沿显影辊510的旋转轴方向从显影辊510旋转轴方向的一个端部延伸到另一端部,并且调整承载在显影辊510(凸部512和非凸部513)上的色粉T的量,而且,对承载在显影辊510上的色粉T充电。
调整刮刀560由硅树脂橡胶或聚氨酯橡胶等构成,并且如图4和图8所示,该调整刮刀由刮刀支撑组件564支撑。刮刀支撑组件564由薄板564a和薄板支撑部564b组成,并且在沿其横向在一侧564d(即在薄板564a侧的侧面)支撑调整刮刀560。薄板564a由磷青铜或不锈钢等构成,并且具有弹簧特性。薄板564a直接支撑调整刮刀560并且用其偏置力将调整刮刀560压靠到显影辊510(调整刮刀560的压力约为0.3gf/mm)。薄板支撑部564b是设置在沿刮刀支撑组件564横向的另一侧564e的金属板,并且在与支撑调整刮刀560的一侧相反的、薄板564a的边缘处支撑薄板支撑部的状态下,该薄板支撑部564b连接至薄板564a。在薄板支撑部564b的纵向端部564c由后述支架526的调整刮刀支撑部526c支撑的状态下,调整刮刀560和刮刀支撑组件564连接至刮刀支撑部526c。
此外,如图9所示,调整刮刀560如此放置以便调整刮刀560的横向和厚度方向上的前缘560b面对显影辊510在旋转方向上的上游侧。即,调整刮刀560处于所谓的反接触(counter contact)状态。
此外,如图9所示,前缘560b不与显影辊510接触,并且与显影辊510接触的接触部560a位于远离前缘560b的位置。进一步,在本实施例中,在前缘560b面对旋转显影辊510的凸部512和凹部515中的凸部512的情况下(图9示出了这种状态,即,显影辊510旋转并且前缘560b到达与凸部512相对的位置的状态,与凸部512的顶部相对的区域用参考符号512a表示),从前缘560b到凸部512的距离g非常小(换句话说,如果在图4中从前缘560b向用参考标C指示的显影辊510横截面中心画垂线,距离g相应于从前缘560b到它与凸部512交叉处的垂线长度)。更具体地,距离g约为2μm,这是小于色粉T的体积平均颗粒尺寸(约4.6μm)的值。
此外,如图11所示,端部密封件574设置在调整刮刀560的纵向外侧。端部密封件574由非纺织织物制成,并且沿着显影辊510的圆周表面在其旋转方向的端部与显影辊510接触,从而执行了防止色粉T从圆周表面和壳体540之间的间隔泄漏的功能。
支架526是金属组件,其上装配有多种组件,诸如显影辊510。如图10所示,支架包括:上密封支撑部526a,其沿支架526纵向(即,显影辊510的旋转轴方向)设置;显影辊支撑部526b,其提供在上密封支撑部526a的纵向(旋转轴方向)外侧,并与纵向(旋转轴方向)交叉;和调整刮刀支撑部526c,其与显影辊支持部526b交叉,且面对上密封件支撑部526a的纵向上的端部。
如图11所示,上密封件520在其横向端部520a由上支撑部526a支撑(图4),并且显影辊510在其端部由显影辊支撑部526b支撑。
此外,调整刮刀560和刮刀支撑组件564在刮刀支撑部564的纵向端部564c由调整刮刀支撑部526c支撑。调整刮刀560和刮刀支撑组件564通过用螺钉拧到调整刮刀支撑部526c而固定到支架526上。
以这种方式,上密封件520、显影辊510、调整刮刀560和刮刀支撑组件564以装配方式连接在支架526上,该支架通过壳体密封件546连接到上述壳体540(图4),以防止色粉T从支架526和壳体540之间泄漏,如图12所示。
在以此方式配置的黄色显影设备54中,色粉供应辊550将容纳在色粉容器530中的色粉T供应到显影辊510。在色粉T的供应中,色粉T由色粉供应辊550和显影辊510摩擦带电,如此带电的色粉T粘附到显影辊510并且适当地承载在显影辊510上。承载在显影辊510上的色粉随着显影辊510的旋转到达调整刮刀560,然后色粉T的量被调整刮刀560调整,并且色粉T进一步摩擦带电。显影辊510上的色粉T由于显影辊510进一步旋转而被带到与光导体20相对的显影位置,并且被供应用于在交变电场中在显影位置上显影形成在光导体20上的潜像。由于显影辊510进一步旋转而通过显影位置的显影辊510上的色粉T通过上密封件520,并且被收集在显影设备中,而未被上密封件520刮掉。而且,仍然留在显影辊510上的色粉T被色粉供应辊550刮掉。
显影记忆发生的机制
如已经描述的,在将缓慢电荷积累的色粉(需要花费时间以使充电量达到饱和电荷量的色粉)用于打印机10时,由于充电缓慢可能发生称为显影记忆的现象。这里,将利用图13给出关于显影记忆现象的机制。图13是用于描述显影记忆现象机制的说明图。
如早前描述的,由于色粉供应辊550和显影辊510使色粉摩擦带电,并且如此带电的色粉粘附到显影辊510上并且被承载在显影辊510上。然后,承载在显影辊510上的色粉在进一步被调整刮刀560充电后达到与光导体20相对的显影位置,并且被供应用于在显影位置的潜像显影。即,在显影辊510进行一次旋转的同时,进行如下过程,也就是,利用色粉供应辊550进行对色粉充电和供应的过程(使色粉承载到显影辊510上)、利用调整刮刀560对色粉充电的过程、和显影光导体20上的潜像的过程,这些过程通过显影辊510进行多次旋转而执行多次。然后,例如,通过显影辊510的第n次旋转执行前述一系列过程而形成在光导体20上的色粉图像、与通过执行显影辊510的第(n+1)次旋转执行前述一系列过程而形成在光导体20上的色粉图像,在光导体的圆周方向上排列。
这里,在本部分我们将在如下情况中检查前述显影辊510的过程,该情况涉及对表示字母“O”的潜像进行显影、通过在显影辊510的第n次旋转转中执行前述一系列过程将表示字母“O”的色粉图像形成在光导体20上、作为执行显影辊510的第(n+1)次旋转而执行前述一系列过程的结果而通过显影潜像在光导体20的整个表面上形成半色调图像。通过检查上述情况,将阐述显影记忆发生的机制。
当在显影辊510的第n转的前述显影过程中用承载在显影辊510上的显影剂显影表示字母“O”的潜像时,显影辊510上与潜像面对的部分上承载的色粉被消耗从而形成色粉图像。由于该原因,在显影辊510的第n转的显影过程完成后,该面对部分不再承载色粉。相反,承载在显影辊510不与潜像面对的部分上的色粉没有被消耗,并且因此在显影过程完成后,色粉仍承载在这些非面对部分上。在以这种方式完成显影辊510的第n次旋转的前述一系列过程后,在显影辊510上形成不承载色粉的第一区域(该第一区域的形状是字母“O”的形状)和承载色粉的第二区域。
然后,由于显影辊510旋转,第一区域和第二区域最终到达与色粉供应辊550接触的接触位置,并且开始显影辊510的第(n+1)转中的前述一系列过程。换句话说,在接触位置,利用色粉供应辊550的第(n+1)次旋转来进行对色粉进行充电和供应的过程。
