CN102346407B - 显影装置、图像形成单元以及图像形成装置 - Google Patents

显影装置、图像形成单元以及图像形成装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供显影装置、图像形成单元以及图像形成装置。所述显影装置包括施加部,在向像载体提供调色剂来进行显影动作的显影时段,施加部把电压值为第一电压值、频率为第一频率的第一偏压施加在调色剂载体上。在不进行显影动作的非显影时段,控制部进行除去控制,除去附着在调色剂载体的承载面上的附着物。当进行该除去控制时,首先,控制部使残留调色剂从承载面上剥离。接着,控制部使显影剂载体上的显影剂层与承载面接触,并且控制施加部,把第二偏压施加在调色剂载体上,第二偏压至少使第一偏压中的电压值为比第一电压值高的第二电压值、或使第一偏压中的频率为比第一频率高的第二频率。由此,即使附着物厚大也容易地除去附着物。

Description

显影装置、图像形成单元以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及在电子照相方式的图像形成中使用的显影装置、图像形成单元以及具有该显影装置的图像形成装置。
背景技术
利用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等图像形成装置包括显影装置,该显影装置通过向形成在像载体(例如感光鼓或转印带)上的静电潜影提供显影剂来使该静电潜影显影,从而在像载体上形成调色剂像。
显影装置的主要结构要素包括:储存部,搅拌并储存含有非磁性体的调色剂和磁性体的载体的显影剂;磁辊,从储存部接收显影剂并承载显影剂层(所谓磁刷层);显影辊,基于该显影辊与磁辊之间的电位差,从磁刷层接收调色剂并将其承载在承载面上,然后基于该显影辊与像载体之间的电位差,把该调色剂提供给像载体。
在上述结构的显影装置中,起因于该显影装置长期使用或以高印刷率连续进行印刷动作,容易在显影辊的承载面上形成薄膜状的附着物。附着物是调色剂或调色剂的添加剂等。如果在承载面上形成附着物,则承载面的电阻上升,电荷滞留在该承载面上。因此,电压明显上升。由于显影辊和磁辊之间的电位差变小,所以显影辊不能充分地从磁辊接收调色剂。其结果,导致在像载体上形成的调色剂像的浓度降低。
为了解决上述问题,抑制调色剂像的浓度降低,需要除去显影辊承载面上的附着物。在现有技术的显影装置中,在非显影动作时,通过使磁辊的转动速度比显影动作时慢,或者使显影辊和磁辊之间的距离比显影动作时小,使磁辊上的磁刷层强有力地与附着物接触,从而实现除去附着物。
尽管在上述现有技术的显影装置中没有另外采用用于除去附着物的专用构件,但在附着物的层厚大的情况下,仅通过改变磁辊的转动速度或改变显影辊和磁辊之间的距离,难以除去附着物。
发明内容
本发明的目的在于提供即使当附着物的层厚大时也可以容易地除去形成在调色剂载体上的附着物的显影装置、图像形成单元以及具有该显影装置的图像形成装置。
为了达到上述目的,本发明提供一种显影装置,向规定的像载体上提供调色剂来进行显影动作,其特征在于包括:储存部,储存含有调色剂和载体的显影剂;显影剂载体,向规定的方向转动并从所述储存部接收显影剂,并且承载显影剂层;调色剂载体,在与所述显影剂层接触的状态下转动,并且具有承载面,所述承载面从所述显影剂层接收调色剂并承载调色剂层,在进行所述显影动作的显影时段把所述调色剂层的调色剂提供给所述像载体;驱动源,使所述显影剂载体和所述调色剂载体转动;施加部,在所述显影时段,把电压值为第一电压值、频率为第一频率的第一偏压施加在所述调色剂载体上;剥离部,在不进行所述显影动作的非显影时段,将残留在所述承载面上的残留调色剂从该承载面上剥离;以及控制部,在所述非显影时段进行除去控制,所述除去控制用于