CN106200299B - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像形成装置。该图像形成装置包括多个图像形成单元。第一图像形成单元包括第一图像载体；第一显影剂载体，其被施加有第一显影电压；以及第一层形成构件，其被施加有具有与第一显影电压的极性相同的极性的第一层形成电压。第二图像形成单元包括第二图像载体；第二显影剂载体，其被施加有第二显影电压；以及第二层形成构件，其被施加有具有与第二显影电压的极性相同的极性的第二层形成电压。第一层形成电压的绝对值小于第一显影电压的绝对值。第二层形成电压的绝对值大于第二显影电压的绝对值。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及包括多个图像形成单元的电子照相式的图像形成装置。

背景技术

通常，当在诸如纸之类的记录介质上打印彩色图像时，使用利用不同颜色的多种显影剂（例如，调色剂）的电子照相式的彩色图像形成装置。近些年中，存在其中在有颜色的纸（例如，黑色纸）、用于高架投影仪（OHP）的透明薄膜等上打印白色图像的情况。在这样的情况下，利用包括使用白色调色剂的图像形成单元的图像形成装置。例如，参见专利参考1、日本专利申请公开No. 2014–32280。

然而，在其中由使用具有与通常用于电子照相式的彩色图像形成装置中的彩色调色剂（例如，黑色颜色调色剂、青色颜色调色剂、品红色颜色调色剂和黄色颜色调色剂）的特性不同的特性的调色剂（例如，白色调色剂）的图像形成装置来形成图像的情况下，“雾化（fogging）调色剂”增加并且因此被称为“雾化”的现象趋向于出现，由此降低图像质量。此外，“雾化调色剂”是可能引起雾化的低电荷量的调色剂（即，具有小绝对值的电荷量的调色剂）并且是带电成与调色剂应当正常带电的极性相反的极性的调色剂。“雾化”是以下现象：具有比正常带电的调色剂更低的电荷量的调色剂或者带电成与调色剂应当正常带电的极性相反的极性的调色剂粘附到图像的背景（即，非图像区域）。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种通过减少由显影剂的属性导致的图像质量劣化来实现良好的图像质量的图像形成装置。

根据本发明的一个方面的图像形成装置包括多个图像形成单元。所述多个图像形成单元包括使用具有第一带电特性的第一显影剂的第一图像形成单元和使用具有与所述第一带电特性不同的第二带电特性的第二显影剂的第二图像形成单元。所述第一图像形成单元包括第一图像载体；第一显影剂载体，其被施加有第一显影电压并且用第一显影剂在所述第一图像载体上显影潜像；以及第一层形成构件，其被施加有具有与第一显影电压的极性相同的极性的第一层形成电压并且被设置成面对所述第一显影剂载体。所述第二图像形成单元包括第二图像载体；第二显影剂载体，其被施加有第二显影电压并且用第二显影剂在所述第二图像载体上显影潜像；以及第二层形成构件，其被施加有具有与第二显影电压的极性相同的极性的第二层形成电压并且被设置成面对所述第二显影剂载体。第一层形成电压的绝对值小于第一显影电压的绝对值。第二层形成电压的绝对值大于第二显影电压的绝对值。

根据本发明的另一个方面的图像形成装置包括多个图像形成单元。所述多个图像形成单元包括第一图像形成单元，其使用具有第一带电特性的第一显影剂；以及第二图像形成单元，其使用具有与所述第一带电特性不同的第二带电特性的第二显影剂。所述第一图像形成单元包括第一图像载体；第一显影剂载体，其被施加有第一显影电压并且用第一显影剂在所述第一图像载体上显影潜像；以及第一层形成构件，其被施加有具有与第一显影电压的极性相同的极性的第一层形成电压并且被设置成面对所述第一显影剂载体。所述第二图像形成单元包括第二图像载体；第二显影剂载体，其被施加有第二显影电压并且用第二显影剂在所述第二图像载体上显影潜像；以及第二层形成构件，其被施加有具有与第二显影电压的极性相同的极性的第二层形成电压并且被设置成面对所述第二显影剂载体。在其中|Vbb|是第一层形成电压的绝对值、|Vdb|是第一显影电压的绝对值、|Vbw|是第二层形成电压的绝对值并且|Vdw|是第二显影电压的绝对值的情况下，满足条件（|Vbb|–|Vdb|）<（|Vbw|–|Vdw|）。