这里,色粉已经被承载在第二区域,并且由于在第n转进行的色粉充电和供应过程和在第n转中利用调整刮刀560的色粉充电过程,该色粉处于充分充电状态。然后,通过执行该处理,(没有被色粉供应辊550刮掉)色粉被进一步充电,并且因此色粉粘附到显影辊510上的粘附力进一步增加。因此,在继续承载到显影辊510上的同时,色粉被朝着到调整刮刀560输送以执行下一处理。
相反,由于色粉没有承载在第一区域,容纳在色粉容器530中的色粉被新供应到第一区域。这里的色粉不同于第二区域的色粉,其中第二区域的色粉由于第n转中色粉充电过程的执行而充分充电,而第一区域色粉的充电是不充分的。然后,在该过程中,色粉通过色粉供应辊550和显影辊510而被摩擦充电,但是在色粉具有缓慢电荷积累特性的情况下(需要花费更多时间以使色粉电荷量达到饱和电荷量),在摩擦充电期间,色粉将不会适当地承载在显影辊510上(也可以说,在第一区域内不能通过色粉供应辊550充分执行色粉的供应)。
然后,在色粉到达面对光导体20的显影位置后,色粉未适当承载的第一区域和色粉适当承载的第二区域到达调整刮刀560,从而在第(n+1)转中利用调整刮刀560执行色粉充电的过程。这里,通过执行第(n+1)转的显影过程和对潜像进行显影而在光导体20整个表面上形成半色调图像,尽管色粉适当承载在第二区域上,但是色粉却没有适当承载在第一区域上,因此通过显影面对第一区域的潜像而形成的半色调图像的密度低于通过显影面对第二区域的潜像而形成的半色调图像的密度。
在图13中示出该情形(两个密度之间的差异)。图13示出通过执行显影辊510的第n转中的前述一系列过程而形成在光导体20上的表示字母“O”的色粉图像、以及通过执行显影辊510的第(n+1)转的前述一系列过程而形成在光导体20上的半色调图像。在图13中,形成在光导体20上的色粉图像被显示在示意性地展开的光导体20圆周表面上,并且光导体20的圆周方向和轴向以箭头示出。图13中示出的长度L对应于显影辊510的圆周表面一次旋转的长度。
并且图13示出了如下情形:通过显影面对第一区域的潜像而形成的半色调图像(图13中用参考符号A1指示)的密度小于通过显影面对第二区域的潜像而形成的半色调图像的密度(图13中用参考标号A2指示)。而且,由于如前所述第一区域的形状是字母“O”形,因此通过显影面对第一区域的潜像而形成的较低密度的半色调图像的形状也是字母“O”形。即,在已经通过执行第n转的前述一系列过程而形成在光导体20上的色粉图像的形成中发生了称为“显影记忆”的现象,其出现在通过在(n+1)转中执行前述一系列过程而在光导体20上形成的半色调图像中。
以这种方式在打印机10中使用具有缓慢电荷累积色粉的情况下,由于电荷积累缓慢造成的显影记忆现象可能明显发生。
相反,在使用具有快速电荷积累的色粉的情况下,适当承载在显影辊510第一区域的色粉也是在第(n+1)转中色粉充电和供应过程中通过色粉供应辊550和显影辊510摩擦充电的色粉,并且因此通过显影面对第一区域的潜像而形成的半色调图像的密度和通过显影面对第二区域的潜像而形成的半色调图像的密度基本相同,因此,在这种情况下,可抑制显影记忆的发生。
关于依据本实施例的色粉结构以及色粉结构与显影记忆发生程度之间的关系
如早先提到的,将具有缓慢电荷积累的色粉用在打印机10中时,可明显发生由电荷积累缓慢而造成的显影记忆。由于色粉电荷积累速度与色粉结构相关,因此在色粉结构和显影记忆发生程度之间存在有规律的关系。
这里,首先将给出关于依据本实施例的色粉(即,依据本实施例用于打印机10中的色粉)结构的描述。然后,这之后,检查依据本实施例的色粉结构和显影记忆出现程度之间的关系。
关于依据本实施的色粉结构
1)关于色粉颗粒尺寸
关于依据本实施例用于打印机10中的色粉,色粉颗粒尺寸(即,不大于5μm的体积平均颗粒尺寸)设置为小于通常使用的色粉颗粒尺寸(大于5μm的体积平均颗粒尺寸),对于最终获得的图像(提高点再现性)获得优秀图像质量非常重要。更具体地,如早先提到的,其体积平均颗粒尺寸Ave约为4.6μm。此外,3σ值,也就是通过从体积平均颗粒尺寸Ave中减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差σ的3倍而获得的值(以后为了方便也称为“负3σ值”)和通过向体积平均颗粒尺寸Ave加上色粉颗粒尺寸分布的标准偏差σ的3倍而获得的值(以后为了方便也称为“正3σ值”)分别为约2.3μm和约6.9μm。
应该注意体积平均颗粒尺寸是在颗粒尺寸Ri(i=1到n)的色粉的体积占有率分别为Pi(i=1到n,从Pi到Pn的总和为1)的条件下,从i=1到n的Ri和Pi的乘积的总和而计算的值。此外,标准偏差σ是离差的平方根,离差是通过Ri(i=1到n)和Ave之间的差的平方值和Pi(从i=1到n)的乘积的总和而计算。
2)关于色粉的圆形度
色粉的圆形度(近似完美圆形,圆形度等于或大于0.950)大于传统情况下使用的色粉圆形度(其圆形度等于或小于0.950),这对依据本实施例用于打印机10中的色粉在第一转印和第二转印中可转印性非常重要。更具体地,圆形度约为0.960到0.985。
3)关于电荷控制剂(CCA)
依据本实施例用于打印机10中的色粉不包含电荷控制剂(CCA)。
典型的色粉制造方法包括粉碎技术和聚合技术,但是由于聚合技术更适合于制造小颗粒尺寸色粉和适于制造具有高圆形度的色粉,因此利用聚合技术制造依据本实施例的色粉。在本实施例中,当使用聚合技术作为色粉制造方法时,如果包括电荷控制剂(CCA),则有出现困难的可能性,因此色粉不包含电荷控制剂(CCA)。
应该理解,聚合技术的示例可以包括悬浮聚合和乳化聚合。在悬浮聚合技术中,可以通过向包含悬浮稳定剂(可溶于水的大分子和难溶于水的无机物)的液相中添加并同时搅拌单体合成物、然后颗粒化且聚合来形成所需颗粒尺寸的色粉颗粒,其中单体合成物中以溶解或分散了可聚合单体、着色剂(着色色素)、隔离剂(release agent)、并且如果需要还有染料、聚合引发剂、交联剂和其它添加剂。在乳化聚合技术中,例如,可以通过在水中分散单体和隔离剂、如果需要还可以加入聚合引发剂、乳化剂(表面活性剂)等,并且执行聚合,然后在胶合过程中添加着色剂(着色色素)和胶合剂(电解液)等,可以形成具有所需颗粒尺寸的彩色色粉颗粒。
利用乳化聚合技术制造依据本实施例的色粉,并且下面将给出关于用于前述四种颜色的色粉(黑色色粉、品红色色粉、青色色粉和黄色色粉)中青色色粉的基于乳化聚合技术的制造方法。
首先,由按质量计80份的作为单体的苯乙烯单体、以质量计20份的丙烯酸丁酯和按重量计5份的丙烯酸组成的单体混合物添加到以质量计105份的水、以质量计1份的非离子乳化剂(Dai-ichi KogyoSeiyaku生产的Emulgen 950)、以质量计1.5份的乳化剂(Dai-ichiKogyo Seiyaku生产的Neogen R)以及作为聚合引发剂的以质量计0.55份的过硫酸钾的液体混合物中,同时在氮气流中搅拌,在70℃经过8小时聚合。在聚合反应后进行冷却,因此获得颗粒尺寸为0.25μm的奶白树脂乳液。