除去附着在所述调色剂载体的所述承载面上的附着物,其中,所述控制部依次执行以下控制:剥离控制,在进行所述除去控制时,首先控制所述剥离部,在所述调色剂载体和所述像载体之间,产生使所述残留调色剂从所述承载面上剥离并向所述像载体移动的电位差;碰撞控制,控制所述驱动源,通过使所述显影剂载体和所述调色剂载体转动,使所述显影剂层与所述承载面接触,并且控制所述施加部,把第二偏压施加在所述调色剂载体上,所述第二偏压是至少电压值为第二电压值、并且频率为第二频率的偏压,所述第二电压值比所述第一电压值高或者所述第二频率比所述第一频率高;以及刮除控制,利用所述驱动源使所述显影剂载体和所述调色剂载体转动,并且使承载在所述显影剂载体上的显影剂层与所述承载面上的附着物接触,由此从所述承载面上刮除所述附着物。
此外,本发明提供一种图像形成单元,其特征在于包括:像载体,承载调色剂像;以及上述的显影装置,向所述像载体提供调色剂来进行显影动作。
此外,本发明提供一种图像形成装置,其包括:像载体,形成调色剂像;上述显影装置,向所述像载体提供调色剂来进行显影动作;转印构件,使所述调色剂像转印到薄片体上;以及定影部,使所述薄片体上的所述调色剂像定影在该薄片体上。
根据本发明,即使当附着物的层厚大时也可以容易地除去形成在调色剂载体上的附着物。
附图说明
图1是简要表示本发明实施方式的图像形成装置内部结构的截面图。
图2是简要表示显影装置内部结构的剖面图。
图3是说明显影装置的显影动作的示意图。
图4是表示显影辊上的附着物被残留调色剂覆盖的状态的示意图。
图5是说明由控制部进行除去控制的剥离步骤的示意图。
图6是说明所述除去控制的碰撞步骤的示意图。
图7是说明所述除去控制的刮除步骤的示意图。
图8是表示在所述除去控制中仅改变第二电压值时测量附着物刮削量的结果的曲线图。
图9是表示在所述除去控制中仅改变第二频率时测量附着物刮削量的结果的曲线图。
图10是表示在所述除去控制中改变第二电压值和第二频率双方时测量附着物刮削量的结果的曲线图。
图11是表示不强制排出残留调色剂而仅改变第二频率时测量附着物刮削量的结果的曲线图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是简要表示本实施方式的图像形成装置内部结构的截面图。图像形成装置10例如是串列式彩色打印机,其包括呈箱形的装置主体11。装置主体11在内部包括:图像形成部12,基于从计算机等外部设备传送来的图像信息形成图像;定影部13,对由图像形成部12形成并转印到纸P(薄片体)上的图像实施定影处理;纸储存部14,储存转印用的纸P。在装置主体11的上部设置有排出定影处理后的纸P的出纸部15。
图像形成部12在从纸储存部14提供来的纸P上形成调色剂图像,在本实施方式中,从上游(图1纸面右边)向下游依次配置有:使用品红色调色剂(显影剂)的品红色用单元12M(图像形成单元之一)、使用青色调色剂的青色用单元12C、使用黄色调色剂的黄色用单元12Y、以及使用黑色调色剂的黑色用单元12Bk。
各图像形成单元12M、12C、12Y、12Bk分别包括:感光鼓121(像载体);以及显影装置122,向该感光鼓121的圆周面提供调色剂来进行显影动作。感光鼓121在其圆周面上形成静电潜影,并且形成基于该静电潜影的调色剂像(可视像),该感光鼓121向图1中逆时针方向转动,并接收从对应的显影装置122提供的调色剂。各显影装置122接收从安装在装置主体11内的省略图示的调色剂盒补充的调色剂。
在各感光鼓121正下方的位置上设置有带电装置123,并且在各带电装置123下方的位置上设置有曝光装置124。利用带电装置123使各感光鼓121的圆周面均匀带电,激光从曝光装置124照射到带电后的感光鼓121的圆周面上,所述激光与基于从计算机等输入的图像数据的各种颜色对应。由此,在各感光鼓121的圆周面上形成静电潜影。并且,如果显影装置122向所述静电潜影提供调色剂,则调色剂像在感光鼓121的圆周面上显影。