根据本发明，能够减少由显影剂的属性导致的图像质量劣化。

附图说明

在附图中：

图1是示意性地示出根据本发明的第一实施例的图像形成装置的配置的纵向剖视图；

图2是示意性地示出第一实施例中的多个图像形成单元中的一个图像形成单元的配置的放大剖视图；

图3是示出根据第一实施例的图像形成装置的控制系统的框图；

图4是示出比较示例中的第一电压控制器、第二电压控制器和图像形成单元之间的关系的框图；

图5是示出第一实施例中的第一电压控制器、第二电压控制器、第一图像形成单元和第二图像形成单元之间的关系的框图；

图6是示出使用白色调色剂的图像形成单元中的、显影辊上的白色调色剂的电荷量与层形成刀片的层形成偏压和显影辊的显影偏压之间的差之间的关系的图表；

图7是示出在其中分别使用比较示例中的控制偏压和第一实施例中的控制偏压的情况下的作为指示雾化程度的指示器的色差ΔE的测量结果的图表；

图8是示意性地示出根据本发明的第三实施例的图像形成装置的配置的纵向剖视图；

图9是示意性地示出使用无色调色剂（clear toner）的图像形成单元的配置的放大剖视图；

图10是示出根据第三实施例的图像形成装置的控制系统的框图；

图11是示出第三实施例中的第一电压控制器、第二电压控制器、第三电压控制器和图像形成单元之间的关系的框图；

图12是示意性地示出作为第一变形的图像形成装置的纵向剖视图；以及

图13是示意性地示出作为第二变形的图像形成装置的纵向剖视图。

具体实施方式

根据下文中给出的详细描述，本发明的适用性的另外的范围将变得显而易见。然而，应当理解的是，详细描述和特定示例虽然指示了本发明的优选实施例，但仅以说明的方式被给出，因为根据详细描述，各种改变和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

第一实施例

图1是示意性地示出根据本发明的第一实施例的图像形成装置1的配置的纵向剖视图。图像形成装置1例如是电子照相式的彩色打印机。图2是示意性地示出第一实施例中的图像形成单元10W的配置的放大剖视图。由于各个图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K具有彼此相同的内部结构，所以图2示出图像形成单元10W作为代表性示例。

如图1所示，图像形成装置1包括外壳2、显示图像形成装置1的状态的显示单元3和控制单元4，其包括控制图像形成装置1的操作的各种种类的控制器。

图像形成装置1还包括：图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K，作为用于通过电子照相术形成各个颜色的显影剂（调色剂）图像的图像形成部；调色剂盒（调色剂容器）20W、20Y、20C、20M和20K，作为用于向图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K供应调色剂作为各个颜色的显影剂的显影剂盒；送纸器30，作为用于供应诸如纸之类的记录介质P的介质供应部；以及介质传送部40，用于传送记录介质P。图像形成装置1还包括：环形的中间转印带51，由图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K形成的调色剂图像被转印到所述环形的中间转印带51上；第一转印辊52W、52Y、52C、52M和52K，用于将调色剂图像转印到中间转印带51上；驱动辊53a和53b，用于驱动中间转印带51；以及第二转印辊54a和54b，用于将中间转印带51上的调色剂图像转印到记录介质P上。图像形成装置1还包括：清洁刀片55，用于清洁转印残余调色剂使其脱离中间转印带51；定影单元60，作为用于将经转印的调色剂图像定影到记录介质P上的定影部；以及排出辊单元71，用于将已经通过了定影单元60的记录介质P排出到作为堆叠器（stacker）的排出盒70上。定影单元60包括：热辊61，其被提供有在其内部的诸如卤素灯之类的加热元件并对记录介质P进行加热；以及压力辊62，其将调色剂图像压在记录介质P上。

图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K被按照沿中间转印带51的旋转方向从上游侧到下游侧的次序进行布置。图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K包括用于分别标识图像形成单元的类型（例如，调色剂颜色）的标识存储器16W、16Y、16C、16M和16K。当任何图像形成单元被安装在图像形成装置1（例如，装置主体）中时，图像形成装置1基于存储在标识存储器16W、16Y、16C、16M或16K（即，所安装的图像形成单元的标识存储器）中的信息（例如，用于标识图像形成单元的类型的信息）来识别图像形成单元的安装和所安装的图像形成单元的类型，并根据图像形成单元的类型来执行适当的控制。标识存储器16W、16Y、16C、16M和16K例如是利用射频标识符（RFID）技术的半导体元件芯片。

