CN101592899B - 成像设备 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，包括用于承载静电潜像的图像承载构件；可旋转的显影剂载运构件，与所述图像承载构件相对设置，用于将包括调色剂和载体的显影剂载运到所述显影剂载运构件与所述图像承载构件相对的位置；用于调节承载于所述显影剂载运构件上的显影剂数量的调节构件；用于使所述显影剂载运构件旋转的驱动装置；控制器，用于控制所述驱动装置以在成像结束时执行多个连续操作，每个所述连续操作包括使所述显影剂载运构件的旋转速度加快和使该显影剂载运构件在加速之后减速。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及成像设备，例如，电子照相复印机、电子照相打印机等。本发明还涉及可用于成像设备(例如上述设备)的显影设备。

背景技术

电子照相成像设备在其图像承载构件上形成静电潜像，并且利用其显影设备将所述静电潜像显影成可见图像，即由调色剂形成的图像。已经提出使用由单组分构成的显影剂的干式显影设备，以及使用由双组分构成的显影剂的干式显影设备。另外，它们中的一部分已经投入使用。在下文中，前者称作单组分显影设备，而后者称作双组分显影设备。

从调色剂带电的可靠性以及调色剂耐用性来看，使用双组分显影剂，更具体地由调色剂和有助于使调色剂带电的磁性载体构成的显影剂的显影设备优于使用单组分显影剂的显影设备。因此，使用双组分显影剂的显影设备广泛用作成像设备的显影设备，所述成像设备在耐久性和图像质量方面的要求明显高于普通成像设备。为了确保显影设备在使图像承载构件上的潜像显影方面的性能稳定，必须确保放置在显影设备的显影套筒，即置于显影剂承载构件上的层中的显影剂的数量(预定数量)稳定性。因此，显影设备设置有显影刮片，其是用于控制允许显影剂以层状保持在显影套筒外周表面上的数量(预定数量)的构件。根据感光鼓(其是成像设备的潜像承载构件)的旋转方向，显影刮片布置在显影位置(感光鼓和显影套筒之间距离最短的位置)的上游侧。然而，如上所述构造的显影设备产生下列问题，当显影设备中的显影剂处于某一情况时，已经与载体颗粒分离的调色剂粒子47(图8)很可能结块和粘附到显影刮片(显影剂调节构件)上。如果调色剂颗粒结块成调色剂颗粒块46并且粘附到显影刮片(图7和8)上的话，允许显影剂保持在显影套筒(显影剂承载构件)上的数量变得不稳定，有时导致形成密度不正常的图像。

尤其，当显影剂中调色剂的重量比增大时，非磁性调色剂与磁性载体的比例增大，从而对磁性载体来说不可能留住所有非磁性调色剂。换句话说，显影剂增加了所谓自由调色剂的数量。另外，当显影设备用于显影的持续时间增加时，调色剂减少了位于每个调色剂颗粒表面上的外部添加剂的数量；变劣的调色剂增加。

因此，已经提出了用于解决上述问题的各种解决方案。日本公开专利申请平09-106179中公开了一种解决方案。根据该方案，使显影剂调节构件进行微观振动以防止调色剂在显影刮片上结块。日本公开专利申请平05-346731中公开了另一解决方案，其涉及使用双组分显影剂的成像设备。根据该专利申请，为了在完成潜像显影之后回收在显影套筒的面向感光鼓的部分上的显影剂，显影设备的结构设置成在不形成图像时，显影套筒沿与其进行潜像显影的旋转方向相反的方向旋转。

然而，日本公开专利申请平09-106179中公开的结构布置需要专用于使显影剂调节构件进行微观振动的电源。因此，增加了显影设备的部件数量，从而增加了显影设备的成本。另外，日本公开专利申请平05-346731中公开的结构布置仅用于将显影套筒上的显影剂回收到显影装置本身中，从而不能令人满意地防止调色剂在显影刮片上结块。

发明内容

因此，本发明的首要目的是提供一种成像设备，该成像设备：使用双组分显影剂，更具体地，由磁性载体和非磁性调色剂构成的显影剂；结构简单；但是不会输出有缺陷图像，该图像的缺陷归因于由于调色剂颗粒结块产生的调色剂颗粒块粘附到用于调节位于显影剂承载构件外周表面上的调色剂层厚度的调节构件上。

根据本发明的一个方面，提供了一种成像设备，其包括：用于承载静电潜像的图像承载构件；可旋转的显影剂载运构件，与所述图像承载构件相对设置，用于将包括调色剂和载体的显影剂载运到所述显影剂载运构件与所述图像承载构件相对的位置；用于调节承载于所述显影剂载运构件上的显影剂数量的调节构件；用于使所述显影剂载运构件旋转的驱动装置；控制器，用于控制所述驱动装置以在成像结束时执行多个连续操作，每个所述连续操作包括使所述显影剂载运构件的旋转速度加快和使所述显影剂载运构件在加速之后减速。

在结合附图考虑本发明的下列优选实施例的情况下，本发明的这些及其他目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是本发明第一优选实施例中的成像设备的示意性剖视图。