在感光鼓121的上方配置有转印带125,所述转印带125张紧架设在驱动辊125a和从动辊125b之间。转印带125在被与各感光鼓121对应设置的转印辊126按压在感光鼓121的圆周面上的状态下,与各感光鼓121同步地在驱动辊125a和从动辊125b之间周向转动。
在驱动辊125a和从动辊125b之间、且在靠向从动辊125b一侧的位置上设置有张力辊125c。张力辊125c对转印带125施加张力,利用省略图示的施加作用力构件的作用力,向上方施加作用力。
在转印带125周向转动的同时,首先由品红色用单元12M的感光鼓121对转印带125的表面进行品红色调色剂像的第一次转印。接着,在转印带125上的品红调色剂像的转印位置上,由青色用单元12C的感光鼓121以叠加涂覆的状态进行青色调色剂像的转印。以下同样地,以叠加涂覆的状态由黄色用单元12Y进行黄色调色剂像的转印、以及由黑色用单元12Bk进行黑色调色剂像的转印。由此,在转印带125的表面上形成彩色调色剂像。
在各感光鼓121的图1中的左边位置上设置有鼓清洁装置127,该鼓清洁装置127除去残留在感光鼓121圆周面上的调色剂,使感光鼓121的圆周面清洁化。感光鼓121的圆周面利用鼓清洁装置127进行清洁处理后,转向带电装置123,以进行新的带电处理。由鼓清洁装置127从感光鼓121的圆周面除掉的废调色剂,通过规定的通道被回收到省略图示的调色剂回收瓶中。
在图像形成部12的图1中的左边位置上形成有沿上下方向延伸的送纸通道111。在送纸通道111的适当位置上设置有输送辊对112,通过驱动输送辊对112,把来自纸储存部14的纸P向转印带125输送。此外,在送纸通道111中、且在与驱动辊125a相对的位置上设置有与转印带125的表面抵接的二次转印辊113。在二次转印辊113和转印带125的表面之间形成有转印夹缝部。纸P在转印夹缝部被转印带125和二次转印辊113按压夹持,由此,转印带125上的调色剂像被第二次转印到纸P上。
纸储存部14包括:手动供纸盘141,开关自如地设置在装置主体11的图1中的右侧壁上;以及纸盘142,能够抽出插入地安装在比装置主体11内的曝光装置124靠向下方的位置上。在纸盘142中储存多张纸P层叠成的纸摞P1。纸盘142由上方开口的箱体构成,可以储存纸摞P1。利用驱动搓纸辊143,将储存在纸盘142中的纸摞P1最上面的纸P向送纸通道111一张一张地抽出。通过驱动输送辊对112,把从纸盘142中抽出的纸P通过送纸通道111向所述转印夹缝部输送。
定影部13对第二次转印后的纸P上的调色剂像实施定影处理。定影部13包括:加热辊131,在其内部具有作为加热源的通电发热体;定影辊132,与加热辊131相对配置;定影带133,张紧架设在定影辊132和加热辊131之间;以及加压辊134,隔着定影带133与定影辊132相对配置。提供到定影部13的纸P边通过加压辊134和高温的定影带133之间,边从定影带133获得热量被实施定影处理。定影处理结束后的完成了彩色印刷的纸P通过从定影部13上部延伸设置的出纸通道114,向出纸部15的岀纸盘151排出。
图2是简要表示显影装置122内部结构的剖面图。显影装置122包括划定该显影装置122内部空间的显影容器40。显影装置122在显影容器40内还包括:显影剂储存部41(储存部),储存含有非磁性体的调色剂和磁性体的载体的显影剂,并且能够边搅拌边输送显影剂;磁辊42(显影剂载体),配置在显影剂储存部41的上方;显影辊43(调色剂载体),在磁辊42斜上方的位置上与磁辊42相对配置;以及显影剂限制刮板44(限制构件),与磁辊42相对配置。