然后,200份树脂乳液、作为隔离剂的20份聚乙烯蜡乳液(由Sanyo Chemical Industries Ltd.生产)、作为着色剂的25份酞菁染料蓝分散到含有作为表面活性剂的0.2份的十二烷基苯磺酸钠的0.2公升水中,然后加入二乙胺并且PH值被调整到5.5,之后加入作为电解质的0.3份硫酸铝,同时搅拌混合物,之后,通过利用搅拌设备(T.K.HOMO Mixer)进行高速搅拌来执行分散。
下一步,以质量计40份的苯乙烯单体、以质量计10份的丙烯酸丁酯和以质量计5份的水杨酸锌连同以质量计40份的水一起加入,并且以类似方式加热到90℃,同时在氮气流中搅拌,然后加入过氧化氢水并且执行3小时聚合反应,因此产生颗粒。在聚合反应停止后,温度升高到95℃,同时将PH值调整到5或更大,并且如此保持5小时从而增加关联颗粒的结合强度。这之后,获得的颗粒被冲洗,然后在45℃经过10小时真空干燥,因此获得青色色粉内核颗粒(着色色粉颗粒)。
通过混合如此获得的着色色粉颗粒和外部添加剂(具体地,硅土、氧化钛),外部添加剂从外部添加到着色色粉颗粒上,并且因此获得具有4.6μm的体积平均颗粒尺寸的青色色粉。
4)关于着色剂(着色色素)
对于依据本实施例的用于打印机10中的色粉,从色粉颗粒尺寸较小这一方面考虑,色粉中包含的着色剂(着色色素)的量(即不少于10wt%)大于传统应用中包含在色粉中的着色剂(着色色素)的量(少于10wt%)。即,在色粉颗粒尺寸小的情况下,最终粘附到诸如纸上的介质上的色粉的量小,并且因此有图像密度变低的趋势。相应地,为了对此补偿,在本实施例的色粉中包含更多着色剂(着色色素)。
关于色粉结构和显影记忆发生程度之间的关系
依据本实施例的色粉具有上述1-4部分所述的属性。并且由于具有这些属性的色粉,在依据本实施例的使用这种色粉的打印机10中趋向于容易发生显影记忆。
即,色粉颗粒尺寸下降使色粉的饱和电荷量增加,并且因此色粉电荷积累变得更慢。此外,由于色粉不包含电荷控制剂(CCA),不能实施用于增加色粉电荷积累速度的电荷控制。此外,色粉电荷积累将是缓慢的,尽管有大量着色剂(着色色素)。
因此,在依据本实施例的打印机10中,色粉电荷积累缓慢,并且因此趋向于容易产生显影记忆。
在色粉圆形度小的情况下,色粉更容易粘附到显影辊510上,并且因此即使色粉电荷积累缓慢,前面提到的不适当地在第一区域承载色粉的问题也能够被轻微地缓和。由于该原因,通过显影与第一区域面对的潜像而形成的半色调图像的密度和通过显影与第二区域面对的潜像而形成的半色调图像的密度之间的差异变得很小,因此在某些程度上抑制显影记忆的发生。但是,不能期望这在这种情形下有帮助,这是由于依据本实施例的色粉圆形度高,因此在本实施例中显影记忆的发生更明显。
依据本实施例的显影设备的有益效果
设置在依据本实施例的显影设备中的显影辊510配置为在接触凸部512的色粉覆盖凸部512的凸部覆盖率比接触凹部515的色粉覆盖凹部515的凹部覆盖率小的状态下显影潜像。由于该配置,可抑制上述显影记忆的发生,并且可适当防止最终获得图像的图像质量下降。
下面,将描述为什么本实施例的显影辊510在凸部覆盖率小于凹部覆盖率的情况下显影潜像。这之后,将描述为什么这种配置可以防止显影记忆的发生以及适当防止图像质量劣化。
如早前所述的,色粉被色粉供应辊550和显影辊510摩擦充电,并且因此充电的色粉粘附到显影辊510上并且被承载在显影辊510上。随着显影辊510的旋转,承载在显影辊510上的色粉到达调整刮刀560,然后色粉的量被调整刮刀560所调整,并且色粉被进一步摩擦充电。
如图9所示,依据本实施例的调整刮刀560设置为使前缘560b面对显影辊510在旋转方向上的上游侧,并且因此在前缘560b面对旋转显影辊510的凸部512的情况下,从前缘560b到凸部512的距离g(约2μm)相当小(小于色粉体积平均颗粒尺寸(约4.6μm))。由于该原因,当由于显影辊510的旋转,已经承载在凸部512的色粉到达调整刮刀560时,具有该体积平均颗粒尺寸的承载在凸部512上的色粉不能通过前缘560b和相对区域512a(在碰撞前缘560b后其回弹)之间的间隙(2μm),并且不能到达与光导体20相对的显影位置。
相反,当关注承载在凹部515中的色粉时,色粉体积平均颗粒尺寸(约4.6μm)小于凹部515深度d(约8μm),因此承载在凹部515中且具有该体积平均颗粒尺寸的色粉能够通过前缘560b和相对区域512a之间的间隙(2μm)并且到达与光导体20相对的显影位置。
结果,在与光导体20相对的显影位置,如图14所示,承载在凸部512和凹部515上的色粉的状态是接触凸部512(在图14中由参考符号“AT”指示)的色粉覆盖凸部512的凸部覆盖率小于接触凹部515(在图14中同参考符号“BT”指示)的色粉覆盖凹部515的凹部覆盖率的状态。然后,显影辊510在凸部覆盖率小于凹部覆盖率的状态下显影潜像。
注意在该部分限定的凸部覆盖度(凹部覆盖率)指仅对于出现在凸部512(凹部515)上的色粉的接触凸部512(凹部515)的色粉作为“覆盖凸部512(凹部515)的色粉”而获得的覆盖率。例如,如图14所示,色粉以多层形式承载在凹部515上,而一部分色粉接触凹部515(即由参考符号“BT”指示的色粉),其它部分色粉不接触凹部515(即,不是由参考符号“BT”指示的色粉)。凹部覆盖率是假定覆盖凹部515的色粉就是接触凹部515的色粉而获得的参数,换句话说,不存在不接触凹部515的色粉。
例如,如下所述测量凸部覆盖率和凹部覆盖率(尽管这里使用凹部覆盖率作为示例,然而凸部覆盖率也可使用基本相同的方法)。首先,在显影辊510与显影位置相对应的部分(或是已经通过调整刮刀560的部分)以多层形式承载在凹部515上的色粉中,用带子(tape)等将不属于最低层色粉的色粉清除,因此使显影辊510处于如下状态:只有仅与凹部515接触的色粉被承载在凹部515上。下面,通过显微镜从上方捕获这种凹部515的图片。从该图片中,获得凹部515中被色粉覆盖的部分的面积,并且通过将该面积除以凹部515的面积来计算凹部覆盖率。
然后,在利用上述色粉(通过上述制造方法制造的色粉)的依据本实施例的显影设备中利用该测量方法获得凸部覆盖率和凹部覆盖率。结果,凸部覆盖率和凹部覆盖率分别为约10%和90%。
图14是说明在显影位置承载在凸部512和凹部515上色粉的状态的图。图14表示其中仅具有可通过前缘560b和相对区域512a之间的间隙(2μm)的极小颗粒尺寸的色粉承载在凸部512上的状态。
下面,将描述为什么通过在凸部覆盖率小于凹部覆盖率的状态下由显影辊510显影潜像,可以抑制显影记忆的出现和可以适当防止图像中图像质量的劣化。