图2是显示调色剂密度、结块率以及所形成的图像产生不正常白色纵向条纹的频率之间关系的图表。

图3是显示制得图像(复印件)的累计数量和调色剂结块率之间关系的图表。

图4是显影装置的示意性剖视图。

图5是显影装置驱动机构的示意性俯视图。

图6是描述显影套筒的间歇式微秒驱动的示意图。

图7是调色剂在显影刮片上结块之后，显影装置的示意性剖视图。

图8是描述自由调色剂颗粒结块的示意图。

图9是成像设备在间歇式微秒驱动显影套筒的模式下运转的流程图。

图10是用于间歇式微秒驱动显影套筒的机构的框图。

具体实施方式

(实施例1)

[成像设备的整体结构]

参见图1，这个实施例中的成像设备具有四个成像部分Pa、Pb、Pc和Pd，它们以串列方式沿直线布置。成像部分Pa、Pb、Pc和Pd在结构上大致相同。因此，将参考成像部分Pa描述它们的结构。

成像部分Pa设置有感光鼓1a(图像承载构件)。沿感光鼓1a的旋转方向(箭头标记所示)按所列顺序，它还设置有电晕(corona-based)充电装置2a、曝光设备3a(曝光装置)、显影设备4a(显影装置)、转印辊53a(转印装置)和清洁刮片6a(清洁装置)，所述清洁刮片与感光鼓1a的外周表面邻近布置。

由成像部分Pa、Pb、Pc、Pd形成的四个调色剂图像呈层状转印到中间转印带51上，随后，通过二次转印辊57(转印装置)一起转印到一张记录介质P上。定影设备7(定影装置)沿记录介质P的输送方向紧靠二次转印辊57的下游侧定位。

[感光鼓(图像承载构件)]

本(第一)实施例中的成像设备设置有感光鼓1(图像承载构件)，其为可旋转滚筒形式的电子照相感光构件。感光鼓1设置有由OPC(有机感光半导体)形成的感光层，其默认极性为负。感光鼓1的直径为84毫米，并且沿箭头标记所示方向以300毫米/秒的处理速度(圆周速度)围绕其轴线(未显示)旋转。感光鼓1由导电基底和三个功能层(更具体地，底层、电荷生成层和电荷转移层)构成。所述基底为鼓形式。三个功能层以所列顺序呈层状包覆在基底的外周表面上。底层用于抑制光学干涉，以及防止上层与基底分开。在三个功能层中，电荷生成层和电荷转移层构成感光层。

[2]充电设备

图1所示成像设备具有作为充电装置的充电辊2(a-d)。它还具有用于给充电辊2施加电压的电压施加装置(未显示)。充电辊2是使感光鼓1的外周表面均匀带电的构件，以便预先设置位于预定区域内的整个部分的极性和电势水平。在这个实施例中，控制电压施加装置以使感光鼓1的外周表面均匀充电至600V。

[3]曝光设备(信息写入装置)

图1所示成像设备设置有曝光设备3(a-d)，其是用于在带电的感光鼓1上形成静电潜像的信息写入装置。本实施例中的每个曝光设备3是使用半导体激光器的激光束扫描器。曝光设备3发出激光束，同时利用从图像读取设备(未显示)等发送至成像设备主组件的成像信号调制所述激光束。更具体地，激光束以扫描处于曝光位置的感光鼓1的外周表面的方式移动，其中，所述感光鼓已经带电并且正在旋转。因此，感光鼓1的外周表面的均匀带电区域的多个点的电势降低。因此，静电潜像(反映要形成图像的上述信息)形成在感光鼓1的外周表面上。

[4]显影设备

作为显影手段的显影设备(装置)4(a-d)通过给静电潜像提供显影剂(调色剂)使感光鼓1上的静电潜像显影成可见图像(调色剂图像)。本实施例中的显影设备4是所谓的磁刷型。也就是说，它使用双组分磁性显影剂。成像设备的结构设置成使多个(四个)静电潜像可以利用颜色不同的多个(四个)单色调色剂一对一地显影。接下来，参见图4，更详细地描述这个实施例中的显影设备4。

显影装置容器40M具有显影腔49，其中储存和搅拌显影剂。每个显影设备4设置有显影套筒45M(显影剂承载构件)，其在显影腔49的开口处定位。显影腔49中的双组分显影剂是调色剂和磁性载体的混合物，并且由一对显影剂搅动构件42和43搅拌。在这个实施例中，显影设备所用磁性载体的电阻为大致10¹³Ωcm，颗粒直径为大致40μm。调色剂通过调色剂和磁性载体之间的摩擦带负电。在这个实施例中，显影设备所用调色剂借助于外部添加剂和/或通过控制调色剂颗粒形状来调节粘结性；所述粘结性调节至40度左右。人们已知，如果调色剂的粘结性非常低，则容易滑移，从而可能使成像设备形成在图像形成后仿佛喷洒有调色剂的有缺陷图像，仿佛覆盖有圆点花纹(可归因于对图像承载构件进行的分离性静电释放，或类似放电)的有缺陷图像，具有不正常径向条纹的有缺陷图像。另一方面，如果调色剂的粘结性非常高，也会产生问题：例如，在输送过程中产生问题，或者可能使成像设备形成缺少中心部分(仿佛被虫蛀蚀等)的图像。

作为显影剂承载构件的显影套筒45M与感光鼓1平行定位，其方式是使显影套筒45M的外周表面和感光鼓1的外周表面之间的最短距离(S-D间隙)为350μm。感光鼓1和显影套筒45M之间距离最短的区域是显影部分。显影套筒45M沿这样的方向旋转，使得其外周表面沿与感光鼓1的外周表面的移动方向相同的方向运动。也就是说，显影套筒45M沿由箭头标记C表示的方向旋转，而感光鼓1沿由箭头标记A表示的方向旋转。