显影剂储存部41具有沿显影装置122长边方向延伸的两个相邻的显影剂储存室41a、41b。显影剂储存室41a、41b虽然在长边方向上由与显影容器40形成一体的隔板47相互隔开,但在长边方向的两端部上相互连通。在各显影剂储存室41a、41b内安装有能够转动的螺旋送料器45、46,利用所述螺旋送料器45、46的转动对显影剂进行搅拌。由于螺旋送料器45、46的转动方向被设定成相互反向,所以在显影剂储存室41a和显影剂储存室41b之间,边搅拌边循环输送显影剂。通过这种搅拌,使调色剂和载体混合,调色剂例如带负电。
磁辊42沿显影装置122的长边方向延伸配置,在图2中能够向顺时针方向转动。在磁辊42内部配置有固定式的所谓磁铁辊(未图示)。磁铁辊具有多个磁极,在本实施方式中,具有吸取极50、限制极51和主极52。吸取极50与显影剂储存部41相对,限制极51与显影剂限制刮板44相对,主极52与显影辊43相对。
磁辊42利用吸取极50的磁力,把显影剂从显影剂储存部41利用磁性吸取(接收)到圆周面48上。被吸取的显影剂作为显影剂层(磁刷层)利用磁性被保持在磁辊42的圆周面48上,并伴随磁辊42的转动向显影剂限制刮板44输送。
从磁辊42的转动方向观察,显影剂限制刮板44位于比显影辊43靠向上游的位置(也就是:显影剂限制刮板44位于沿磁辊42转动的方向的、比显影辊43靠向上游的位置),用于限制利用磁性附着在磁辊42圆周面48上的显影剂层的层厚。显影剂限制刮板44是由磁性材料制成的板构件,沿磁辊42的长边方向延伸,利用固定在显影容器40适当位置上的规定的支承构件54支承显影剂限制刮板44。此外,显影剂限制刮板44具有限制面53(即显影剂限制刮板44的前端面),在该限制面53与磁辊42的圆周面48之间形成规定尺寸的限制间隙G。
由磁性材料制成的显影剂限制刮板44被磁辊42的限制极51磁化,在显影剂限制刮板44的限制面53和限制极51之间、即在限制间隙G中形成磁路。如果利用吸取极50附着在磁辊42圆周面48上的显影剂层伴随磁辊42的转动被输送到限制间隙G内,则在限制间隙G中限制显影剂层的层厚,在圆周面48上形成规定厚度的均匀的显影剂层。
显影辊43配置成沿显影装置122的长边方向延伸、且平行于磁辊42延伸,在图2中能够向顺时针方向转动。显影辊43具有圆周面55(承载面),该圆周面55以与保持在磁辊42圆周面48上的显影剂层接触的状态转动,并且从所述显影剂层接收调色剂,并承载调色剂层。当进行显影动作的显影时,该圆周面55把所述调色剂层的调色剂提供给感光鼓121的圆周面。
显影辊43和磁辊42被驱动源M驱动而转动。在显影辊43的圆周面55和磁辊42的圆周面48之间,形成有规定尺寸的间隙S。间隙S例如被设定为约130μm。显影辊43配置成通过形成在显影容器40上的开口面对感光鼓121,在圆周面55和感光鼓121的圆周面之间也形成有规定尺寸的间隙。
下面,参照图3对显影装置122的显影动作进行说明。为了控制显影动作,显影装置122还包括第一施加部56、第二施加部57以及控制第一施加部56和第二施加部57的控制部U。如图3所示,第一施加部56具有串联的直流电压源61和交流电压源62,并且与磁辊42连接。在磁辊42上施加在从直流电压源61输出的直流偏压上叠加从交流电压源62输出的交流偏压后的电压。第二施加部57具有串联的直流电压源63和交流电压源64,并且与显影辊43连接。在显影辊43上施加在从直流电压源63输出的直流偏压上叠加从交流电压源64输出的交流偏压后的电压。
当显影装置122向感光鼓121的圆周面上(使静电潜影显影)提供调色剂进行显影时,通过由控制部U进行的控制,对施加在磁辊42和显影辊43上的直流偏压和交流偏压设定如下:施加在磁辊42上的直流偏压为+300~500V,施加在显影辊43上的直流偏压为+100V。磁辊42和显影辊43之间的电位差适合设定在200~400V范围内。此外,施加在磁辊42上的交流偏压(Vpp)的电压值为+300~500V、频率为2~4kHz。施加在显影辊43上的交流偏压(第一偏压)(Vpp)的电压值例如为+1.4kV(第一电压值)、频率例如为4.2kHz(第一频率)。
