CN103293913B

CN103293913B - 图像形成单元和图像形成设备

Info

Publication number: CN103293913B
Application number: CN201310066912.4A
Authority: CN
Inventors: 小井土健二
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2019-07-23
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: US20130230342A1; US9134648B2; EP2634641A2; JP5636011B2; JP2013182163A; CN103293913A; EP2634641A3

Abstract

本发明涉及一种图像形成单元，其包括承载显影剂的显影剂承载体以及被提供为使得面向显影剂承载体的供给构件。该供给构件旋转从而从显影剂承载体收集显影剂，并且向显影剂承载体供给显影剂。该图像形成单元还包括储存将被供给到供给构件的显影剂的显影剂储存部，以及令保持在供给构件上的显影剂带电的电荷提供构件。在供给构件的旋转方向上，电荷提供构件被布置在显影剂承载体与供给构件之间的相对部分的下游侧，并且在显影剂储存部向供给构件供给显影剂的区域的上游侧。

Description

图像形成单元和图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种例如打印机、复印机和传真机之类的图像形成设备，并且还涉及一种用在图像形成设备中的图像形成单元。

背景技术

在利用电子照相术的图像形成设备中，在感光鼓上形成潜像，并且通过显影装置对潜像进行显影。

通常的显影装置包括承载显影剂（即调色剂）的显影剂承载体、向显影剂承载体供给显影剂的供给构件、以及向供给构件供给显影剂的辅助构件。这样的显影装置例如在日本特开专利公开号H11-15246（图1）中被公开。

但是，通常的显影装置仍然不能提供足够的图像质量。

发明内容

本发明的一个方面意图提供一种能够增强图像质量的图像形成设备和图像形成单元。

根据本发明的一个方面，提供一种图像形成单元，其包括承载显影剂的显影剂承载体、以及被提供以使得面向显影剂承载体的供给构件。供给构件进行旋转从而从显影剂承载体收集显影剂，并且向显影剂承载体供给显影剂。图像形成单元还包括使保持在供给构件上的显影剂带电的电荷提供构件。在供给构件的旋转方向上，电荷提供构件被布置在显影剂承载体与供给构件之间的相对部分的下游侧以及其中显影剂储存部向供给构件供给显影剂的区域的上游侧。

利用这样的配置可以增强图像质量。

根据本发明的另一方面，提供一种包括上面描述的图像形成单元的图像形成设备。

根据后面给出的详细描述，本发明的其他适用性范围将变得显而易见。但是应当理解的是，虽然所述详细描述和具体实施例表明了本发明的优选实施例，但是其仅仅是通过举例说明而给出的，因为根据该详细描述，对于本领域技术人员而言，本发明的精神和范围内的各种改变和修改将变得显而易见。

附图说明

在附图中：

图1是示出了根据本发明的第一实施例的图像形成设备的配置的示意图；

图2是示出了根据第一实施例的图像形成单元的剖面图；

图3是示出了根据第一实施例的、包括供给辊及其周围事物的图像形成单元的一部分的放大视图；

图4是示出了根据第一实施例的电荷提供构件和供给辊的透视图；

图5是示出了根据第一实施例的图像形成设备的控制系统的主要部分的方框图；

图6是示出了根据第一实施例的图像形成单元的操作的时序图；

图7是示出了图像浓度的测量位置的图示；

图8是示出了所印刷图像的上部和下部的图像浓度的测量结果的图；

图9是示出了调色剂的电荷数量的测量结果的图；

图10是示出了根据比较示例1-1的图像形成单元的主要部分的剖面图；

图11是示出了根据本发明的第二实施例的图像形成单元的配置的剖面图；

图12是示出了根据第二实施例的、包括供给辊及其周围事物的图像形成单元的一部分的剖面图；

图13是示出了根据示例2-1的图像形成单元的主要部分的剖面图；

图14是示出了根据示例2-4的图像形成单元的主要部分的剖面图；

图15是图14中所示的图像形成单元的一部分的放大视图；

图16是示出了根据第三实施例的图像形成单元的配置的剖面图；

图17是示出了所印刷图像的上部和下部的图像浓度的测量结果的图；以及

图18是示出了所印刷图像的上部与下部之间的图像浓度方面的差异的测量结果的图。

具体实施方式

下文中将参照附图描述本发明的实施例。

第一实施例

<图像形成设备的配置>

图1是示出了根据本发明的第一实施例的图像形成设备10的示意图。图像形成设备10被配置成电子照相彩色打印机。

图像形成设备10包括储存多页打印纸张（即介质）18的介质盒11，以及在打印纸张18上形成黑色、黄色、品红色和青色的调色剂图像（即显影剂图像）的图像形成部22，以及将调色剂图像定影到打印纸张18的定影单元17。

图像形成设备10还包括将来自介质盒11的打印纸张18馈送到图像形成部22的介质馈送单元13，以及将（从定影单元17馈送出的）打印纸张18排出到图像形成设备10外部的介质排出单元14。图像形成设备10还包括将打印纸张18反转以便在双面打印模式下在背面上形成图像的介质反转单元15，以及切换引导器20和21。

介质盒11储存一叠打印纸张（介质）18。介质盒11被可拆卸地安装到图像形成设备10的下部。

介质馈送部13包括拾取辊19a和馈送辊19b。拾取辊19a和馈送辊19b被配置成逐一拾取打印纸张18，并且将每一页打印纸张18馈送到如由箭头A所示的馈送路径中。

介质馈送单元13还包括一对传送辊19c和19d以及另一对传送辊19e和19f。传送辊19c和19d以及传送辊19e和19f被配置成在由箭头B所示的方向上朝向图像形成部22传送（从拾取辊19a和馈送辊19b馈送的）打印纸张18，同时校正打印纸张18的偏斜。在这方面，箭头A和B以及其他虚线箭头表明打印纸张18的传送方向和传送路径。

图像形成部22包括沿着打印纸张18的传送路径排列成一行的四个图像形成单元12K、12Y、12M和12C。图像形成部22还包括作为曝光单元的四个LED（发光二极管）头23，以及把（由图像形成单元12K、12Y、12M和12C形成的）调色剂图像转印到打印纸张18的转印单元16。

图像形成单元12K、12Y、12M和12C分别被配置成形成黑色（K）、黄色（Y）、品红色（M）和青色（C）的调色剂图像（即显影剂图像）。图像形成单元12K、12Y、12M和12C被可拆卸地安装到图像形成设备10的主体。除了调色剂（显影剂）之外，图像形成单元12K、12Y、12M和12C具有相同的配置。后面将描述图像形成单元12K、12Y、12M和12C的配置。

转印单元16包括通过静电方式吸引打印纸张18并且传送打印纸张18的转印带27。转印单元16包括围绕其拉伸转印带27的驱动辊28和张力辊29。转印单元16还包括四个转印辊30（即转印构件）。转印辊30被提供为使得面向图像形成单元12K、12Y、12M和12C的相应的感光鼓101（将在后面进行描述）。

驱动辊28由传送电动机508（图5）驱动旋转。驱动辊28旋转从而使得转印带27在由箭头T和U所示的方向上旋转。张力辊29对转印带27施加预定张力。

转印带27在转印带27的表面上吸引打印纸张18。转印带27通过驱动辊28的旋转而旋转，并且沿着图像形成单元12K、12Y、12M和12C传送打印纸张18。转印带27由聚酰胺-酰亚胺、聚酰胺等等形成，其中添加有碳等等以便给予预定的电导率和机械强度。

转印辊30经由转印带27被压在相应的感光鼓101上。对转印辊30施加转印电压，以便把调色剂图像从感光鼓101转印到介质108。

转印部16包括从转印带27刮去残留调色剂的转印带清洁刀片34，以及用于储存从转印带27刮去的调色剂的废弃显影剂槽35。转印带清洁刀片34由弹性体形成，比如聚氨酯橡胶、环氧橡胶、丙烯酸橡胶、氟树脂橡胶、NBR（丁腈橡胶）、SBR（丁苯橡胶）、IR（异戊二烯橡胶）或聚丁二烯橡胶。在一个特定示例中，转印带清洁刀片34由聚氨酯橡胶形成。