显影装置容器40M中的一部分双组分显影剂通过布置在显影套筒40M内的磁力辊41的磁力以层状(磁性刷层)粘附并保持在显影套筒45M外周表面上。因此，当显影套筒45M旋转时，位于显影套筒45M的外周表面上的双组分显影剂与显影套筒45M的外周表面一起运动。当显影套筒45M旋转时，磁性刷层由显影剂涂覆刮片44平整成具有预定厚度的薄且均匀的显影剂层。当显影套筒45M进一步旋转时，显影剂薄层与感光鼓1的外周表面接触，并且在其移动通过显影部分时与感光鼓1的外周表面摩擦。

未显示的电源给显影套筒45M施加显影偏压，同时通过CPU 100(控制装置)对所述显影偏压进行控制。在本实施例中，在正常成像操作期间施加的显影偏压如此设定，即，使得其直流分量Vdc为-450V，交流分量为1.8kVpp(它是消隐脉冲，频率为12kHz)。“消隐脉冲(blank pulse)”是这样的脉冲，每个周期由交流和直流电压共同施加的时间段和只施加直流电压的时间段(消隐时间段)组成。当显影偏压施加给显影套筒45M时，感光鼓1上的静电潜像显影成由调色剂形成的可见图像(调色剂图像)。在本实施例的情况下，调色剂粘附到感光鼓1的曝光点(由激光束照射的点)上；也就是说，静电潜像逆显影。

概括来说，当显影套筒45M旋转时，上述显影设备4的显影装置容器40M中的显影剂在显影套筒45M的外周表面上涂覆成薄层，并且被输送给显影部分，其中，位于显影套筒45M的外周表面上的显影剂中的调色剂通过由显影偏压产生的电场粘附到位于感光鼓1上的静电潜像的选定(曝光)点上，所述显影偏压通过显影偏压施加电源施加给显影套筒45M。

粘附到感光鼓1上的调色剂具有-25μC/g的电荷量。

显影剂中不用于显影的部分通过磁力辊41的磁极N1输送回显影装置容器40M，并且在其到达磁极N1和N2(两者极性相反)之间的中点之前由于自重落入显影装置容器40M中(由其回收)。

在本实施例中，为了保持显影装置容器40M(更具体地，显影腔49)中的双组分显影剂以使显影剂的调色剂密度大致保持在预定范围内，在与记录片材间隔之一对应的时间段内，在感光鼓1上形成参考调色剂图像(块)，并且显影对比度Vcont设定为预定值。也就是说，通过借助于例如光学调色剂密度传感器(未显示)检测块图像(参考调色剂图像)来检测显影装置容器40M内双组分显影剂的调色剂密度。如果确定调色剂密度低于上述正常范围，则提高调色剂密度比T/D的目标水平以增加从调色剂储槽(未显示的调色剂供应装置)提供给显影装置4的调色剂量。当给显影装置4提供新调色剂时，调色剂密度比T/D增加，继而减少显影装置4中调色剂的电荷量。因此，当给显影装置4提供新调色剂时，执行使调色剂密度相对于预定显影对比度Vcont保持恒定的控制。相反地，如果确定调色剂密度高于上述正常范围，则暂时停止调色剂向显影装置4的输送。这里，“显影对比度Vcont”是指感光鼓1的曝光区域在带电感光鼓1曝光以在感光鼓1上形成潜像之后的电势水平Vl与显影套筒45M的电势水平Vdc之差|Vdc-Vl|。就用于给显影设备提供调色剂的方法来说，给本实施例中的显影设备4提供由调色剂和磁性载体的混合物构成的显影剂，显影设备4中过量的旧显影剂部分通过设置在显影装置上的未示出的显影剂出口从显影装置缓缓流出。

接下来，将描述在本实施例中用于检测显影腔49中的双组分显影剂的调色剂密度比T/D(调色剂和磁性载体之比)的方法。在本实施例中，使用感应检测法检测调色剂密度比T/D。感应检测法通过检测表观磁导率(反映磁性载体和非磁性调色剂之间的混合比)来确定显影装置中显影剂的实际调色剂密度比。通过将检测到的调色剂密度比和参考值进行比较来确定提供给显影装置的调色剂量。在本实施例中，为了检测表观磁导率，显影装置设置有感应头48，其安装在显影装置的侧壁之一上，如图4所示。

成像设备的结构设置成将检测结果输入到未显示的E²ROM中。更具体地，如果检测到显影剂的表观磁导率大于参考值，这意味着特定体积的显影剂中的载体颗粒比率大于参考值；显影剂的调色剂密度减小。另一方面，如果检测信号在数值上小于参考值，也就是说，检测到显影剂的表观磁导率降低，这意味着预定体积的显影剂中的载体比率降低；显影剂的调色剂密度增大。感应检测法的问题在于，即使显影剂的调色剂密度不改变，传感器输出也会受到显影剂本身的表观密度变化的影响，从而不可能准确控制显影剂的调色剂密度。因此，在本实施例中，根据(1)显影剂由于其累积使用而产生的变化，(2)成像设备的操作条件，(3)生成图像的调色剂覆盖面积比，以及(4)调色剂的摩擦电荷量(预测控制)来补偿感应检测法检测到的调色剂密度，从而提高检测磁导率的精度。感应检测法不仅传感器本身的成本低廉，而且它不受空间问题影响，并且不会产生由调色剂散落造成的脏污问题。因此，感应检测法对成本低且尺寸小的成像设备来说是最合适的调色剂密度检测方法。