在没有承载色粉的第一区域(其在显影辊510的第n转的显影过程完成之后出现)中,在利用色粉供应辊550的第(n+1)转的色粉充电和供应过程中,最新供应容纳在色粉容器530中的色粉。上面已经给出关于最新供应到第一区域中的色粉是具有缓慢电荷积累特性的色粉的情况的描述,在色粉供应辊550和显影辊510执行摩擦充电期间,色粉将被不适当地承载在显影辊510的第一区域中。
这里,凸部512和凹部515出现在第一区域中,但是色粉在第一区域承载的不适当程度根据色粉是承载在第一区域的凸部512还是在凹部515而变化。即,包括凹部515的非凸部513是杯形从而容易容纳色粉,因此色粉容易进入非凸部513。已进入非凸部513的色粉在非凸部513内被填装(packing),此时产生的粘合力提供了在凹部515中承载色粉的效果。因此,在凹部515中,即使色粉电荷积累缓慢,也可缓和前述色粉在第一区域承载的不适当性。与此相反,对于凸部512不获得该效果,凹部515中的不适当程度小于凸部512。
由于该原因,在第(n+1)转的显影过程中,通过显影面对第一区域的凹部515的潜像而形成的半色调图像的密度和通过显影面对第二区域的凹部515的潜像而形成的半色调图像的密度之差小于通过显影面对第一区域的凸部512的潜像而形成的半色调图像的密度和通过显影面对第二区域的凸部512的潜像而形成的半色调图像的密度之差。换句话说,在凸部512和凹部515的显影记忆的抑制中,更好的是尽可能利用承载在凹部515中的色粉来显影潜像。
考虑到这些问题,本实施例中,采用接触凸部512的色粉覆盖凸部512的凸部覆盖率小于接触凹部515的色粉覆盖凹部515的凹部覆盖率的状态下显影潜像的配置。相应地,与例如在凸部覆盖率等于凹部覆盖率的状态下显影潜像的这种情况相比,通过显影面对第一区域的潜像而形成的半色调的密度和通过显影面对第二区域的潜像而形成的半色调图像的密度之间的差变小,从而显影记忆受到抑制。结果,可适当防止最终获得的图像质量的劣化。应该注意在上面的描述中,将在凸部覆盖率等于凹部覆盖率的状态下显影潜像描述为比较示例。另外,在传统显影设备中,通过上述测量方法获得凸部覆盖率和凹部覆盖率,获得的凸部覆盖率和凹部覆盖率都约为90%。但是,在该部分,“凸部覆盖率等于凹部覆盖率”的意思是在考虑测量误差情况下的相等条件,不意味着两个值精确相等。
而且,将调整刮刀560的压力从约0.3gf/mm(这对应于依据本实施例的显影设备的压力的值,如上所述)增加到5gf/mm,这使凸部覆盖率约为0%。在这种情况下,调整刮刀560和凸部512之间的磨损或由于凸部512对调整刮刀560磨擦而产生的摩擦噪音变得明显。即,所需的是,在抑制显影记忆发生中,为了以更适合的方式显影潜像,不是用承载在凸部512和凹部515上的色粉而是仅用承载在凸部512和凹部515之中的凹部515中的色粉来显影潜像(具体地,通过防止在凸部512上承载色粉,来避免用承载在凸部512上的色粉显影潜像)。但是,将出现上述的另一个问题(即,由于在没有色粉出现在调整刮刀560和显影辊510的凸部512之间的条件下可发生如下情形:调整刮刀560寿命缩短,作为凸部512与调整刮刀560摩擦的结果而产生的摩擦噪音会更大等)。因此,在本实施例中,允许凸部512承载色粉,并且某种程度上允许使用承载在凸部512上的色粉来显影潜像。
如已经描述的,依据本实施例的显影设备包括:可旋转的显影辊510,显影辊包括规则排列的凸部512和凹部515,承载体积平均颗粒尺寸小于凹部515相对凸部512的深度的色粉,并使用承载在显影辊510上的色粉显影承载在光导体20上的潜像;以及调整刮刀560,用于通过以调整刮刀560的纵向沿显影辊510的旋转轴方向延伸的方式在接触位置560a接触显影辊510来调整承载在显影辊510上的色粉的量,其中在调整刮刀560横向和厚度方向上的前缘560b设置为面对显影辊510的在旋转方向上的上游侧。而且在显影设备中,在前缘560b面对凸部512和凹部515中的凸部512的情况下,从前缘560b到凸部512的距离g小于体积平均颗粒尺寸。因此,可抑制上述显影记忆的发生和适当防止最终获得图像的图像质量劣化。
如上所述,在本实施例中,上述关于色粉的负3σ值约为2.3μm,距离g(约2μm)小于该值。本实施例的色粉颗粒尺寸分布基本为正态分布,并且因此几乎所有承载在凸部512上的(99%或更多)色粉不能通过前缘560b和相对区域512a之间的间隙(2μm),并且不能到达与光导体20相对的显影位置。从而,本实施例可以进一步抑制显影记忆的发生。
而且在本实施例中,上述关于色粉的正3σ值约为6.9μm,其小于凹部515的深度d(约8μm)。因此几乎所有(99%或更多)承载在凹部515中的色粉可以通过前缘560b和相对区域512a之间的间隙(约2μm),并且到达面对光导体20的显影位置。从而,本实施例可以进一步抑制显影记忆的发生。
而且在依据本实施例的显影辊510中,凸部512和凹部515形成为使得设置在显影辊510中的所有凹部515之间的凹部515的深度d是统一的。因此,承载在凹部515中的色粉可以通过前缘560b和相对区域512a之间的间隙(约2μm)。从而,该实施例可以进一步抑制显影记忆现象的发生。
而且在该实施例中,凸部512具有平坦顶面,可以适当防止凸部512由于调整刮刀560的加载而摩损(压碎)。
依据本实施例设置在显影设备51、52、53、54中的显影辊510在其表面上包括规则排列的凸部512。凸部512的十点平均粗糙度Rz小于通过从色粉的体积平均颗粒尺寸Ave中减去色粉颗粒尺寸分布中标准偏差σ的3倍而获得的值(也就是负3σ值)。结果,可抑制上述显影记忆的发生和适当防止最终获得图像的图像质量的劣化。
下面,将首先描述显影辊510的表面粗糙度,然后将描述为什么通过将表面上凸部512的十点平均粗糙度Rz设置为小于负3σ值,可以抑制显影记忆的发生和可以适当防止图像质量的劣化。
首先,将描述显影辊510的表面粗糙度。如上所述,在显影辊510的表面上,设置两种类型的、相对于圆周方向具有不同倾角的螺旋槽部(即,第一槽部516和第二槽部518),两种类型的螺旋槽部相互交叉从而形成栅格图案。在显影辊510上,分别以规则方式设置具有被两种类型的螺旋槽部围绕的正方形顶面的凸部512和与槽部的底部相应的凹部515。
顺带提及,在显影辊510制造中,作为诸如切割或抛光(包括下述的轧制过程)过程的结果,凸部512和凹部515被刮擦,并且如图15所示,凸部512和凹部515是粗糙的(例如,如图15所示,沿着用参考符号“B”指示的圆周方向形成小槽)。依据本实施例,在制造期间保持显影辊510中凸部512和凹部515的表面粗糙度(十点平均粗糙度Rz)呈现恒定值。具体地,在制造期间控制显影辊510,从而凹部515的十点平均粗糙度Rz是0.7μm,并且凸部512的十点平均粗糙度是0.3μm。由于该原因,在所制成的显影辊510的中,凹部515的十点平均粗糙度Rz比凸部512的大。图15是包括粗糙的凸部512和凹部515的显影辊510的示意图。