在利用显影剂限制刮板44将磁辊42的圆周面48上的磁刷层的层厚限制均匀后,该磁刷层伴随磁辊42的转动向显影辊43输送。此后,在间隙S(图2)的区域中,磁刷层中的大部分磁刷DB与转动中的显影辊43的圆周面55接触。
此时,控制部U控制第一施加部56和第二施加部57,通过将上述设定的直流偏压和交流偏压分别施加在磁辊42和显影辊43上,在磁辊42的圆周面48和显影辊43的圆周面55之间产生规定的电位差。利用该电位差在圆周面48和圆周面55之间的相对位置上(主极52(图2)和圆周面55之间的相对位置上),仅使调色剂T从磁刷DB向圆周面55移动,磁刷DB的载体C残留在圆周面48上。由此,在显影辊43的圆周面55上承载规定厚度的调色剂层TL。
伴随显影辊43的转动,向感光鼓121的圆周面输送圆周面55上的调色剂层TL。由于在感光鼓121上也施加了直流电压和交流电压的叠加电压,所以在感光鼓121的圆周面和显影辊43的圆周面55之间产生规定的电位差。利用该电位差,调色剂层TL的调色剂T向感光鼓121的圆周面移动。由此,感光鼓121的圆周面上的静电潜影显影,形成调色剂像。
在调色剂层TL的调色剂T之中,残留调色剂RT没有向感光鼓121移动而残留在圆周面55上,当该残留调色剂RT伴随显影辊43的转动被输送到与圆周面55和磁辊42的圆周面48之间的相对位置时,被磁刷DB回收。如果具有回收后的调色剂RT的磁刷DB伴随磁辊42的转动,被输送到比主极52更靠向下游的位置,则利用所述磁辊的剥离极(未图示)的磁力将它们从圆周面48上剥离,并返回到显影剂储存部41(图2)中。
上述结构的显影装置122使用附着有二氧化硅等添加剂的调色剂T,来形成调色剂像。二氧化硅等添加剂使调色剂T具备带电性。当在显影剂储存部41中对调色剂T和载体C进行混合搅拌时,通过该添加剂使调色剂T带电。在长期使用显影装置122时或显影装置122以高印刷率连续进行显影动作时,添加剂容易从调色剂T中剥离,在显影辊43的圆周面55上形成薄膜状的附着物。
显影辊43的圆周面55上的残留调色剂RT并不能全部被磁刷DB回收。如图4所示,没有被回收而残留在圆周面55上的残留调色剂RT覆盖附着物AD。因此,磁刷DB与附着物AD接触的力变小,不能把附着物AD从圆周面55上刮除。
如果附着物AD不能被刮除而残留在圆周面55上,则圆周面55的电阻上升,电荷滞留在该圆周面55上。因此,显影辊43的电位明显变化。由此,显影辊43和磁辊42之间的电位差变小,显影辊43不能充分地从磁刷层接收调色剂T。其结果,导致在感光鼓121上形成的调色剂像的浓度降低。
在本实施方式中,为了防止由附着物AD引起调色剂像的浓度降低,控制部U进行除去附着物AD的除去控制。在显影装置122不进行向感光鼓121的圆周面上提供调色剂的显影动作的非显影时段,进行除去控制。所谓非显影时段是指在某次印刷动作和下一次印刷动作之间的期间、所谓的供纸间隔(sheet-to-sheet interval),例如:自全部的印刷动作结束后、至印刷动作开始前的期间等。下面参照图5~图7对除去控制进行说明。
简单地说,本实施方式在除去控制过程中依次进行剥离步骤、碰撞步骤和刮除步骤。在剥离步骤中把显影辊43的圆周面55上的残留调色剂RT强制剥离,并通过感光鼓121排出到显影装置122的外部。在碰撞步骤中使磁刷DB中的调色剂T与附着物AD碰撞。在刮除步骤中利用磁刷DB刮除附着物AD。图5是说明剥离步骤的示意图,图6是说明碰撞步骤的示意图,图7是说明刮除步骤的示意图。