在打印纸张18的传送方向上的图像形成部22的下游侧（即左侧）提供定影单元17。定影单元17包括加热辊36、压力辊37、热敏电阻器38和加热器39。

加热辊36包括具有圆柱中空形状的金属核，以及形成在金属核的表面上的耐热弹性层。所述金属核由铝形成。所述弹性层由硅酮橡胶形成。此外，所述弹性层被覆盖以由PFA（四氟乙烯-全氟烷基乙醚共聚物）等等形成的管。在加热辊36的金属核内部提供例如卤素灯之类的加热器39。

压力辊37包括金属核以及形成在金属核的表面上的耐热弹性层。所述金属核由铝形成。所述耐热弹性层由硅酮橡胶形成。所述弹性层被覆盖以由PFA等等形成的管。在加热辊36与压力辊37之间形成夹捏部分，以便对打印纸张18施加热量和压力。

热敏电阻器38充当加热辊36的表面温度的检测单元。热敏电阻器38被提供在加热辊36的附近，以免接触加热辊36。热敏电阻器38检测加热辊36的表面温度，并且将温度信息发送到定影控制单元509（图5）。定影控制单元509基于来自热敏电阻器38的温度信息执行加热器39的开/关控制，以便把加热辊36的表面温度保持到预定温度。

在打印纸张18的传送方向上的定影单元17的下游侧（即左侧）提供切换引导器20。切换引导器20被配置成在打印纸张18的各传送路径之间进行切换。切换引导器20被配置成把（从定影单元17馈送的）打印纸张18选择性地引导到介质排出单元14或介质反转单元15（以便在打印纸张18的背面上打印）。

介质排出单元14包括一对排出辊19g和19h以及另一对排出辊19i和19j。排出辊19g和19h以及排出辊19i和19j被配置成将（从定影单元17馈送的）打印纸张18排出到图像形成设备10的外部。在图像形成设备10的上盖上提供一个堆积器部24。由介质排出单元14排出的打印纸张18被放置在该堆积器部24上。

介质反转单元15包括一对传送辊19k和19l、切换引导器21以及另一对传送辊19x和19w。传送辊19k和19l、切换引导器21以及传送辊19x和19w被配置成暂时将（已经经过切换引导器20的）打印纸张18传送到退避路径中，并且随后在相反的方向上把打印纸张18传送出退避路径。介质反转单元15还包括一对传送辊19m和19n、另一对传送辊19o和19p、再一对传送辊19q和19r、又一对传送辊19s和19t以及再一对传送辊19u和19v。辊19m到19v是沿着从传送辊19x和19w朝向介质馈送单元13的返回路径提供的。辊19m到19v被配置成沿着返回路径朝向介质馈送单元13传送打印纸张18。上面描述的传送辊19c和19d被布置在返回路径的出口端。传送辊19c和19d把沿着返回路径传送的（其取向被反转的）打印纸张18传送到图像形成部22。

<图像形成单元的配置>

将描述图像形成单元12的配置。除了调色剂之外，图像形成单元12K、12Y、12M和12C具有相同的配置。因此，图像形成单元12K、12Y、12M和12C被统一称作图像形成单元12。

图2是示出了图像形成单元12的配置的剖面图。在图2中还示出了LED头23、转印辊30和转印带27。

在图2中，图像形成单元12包括作为潜像承载体的感光鼓101。感光鼓101在由箭头R示出的方向上旋转。作为带电构件的带电辊102、作为显影剂承载体的显影辊104以及作为清洁构件的清洁刀片105被围绕感光鼓101布置。带电辊102、显影辊104和清洁刀片105按照该顺序被沿着由箭头R示出的感光鼓101的旋转方向设置。

作为供给构件的供给辊106和作为层规制构件的显影刀片107被围绕显影辊104提供。电荷提供构件201（图3）被提供为使得面向供给辊106。显影辊104、供给辊106、电荷提供构件201和显影刀片107构成显影单元100，其用于在感光鼓101的表面上对潜像进行显影。

图像形成单元12还包括在其中储存调色剂110的调色剂盒120（即显影剂补充单元或显影剂储存体）。调色剂盒120被可拆卸地安装到显影单元100。此外，图像形成单元12被可拆卸地安装到图1中所示的图像形成部22中的预定位置。

感光鼓101可以例如由无机感光鼓或有机感光鼓制成。无机感光鼓包括导电基体辊和形成在导电基体辊上的感光层。基体辊由铝形成。感光层由硒、非晶硅等等形成。有机感光鼓包括导电基体辊和形成在导电基体辊上的有机感光层。有机感光层由其中散布有电荷生成剂和电荷输送剂的粘合树脂形成。在一个特定示例中，感光鼓101由包括金属管（即导电基体辊）的有机感光鼓制成，所述金属管由铝形成，其上层积有电荷生成层和电荷输送层。电荷生成层和电荷输送层形成光导电层。

带电辊102被提供以便接触感光鼓101的表面。带电辊102例如由金属轴和弹性层形成。弹性层由半导电的氯醇橡胶形成，并且被提供在金属轴的表面上。带电辊102跟随感光鼓101的旋转而旋转。

LED头23包括LED元件和透镜阵列。LED头23被定位成使得由LED头23发出的光被聚焦在感光鼓101的表面上。

清洁刀片105被提供为使得清洁刀片105的纵向方向与感光鼓101的旋转轴平行。令清洁刀片105的尖部与感光鼓101的表面发生接触。清洁刀片105的根部通过由刚性体制成的支撑板被固定到图像形成单元12的框架12f。清洁刀片105接触感光鼓101的表面，并且当感光鼓101在由箭头R示出的方向上旋转时从感光鼓101的表面刮去残留的调色剂110。

清洁刀片105例如由弹性体形成，比如聚氨酯橡胶、环氧橡胶、丙烯酸橡胶、氟树脂橡胶、NBR（丁腈橡胶）、SBR（丁苯橡胶）、IR（异戊二烯橡胶）或聚丁二烯橡胶。在一个特定示例中，清洁刀片105由聚氨酯橡胶形成。

显影辊104被提供为使得接触感光鼓101的表面。显影辊104在与感光鼓101的旋转方向相反的方向上旋转。显影辊104包括具有导电性的轴（即基体）和形成在轴的表面上的弹性层。轴例如由不锈钢形成。弹性层由硅酮橡胶或聚氨酯橡胶形成，其中添加有碳等等以用于调节电阻。换句话说，所述弹性层由通常被用于一般显影辊的弹性层的材料形成。在一个特定示例中，显影辊104的弹性层由聚氨酯橡胶形成。

显影刀片107例如由具有弯曲部分的平板构件制成。显影刀片107的弯曲部分被压在显影辊104的表面上。显影刀片107由例如不锈钢之类的金属或磷酸铜或者例如硅酮橡胶之类的橡胶形成。换句话说，显影刀片107由通常被用于一般显影刀片的材料形成。还可以对显影刀片107施加适当的电压。

供给辊106被提供为使得面向显影辊104。供给辊106在与显影辊104的旋转方向相同的方向上旋转。供给辊106由具有导电性的轴（即基体）和形成在轴的表面上的弹性层制成。轴例如由不锈钢形成。弹性层例如由泡沫状半导电硅酮海绵层或泡沫状半导电聚氨酯海绵层形成。换句话说，所述弹性层由通常被用于一般供给辊的弹性层的材料形成。在一个特定示例中，供给辊106的弹性层由泡沫状半导电硅酮海绵层形成。为了确保耐磨性，优选的是：供给辊106的弹性层具有处于从40到70度的范围内的Asker-F硬度（JIS Z2245）。此外，由于在图像形成期间电流流经弹性层，因此优选的是：供给辊106的弹性层具有处于从1×10⁵到1×10⁸Ω·cm的范围内的体电阻。在一个特定示例中，通过以300gf的力把金属圆柱体压在弹性层上并且通过对弹性层施加-300V来测量体电阻。