由于凸部512和凹部515是粗糙的,所以小颗粒尺寸的色粉装入并承载在凸部512和凹部515的粗糙部分。具体地,由于凸部512的十点平均粗糙度Rz是0.3μm,颗粒尺寸为0.3μm或更小的色粉装入并承载在凸部512的粗糙部分(小槽)中。相反,由于凹部515的十点平均粗糙度Rz为0.7μm,颗粒尺寸为0.7μm或更小的色粉装入并承载在凹部515的粗糙部分(小槽)中。
如上所述,依据本实施例的色粉的体积平均颗粒尺寸Ave约为4.6μm,通过从体积平均颗粒尺寸Ave中减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差σ的3倍而获得的值(“负3σ值”)约为2.3μm,通过向体积平均颗粒尺寸Ave中加上色粉颗粒尺寸分布的标准偏差σ的3倍而获得的值(“正3σ值”)约为6.9μm。如图16所示,通常已知大约99%的色粉分布在颗粒尺寸分布(正态分布)中负3σ值和正3σ值之间的范围。因此,装入并承载在凸部512和凹部515的粗糙部(小槽)中的色粉的数量相当小。图16是表示色粉颗粒尺寸分布的示意图。
下面,将描述为什么通过将凸部512的十点平均粗糙度Rz设置为比负3σ值小的值,可以抑制显影记忆的出现和可以适当防止图像中图像质量的劣化。
在没有承载色粉的、在显影辊510的第n转显影过程完成后产生的第一区域中,在第(n+1)转利用色粉供应辊550的色粉充电和供应过程中,最新供应容纳在色粉容器530中的色粉。已经给出了关于上述方面的描述,在最新供应到第一区域的色粉是具有缓慢电荷积累特性的色粉的情况下,在通过色粉供应辊550和显影辊510执行的摩擦充电中,色粉将会不适当地承载在显影辊510的第一区域。
这里,凸部512和凹部515出现在第一区域内,但是在第一区域不适当承载色粉的程度根据第一区域中色粉是承载在凸部512还是凹部515上而变化。也就是,包括凹部515的非凸部513是杯形的以方便容纳色粉,因此色粉容易进入非凸部513。已经进入非凸部513的色粉在非凸部513内受到填装,此时产生的粘合力提供了在凹部515中承载色粉的效果。因此,在凹部515中,即使色粉电荷积累缓慢,在第一区域内色粉承载的前述不适当性可被缓和。相反,在凸部512内没有获得该效果,凹部515中的不适当程度比凸部512的小。
由于该原因,在第(n+1)转的显影过程中,通过显影面对第一区域的凹部515的潜像而形成的半色调图像的密度和通过显影面对第二区域的凹部515的潜像而形成的半色调图像的密度之间的差小于通过显影面对第一区域的凸部512的潜像而形成的半色调图像的密度和通过显影面对第二区域的凸部512的潜像而形成的半色调图像的密度之间的差。也就是说,在抑制凸部512和凹部515的显影记忆的发生中,更好的是尽可能利用承载在凹部515中的色粉来显影潜像。
考虑这种问题,在本实施例中,凸部512的十点平均粗糙度Rz(约0.3μm)小于负3σ值(约2.3μm)。色粉具有不同的颗粒尺寸,具有小颗粒尺寸的色粉可装入且承载在凸部512的粗糙部分,并且因此颗粒尺寸小于凸部512的十点平均粗糙度Rz的色粉承载在凸部512上(尽管色粉可以承载在凸部512的非粗糙部分,但由于在显影辊510转动期间色粉滚动且与该部分分离,因此色粉难以承载在凸部512上)。这里,约99%的色粉分布在色粉颗粒尺寸分布中的从负3σ值(约2.3μm)到正3σ值(约6.9μm)之间的范围内。因此,颗粒尺寸小于负3σ值的色粉极少(少于1%)。因此,在凸部512的十点平均粗糙度Rz小于负3σ值的情况下,几乎所有色粉(99%)都没有承载在凸部512上。
相反,凹部515的十点平均粗糙度Rz(约0.7μm)也小于负3σ值,颗粒尺寸小于负3σ值的色粉可以承载在凹部515中。但是,凹部515不仅承载颗粒尺寸小于负3σ值的色粉,凹部515也承载具有体积平均颗粒尺寸(约4.6μm)的色粉。这是因为非凸部513是杯形从而方便容纳色粉,具有体积平均颗粒尺寸的色粉通过当色粉在非凸部513中填装时所产生的粘合力而承载在凹部515中。粘合力作用到凹部515中的色粉上,因此色粉难于由于显影辊510的旋转而从凹部515中分离,因此色粉保持在凹部515上。结果,更大量的色粉(具有体积平均颗粒尺寸的大部分色粉)承载在凹部515中,而不是凸部512中。
以这种方式,在承载在凹部515中的色粉的量大于承载在凸部512中的量的情况下,可抑制显影记忆的发生。也就是,与例如承载在凸部512中的色粉的量等于承载在凹部515中的色粉的量相等的这种情况相比,通过显影面对第一区域的潜像而形成的半色调图像的密度和通过显影面对第二区域的潜像而形成的半色调图像的密度之间的差变得更小,因此显影记忆的发生受到抑制。因此,可适当防止最终获得的图像的图像质量劣化。
也如上所述,依据本实施例,调整刮刀560的调整状态设置为如图9所示,在前缘560b面对旋转显影辊510的凸部512的情况下,从前缘560b到凸部512的距离g(约2μm)极小。具体地,距离g小于从色粉的体积平均颗粒尺寸Ave减去色粉颗粒尺寸分布中的标准偏差的3倍而获得的负3σ值(约2.3μm)。以这种方式,如上所述,可以有效抑制前述显影记忆的发生。
具体地,当已经由色粉供应辊550承载在凸部512上的色粉已经到达调整刮刀560时,承载在凸部512上的颗粒尺寸大于2μm的色粉(几乎所有的色粉)不能通过前缘560b和相对区域512a之间的间隙(2μm),并且不能到达与光导体20相对的显影位置(其碰撞前缘560b而弹回)。相反地,当关注承载在凹部515中的色粉时,由于凹部515的深度d(约8μm)大于正3σ值(约6.9μm),因此承载在凹部515中的色粉能够通过前缘560b和相对面512a之间的间隙(2μm)并且到达与光导体20相对的显影位置。由于此原因,更大量的色粉(具有体积平均颗粒尺寸的大部分色粉)承载在凹部515中,而不是凸部512中。从而,可以有效抑制前述显影记忆的发生。
图17是用于描述依据本实施例的显影设备51、52、53、54的效果的示意图。即,图17示出了在凸部512的十点平均粗糙度Rz小于负3σ值且距离g也小于负3σ值的情况下,在显影位置处承载在凸部512和凹部515(非凸部513)上的色粉的状态。如图17所示,在显影位置,几乎没有色粉承载在凸部512上,而不同尺寸的色粉颗粒承载在凹部515上。承载在光导体20上的潜像很大程度上用承载在凹部515上的色粉(包括承载在侧部514的显影剂)来显影,并且因此可以更有效地抑制显影记忆的发生。
显影设备制造方法