首先,以如下方式进行剥离步骤。控制部U控制第二施加部57,在显影辊43和感光鼓121之间产生电位差,该电位差能使显影辊43的圆周面55上的残留调色剂RT从圆周面55上剥离,并向感光鼓121移动。由于通过剥离步骤使覆盖附着物AD的残留调色剂RT向感光鼓121移动,所以附着物AD处于露出的状态。在剥离步骤中至少使显影辊43转动一周。由此,可以使在圆周面55上的残留调色剂RT全部向感光鼓121移动。通过控制部U控制驱动源M使显影辊43转动。在本实施方式中,第二施加部57构成剥离部,该剥离部把圆周面55上的残留调色剂RT排出到显影装置122外部。
接着,控制部U进行碰撞步骤。首先,控制部U控制驱动源M使磁辊42和显影辊43转动,从而使磁刷DB与显影辊43的圆周面55接触。然后,控制部U控制第二施加部57,把第二偏压施加在显影辊43上,该第二偏压至少使第一偏压(交流偏压)中的电压值和频率中的一个比显影时高。即,控制部U控制第二施加部57,以使电压值成为比显影时的第一电压值(1.4kV)高的第二电压值(例如1.7kV),或者使频率成为比显影时的第一频率(4.2kHz)高的第二频率(例如8kHz)。另外,此时控制部U也控制第一施加部56,通过在磁辊42和显影辊43之间产生电位差,使磁刷DB中的调色剂T成为容易移动到显影辊43的状态。
在使电压值成为比第一电压值高的第二电压值的情况下,显影辊43的圆周面55和磁刷层之间的电场强度比显影时大。因此,磁刷DB中的调色剂T强有力地与露出的附着物AD碰撞。由此,附着物AD成为容易从圆周面上剥离的状态。
另一方面,在使频率成为比第一频率高的第二频率的情况下,磁刷层中的调色剂T在圆周面55和磁刷层之间往返移动的往返次数比显影时增加。因此,使磁刷层中的调色剂T能够与露出的附着物AD碰撞的次数增加。由此,附着物AD成为容易从圆周面55上剥离的状态。另外,图6示意性地表示了这种调色剂T对附着物AD的碰撞动作,在此,为了清楚地表示调色剂T的动作,省略了磁刷DB。
最后,控制部U进行刮除步骤。即,如图7所示,由于通过由控制部U控制驱动源M使磁辊42转动,所以圆周面48上大部分磁刷DB与处于容易剥离状态的附着物AD连续接触。因此,利用磁刷层可以容易地将附着物AD从显影辊43的圆周面55上刮除。
如上所述,由于可以通过由控制部U进行除去控制,来把附着物AD从显影辊43的圆周面55上除去,所以显影时可以在圆周面55上形成层厚足够厚的调色剂层TL。其结果,可以防止调色剂像的调色剂浓度降低,从而形成图像质量良好的调色剂像。
即,当控制部U进行除去控制来除去附着在作为调色剂载体的显影辊43的承载面上的附着物时,首先,控制作为剥离部的第二施加部57,将承载面上的残留调色剂剥离(第一步骤)。由此,消除所述承载面上的附着物被残留调色剂覆盖的状态,从而使附着物露出。
接着,控制部U把电压值为第二电压值或频率为第二频率的第二偏压施加在调色剂载体上(第二步骤)。在使电压值为比第一电压值高的第二电压值的情况下,承载面和磁辊42(显影剂载体)上的显影剂层之间的电场强度比显影时大。因此,可以使显影剂层中的调色剂强有力地与附着物碰撞,所以附着物成为容易从承载面上剥离的状态。此外,在使频率为比第一频率高的第二频率的情况下,显影剂层中的调色剂在承载面和显影剂层之间往返移动的往返次数比显影时增加。因此,可以使显影剂层中的调色剂与附着物碰撞的次数增加,所以附着物成为容易从承载面上剥离的状态。
如上所述,当附着物从承载面上露出,并且成为容易从承载面上剥离的状态时,如果显影剂层伴随显影剂载体的转动与上述附着物接触,则附着物容易被显影剂层从承载面上刮除。
在上述的除去控制中,虽然说明的是使第一偏压的电压值和频率中的一个比显影时高的情况,但是也可以使电压值为第二电压值、且使频率为第二频率,来进行除去控制。在这种情况下,可以获得使碰撞强度高的调色剂T与附着物AD多次碰撞的叠加效果。因此,可以更容易地将附着物AD从圆周面55上刮除。