[5]转印装置

在本实施例中，初次转印辊53(a-d)作为转印装置使用。每个初次转印辊53(a-d)通过施加预定量的压力保持压靠在相应感光鼓1的外周表面上，其中，中间转印带51位于感光鼓和初次转印辊53之间，在感光鼓1的外周表面和中间转印带51之间形成压缩压合部。该压缩压合部起到转印部的作用。根据预定控制定时，记录介质P(纸材，透明薄膜等)从片材进给机构(未显示)输送至该转印部。

当记录介质P到达转印部时，它在正在旋转的感光鼓1和转印辊53之间传送，同时保持夹紧在两者之间。当记录介质P穿过转印部(压合部)时，转印偏压施加电源(未显示)给转印辊51施加正转印偏压(在本实施例中为+2kV)，其与带电调色剂的正常极性相反。因此，感光鼓1的外周表面上的调色剂图像成层状通过静电吸附且顺序地转印到中间转印带51(图像承载构件)上。中间转印带51通过多个辊悬挂支撑，并在其上张紧。中间转印带由导电薄膜(例如，聚碳酸酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂膜、聚偏氟乙烯(polyfluorovinylidene)树脂膜等)或绝缘树脂制成。本实施例中的中间转印带51由绝缘聚酰亚胺制成。就记录介质P的传送来说，记录介质P通过拾取辊81从记录介质进给盒8中拣出并输送给一对对齐辊82。当记录介质P到达这对对齐辊82时，这对对齐辊82通过记录介质P的前端暂时停止记录介质P，从而控制记录介质输送定时，使得中间转印带51上的图像在记录介质P的整个预定区域内转印到记录介质P上。

当记录介质P和四层单色调色剂图像(颜色不同)通过位于二次转印辊57和中间转印带51之间的压合部传送时，四个调色剂图像通过二次转印辊57一起转印到记录介质P上。用于清洁中间转印带51的清洁设备55(清洁装置)放置成与中间转印带51接触以去除中间转印带51上的转印残余调色剂。中间转印带51的已清洁部分用于下一次成像循环；中间转印带51重复用于成像操作。

[6]定影装置

在调色剂图像通过二次转印辊57转印到记录介质P上之后，记录介质P与中间转印带51分离，如同它从中间转印带51上剥离一样。随后，记录介质P被传送给定影设备7，其由定影辊71和加压辊72构成。随后，记录介质P穿过定影设备7被传送。当记录介质P穿过由定影辊71和加压辊72形成的压合部78时，记录介质P和位于其上的调色剂图像被加热和加压。因此，调色剂图像被定影到记录介质P的表面上。此后，记录介质P作为打印件(复印件)输出。为了方便记录介质P与定影辊71的分离，定影装置7设置有用分离油(例如，硅油)涂覆定影辊71表面的机构。因此，油粘附到(转印到)记录介质P上。在调色剂图像被定影到记录介质P上之后，将记录介质P排放到传送托盘(未显示)中。当成像设备处于在记录介质P的双面上自动形成图像的模式时，记录介质P通过记录介质翻转路径(未显示)输送，随后，重复上述成像顺序以在记录介质背面上形成图像。

[间歇式微秒驱动模式]

接下来，将描述作为本发明特征的操作模式。在下文，这种操作模式可以称作″间歇式微秒驱动模式″。当成像设备以这种模式运转时，显影套筒旋转的持续时间和/或次数根据被检测调色剂密度比T/D(调色剂相对于显影剂的重量比)而变化。

参见图5，图5是显影装置驱动部分的俯视图，显影套筒45M的轴装配有齿轮501，用于驱动显影装置的机械力通过所述齿轮传递给显影装置。显影装置驱动齿轮501与齿轮502啮合，设备主组件设置有所述齿轮502以驱动显影装置(显影套筒45M)。齿轮502牢固地附接到显影装置驱动马达503的轴上。它将显影装置驱动马达503的驱动力传递给显影装置(齿轮501)。马达503是步进马达，其可以迅速地响应于开或关信号。