下面,将参考图18A到20给出关于显影设备制造方法的描述。图18A到18E是示出了显影辊510在其制造期间变化状态的示意图。图19是用于描述显影辊510的轧制过程的说明图。图20是用于描述黄色显影剂设备54的组装方法的流程图。应该注意在显影设备的制造方法中,首先制造上述壳体540、支架526、显影辊510、色粉供应辊550、调整刮刀560等。然后,通过将这些组件组装在一起来制造显影设备。现在,在这些组件的制造方法中,首选描述用于制造显影辊510的方法,之后描述用于组装显影设备的方法。在下面的描述中,在黑色显影设备51、品红色显影设备52、青色显影设备53、和黄色显影设备54中使用黄色显影设备54作为示例。
用于制造显影辊510的方法
参考图18A到图19描述制造显影辊510的方法。
首先,如图18A所示,准备用作显影辊510的基本组件的管(pipe)组件600。该管组件600的壁厚度是0.5到3mm。然后,如图18B所示,沿管组件600的纵向在两端形成凸缘压入配合(press-fitting)部分602。通过切割过程形成凸缘压入配合部分602。下面,如图18C所示,凸缘604插入凸缘压入配合部分602。为了可靠地将凸缘604固定到管组件600,也可以在压入配合凸缘604之后将凸缘604粘合或焊接到管组件600。接着,如图18D所示,对管组件600的插入凸缘604的表面进行无心研磨。在整个表面上进行无心研磨,并且在无心研磨后表面的十点平均粗糙度Rz等于或小于1.0μm。接着,如图18E所示,其中插入了凸缘604的管组件600经过轧制处理。在本实施例中,利用两个圆模(round die)650、652进行称为贯穿进给(through-feed)轧制过程(也称为“连续轧制”)。
即,如图19所示,两个圆模650、652设置为将作为工件的管组件600夹在中间,在以预定压力(该压力的方向在图19中用参考符号P表示)压向管组件600的同时以相同方向旋转(见图19)。在贯穿进给轧制中,由于圆模650、652的旋转,在与圆模650、652的旋转方向相反的方向旋转时(图19),管组件600以图19中参考符号H所示的方向移动。用于形成槽680的凸部650a和652a分别提供在圆模650和652的表面上。凸部650a和652a将管组件600变形以在管组件600上形成槽680(这里,槽680对应于第一槽部516和第二槽部518)。
在轧制过程完成后,在中央表面510a的表面上执行镀层。在该实施例中,执行Ni-P非电镀。但是,不限于此,也可以采用例如硬铬镀或电镀。
以这种方式制造的显影辊510的凸部512和凹部515是粗糙的,并且凸部512的十点平均粗糙Rz和凹部515的十点平均粗糙度Rz分别约为0.3μm和约为0.7μm。注意凸部512和凹部515是粗糙的,因为凸部512和凹部515在无心研磨或轧制过程被刮擦(形成小槽)。在轧制过程中,因为圆模650和652的凸部650a和652a是粗糙的,由凸部650a和652a形成的凸部512和凹部515也是粗糙的。
组装黄色显影设备54的方法
参考图20描述黄显影设备54的组装方法。
首先,准备上述壳体540、支架526、显影辊510、调整刮刀560、刮刀支撑组件564等组件(步骤S2)。
接着,由于调整刮刀560和刮刀支撑组件564通过螺钉固定到支架526的调整刮刀支撑部526c上,所以调整刮刀560和刮刀支撑组件564固定到支架526上(步骤S4)。应该注意在步骤S4之前,前述端部密封件574连接到调整刮刀560上。
接着,显影辊510连接到已经固定有调整刮刀560和刮刀支撑组件564的支架526上(步骤S6)。此时,显影辊510连接到支架526从而调整刮刀560沿显影辊510的旋转轴方向从一端到另一端连接到显影辊510。在该步骤S6之前,前述上密封件520连接到支架526。
然后,已经连接了显影辊510、调整刮刀560等的支架526通过壳体密封件546连接到壳体540上(步骤S8),从而完成黄色显影设备54的组装。应该注意在该步骤S8之前,前述色粉供应辊550连接到壳体540。
其它实施例
通过前述实施例的方式描述了依据本发明的显影设备等,但本发明前述实施例仅是为了说明本发明,而不是要限制本发明。在不背离本发明要旨的情况下,本发明当然可以改变和改进,其等价物也包含在内。
在前述实施例中,中间转印型全色激光束打印机被描述为图像形成装置的示例,但是本发明也可以应用到各种其它类型的图像形成装置中,诸如非中间转印型的全色激光束打印机、黑白激光束打印机、复印机和传真机。
而且,光导体不限于通过在中空圆筒导体基体上提供光导层而配置的所谓的光敏辊,也可以是通过在带状导体基体上提供光导层而配置的所谓的感光带。
而且,显影辊510的凸部512和非凸部513(包括侧部514和凹部515)的形状不限于上述形状。
而且在上述实施例中,作为能够在凸部覆盖率小于凹部覆盖率的状态下通过显影辊510显影潜像的示例,描述了一种通过调整刮刀560调整色粉的量以使得凸部覆盖率小于凹部覆盖率的方法(示例)。作为这种方法的示例,描述了一种方法,其中调整刮刀560设置为使调整刮刀560的前缘560b面对显影辊510在旋转方向的上游侧,而且通过将前缘560b面对旋转显影辊510的凸部512的状态下的、从前缘560b到凸部512的距离g设置为小于色粉体积平均颗粒尺寸的值,使承载在凸部512的色粉的一部分被调整刮刀560碰撞和回弹。但是,本发明并不限于该方法。
例如,承载在显影辊510上的色粉的量可以被调整刮刀560调整,其中调整刮刀560的接触部分560a变成粗糙的(在处理中)。以这种方式,在变粗糙的接触部分560a中的突起部分弹去一部分承载在凸部512上的色粉,可使得凸部覆盖率小于凹部覆盖率。
而且,在依据本实施例的调整刮刀560上,接触部分560a位于和前缘560b分离开的位置。也就是,采用了其中前缘560b不与显影辊510接触的结构。但是,对此没有限制,前缘560b可以接触显影辊510(在这种情况下,通过调整刮刀560调整的方式将是通过刮刀的前缘调整,并且在前缘560b面对旋转显影辊510的凸部512的情况下从前缘560b到凸部512的距离g为0)。
在调整刮刀560的调整方式是通过其前缘调整的情况下,存在一种风险,即在调整刮刀560调整承载在显影辊510上的色粉的量时,前缘560b将进入非凸部513(槽部)并且和非凸部513的侧部514碰撞,并且被撞碎。相反,在接触部560b位于与前缘560b分离开的位置的情况下,这个问题将不会发生。因此,在这点上,上述实旋例是优选的。
而且,依据上述实施例用于打印机10中的色粉具有上述段1)到4)所述的属性。但是,不限于此。具有这些属性不是必要的。
在色粉具有这些属性的情况下,如上所述,趋向于容易在使用这种色粉的打印机10中发生显影记忆。相应地,在这种情况下,本发明的效果是更有效地展现出抑制显影记忆的发生和适当防止最终获得的图像的图像质量劣化。对于此点,上述实施例是更优选的。