图3是示出了包括支撑辊106及其周围事物的图像形成单元12的一部分的放大视图。图像形成单元12具有框架12f，其至少覆盖显影辊104、供给辊106和显影刀片107。框架12f包括内壁12a和内壁12b。内壁12a面向供给辊106的表面的预定区域（即下方区域）。内壁12a沿着供给辊106的表面延伸，从而使得在内壁12a与供给辊106的表面之间形成一个恒定间隙。内壁12b从内壁12a的一端延伸。内壁12b以使得内壁12b与供给辊106的表面之间的间隙增大的这样的方式延伸。

由图像形成单元12的供给辊106的表面、显影刀片107和内壁12b围绕的区域构成作为显影剂储存部的调色剂储存部131。调色剂储存部131储存将被供给到供给辊106的调色剂。在图3中，标记“α”指示供给辊106上的调色剂供给区域（即显影剂供给区域），在该处将调色剂从调色剂储存部131供给到供给辊106。

已收集调色剂传送部（即已收集显影剂传送部）133被定义为沿着供给辊106的一个区域。已收集调色剂传送部133从供给辊106与显影辊104面向彼此的部分（即相对部分）沿着供给辊106的旋转方向（由箭头e示出）向下游延伸。已收集调色剂传送部133具有在调色剂供给区域α附近的终端。已收集调色剂传送部133是这样的路径：其中（从显影辊104收集的）调色剂被旋转的供给辊106传送。

供给辊106与显影辊104面向彼此的相对部分（在图3中由标记“β”示出）被布置在相对于供给辊106的旋转中心106a的一侧（即图3中的左侧）。已收集调色剂传送部133的终端被布置在相对于供给辊106的旋转中心106a的另一侧（即图3中的右侧）。此外，在图3中示出的一个示例中，已收集调色剂传送部133的终端面向供给辊106的一部分，在该部分处，供给辊106的表面处的切线基本上垂直延伸。但是，即使调色剂供给区域α到达比图3中所示的位置低的位置（例如如图12中所示），已收集调色剂传送部133也被定义为到达调色剂供给区域α的区域。

在一个特定示例中，供给辊106与显影辊104面向彼此的相对部分β是其中供给辊106与显影辊104彼此接触的接触部分。

利用这样的配置，随着供给辊106在由箭头e所示的方向上旋转，供给辊106从显影辊104收集调色剂，并且沿着已收集调色剂传送部133传送（从显影辊104收集的）调色剂。此外，供给辊106从调色剂储存部131接收新调色剂，并且将混合的调色剂（即已收集的调色剂与新供给的调色剂）供给到显影辊104。

电荷提供构件201被提供为使得面向供给辊106的表面。电荷提供构件201被配置成对保留在供给辊106上的调色剂（即由供给辊106从显影辊104收集的调色剂）施加电荷。在一个特定示例中，电荷提供构件201与供给辊106的表面接触。

电荷提供构件201具有板的形式。电荷提供构件201由导电或半导电构件形成。举例来说，电荷提供构件201由用不锈钢或磷酸铜形成的板簧制成。可替换地，电荷提供构件201可以由其中添加有碳等等以便赋予导电性的硅酮橡胶、聚氨酯橡胶等等制成。电荷提供构件201被施加以电压。

图4是示出了电荷提供构件201和供给辊106的透视图。电荷提供构件201的长度L1与供给辊106在轴向方向上的辊部分的长度相同。电荷提供构件201具有沿着供给辊106的表面的预定宽度L2。具有宽度L3（图4）的电荷提供构件201的一部分与供给辊106接触。

返回参考图2，调色剂盒120具有容器121，其具有储存作为显影剂的调色剂110的显影剂包含部125。显影剂包含部125具有作为搅拌构件的搅拌棒122。搅拌棒122被可旋转地提供在显影剂包含部125中。搅拌棒122在显影剂包含部125的纵向方向上延伸。在容器121的底部上形成作为补充开口的调色剂补充开口124。显影剂包含部125中的调色剂110经由补充开口124被供给到调色剂储存部131。在容器121中可滑动地提供开闭器123。开闭器123可以如用箭头Q所示的那样滑动，从而打开及关闭调色剂补充开口124。在一个特定示例中，调色剂盒120的调色剂补充开口124和调色剂储存部131被布置在供给辊106上方。

<调色剂>

将描述在该实施例中使用的调色剂110（即显影剂）。调色剂110包括至少包含粘合树脂的调色剂母粒，以及例如无机或有机细粉之类的外部添加剂。调色剂110被储存在调色剂盒120中。调色剂110可带负电。

粘合树脂例如是聚酯树脂、丙烯酸-苯乙烯树脂、环氧树脂、丁苯树脂等等。着色剂、释放剂等等被添加到粘合树脂中。

对于释放剂而言，例如可以使用固体石蜡、巴西棕榈蜡等等。相对于100重量部的粘合树脂，释放剂的含量优选在0.1-20重量部的范围内，并且更加优选地相对于100重量部的粘合树脂在0.5-12重量部的范围内。此外，可以组合使用多种蜡。

对于着色剂而言，可以单独使用通常被用作针对一般的黑色、黄色、品红色或青色调色剂的着色剂的颜料、染料等等，或者可以组合使用多个种类。举例来说，炭黑、氧化铁、酞菁蓝、永固棕FG、艳牢猩红、颜料绿B、罗丹明B基、溶剂红49、溶剂红146、颜料蓝15:3、溶剂蓝35、喹吖啶酮、洋红6B、二偶氮黄等等可以被用作着色剂。相对于100重量部的粘合树脂，被添加到粘合树脂中的着色剂的添加量优选地在2-25重量部的范围内，并且更加优选地相对于100重量部的粘合树脂在2-15重量部的范围内。

此外，可以将例如电荷控制剂、导电性调节剂、流动性改进剂和清洁属性改进剂之类的添加剂添加到粘合树脂中。

对于电荷控制剂而言，可以单独使用基于偶氮的复合物电荷控制剂、基于水杨酸的复合物电荷控制剂、基于杯芳烃的电荷控制剂、季铵盐电荷控制剂等等（即传统的电荷控制剂），或者可以组合使用多个种类。相对于100重量部的粘合树脂，电荷控制剂的含量优选地在0.05-15重量部的范围内，并且更加优选地相对于100重量部的粘合树脂在0.1-10重量部的范围内。

提供外部添加剂是为了增强环境稳定性、带电稳定性、显影属性、流动性、保存属性等等。例如可以单独使用二氧化硅、二氧化钛、氧化铝等等（即传统的外部添加剂），或者可以组合使用多个种类。相对于100重量部的粘合树脂，外部添加剂的含量优选地在0.01-10重量部的范围内，并且更加优选地相对于100重量部的粘合树脂在0.05-8重量部的范围内。

下面是调色剂的制造方法。首先，在Henschel混合器中混合以下材料：100重量部的粘合树脂（聚酯树脂，数均分子量Mn=3700，玻璃化转变温度Tg=62°C，软化温度T_1/2=115°C），0.5重量部的电荷控制剂“BONTRON E-84”（其由Orient Chemical Industry 有限公司制造），5.0重量部的着色剂，以及作为释放剂的4.0重量部的巴西棕榈蜡（由S. Kato andCo.制造的“粉末状巴西棕榈蜡1号”）。对于着色剂而言，炭黑被用于黑色调色剂，二偶氮黄被用于黄色调色剂，洋红6B被用于品红色调色剂，颜料蓝15:3被用于青色调色剂。利用双螺杆挤出机熔化并揉合结果得到的材料。冷却结果得到的材料。