当成像设备处于正常成像模式时，显影装置驱动马达503沿由箭头标记指示的方向以预定速度被驱动。然而，它设计成使其可以在成像设备不形成图像时以所谓的间歇式微秒驱动模式运转。体现本发明特征的间歇式微秒驱动模式是这样的模式，其中，在不形成图像时，间歇地停止显影套筒45M的旋转两次或更多次。更具体地，间歇式微秒驱动模式是这样的运转模式，其中，显影套筒45M被驱动的速度在第一和第二速度之间切换两次或更多次。第二旋转速度可以不是0；显影套筒45M无需停止。也就是说，CPU以这样的方式控制显影装置驱动马达503，使得显影套筒增大和减小旋转速度的顺序以预定间隔重复两次或更多次。这里，显影套筒增大和减小旋转速度的顺序是指从显影套筒开始增大旋转速度时开始，在显影套筒减速结束时终止的顺序。该顺序重复两次或更多次。CPU控制成像设备，使得每个成像部分在两个任务之间的间隔期内以这种模式运转。更具体地，参见图6，当一个成像任务一结束时(当给定任务中显影设备的最终显影操作一结束时)，显影装置驱动马达沿与其正常成像操作时旋转方向相同的方向旋转500毫秒。随后，马达保持静止500毫秒。500毫秒旋转时间段和500毫秒静止时间段的组合构成单个顺序。该顺序连续地重复两次或更多次。也就是说，在本实施例中，当在给定成像任务中显影设备的最终显影操作结束时，每个成像部分中的显影套筒进行旋转速度增大，随后旋转速度减小的操作两次或更多次，同时使显影套筒沿与其在成像操作中旋转方向相同的方向旋转。以微秒间歇地驱动显影套筒两次或更多次可以连续振动结块的调色剂颗粒，可以有效打散结块的调色剂颗粒。尽管在本实施例中以间歇式微秒驱动模式驱动显影套筒的方向与在正常成像操作期间驱动显影套筒的方向相同，但是它也可以与正常方向相反。然而，与显影设备构造成使显影套筒在间歇式微秒驱动模式下的驱动方向和正常方向相反相比，显影设备(成像设备)构造成使显影套筒在间歇式微秒驱动模式期间的驱动方向和正常方向相同可以更有效地打散结块的调色剂颗粒，因为除了上述效果外，后者还具有使松散的调色剂颗粒与在刮片背面上结块的调色剂颗粒相碰撞的效果。

接下来，参见图6，描述本实施例中成像设备的成像顺序。首先，感光鼓开始旋转。紧接着，使用充电装置给感光鼓充电，使得感光鼓的表面电势达到预定水平。随后，给显影套筒施加直流电压，大致同时，显影套筒开始旋转并且开始给显影套筒施加交流偏压，从而使感光鼓上的静电潜像显影成调色剂图像。在感光鼓上完成调色剂图像的形成之后，切断交流电压。随后，显影套筒以500毫秒的间隔间歇地旋转500毫秒，从而使调色剂块(其中，调色剂颗粒即将结块)破碎，或者使其释放出调色剂颗粒。保持切断显影偏压的交流电压，同时间歇驱动显影套筒的原因是防止调色剂粘附到感光鼓上。另外，保持直流电压接通的原因是防止载体粘结。在成像设备以间歇式微秒驱动模式运转完成之后，用于显影的直流偏压被切断，随后，充电偏压被切断。最后，感光鼓的旋转停止以结束成像操作。图10是本实施例中的间歇式微秒驱动模式的框图。起到显影套筒驱动控制装置作用的CPU以预定定时使成像设备在间歇式微秒驱动模式下运转，从而通过显影装置驱动马达503控制显影套筒的驱动。

表1显示了在间歇式微秒驱动模式下显影套筒驱动速度的切换次数之间的关系，其中，成像设备运转以提供预定数量(在本实施例中为250)的连续形成图像(复印件)。在本实施例中，根据调色剂密度比(T/D)确定在间歇式微秒驱动模式下显影套筒驱动速度切换的次数。更具体地，当调色剂密度比(T/D)增大时，在间歇式微秒驱动模式下显影套筒驱动速度切换的次数，或者在间歇式微秒驱动模式下成像设备运转的持续时间增加。

如上所述控制成像设备的原因如下：调色剂密度比T/D越大，调色剂结块的可能性越大，因此，成像设备很可能会更频繁地形成具有不正常白色条纹的图像。图2是显示调色剂粘结性和出现调色剂颗粒块的频率之间关系的图表。利用下列方法测量出现调色剂颗粒块的频率：使用调色剂重量比不同，分别为10％、8％、6％和4％(通常称作T/D比，在下文将称作T/D比)的四种显影剂，在300张A4纸上形成实心白色图像。随后，评价其后形成的第一个半色调图像；对其进行检查以确定第一个半色调图像是否具有不正常的白色条纹。如图2所示，T/D比越大，调色剂越可能结块，因此，产生(形成)具有不正常白色条纹的图像的频率越高。另外，对本实施例中的成像设备进行编程，使得当T/D比的平均值变得高于表1所示预定值(比)时，成像设备在进行中的成像操作一完成就以间歇式微秒驱动模式运转，而当T/D比的平均值在连续形成大量图像的成像操作期间保持低于预定值(比)时，成像设备在进行中的成像操作完成之后不以间歇式微秒驱动模式运转。更具体地，对本实施例中的成像设备进行编程，使得如果T/D比的平均值不低于6％的话，则成像设备以间歇式微秒驱动模式运转。

表1

速度变化的组数

表1含义如下：当成像设备设定为连续形成不少于250张复印件时，在成像操作完成之后执行的后旋转操作期间，成像设备以间歇式微秒驱动模式运转。顺便提及的是，后旋转操作是在成像操作完成之后，使感光鼓运转预定时间以使成像设备准备下一次成像操作。更具体地，如果T/D比的平均值在连续形成多张复印件的操作期间不低于6％且不高于8％的话，显影套筒沿与正常方向相同的方向以500毫秒的间隔运转500毫秒的方式间歇地被驱动三次。根据平均调色剂密度T/D和上面给出的表1设定重复所述顺序的次数。当所述顺序重复预定次数时，成像设备停止(后旋转停止)，同时，重置平均调色剂密度T/D的标志。也就是说，根据成像操作期间调色剂密度T/D的平均值确定成像设备在成像任务完成之后是否以间歇式微秒驱动模式运转。另外，根据T/D比的平均值确定在成像设备以间歇式微秒驱动模式运转时显影辊的旋转速度要切换的次数。这里，″T/D比的平均值″是指用在成像任务开始和结束之间抽样的T/D比信号值之和除以样本数得到的数值，或者用在从成像任务开始到第250张图像(复印件)完成期间抽样的T/D比的数值之和除以所测量T/D比的次数得到的数值。