而且在上述实施例中,采用其中正3σ值小于凹部515的深度d的配置。但是,不限于此。例如,正3σ值可以大于凹部515的深度d。
在上述实施例中,显影辊510可以旋转。打印机10具有调整刮刀560,其通过与显影辊510的表面接触来调整承载在该表面上的色粉的量,调整刮刀560设置为使得其纵向沿显影辊510的旋转轴方向延伸,并且在侧向和厚度方向上的前缘560b面对显影辊510的旋转方向上的上游侧。此外,在前缘560b面对凸部512的情况下,从前缘560b到凸部512的距离g(图9)小于从色粉的体积平均颗粒尺寸Ave减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差σ的3倍而获得的值(负3σ值)。但是,不限于此。例如,距离g可大于负3σ值。
应该注意几乎所有的色粉(99%的色粉)的颗粒尺寸大于负3σ值(约2.3μm),并且在距离g小于负3σ值的情况下,在通过调整刮刀560调整以后,将几乎没有色粉承载在凸部512。因此,有助于利用承载在凹部515的色粉显影,并可以更有效地抑制显影记忆的发生。对于此点,上述实施例是更优选的。
而且,在上述实施例中,采用其中承载色粉的凸部512和凹部515在显影辊510上规则排列的配置,并且凹部515的十点平均粗糙度Rz(约0.7μm)大于凸部512的十点平均粗糙度Rz(约0.3μm)。但是,不限于此。例如,凹部515的十点平均粗糙度Rz可以小于凸部512的十点平均粗糙度Rz。
在凹部515的十点平均粗糙度Rz大于凸部512的十点平均粗糙度Rz的情况下,作为接触凹部515的色粉滚压的结果,色粉的电荷量增加,这使色粉容易留在凹部515中。结果,刚通过显影位置的凹部515和光导体20之间的放电受到抑制。对于此点,上述实施例是更优选的。
此外,凹部515是具有相对于显影辊510的圆周方向的不同倾角的两种类型的槽部(即,第一槽部516和第二槽部518)的底部,并且两种类型的螺旋槽部相互交叉以形成栅格图案。凸部512是由两种类型的螺旋槽部围绕起来的正方形顶面,并且正方形顶面的两个对角线之一沿显影辊510的圆周方向延伸。但是,不限于此。例如,凸部512可以是偏菱形顶面或圆形顶面等。
图像形成装置的配置,等等
下面,参考附图描述作为本发明实施例示例的图像形成系统。
图21是示出了图像形成系统的外部配置的说明图。图像形成系统700具有计算机702、显示设备704、打印机706、输入设备708、和读取设备710。在该实施例中,计算机702容纳在小型的塔形壳体中,但是不限于此。例如,CRT(阴极射线管)、等离子体显示器或液晶显示器设备通常用作显示设备704,但是不限于此。上面所述的打印机用作打印机706。在该实施例中,输入设备708是键盘708A和鼠标708B,但是不限于此。在该实施例中,软盘驱动设备710A和CD-ROM驱动设备710B用作读取设备710,但是读取设备710不限于此,它也可以是例如MO(磁光)盘驱动设备或DVD(数字多功能盘)。
图22是示出了图21中图像形成系统的配置的方框图。诸如RAM的内部存储器802设置在容纳了计算机702的外壳中,并且此外提供诸如硬盘驱动单元804的外部存储器。
在上面的说明中,给出其中图像形成系统是通过将打印机706连接到计算机702、显示设备704、输入设备708和读取设备710上的示例,但是不限于此。例如,图像形成系统也由计算机702和打印机706构成,并且图像形成系统不必需具有显示设备704、输入设备708和读取设备704中每一个。
例如打印机706也可以具有计算机702、显示设备704、输入设备708和读取设备710的一些功能或机构。例如,打印机706可以构成为具有用于执行图像处理的图像处理部分、用于执行各种类型显示的显示部分、和记录介质安装/拆卸部分,存储通过数字摄像机等捕获的图像数据的记录介质通过该部分插入和取出。
作为整体系统,如此实现的图像形成系统比传统系统优秀。
尽管已经详细描述了本发明的优选实施例,应该理解在不背离本发明精神和范围的情况下,其中可以进行不同的改变、替代和变化,本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (21)
1、一种显影设备,包括:
色粉承载组件,包括用于承载色粉的规则排列的凸部和凹部,并使用承载在凸部和凹部上的色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影,
其中,在与凸部接触的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于与凹部接触的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率的状态下对潜像进行显影。
2、如权利要求1所述的显影设备,包括:
调整组件,用于调整承载在凸部和凹部上的色粉的量,
其中,在调整元件已经调整色粉的量使得凸部覆盖率小于凹部覆盖率之后,在凸部覆盖率小于凹部覆盖率的状态下,色粉承载组件对潜像进行显影。
3、如权利要求2所述的显影设备,
其中,色粉承载组件是可旋转的色粉承载辊,该色粉承载辊包括用于承载色粉的凸部和凹部,其中色粉的体积平均颗粒尺寸小于凹部相对于凸部的深度,
调整组件是通过在接触部分与色粉承载辊接触以使调整组件的纵向沿色粉承载辊的旋转轴方向延伸从而来调整承载在凸部和凹部上的色粉的量的调整刮刀,并且放置该调整组件,以使在横向和厚度方向上的调整刮刀的前缘面对色粉承载组件在旋转方向上的上游侧,和
在前缘面对凸部和凹部之中的凸部的情况下从前缘到凸部的距离小于色粉的体积平均颗粒尺寸。
4、一种图像形成装置,包括:
用于承载潜像的图像承载组件;以及
具有色粉承载组件的显影设备,该色粉承载组件包括规则排列的用于承载色粉的凸部和凹部,该色粉承载组件使用承载在凸部和凹部上的色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影,该色粉承载组件在与凸部接触的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于与凹部接触的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率的状态下对潜像进行显影。
5、一种图像形成系统,包括:
计算机;以及
能够与计算机连接的图像形成装置,该图像形成装置包括用于承载潜像的图像承载组件和具有色粉承载组件的显影设备,该色粉承载组件包括规则排列的用于承载色粉的凸部和凹部,该色粉承载组件使用承载在凸部和凹部上的色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影,该色粉承载组件在与凸部接触的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于与凹部接触的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率的状态下对潜像进行显影。