利用其丝网尺寸为2mm的切碎机碎裂结果得到的材料。随后，利用具有冲击板的压碎机（由Nippon Pneumatic Manufacturing 有限公司制造的“分散分离器”）压碎结果得到的材料。此外，利用风力分选器对结果得到的材料进行分选，从而获得具有6μm的平均微粒直径的调色剂母粒。

接下来，将作为外部添加剂的具有16nm的平均微粒直径的3.0重量部的疏水二氧化硅R972（由Nippon Aerosil 有限公司制造）添加到1kg（100重量部）的调色剂母粒中。利用Henschel混合器将结果得到的材料搅拌3分钟。结果是，分别获得黑色调色剂、黄色调色剂、品红色调色剂和青色调色剂。

<图像形成设备的控制系统>

图5是示出了图像形成设备10的控制系统的方框图。在图5中，控制单元500包括未示出的微处理器、ROM、RAM、I/O端口、定时器等等。控制单元500接收来自未示出的主机装置的打印数据和控制命令，并且控制图像形成设备10的打印操作序列。

电荷提供构件电力控制单元501基于来自控制单元500的指令控制对电荷提供构件201施加电压（即电荷提供电压），从而令电荷提供构件201的表面带电。

带电辊电力控制单元502（即带电构件电力控制单元）基于来自控制单元500的指令控制对带电辊102施加带电电压，从而令感光鼓101（图2）的表面均匀地带电。

LED头控制单元503（即曝光控制单元）基于来自控制单元500的指令控制LED头23，以便根据图像数据利用光对感光鼓101（图2）的表面进行曝光，从而在其上形成潜像。

显影辊电力控制单元504（即显影剂承载体电力控制单元）基于来自控制单元500的指令控制对显影辊104施加显影电压，从而在感光鼓101（图2）上对潜像进行显影。

供给辊电力控制单元506（即供给构件电力控制单元）基于来自控制单元500的指令控制对供给辊106施加供给电压，从而向显影辊104供给调色剂。

转印辊电力控制单元505（即转印电力控制单元）基于来自控制单元500的指令控制对转印辊30施加转印电压，从而把调色剂图像从感光鼓101的表面转印到打印纸张18（图1）。

在这方面，对于每一个图像形成单元12K、12Y、12M和12Cm提供电荷提供构件电力控制单元501、带电辊电力控制单元502、LED头控制单元503、显影辊电力控制单元504、供给辊电力控制单元506和转印辊电力控制单元505，并且其对每一个图像形成单元12执行控制。为了方便解释，控制单元501-506在图5中分别由单个方框示出。

电荷提供构件电源511在电荷提供构件电力控制单元501的控制下对电荷提供构件201施加直流电压（即电荷提供电压）。带电辊电源512（即带电构件电源）在带电辊电力控制单元502的控制下对带电辊102施加直流电压（即带电电压）。

显影辊电源514（即显影剂承载体电源）在显影辊电力控制单元504的控制下对显影辊104施加负极性的直流电压（即显影电压）。正极性电压电源514a在显影辊电力控制单元504的控制下对显影辊104施加正极性的直流电压。

供给辊电源516（即供给构件电源）在供给辊电力控制单元506的控制下对供给辊106施加直流电压（即供给电压）。转印辊电源515（即转印电源）在转印辊电力控制单元505的控制下对转印辊30施加直流电压（即转印电压）。

ID电动机507驱动感光鼓101旋转。感光鼓101的旋转经由动力传递机制被传递到显影辊104和供给辊106。带电辊102和转印辊30跟随感光鼓101的旋转而旋转。为每一个图像形成单元12K、12Y、12M和12C提供ID电动机507。

传送电动机508驱动介质馈送单元13、介质排出单元14和介质反转单元15的相应辊旋转，以便从介质盒11馈送打印纸张18并且沿着传送路径传送打印纸张18。

定影控制单元509对定影单元17的加热器39执行开/关控制，以便基于所检测到的热敏电阻器38的温度将定影温度保持恒定。

<图像形成设备的操作>

将参照图1和5描述图像形成设备10的操作。

当图像形成设备10的控制单元500接收到来自例如个人计算机之类的主机装置的打印命令和图像数据时，控制单元500开始打印纸张18的馈送操作。

如图1中所示，拾取辊19a和馈送辊19b在由箭头A示出的方向上将打印纸张18逐一馈送出介质盒11。传送辊19c和19d以及传送辊19e和19f在由箭头B示出的方向上朝向图像形成部22传送打印纸张18，同时校正打印纸张18的偏斜。

当打印纸张18到达图像形成部22时，（由驱动辊28的旋转驱动的）转印带27保持打印纸张18，并且在由箭头T示出的方向上传送打印纸张18。

保持在转印带27上的打印纸张18到达图像形成单元12k的感光鼓101与转印辊30之间的夹捏部。由转印辊电源515对转印辊30施加转印电压（例如+3000V）。利用该转印电压，形成在感光鼓101上的黑色调色剂图像被转印到打印纸张18。

随后，打印纸张18进一步由转印带27在由箭头T示出的方向上传送，并且经过图像形成单元12Y、12M和12C。黄色调色剂按照与黑色调色剂类似的方式被从图像形成单元12Y的感光鼓101转印到打印纸张18。类似地，品红色调色剂被从图像形成单元12M的感光鼓101转印到打印纸张18，并且青色调色剂被从图像形成单元12C的感光鼓101转印到打印纸张18。

相应颜色的调色剂图像被转印到其上的打印纸张18在由箭头D示出的方向上被进一步传送，从而到达定影单元17。在定影单元17中，打印纸张18被插入到分别在由箭头E和F示出的方向上旋转的定影辊36与压力辊37之间的夹捏部中。加热辊36的表面温度由定影控制单元509保持。调色剂通过由加热辊36加热而被熔化。通过由加热辊36和压力辊37挤压，已熔化的调色剂被定影到打印纸张18。

调色剂图像被定影到其上的打印纸张18在由箭头G示出的方向上被介质排出单元14的传送辊19g和19h传送，并且被排出到图像形成设备10的外部。已排出的打印纸张18被放置在堆积器部24上。

在双面打印模式的情况下，调色剂图像已经被定影到其上的介质18在由箭头H示出的方向上被切换引导器20、传送辊19k和19l以及传送辊19x和19w传送。打印纸张18被暂时传送到退避路径中。随后，打印纸张18在由箭头I示出的方向上被切换引导器21以及传送辊19w和19x传送到返回路径中。

随后，打印纸张18沿着如由箭头a、b和c所示的返回路径被传送辊19m、19n、19o、19p、19q、19r、19s、19t、19u和19v传送。打印纸张18到达介质馈送单元13的传送辊19c和19d，并且在由箭头B示出的方向上被传送辊19c和19d传送到图像形成部22。在图像形成部22中，在打印纸张18的背面（即与调色剂图像已被定影到其上的表面相对的表面）上形成调色剂图像。随后，如上面所描述的那样执行调色剂图像的定影和打印纸张18的排出。

<图像形成单元的操作>

将参照图2、5和6描述图像形成单元12的操作。图6是示出了图像形成单元12的操作的时序图。

当在方向B（图1）上由传送辊19c、19d、19e和19f传送打印纸张18时，控制单元500在预定定时开始打印准备操作（t1）。控制单元500驱动ID电动机507。感光鼓101以恒定圆周速度在由箭头R示出的方向上旋转。随着感光鼓101的旋转，带电辊102、显影辊104、供给辊106和转印辊30也旋转。

随后，显影辊电力控制单元504响应于来自控制单元500的指令使得正极性电压电源514a对显影辊104（t2）施加正极性的电压（例如+200V）。

接下来，带电辊电力控制单元502响应于来自控制单元500的指令使得带电辊电源512对带电辊102（t3）施加带电辊电压（例如-1050V）。带电辊102令感光鼓101的表面带电到例如-550V。

随后，控制单元500基于打印数据开始图像形成。首先，显影辊电力控制单元504使得显影辊电源514对显影辊104施加负极性的显影电压（例如-250V）。此外，供给辊电压控制单元506使得供给辊电源516对供给辊106施加供给电压（例如-350V）。LED头控制单元503基于打印数据使得LED头23发光（t4）。