在连续形成不少于250张图像(复印件)的成像操作的情况下，对调色剂密度比T/D在连续形成250张图像(复印件)时的变化求平均值。在本实施例中，在每形成特定数量的图像(复印件)时检测T/D比，检测到的T/D比暂时存储在未显示的ROM(存储装置)中。随后，将CPU通过对被存储值取平均值得到的数值作为平均T/D比使用。

如果该平均值超过6％，在完成第250张图像(复印件)后暂时停止成像操作，随后，成像设备以与后成像操作相同的方式运转。随后，成像设备以间歇式微秒驱动模式运转。另一方面，如果检测到的调色剂密度T/D比不低于6％且不高于8％，成像设备以间歇式微秒驱动模式运转相当于三个微秒间歇式驱动周期的一段时间，随后，以间歇式微秒驱动模式进行的成像操作结束。随后，对上述T/D比数值存储器重置，中断的成像操作重新开始。另外，如果检测到的调色剂密度比T/D不低于8％且不高于10％，成像设备以间歇式微秒驱动模式运转相当于六个间歇式驱动周期的持续时间。另外，如果调色剂密度比T/D的平均值不低于10％，成像设备以间歇式微秒驱动模式运转相当于九个间歇式微秒驱动周期的持续时间。其后，中断的成像操作重新开始。

在被检测调色剂密度比T/D的平均值保持不高于6％的情况下，成像设备每250张图像(复印件)，即以250张图像(复印件)的间隔不按间歇式微秒驱动模式运转。然而，不管调色剂密度比T/D的变化如何，正在进行的成像操作每2,500张图像(复印件)中断一次，随后，以所述后操作模式运转，从而使成像设备以上述间歇式微秒驱动模式运转。图9显示了这种操作的示意性流程图。当成像任务开始时(S1)，所形成的图像由CPU进行计数(S2)。当成像任务继续进行时，以预定间隔检测显影装置中的T/D比(S3)，被检测的T/D比保存在ROM中，同时在检测T/D比时，被检测的T/D通过CPU求平均值(S4)。CPU确定成像总数是否不大于预定值(250张图像(复印件))(S5)。

如果在步骤S5中获得的成像总数不大于预定值(250)，进行步骤S6，在该步骤S6中，检查目前为止的平均T/D比是否不小于预定值(S7)。如果不小于预定值，正在进行的成像任务中断以使成像设备按照间歇式微秒驱动模式运转(S8)。随后，成像设备以间歇式微秒驱动模式运转一段时间，该时间与到目前为止的平均T/D比相对应(S9)。随后，对平均T/D比存储器进行重置，中断的任务重新开始(S10和S11)。如果成像总数不大于步骤S5中的预定值(250)，CPU确定当前任务中的最后一张图像(复印件)是否已经完成(S12)。如果CPU在步骤12中确定图像没有形成在最后一张纸上，则再次进行步骤S5，其中，再次确定图像总数是否不大于预定值(250)。如果在步骤S12中确定图像已经形成在为当前任务准备的最后一张纸上，成像设备以后旋转模式运行(S13)，其中，成像设备以间歇式微秒驱动模式运行与被检测T/D比相对应的一段时间，随后，成像任务结束(S14-S17)。

通过使成像设备如上所述地运转，可以去除调色剂颗粒块，其由调色剂颗粒结块引起并可能堵塞在显影套筒和显影刮片之间。这里应当指出，用于使成像设备在间歇式微秒驱动模式下运转的上述条件为示例性的，并且不用于限制本发明的显影套筒沿正常方向旋转的持续时间，更不必说显影套筒保持静止的持续时间。显而易见，用于调色剂密度比T/D的上述阈值也不用于限制本发明的范围。

另外，在本实施例中，在间歇式微秒驱动模式下使显影套筒旋的转速度在其间切换的两个速度是用于成像的正常显影套筒速度和零。然而，关键是要在成像设备处于间歇式微秒驱动模式下时，显影套筒的旋转速度在两个值之间切换。换句话说，两个值之一为零不是必须的。例如，本实施例中的成像设备如此设计，使得其处理速度为300毫米/秒，并且，显影套筒以450毫米/秒(为处理速度的150％)的正常圆周速度，或者225毫米/秒(为正常处理速度的一半)的圆周速度旋转。因此，在间歇式微秒驱动模式下使显影套筒的旋转速度在其间切换的两个速度可以是225毫米/秒和450毫米/秒，并且使用这两个速度的效果与上述效果类似。从上文对本发明第一优选实施例的描述可以看出，根据本发明的成像设备设计可以避免在成像设备用于连续地形成大量图像(复印件)时，输出具有不正常白色条纹的图像。

(实施例2)