6、一种显影方法,包括:
调整承载在规则排列的凸部和凹部上的色粉的量,使得与凸部接触的色粉覆盖凸部的凸部覆盖率小于与凹部接触的色粉覆盖凹部的凹部覆盖率,其中凸部和凹部设置在色粉承载组件中;以及
在凸部覆盖率小于凹部覆盖率的状态下,使用承载在凸部和凹部上的色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影。
7、一种显影设备,包括:
可旋转的色粉承载辊,包括规则排列的凸部和凹部,并承载体积平均颗粒尺寸比凹部相对于凸部的深度小的色粉,该色粉承载辊使用承载在色粉承载辊上的色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影;以及
调整刮刀,用于通过在接触部分与色粉承载辊接触以使调整刮刀的纵向沿色粉承载辊的旋转轴方向延伸,来调整承载在色粉承载辊上的色粉的量,并且调整刮刀被放置为使调整刮刀在横向和厚度方向上的前缘面对色粉承载辊在旋转方向上的上游侧,
其中,在前缘面对凸部和凹部之中的凸部的情况下从前缘到凸部的距离小于色粉的体积平均颗粒尺寸。
8、如权利要求7所述的显影设备,
其中,接触部分位于与前缘分离开的位置。
9、如权利要求7所述的显影设备,
其中,该距离小于通过从体积平均颗粒尺寸中减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差的3倍而获得的值。
10、如权利要求7所述的显影设备,
其中,通过向体积平均颗粒尺寸加上色粉颗粒尺寸分布的标准偏差的3倍而获得的值小于凹部的深度。
11、如权利要求7所述的显影设备,
其中,凸部和凹部形成在色粉承载辊中,以使凹部的深度在色粉承载辊中设置的所有凹部之中是统一的。
12、如权利要求7所述的显影设备,
其中,凸部具有平坦顶面。
13、一种图像形成装置,包括:
用于承载潜像的图像承载组件;
显影设备,具有可旋转的色粉承载辊以及调整刮刀,该色粉承载辊包括规则排列的凸部和凹部,并承载体积平均颗粒尺寸比凹部相对于凸部的深度小的色粉,色粉承载辊使用承载在色粉承载辊上的色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影,该调整刮刀通过在接触部分接触色粉承载辊以使调整刮刀的纵向沿色粉承载辊的旋转轴方向延伸,来调整承载在色粉承载辊上的色粉的量,调整刮刀被放置为使得包括接触部分的接触面的调整刮刀在横向上的前缘面对色粉承载辊在旋转方向上的上游侧,
其中,在前缘面对凸部和凹部中的凸部的情况下从前缘到凸部的距离小于体积平均颗粒尺寸。
14、一种图像形成系统,包括:
计算机;以及
能够与计算机连接的图像形成装置,所述图像形成装置包括用于承载潜像的图像承载组件和具有可旋转的色粉承载辊和调整刮刀的显影设备,该色粉承载辊包括规则排列的凸部和凹部,该色粉承载辊承载体积平均颗粒尺寸比凹部相对于凸部的深度小的色粉,该色粉承载辊使用承载在色粉承载辊上的色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影,该调整刮刀通过在接触部分接触色粉承载辊以使调整刮刀的纵向沿色粉承载辊的旋转轴方向延伸,来调整承载在色粉承载辊上的色粉的量,调整刮刀被放置为使得包括接触部分的接触面的调整刮刀在横向上的前缘面对色粉承载辊在旋转方向上的上游侧,其中,在前缘面对凸部和凹部之中的凸部的情况下从前缘到凸部的距离小于体积平均颗粒尺寸。
15、一种显影设备,包括:
色粉承载组件,在其表面上承载色粉并且使用色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影,
其中,色粉承载组件包括规则排列在所述表面上的凸部,凸部的十点平均粗糙度小于通过从色粉的体积平均颗粒尺寸中减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差的3倍而获得的值。
16、如权利要求15所述的显影设备,
其中,色粉承载组件是可旋转的,
调整组件设置为通过接触色粉承载组件的表面来调整承载在该表面上的色粉的量,其中放置调整组件,使得调整组件的纵向沿色粉承载组件的旋转轴方向延伸,并且调整组件在横向和厚度方向上的前缘面对色粉承载组件在旋转方向上的上游侧,以及
在前缘面对凸部的情况下前缘和凸部之间的距离小于从色粉的体积平均颗粒尺寸中减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差的3倍而获得的值。
17、如权利要求15所述的显影设备,
其中,承载色粉的凸部和凹部规则排列在色粉承载组件的表面上,以及
凹部的十点平均粗糙度大于凸部的十点平均粗糙度。
18、如权利要求17所述的显影设备,
其中,凹部是相对于色粉承载组件的圆周方向具有不同倾角的两种类型的螺旋槽部的底部,
两种类型的螺旋槽部相互交叉以形成栅格图案,
凸部是由两种类型的螺旋槽部围绕的正方形顶面,以及
正方形顶面的两个对角线之一沿圆周方向延伸。
19、一种色粉承载组件,包括:
表面,其承载用于对承载在图像承载组件上的潜像进行显影的色粉;以及
规则排列在该表面上的凸部,该凸部的十点平均粗糙度小于从色粉的体积平均颗粒尺寸中减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差的3倍而获得的值。
20、一种图像形成装置,包括:
用于承载潜像的图像承载组件;以及
具有色粉承载组件的显影设备,该色粉承载组件在其表面上承载色粉,并使用色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影,该色粉承载组件包括规则排列在其表面上的凸部,并且凸部的十点平均粗糙度小于从色粉的体积平均颗粒尺寸中减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差的3倍而获得的值。
21、一种图像形成系统,包括:
计算机;以及
能够与计算机连接的图像形成装置,所述图像形成装置包括承载潜像的图像承载组件和具有色粉承载组件的显影设备,该色粉承载组件在其表面上承载色粉,并使用色粉对承载在图像承载组件上的潜像进行显影,该色粉承载组件包括规则排列在其表面上的凸部,并且凸部的十点平均粗糙度小于从色粉的体积平均颗粒尺寸中减去色粉颗粒尺寸分布的标准偏差的3倍而获得的值。
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