感光鼓101的被曝光部分的电位衰减到-100V，并且在感光鼓101上形成潜像。利用从供给辊106供给到显影辊104的调色剂对形成在感光鼓101的表面上的潜像进行显影（t4-t6）。

在这方面，当在开始对供给辊106施加供给电压之后经过了用于显影辊104和供给辊106旋转一圈（360度）的时间P时（t4），电荷提供构件电压控制单元501使得电荷提供构件电源521对电荷提供构件201施加电荷提供电压（t5）。

随后，控制单元500终止LED头23的发光，并且终止对显影辊104、供给辊106和电荷提供构件201施加电压（t6）。

如果存在后续的打印纸张18，则控制单元500等待对应于纸张到纸张间隔的时间间隔（t6-t7），并且开始用于下一页的图像形成（t7-t9）。

在将下一页的调色剂图像转印到打印纸张18之后，控制单元500终止驱动LED头23，并且终止对显影辊104、供给辊106和电荷提供构件201施加电压（t9）。

如果没有后续的打印纸张18，则控制单元500终止驱动ID电动机507，并且终止从带电辊电源512对带电辊102施加带电电压（t10）。

在这方面，对电荷提供构件201施加电压的时刻（t5）是在对显影辊104和供给辊106施加电压的时刻（t4）之后。这是因为如果在与对显影辊104和供给辊106施加电压相同的时间执行对电荷提供构件201施加电压，则存在这样的可能性：保留在供给辊106的表面上的调色剂可能会过度带电。为此，优选的是，在开始对显影辊104和供给辊106施加电压（t4）之后经过了（显影辊104和供给辊106旋转一圈所需的）时间P时，开始对电荷提供构件201施加电压。

在时间段t2-t4期间为何要对显影辊104施加正极性电压的原因如下。在通过带电辊102而带电的感光鼓101的表面的一部分到达感光鼓101与显影辊104之间的夹捏部之前，存在这样的可能性：显影辊104的表面上的调色剂可能粘附到感光鼓101上，这是因为感光鼓101（除了带电部分之外）的表面电位通常几乎是0V。换句话说，存在这样的可能性：调色剂可能会被无用地浪费。此外，当通过与显影辊104和供给辊106摩擦而带电的调色剂到达显影辊104与感光鼓101之间的夹捏部时，这样的调色剂可能会粘附到感光鼓101的表面上。

为此，在该实施例中，在时间段t2-t4期间对显影辊104施加正极性的电压，从而使得调色剂（即带负电的调色剂）被吸引到显影辊104上。利用这样的设置，防止调色剂粘附到感光鼓101的表面。在这方面，还有可能在时刻t1开始对显影辊104施加正极性的电压。

<调色剂在图像形成单元中的流动>

将参照图2和3描述调色剂从调色剂储存部131到图像形成单元12的感光鼓101的流动。

在调色剂盒120被安装到显影单元100的状态下，通过操作控制杆（未示出）在由箭头Q示出的方向上滑动调色剂盒120的开闭器123（图2）。开闭器123打开调色剂补充开口124。随着调色剂补充开口124被打开，调色剂盒120的容器121中的调色剂110经由调色剂补充开口124在由箭头V示出的方向上下落。下落的调色剂经由形成在显影单元100的上部的调色剂接收开口130被供给到显影单元100的调色剂储存部131。

由供给辊电源516对供给辊106施加直流电压Vsb（例如-350V）。供给辊106在由箭头e示出的方向上旋转，从而把（被供给到调色剂储存部131的）调色剂110传送到显影辊104。

显影辊104被提供为使得与感光鼓101紧密接触。由显影辊电源514对显影辊104施加直流电压Vdb（例如-250V）。显影辊104保持已经从供给辊106传送来的调色剂110，并且通过在由箭头f示出的方向上旋转来传送调色剂110。

在显影辊104的旋转方向上的供给辊106的下游侧，将显影刀片107压在显影辊104上。在显影辊104的旋转期间，显影刀片107在显影辊104的表面上形成一层调色剂（即调色剂层）。形成显影辊104的表面上的调色剂层的调色剂（即规则地带电的调色剂）通过与显影辊104、供给辊106和显影刀片107摩擦而被带电到例如几乎-60V。

感光鼓101与显影辊104之间的电位差根据潜像生成电气力线。因此，显影辊104的表面上的带电调色剂101通过静电力粘附到感光鼓101的表面上的潜像部分的表面上。感光鼓101的表面上的潜像被调色剂110反显影。

此外，残留在显影辊104上（而没有被用于对潜像进行显影）的残留调色剂110通过显影辊104的旋转被传送到显影辊104与供给辊106之间的相对部分β，并且被供给辊106收集。

如图3中所示，存在于供给辊106的旋转方向（即由箭头e示出）上的显影辊104与供给辊106之间的相对部分β的下游侧的一个区域中的调色剂被供给辊106和电荷提供构件201挤压。

存在于该区域中的调色剂通过被施加了直流电压Vf的电荷提供构件201而带电。通过供给辊106的旋转，调色剂被传送到供给辊106的旋转方向上的供给辊106的表面上的进一步的下游侧。所传送的调色剂与从调色剂储存部131新供给的调色剂彼此汇合。汇合后的调色剂被供给到显影辊104，并且被用于对潜像进行显影。

返回参考图2，存在这样一种情况，其中在转印了调色剂图像之后，少量调色剂110残留在感光鼓101的表面上。通过清洁刀片105去除这样的残留调色剂100。经过清洁的感光鼓101被重复使用。

此外，在连续打印操作期间存在这样的情况，其中过度带电或带电不足的调色剂110可能被从感光鼓101转印到转印带27（图1）的表面的未在该处保持打印纸张18的一部分（即纸张-纸张间隔）。当转印带27在由箭头T和U示出的方向上移动时，这样的调色剂被转印带清洁刀片34（图1）刮去。被转印带清洁刀片34刮去的调色剂被储存在废弃显影剂槽35中。

<打印测试>

接下来将描述用于证实该实施例的电荷提供构件201的效果的打印测试。

具有电荷提供构件201的青色图像形成单元12C被安装到图像形成设备10。利用图像形成设备10作为测试设备，在室温下（即在25°C的温度和50%的湿度下）在打印纸张18上形成青色图像。

打印速度（等于感光鼓101的圆周速度和打印纸张18的传送速度）被设定为274mm/s。感光鼓101（其外直径为30mm）、带电辊102（其外直径为11mm）、显影辊104（其外直径为16mm）和供给辊106（其外直径为16mm）分别在由图2中的箭头示出的方向上旋转。此外，感光鼓101、带电辊102、显影辊104和供给辊106的圆周速度的比例被设定为1:1:1.3:(1.3×0.7)。

被施加到带电辊102的金属轴的带电电压Vch是-1050V。被施加到显影辊104的金属轴的显影电压Vdb是-250V。被施加到供给辊106的供给电压Vsb是-350V。被施加到转印辊30的转印电压Vtr是+3000V。电压Vch、Vdb、Vsb和Vtr是直流电压。

测量感光鼓101的表面的被曝光部分和未曝光部分的表面电位VA1和VA2。作为测量结果，被曝光部分的表面电位VA1是-50V，未曝光部分的表面电位VA2是-550V。

电荷提供构件201用由磷青铜构成的板簧制成。电荷提供构件201具有210mm的长度L1（图4），以及10mm的宽度L2（图4）。电荷提供构件201与供给辊106之间的接触区域具有基本上矩形的形状，并具有210mm的长度L1和6mm的宽度L3。接触区域的面积为1260mm²（即L1×L3=210mm×6mm）。

表面电位计“MODEL 344”（由TREK公司制造）的探测器“MODEL 555P-4”（由TREK公司制造）被设定到由图像形成单元12中的箭头I示出的位置，以便测量供给辊106、形成在其上的调色剂层和电荷提供构件201的相应表面电位。