本实施例中的成像设备与第一实施例具有相同的基本结构。因此，不对本实施例中的成像设备的通用结构进行描述。

本实施例中的成像设备的特征在于，成像设备在间歇式微秒驱动模式(为参照本发明的第一优选实施例所描述的模式)下运转的频率根据显影装置中显影剂的变劣程度(根据显影装置中显影剂的累积使用量)而改变。改变频率的原因在于，显影装置中调色剂的越变劣，调色剂越可能结块，因此，调色剂很可能会更频繁地结块，使成像设备更可能输出如图2所示的不令人满意的图像。

调色剂使用时间越长(调色剂越变劣)，调色剂越可能结块的原因之一如下：随着时间流逝，之前粘附到调色剂颗粒表面上以提高调色剂流动性的添加剂(在下文称作外部添加剂)与调色剂颗粒分离和/或埋入调色剂颗粒中。因此，比较旧的调色剂和比较新的调色剂相比流动性较差。作为外部添加剂的实例，除了例如矾土、二氧化钛、硅石、氧化锆和氧化镁的氧化物之外，可以列出碳化硅、氮化硅、氮化硼、氮化铝、碳酸镁、有机硅化合物。

图3显示了在正常条件(23℃和50％RH)下，在连续形成100,000张具有图像占空率(image duty)(每种颜色)为10％的图像的A4纸复印件的成像操作期间，调色剂结块程度发生的变化。从图表可以明显看出，显影装置中调色剂的粘结性增大与形成复印件的数量大致成正比。也就是说，当成像操作开始时粘结性为40％的调色剂主体连续用于成像时，当连续形成的复印件数量超过100,000张时，粘结性增大超过50％。当调色剂的粘结性超过50％时，调色剂主体中的调色剂颗粒可能结块，因此，调色剂颗粒块有可能聚集在显影套筒和显影刮片之间。因此，在本实施例中，成像设备设置有累计计算由所述设备形成的图像(复印件)数量的装置，并且正在进行的成像任务中断以使成像设备在间歇式微秒驱动模式下运转的定时(频率)发生变化。也就是说，成像设备每形成预定数量图像(复印件)时以间歇式微秒驱动模式运转的次数与形成图像(复印件)的累计数量成正比地增加。更具体地，如果形成图像(复印件)的累计数量不大于10,000的话，获得平均调色剂密度比T/D以确定是否以间歇式微秒驱动模式使成像设备运转的定时与第一实施例中相同。如果形成图像(复印件)的累计数量不小于10,000，但不大于50,000的话，每200张图像(复印件)获得平均调色剂密度比T/D。如果形成图像(复印件)的累计数量不小于50,000，但不大于100,000的话，每150张图像(复印件)获得平均调色剂密度比T/D。另外，如果形成图像(复印件)的累计数量不小于100,000的话，每100张图像(复印件)获得平均调色剂密度比T/D。在本实施例中以间歇式微秒驱动模式切换显影套筒旋转速度的次数与表1所列相同。

表2

成像的完整次数(X)	执行微驱动的成像次数
		0＜X＜10000	250
10000≤X＜50000	200
		50000≤X＜100000	150
X≥100000	100

在要连续形成的复印件数量不大于用于从实际图像形成操作切换到间歇式微秒驱动模式的参考值的成像操作中，成像操作以与在第一优选实施例中一样的方式进行。也就是说，成像操作不中断，随后，在形成希望数量的复印件后，成像设备根据表1以间歇式微秒驱动模式运转。在这种情况下，成像设备在制得希望数量的复印件之前以间歇式微秒驱动模式运转与检测到的调色剂密度比T/D的平均值相对应的一段时间，而非以普通后旋转模式运转，随后，成像设备停止。也就是说，在连续制得希望数量的复印件时以所获得的调色剂密度比T/D的平均值为基础，CPU确定成像设备是否以间歇式微秒驱动模式运转。

例如，如果制得图像(复印件)的累计数量不大于10,000，连续制得的复印件数量不大于250的话，成像设备根据表1以间歇式微秒驱动模式运转。也就是说，如果调色剂密度比T/D的平均值不低于6％且不高于8％，成像设备以间歇式微秒驱动模式运转相当于三个间歇式微秒驱动周期的一段时间。

通过使成像设备以上述方式运转，有可能令人满意地消除由调色剂颗粒结块导致的调色剂颗粒块。

在本实施例中，根据使用显影剂制得的图像(复印件)的累计数量来确定显影装置中显影剂的使用程度。然而，根据使用显影装置中的显影剂制得的图像(复印件)的累计数量来确定显影剂的使用程度不是强制性的。例如，可以根据驱动显影套筒或显影装置的搅动构件、或感光构件以进行成像的累计持续时间来确定显影剂的使用程度。也就是说，可以确定驱动显影套筒或显影装置的搅动构件、或感光鼓以进行成像的持续时间越长，显影装置中显影剂的使用程度越大(显影剂越变劣)。另外，可以根据用于成像的成像设备的累计持续时间或者成像信号的累计数量(视频计数)来确定显影装置中显影剂的使用程度。

(实施例3)