在本实施方式中,主要是在印刷率低的调色剂像连续显影规定次数后进行除去控制。低印刷率的显影动作时与高印刷率的显影动作时相比,磁辊42吸取的显影剂被显影剂限制刮板44限制的机会多,相应地进行限制时的压力显露出来。因此,低印刷率的显影动作时显影剂容易劣化。劣化后的显影剂不能获得图像质量良好的调色剂像。然而,通过在低印刷率的显影动作后进行除去控制,可以在剥离步骤中把在显影辊43的圆周面55上的残留调色剂RT中含有的已劣化的调色剂排出到外部。因此,可以减少在显影中使用已劣化的调色剂的量。
此外,在本实施方式中,由于利用第二施加部57构成剥离部来将残留调色剂RT从显影辊43的圆周面55上剥离并排出到外部,所以在对残留调色剂RT进行除去控制的过程中,不需要另外使用用于进行除去的专用构件。
此外,在本实施方式中,通过第二施加部57把所述第一偏压施加在显影辊43上,在显影辊43和磁辊42之间产生电位差,使调色剂从所述显影剂层向所述承载面移动。所述调色剂具有添加剂,该添加剂使该调色剂具有带电性,从调色剂剥离的添加剂成为附着物。
如果使调色剂具有带电性的添加剂被剥离并附着在显影辊43的承载面上,则承载面的电阻上升,电荷滞留在承载面上。因此,当显影时,施加在显影辊43上的第一偏压明显变化,显影辊43和磁辊42之间的电位差变小。如果电位差变小,则调色剂不能充分地从显影剂层向承载面移动,难以形成层厚足够厚的调色剂层。然而,由于本实施方式的显影装置122可以通过由控制部U进行除去控制来除去附着物,所以可以在显影辊43的承载面上形成层厚足够厚的调色剂层。因此,可以防止调色剂像的调色剂浓度降低,从而可以获得图像质量优良的调色剂像。
下面,对进行如上所述的除去控制来除去附着物的实验进行说明。在实验中,测量了通过除去控制除去的附着物的刮削量。进行实验时,使层厚为30μm的附着物附着在显影辊43的圆周面55上。把显影辊43的圆周面55和磁辊42的圆周面48之间的间隙S设定为130μm,分别把显影辊43和磁辊42的转动速度设定为400mm/sec和600mm/sec,使第二电压值在1.3~1.9kV的范围内变化,并且使第二频率在4.0~10.0kHz的范围内变化,在上述条件下测量了所述附着物的刮削量。
图8是表示在由控制部U进行的除去控制中仅改变第二电压值时测量附着物刮削量的结果的图。图9是表示在由控制部U进行的除去控制中仅改变第二频率时测量附着物刮削量的结果的图。图10是表示在由控制部U进行的除去控制中改变第二电压值和第二频率两者时测量附着物刮削量的结果的图。另一方面,图11是表示不强制排出残留调色剂而仅改变第二频率时测量附着物刮削量的结果的图。
如图8所示,当把第二电压值设定为比显影动作时的第一电压值(1.4kV)高的1.5kV或1.7kV时,可以确认附着物的刮削量大。此外,把第二电压值设定为1.7kV时比设定为1.5kV时的刮削量大。另一方面,当把第二电压值设定为比第一电压值小的1.3kV时,可以确认刮削量小。此外,当把第二电压值设定为1.9kV时,可以确认产生了放电现象。
此外,如图9所示,当把第二频率设定为比显影动作时的第一频率(4.2kHz)高的6.0kHz或8.0kHz时,可以确认附着物的刮削量大。此外,把第二频率设定为8.0kHz时比设定为6.0kHz时的刮削量大。另一方面,当把第二频率设定为比第一频率小的4.0kHz时,可以确认刮削量小。此外,当把第二频率设定为10.0kHz时,可以确认刮削量小。即使把第二频率设定为远比第一频率大的10.0kHz,刮削量也变小的理由如下:如果频率到达10.0kHz附近,则尽管调色剂在显影辊43的圆周面55和磁刷层之间往返移动的次数增加,但调色剂实际上没有接触到附着物。