随后，断开电荷提供构件201与电荷提供构件电源511之间的电连接，从而不对电荷提供构件201施加电压。在这一状态下，纵向馈送打印纸张18，从而使得纸的较短边缘变成前端和尾端。A4尺寸的标准纸（更具体来说是具有80g/m²的基本重量的“Oki 优质白纸”）被用作打印纸张18。利用图像形成设备10，在不使LED头23发光的情况下，在打印纸张18上形成白色图像。表面电位计在图像形成期间的测量值VB是-400V。由于被施加到供给辊106的供给电压Vsb是-350V，因此应当理解的是，供给辊106的表面上的调色剂层的电压Vtn是-50V。

接下来，将电荷提供构件201与电荷提供构件电源511电连接，并且对电荷提供构件201施加-800V的电压（直流电压）Vf。在该状态下，在500页上连续打印如图7中所示的图像，同时把纸张到纸张间隔（即从打印纸张18的尾端到下一打印纸张18的前端的间隔）设定为60mm。除了距离打印纸张18的四个边缘5mm的空白页边区域（非打印区域）之外，在打印纸张18的整个打印区域上形成图像。换句话说，图7中所示的图像的面积比是100%。在500页上打印了图像之后，利用抽吸类型的电荷数量测量装置“MODEL210HS-3”（由TREK公司制造）从显影辊104上的调色剂层抽吸调色剂，并且测量调色剂的电荷（μC）。此外，利用由Sartorius有限公司制造的电力秤“CP225D”对于在测量电荷时所抽吸的调色剂的重量进行测量。通过把所测量的电荷（μC）除以所测量的重量（g）获得调色剂的电荷数量（μC/g）。

类似地，把电压Vf改变为-800V、-700V、-600V、-500V、-400V、-300V、0V和+100V，并且对于每一个电压Vf，在500页上打印图7中示出的图像。对于每一个电压Vf，测量第500个打印图像的上部浓度Dc1和下部浓度Dc2。如图7中所示，在打印纸张18的传送方向上的所打印图像（即打印区域）的前端的中心部分处测量上部浓度Dc1。在打印纸张18的传送方向上的图像的尾端的中心处测量下部浓度Dc2。利用由X-rite 公司制造的浓度计“X-Rite 528（状态 I）”测量浓度Dc1和Dc2。以将待测量的打印纸张18放置在十张叠放的未使用过的“Oki优质白纸”的纸张上这样的方式来测量浓度Dc1和Dc2。在这方面，浓度Dc1和Dc2被统称作图像浓度Dc。

按如下方式评估所测量的图像浓度Dc。当图像浓度Dc大于或等于1.3时，图像浓度Dc被评估为“良好”。换句话说，所打印的图像具有足够的浓度。

当图像浓度Dc处在1.20≤Dc＜1.30的范围内时，图像浓度Dc被评估为“普通”。换句话说，所打印的图像具有略低的浓度，并且给出再现性不够的印象。

当图像浓度Dc小于1.20时，图像浓度Dc被评估为“较差”。换句话说，所打印的图像具有低的浓度，并且处于不可接受的水平。

表1示出了上部浓度Dc1和下部浓度Dc2的测量结果。图8是图示出表1中所示的测量结果的图。

表1

表2示出了调色剂的电荷数量（μC/g）的测量结果。图9是图示出表2中所示的测量结果的图。

表2

在表1和图8中所示出的结果中，当电压Vf=-800V时发现污点。更具体来说，调色剂粘附到打印纸张18的非打印区域（即空白页边区域）。其原因被认为是由于调色剂在图像形成期间过度带电。由于调色剂过度带电，因此显影辊104上的调色剂层的电位变得高于感光鼓101的表面电位，其结果是调色剂粘附到感光鼓101的未曝光部分。此外，从表2中示出的结果可以理解，调色剂带负电，并且调色剂的电荷数量根据电压Vf而变化。

当电压Vf处于从-300V到+100V的范围内时，图像浓度低，并且观察到图像模糊。这被认为是由于调色剂的电荷数量低，并且被供给到显影辊104的调色剂数量变得不足。

与此相反，当电压Vf处于从-700V到-400V的范围内时，获得足够的图像浓度。此外，既没有观察到图像模糊也没有观察到污点。也就是说，获得了优质的图像。

在电压Vf的从-700V到-400V的范围内，电压Vf具有与调色剂相同的极性，并且电压Vf的绝对值大于或等于被施加到供给辊106的供给电压Vsb（-350V）与调色剂层的电位（-50V）之和（-400V）的绝对值。

更具体来说，在电压Vf的从-700V到-400V的范围内，电压Vf具有与调色剂相同的极性，并且电压Vf的绝对值大于或等于被施加到供给辊106的供给电压Vsb（-350V）与调色剂层的电位（-50V）之和（-400V）的绝对值。此外，电压Vf的绝对值小于或等于被施加到供给辊106的供给电压Vsb的两倍（-700V）的绝对值。

相应地，应当理解的是，当电荷提供构件201面向（更具体来说是接触）供给辊106的表面并且被施加以与调色剂相同的极性的电压Vf、而且电压Vf的绝对值大于被施加到供给辊106的供给电压Vsb与调色剂层的电位之和的绝对值（更加优选地是小于或等于被施加到供给辊106的供给电压Vsb的两倍的绝对值）时，可以抑制连续打印操作之后的图像浓度降低，并且可以防止图像模糊和污点。

比较示例1-1

图10是示出了根据比较示例1-1的图像形成单元的主要部分的示意图。在根据比较示例1-1的图像形成单元中，电荷提供构件201被布置在供给辊106上方的调色剂供给区域α中。调色剂供给区域α是其中调色剂被从调色剂储存部131新供给到供给辊106的区域。比较示例1-1的图像形成单元的其他组件与第一实施例的图像形成单元12（图2和3）的那些相同。

比较示例1-1的图像形成单元被安装到图像形成设备，并且在上述条件下在500页上打印图像（图7）。其结果是，当电压Vf处于从-400V到-800V的范围内时，发现了污点。这被认为是由于从调色剂储存部131新供给到供给辊106的调色剂通过电荷提供构件201而过度带电。此外，当电压Vf处于从+100V到-400V的范围内时，图像浓度低，并且所打印的图像处于不可接受的水平。

比较示例1-2

在比较示例1-2中，电荷提供构件201被从第一实施例的图像形成单元（图2和3）去除，并且没有电荷提供构件201的图像形成单元被安装到图像形成设备上。利用这样的图像形成设备，在上述条件下在500页上打印图像（图7）。如上所述，施加到电荷提供构件201的电压Vf被设定为-800V，并且施加到供给辊106的供给电压Vsb被设定为-350V。测量第500个打印图像的上部浓度Dc1和下部浓度Dc2。

其结果是，上部浓度Dc1是1.20，而下部浓度Dc2是1.05。浓度Dc1和Dc2二者都低，并且所打印的图像处于不可接受的水平。

比较示例1-3

在比较示例1-3中，电荷提供构件201被从第一实施例的图像形成单元（图2和3）去除，并且没有电荷提供构件201的图像形成单元被安装到图像形成设备上。利用这样的图像形成设备，在上述条件下在500页上打印图像（图7）。如上所述，施加到电荷提供构件201的电压Vf被设定为-800V。施加到供给辊106的供给电压Vsb被设定为-500V。测量第500个打印图像的上部浓度Dc1和下部浓度Dc2。

其结果是，上部浓度Dc1为1.40，而下部浓度Dc2为1.35。在所打印的图像中发现污点，并且所打印的图像处于不可接受的水平。

如上所述，在利用比较示例1-1到1-3的图像形成单元的打印测试中，所打印的图像的浓度低于第一实施例的浓度，或者会观察到污点。

因此应当理解的是，如图3中所示，通过在供给辊106与显影辊104之间的相对部分的下游侧并且在调色剂储存部131的上游侧提供电荷提供构件201以便面向供给辊106的表面，获得了优质图像。