本实施例中的成像设备与第一实施例具有相同的基本结构。因此，不对本实施例中的成像设备的通用结构进行描述。

本实施例中成像设备的特征在于，以成像设备制得的图像(复印件)的累计数量，显影套筒的旋转速度在成像设备以间歇式微秒驱动模式运转时切换的次数，或者成像设备在间歇式微秒驱动模式下运转的持续时间为基础。也就是说，在本实施例中，制得图像(复印件)的累计数量越大，显影套筒的旋转速度在成像设备以显影套筒间歇式微秒驱动模式运转时切换的次数越多，并且参考阈值也越小，调色剂密度比T/D与所述参考阈值进行比较以使成像设备以显影套筒间歇式微秒驱动模式开始运转。表3给出了显影辊的旋转速度在成像设备以间歇式微秒驱动模式运转时切换的次数。根据制得图像(复印件)的累计数量改变显影套筒的旋转速度切换次数的原因在于，调色剂变劣的程度与调色剂使用的累计时间大致成正比，另外，调色剂越变劣，调色剂越可能结块，如第一优选实施例所述。

表3

X＝成像次数

通过使成像设备以如上所述方式运转，调色剂颗粒块(由调色剂颗粒结块引起并且可能堵塞在显影套筒和显影刮片之间)可以更令人满意地去除，而不管显影剂使用的累计时间(利用显影装置中的显影剂所形成图像(复印件)的累计数量)如何。另外，不需要显著增加成像操作必须为间歇式微秒驱动模式中断的次数，因此，有可能避免在成像设备用于连续形成大量复印件时，生产率逐渐降低的问题。

(实施例4)

本实施例中的成像设备与第一实施例具有相同的基本结构，只是它能够以两种或更多种处理速度运转。因此，不对本实施例中的成像设备的通用结构进行描述。

本实施例中的成像设备的特征在于，如果成像设备在处理速度方面改变，其显影套筒同样在旋转速度方面改变，另外，成像设备在其以显影套筒间歇式微秒驱动模式运转的频率方面改变。更具体地，如果显影套筒的旋转速度减小，则成像设备在其成像操作为间歇式微秒驱动模式而中断的频率方面改变。

也就是说，调色剂图像被定影到记录介质上的好坏受到记录介质性质的影响。因此，本实施例中的成像设备设计成当一张基本重量不小于129g/m²的记录纸作为记录介质使用时，处理速度降到正常速度的一半，并且，显影套筒的旋转速度降到正常速度的一半。当显影套筒的速度降为正常速度的一半时，显影剂通过显影套筒和显影刮片之间的区域输送的数量减少，继而使显影套筒和显影刮片之间区域内的`显影剂压力降低，从而使调色剂不太可能结块。因此，当成像设备以正常处理速度一半的速度运转时，在第一实施例的步骤S5中(图9)所形成图像(复印件)的累计数量与之相比的参考(阈)值在本实施例中加倍。

通过设计如上所述的成像设备，有可能避免由于成像设备比所需要的更频繁地以显影套筒间歇式微秒驱动模式操作，导致成像设备在生产率方面产生不必要降低的问题。

从上文给出的本发明优选实施例可以明显看出，本发明能提供一种成像设备，该成像设备：使用双组分显影剂，更具体地，由磁性载体和非磁性调色剂构成的显影剂；结构简单；但是不会输出有缺陷图像，该图像的缺陷归因于由于调色剂颗粒结块产生的调色剂颗粒块粘附到用于调节位于显影剂承载构件外周表面上的调色剂层厚度的调节构件上。

尽管本发明已经参照此处公开的结构进行了描述，但是不应局限于所述细节，本申请用于涵盖包括在下列权利要求或改进目的范围之内的此类改变或变化。

Claims (10)

1.一种成像设备，包括：

用于承载静电潜像的图像承载构件；

能够旋转的显影剂载运构件，与所述图像承载构件相对设置，用于将包括调色剂和载体的显影剂载运到所述显影剂载运构件与所述图像承载构件相对的位置；

用于调节承载于所述显影剂载运构件上的显影剂数量的调节构件；

用于使所述显影剂载运构件旋转的驱动装置；

控制器，用于控制所述驱动装置以在成像结束时执行多个连续操作，每个所述多个连续操作包括使所述显影剂载运构件的旋转速度加快和使该显影剂载运构件在加速之后减速。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述显影剂载运构件的旋转方向在所述多个连续操作中不改变。

3.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述控制器控制所述驱动装置，使得所述显影剂载运构件的旋转间歇地停止。

4.如权利要求1所述的成像设备，还包括容纳所述显影剂载运构件的显影容器，用于容纳要提供给所述显影剂载运构件的显影剂，其中，当在一系列成像操作期间的所述显影容器中的调色剂与显影剂的重量比的平均值不小于预定比值时所述控制器执行所述多个连续操作，否则不执行所述多个连续操作。

5.如权利要求4所述的成像设备，其中，当在一系列成像操作期间的所述显影容器中的调色剂与显影剂的重量比的平均值增大时，所述控制器增大在所述多个连续操作期间所述显影剂载运构件的旋转速度的切换次数。

6.如权利要求4所述的成像设备，其中，当在一系列成像操作期间的所述显影容器中的调色剂与显影剂的重量比的平均值增大时，所述控制器增大所述多个连续操作的持续时间。

7.如权利要求1所述的成像设备，其中，在显影剂的使用增加时，所述控制器提高所述多个连续操作的频率。

8.如权利要求1所述的成像设备，其中，在显影剂的使用增加时，所述控制器增加所述显影剂载运构件的旋转速度的切换次数。

9.如权利要求1所述的成像设备，其中，在显影剂的使用增加时，所述控制器增加所述多个连续操作的持续时间。

10.如权利要求1所述的成像设备，其中，显影剂的使用由成像的完整次数表示。

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