此外,如图10所示,在第二电压值设定为比第一电压值高、且第二频率设定为比第一频率高的情况下,即,在第二电压值设定为1.5kV、第二频率设定为6.0~8.0kHz的情况下,或在第二电压值设定为1.7kV、第二频率设定为6.0~8.0kHz的情况下,可以确认附着物的刮削量非常大。此外,即使把第二电压值设定为比第一电压值小的1.3kV,如果把第二频率设定为比第一频率高的6.0~8.0kHz,则可以确认也能得到足够的刮削量。此外,即使把第二频率设定为比第一频率小的4.0kHz,如果把第二电压值设定为比第一电压值高的1.5~1.7kV,则可以确认也能得到足够的刮削量。
另一方面,如图11所示,即使把第二频率设定为比第一频率高的6.0~8.0kHz,如果不进行把残留调色剂从显影辊43的圆周面55上剥离并强制排出到外部的剥离步骤,则可以确认不能得到足够的刮削量。从图11的结果可以确认:为了获得足够的刮削量,需要进行剥离步骤来使附着物露出。

Claims (5)

1.一种显影装置,向规定的像载体上提供调色剂来进行显影动作,包括:
储存部,储存含有调色剂和载体的显影剂;
显影剂载体,向规定的方向转动并从所述储存部接收显影剂,并且承载显影剂层;
调色剂载体,在与所述显影剂层接触的状态下转动,并且具有承载面,所述承载面从所述显影剂层接收调色剂并承载调色剂层,在进行所述显影动作的显影时段把所述调色剂层的调色剂提供给所述像载体;
驱动源,使所述显影剂载体和所述调色剂载体转动;以及
施加部,在所述显影时段,把电压值为第一电压值、频率为第一频率的第一偏压施加在所述调色剂载体上,
所述显影装置的特征在于还包括:
剥离部,在不进行所述显影动作的非显影时段,将残留在所述承载面上的残留调色剂从该承载面上剥离;以及
控制部,在所述非显影时段进行除去控制,所述除去控制用于除去附着在所述调色剂载体的所述承载面上的附着物,其中,
所述控制部依次执行以下控制:
剥离控制,在进行所述除去控制时,首先控制所述剥离部,在所述调色剂载体和所述像载体之间,产生使所述残留调色剂从所述承载面上剥离并向所述像载体移动的电位差;
碰撞控制,控制所述驱动源,通过使所述显影剂载体和所述调色剂载体转动,使所述显影剂层与所述承载面接触,并且控制所述施加部,把第二偏压施加在所述调色剂载体上,所述第二偏压是至少电压值为第二电压值、并且频率为第二频率的偏压,所述第二电压值比所述第一电压值高或者所述第二频率比所述第一频率高;以及
刮除控制,利用所述驱动源使所述显影剂载体和所述调色剂载体转动,并且使承载在所述显影剂载体上的显影剂层与所述承载面上的附着物接触,由此从所述承载面上刮除所述附着物。
2.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,
还包括限制构件,所述限制构件位于沿所述显影剂载体的转动方向的比所述调色剂载体靠向上游的位置,用于限制所述显影剂载体上的所述显影剂层的层厚,其中,
所述控制部在印刷率低的调色剂像显影后进行所述除去控制。
3.根据权利要求1所述的显影装置,其特征在于,
所述施加部把所述第一偏压施加在所述调色剂载体上,通过在所述调色剂载体和所述显影剂载体之间产生电位差,使调色剂从所述显影剂层向所述承载面移动,
所述调色剂具有添加剂,所述添加剂使所述调色剂具备带电性,
所述附着物是从所述调色剂中剥离的所述添加剂。
4.一种图像形成单元,其特征在于包括:
像载体,承载调色剂像;以及
权利要求1~3中任意一项所述的显影装置,向所述像载体提供调色剂来进行显影动作。
5.一种图像形成装置,其特征在于包括:
像载体,形成调色剂像;
权利要求1~3中任意一项所述的显影装置,向所述像载体提供调色剂来进行显影动作;
转印构件,把所述调色剂像转印到薄片体上;以及
定影部,把所述薄片体上的所述调色剂像定影在该薄片体上。
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