其原因被认为是如下。电荷提供构件201向由供给辊106从显影辊104收集的调色剂提供电荷，并且因此可以防止（保持在供给辊106上的）所收集的调色剂带电不足。与此同时，可以防止从调色剂储存部131新供给到供给辊106的调色剂带电过度。因此可以防止对于显影辊104的调色剂的不足供给和过度供给。

在这方面，虽然上面描述的第一实施例和比较示例的打印测试是利用青色图像形成单元执行的，但是当使用黑色、黄色和品红色图像形成单元时获得了相同的结果。

<效果>

如上所述，根据第一实施例，电荷提供构件201被提供为使得面向供给辊106的表面。在供给辊106的旋转方向上，电荷提供构件201被布置在供给辊106与显影辊104之间的相对部分β的下游侧，并且在调色剂储存部131向供给辊106供给调色剂的调色剂供给区域α的上游侧。利用这样的配置，可以防止保持在供给辊106上的所收集的调色剂的带电不足，并且可以防止从调色剂储存部131新供给到供给辊106的调色剂的带电过度。因此，可以将适当带电的调色剂供给到显影辊104，并且可以获得优质的打印图像。

此外，通过以下配置可以抑制连续打印之后的图像浓度降低并且可以防止图像模糊或污点，在该配置中：对电荷提供构件201施加与调色剂相同极性的电压Vf，并且其中电压Vf的绝对值大于或等于被施加到供给辊106的供给电压Vsb与调色剂层的电位之和的绝对值。

第二实施例

<图像形成单元的配置>

图11是示出了根据本发明的第二实施例的图像形成单元12的配置的剖面图。在第二实施例的图像形成单元12中，调色剂盒120的调色剂补充开口124未被布置在供给辊106上方，而是被布置在相对于供给辊106的一侧。由调色剂盒120补充的调色剂被供给到供给辊106，如图11中利用箭头V示意性地示出的那样。

图12是示出了包括供给辊106及其周围事物的图11的图像形成单元12的一部分的放大视图。与第一实施例（图3）的调色剂储存部131相比，在第二实施例中，调色剂储存部131（即这样的区域：从该区域将调色剂新供给到供给辊106）向供给辊106的旋转方向上的上游延伸。换句话说，与第一实施例的调色剂储存部131相比，在图12中调色剂储存部131向下延伸。因此，与第一实施例的已收集调色剂传送部133相比，已收集调色剂传送部133的终端（即与供给辊106和显影辊104之间的相对部分β相对的一端）被向供给辊106的旋转方向上的上游移位。图像形成单元12的其他组件与第一实施例的图像形成单元12的那些相同。

<打印测试>

第二实施例的青色图像形成单元12被安装到图像形成设备，并且在与第一实施例中描述的相同条件下执行打印测试。其结果是获得了与第一实施例中描述的相同结果。

在第二实施例中，电荷提供构件201被提供为使得面向供给辊106的表面。在供给辊106的旋转方向上，电荷提供构件201被布置在供给辊106与显影辊104之间的相对部分β的下游侧，并且在调色剂储存部131向供给辊106供给调色剂的调色剂供给区域α的上游侧。对电荷提供构件201施加与调色剂相同极性的电压Vf，并且电压Vf的绝对值大于或等于被施加到供给辊106的供给电压Vsb与调色剂层的电位之和的绝对值。利用这样的配置可以抑制连续打印操作之后的图像浓度的降低，并且可以防止图像模糊和污点。

比较示例2-1

图13示出了根据比较示例2-1的图像形成单元的主要部分。在比较示例2-1的图像形成单元中，电荷提供构件201被布置在供给辊106上方。换句话说，电荷提供构件201被布置在调色剂储存部131中（更具体来说是在调色剂供给区域α中）。图像形成单元的其他组件与第二实施例的图像形成单元12（图11和12）的那些相同。

比较示例2-1的图像形成单元被安装到图像形成设备，并且如上所述地执行打印测试。其结果是，当电压Vf处于从-400V到-800V的范围内时，在打印图像中发现了污点。此外，当电压Vf处于从+100到-300V的范围内时，图像浓度低，并且所打印的图像处于不可接受的水平。

比较示例2-2

在比较示例2-2中，电荷提供构件201被从第二实施例的图像形成单元（图11和12）去除，并且没有电荷提供构件201的图像形成单元被安装到图像形成设备上。利用这样的图像形成设备，在上面描述的条件下在500页上打印图像（图7）。如上所述，施加到电荷提供构件201的电压Vf被设定为 -800V，并且施加到供给辊106的供给电压Vsb被设定为-350V。测量第500个打印图像的上部浓度Dc1和下部浓度Dc2。

其结果是，上部浓度Dc1和下部浓度Dc2低，并且所打印的图像处于不可接受的水平，如上面描述的比较示例1-2那样。

比较示例2-3

在比较示例2-3中，电荷提供构件201被从第二实施例的图像形成单元（图11和12）去除，并且没有电荷提供构件201的图像形成单元被安装到图像形成设备上。利用这样的图像形成设备，在上面描述的条件下在500页上打印图像（图7）。如上所述，施加到电荷提供构件201的电压Vf被设定为-800V。施加到供给辊106的供给电压Vsb被设定为-500V。测量第500个打印图像的上部浓度Dc1和下部浓度Dc2。

其结果是，在所打印的图像中发现了污点，并且所打印的图像处于不可接受的水平，如上面描述的比较示例1-3中那样。

比较示例2-4

图14示出了根据比较示例2-4的图像形成单元的主要部分。在比较示例2-4的图像形成单元中，电荷提供构件201被布置在供给辊106的一侧。换句话说，电荷提供构件201被布置在调色剂储存部131中（更具体来说是在调色剂供给区域α中）。如在图15中以放大比例示意性地示出的那样，电荷提供构件201面向供给辊106的一部分，在该处，供给辊106的表面处的切线垂直地延伸。此外，电荷提供构件201被相对于供给辊106的旋转轴布置在与显影辊104和供给辊106之间的相对部分β相对的一侧。图像形成单元的其他组件与第二实施例的图像形成单元12（图11和12）的那些相同。

比较示例2-4的图像形成单元被安装到图像形成设备，并且如上所述地执行打印测试。其结果是，当电压Vf处于从-400V到-800V的范围内时，在打印图像中发现了污点。此外，当电压Vf处于从+100到-300V的范围内时，图像浓度低，并且所打印的图像处于不可接受的水平。

在比较示例2-1和2-4的图像形成单元中，电荷提供构件201被布置在调色剂储存部131中。但是，在调色剂储存部131中，由供给辊106从显影辊104收集的调色剂和新供给的调色剂与彼此混合。因此，在调色剂储存部131中提供电荷提供构件201可能使得混合比例不稳定，或者可能引起其他不合期望的结果。为了以稳定的方式使调色剂带电，电荷提供构件201优选地被布置在已收集调色剂传送部133而不是调色剂储存部131中。

<效果>

如上所述，根据第二实施例，电荷提供构件201被提供为使得面向供给辊106的表面。在供给辊106的旋转方向上，电荷提供构件201被布置在供给辊106与显影辊104之间的相对部分β的下游侧，并且在调色剂储存部131向供给辊106供给调色剂的调色剂供给区域α的上游侧。利用这样的配置，可以如在第一实施例中那样获得优质图像。

此外，对电荷提供构件201施加与调色剂相同极性的电压Vf，并且电压Vf的绝对值大于或等于被施加到供给辊106的供给电压Vsb与调色剂层的电位之和的绝对值。利用这样的配置，可以抑制连续打印操作之后的图像浓度的降低，并且可以防止图像模糊和污点。

第三实施例

图16是示出了根据本发明的第三实施例的图像形成单元12的配置的剖面图。在第三实施例的图像形成单元12中，电荷提供构件201具有弯曲形状。电荷提供构件201的弯曲部分R（即曲面部分）与供给辊106接触。

电荷提供构件201被布置在供给辊106与显影辊104之间的相对部分下方。电荷提供构件201在垂直于供给辊106的轴向方向的剖面中具有基本上L形的弯曲形状。电荷提供构件201的外曲面（即弯曲部分R）与供给辊106接触。其他组件与第一实施例的图像形成单元12的那些相同。

<打印测试>

第三实施例的图像形成单元12（图16）被安装到图像形成设备，并且在把（施加到电荷提供构件201的）电压Vf改变为-800V、-700V、-600V、-500V、-400V、-300V、0V和+100V的同时，执行在第一实施例中描述的打印测试。

表3示出了上部浓度Dc1和下部浓度Dc2的测量结果。图17是图示出表3中所示的测量结果的图。

表3

在表3和图17中，当电压Vf处于从-700V到-500V的范围内时，获得足够的图像浓度。此外，既没有观察到图像模糊也没有观察到污点。与此相反，当电压Vf是-800V时，在打印纸张18的非打印区域（空白页边区域）内观察到污点。此外，当电压Vf处于从-300V到+100V的范围内时，图像浓度低，并且观察到图像模糊。

在第三实施例中，电荷提供构件201被提供为使得面向供给辊106的表面。在供给辊106的旋转方向上，电荷提供构件201被布置在供给辊106与显影辊104之间的相对部分β的下游侧，并且在调色剂储存部131向供给辊106供给调色剂的调色剂供给区域α的上游侧。从打印测试的结果会理解的是，当对电荷提供构件201施加与调色剂相同极性的电压Vf时，并且当电压Vf的绝对值大于或等于被施加到供给辊106的供给电压Vsb与调色剂层的电位之和的绝对值时，可以抑制连续打印操作之后的图像浓度的降低，并且可以防止图像模糊和污点。

表4示出了基于表3中示出的值确定的上部浓度Dc1与下部浓度Dc2之间的差（Dc1-Dc2）。表4还示出了根据第一实施例的上部浓度Dc1与下部浓度Dc2之间的差（Dc1-Dc2）。图18是示出了表4的结果的图。

表4

在图像形成单元12被激活之后并且在图像形成单元12开始显影处理之前（即在调色剂从显影辊104移动到感光鼓101的被曝光部分之前）的时间段期间，调色剂带电但没有被用于显影。这被称作闲置带电。上部浓度Dc1往往会由于闲置带电的影响而较高。与此相反，下部浓度Dc2不太可能经受闲置带电的影响，并且因此与上部浓度Dc1相比往往较低。因此，很可能产生上部浓度Dc1与下部浓度Dc2之间的浓度差。所述浓度差越小，图像质量就越好。特别地，优选的是所述浓度差（Dc1-Dc2）小于或等于0.05。

从表4和图18中示出的结果会理解的是，第三实施例中的上部浓度Dc1低于在第一实施例中的，并且第三实施例中的浓度差（Dc1-Dc2）小于在第一实施例中的。换句话说，可以通过其中电荷提供构件201的弯曲部分R与供给辊106接触的配置来减小浓度差（Dc1-Dc2）。

这被认为是由于电荷提供构件201的弯曲部分R与供给辊106接触，其结果是压力被集中在电荷提供构件201与供给辊106之间的接触部分上。这增强了调节由供给辊106收集的调色剂的数量方面的效果。

作为替换示例，电荷提供构件201可以由具有圆柱形状的导电构件制成，其轴向方向与供给辊106的轴向方向平行。电荷提供构件201的外圆周表面（即曲面）与供给辊106接触。这样的配置提供了与如图16中所示的、其中电荷提供构件201的弯曲部分R接触供给辊106的配置相同的效果。在这方面，还有可能旋转所述圆柱导电构件。

<效果>

如上所述，根据第三实施例，例如电荷提供构件201的弯曲部分R的曲面与供给辊106接触，并且因此除了在第一实施例中描述的效果之外还可以减小图像浓度差。

在上面描述的实施例中已经描述了电子照相打印机。但是，本发明不限于电子照相打印机，而是适用于利用电子照相系统的传真机、复印机、MFP（多功能外设）等等。

虽然已经详细说明了本发明的优选实施例，但是应当显而易见的是，在不背离如下述权利要求书中描述的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和改进。

Claims

1.一种图像形成单元，其包括：

承载显影剂的显影剂承载体；

被提供为使得面向所述显影剂承载体的供给构件，所述供给构件进行旋转从而从所述显影剂承载体收集显影剂，并且向所述显影剂承载体供给显影剂；以及

使由所述供给构件收集的显影剂带电的电荷提供构件，

其中，在所述供给构件的旋转方向上，所述电荷提供构件被布置在所述显影剂承载体与所述供给构件之间的相对部分的下游侧；

其中，第一电压被施加到所述供给构件；

其中，在所述第一电压被施加到所述供给构件之后提供非电压施加时间段，在所述非电压施加时间段期间所述电荷提供构件不被施加电压；

其中，当所述非电压施加时间段过去时，开始向所述电荷提供构件施加第二电压，并且

其中，所述非电压施加时间段对应于所述供给构件旋转一圈所需的时间段。

2.根据权利要求1的图像形成单元，还包括被提供为使得包含所述供给构件的框架，并且

其中，所述电荷提供构件被布置在所述供给构件与所述框架之间。

3.根据权利要求1的图像形成单元，还包括形成用于传送由所述供给构件从所述显影剂承载体收集的显影剂的路径的已收集显影剂传送部，

其中，在所述供给构件的旋转方向上，所述已收集显影剂传送部被布置在所述显影剂承载体与所述供给构件之间的相对部分的下游侧；并且

其中，所述电荷提供构件被布置在所述已收集显影剂传送部中。

4.根据权利要求1的图像形成单元，其中，所述电荷提供构件被提供为使得与所述供给构件接触。

5.根据权利要求1的图像形成单元，其中，所述电荷提供构件由板簧制成。

6.根据权利要求1的图像形成单元，其中，所述电荷提供构件具有与所述供给构件接触的曲面部分。

7.根据权利要求1的图像形成单元，还包括储存将要供给到所述供给构件的显影剂的显影剂储存部，并且

其中，在所述供给构件的旋转方向上，所述电荷提供构件被布置在所述显影剂储存部向所述供给构件供给显影剂的区域（α）的上游侧。

8.根据权利要求7的图像形成单元，其中，所述显影剂储存部被布置在所述供给构件上方；并且

其中，在所述供给构件的旋转方向上，所述显影剂储存部被布置在所述显影剂承载体与所述供给构件之间的相对部分的上游侧。

9.根据权利要求7的图像形成单元，还包括用于向所述显影剂储存部补充显影剂的显影剂补充单元，

其中，补充开口被布置在所述显影剂储存部的上部上；并且

其中，经由所述补充开口从所述显影剂补充单元向所述显影剂储存部补充显影剂。

10.根据权利要求7的图像形成单元，还包括用于向所述显影剂储存部补充显影剂的显影剂补充单元，

其中，补充开口相对于所述显影剂储存部位于侧面的位置处；并且

11.根据权利要求1的图像形成单元，还包括对所述电荷提供构件施加所述第二电压的电荷提供构件电源，所述第二电压是与显影剂相同极性的直流电压，

其中，所述第二电压的绝对值大于或等于被施加到所述供给构件的所述第一电压与保持在所述供给构件上的显影剂层的电位之和的绝对值。

12.根据权利要求11的图像形成单元，其中，被施加到所述电荷提供构件的所述第二电压的绝对值小于或等于被施加到所述供给构件的所述第一电压的绝对值的两倍。

13.一种包括根据权利要求1到12中的任一项的图像形成单元的图像形成设备。

14.根据权利要求13的图像形成设备，还包括控制单元，所述控制单元在向所述供给构件施加所述第一电压之后的预定时刻执行控制以向所述电荷提供构件施加所述第二电压。