五个图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K以及五个调色剂盒20W、20Y、20C、20M和20K被示出在图1中，但是，被包括在图像形成装置1中的调色剂盒的数目和图像形成单元的数目可以是两个到四个或者也可以是六个或更多。此外，本发明可以被应用于其它电子设备，诸如复印机、传真装置和多功能外围设备（MFP），只要它是采用电子照相式的方法的设备。

如图1所示，送纸器30包括：纸盒31，作为包含诸如纸之类的介质的介质盒；送纸辊32，其送出堆叠在纸盒31中的每一张记录介质P；以及传送辊对33，其传送从纸盒31送来的记录介质P。此外，送纸器30的配置不限于图1中示出的示例，并且可以采用不同的配置。

图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K分别通过电子照相术形成白色（W）颜色调色剂图像、黄色（Y）颜色调色剂图像、品红色（M）颜色调色剂图像、青色（C）颜色调色剂图像和黑色（K）颜色调色剂图像。调色剂盒20W、20Y、20C、20M和20K分别包含白色颜色调色剂、黄色颜色调色剂、品红色颜色调色剂、青色颜色调色剂和黑色颜色调色剂（在下文也分别被称为白色调色剂、黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂）。调色剂盒20W、20Y、20C、20M和20K分别向对应的显影设备14W、14Y、14C、14M和14K供应调色剂，当对应的显影设备14W、14Y、14C、14M和14K被供应有调色剂时。作为图像形成单元10W和调色剂盒20W的调色剂，可以使用金属色的调色剂来代替白色调色剂。在本申请中，白色调色剂和金属色的调色剂也被称为专色（spot color）调色剂。

在图像形成装置1中，白色调色剂和金属色的调色剂可以通过彼此交换而被可替换地使用。当被用作专色调色剂的调色剂的颜色转换时，要被用作专色调色剂的调色剂的颜色可以通过在对应于白色调色剂的图像形成单元和调色剂盒与对应于金属色的调色剂的图像形成单元和调色剂盒之间进行交换而在白色调色剂和金属色的调色剂之间进行转换。此外，在第一实施例中，已经描述了其中使用白色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂、品红色调色剂和黑色调色剂的示例，但是，可以使用任意颜色的调色剂作为除专色调色剂以外的调色剂。

除了调色剂的颜色的差异以外，图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K具有彼此基本相同的元件。此外，除了调色剂的颜色的差异以外，调色剂盒20W、20Y、20C、20M和20K具有彼此基本相同的结构。

白色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂、品红色调色剂和黑色调色剂这各个颜色的调色剂包含聚酯树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂等等。此外，外部添加剂（例如，疏水性二氧化硅）可以被添加到各个颜色的调色剂。优选的是，在第一实施例中使用的各个颜色的调色剂具有通过粉碎方法获得的粉碎颗粒形状和例如大约8μm的平均粒径。然而，各个颜色的调色剂也可以是通过诸如聚合方法之类的其它制造方法产生的调色剂。黄色调色剂、青色调色剂、品红色调色剂和黑色调色剂中的每一个包含有机颜料作为着色剂。优选的是，被用作着色剂的颜料是比较透明的颜料，并且例如优选的是，使用颜料黄、颜料青、颜料品红和碳黑。

在本申请中，白色调色剂是白色颜色调色剂，并且包括添加了包含金属的着色剂的调色剂或者包含金属氧化物的调色剂。作为金属氧化物，可以使用氧化钛、氧化铝、硫酸钡和氧化锌中的任一种。包含金属的着色剂是包含金属颜料（例如，二氧化钛）的不透明着色剂。

在本申请中，“金属色的调色剂”是具有金色、银色和古铜色中的任何一种或多种的彩色调色剂并且是包含铝、银和荧光颜料中的任何一种或多种以便具有金属光泽的调色剂。例如，金属色的调色剂可以包含黄橙色荧光颜料以具有金色，并且可以包含红橙色荧光颜料以具有古铜色。

白色纸、非白色的有颜色的纸和用于将图像转印到诸如T恤之类的介质上的转印纸可以被用作记录介质P。有颜色的纸是具有除白色以外的颜色的普通纸，诸如黑色颜色纸、蓝色颜色纸和红色颜色纸。在其中转印纸被用作记录介质P的情况下，图像形成装置1将调色剂图像定影到转印纸上，并且，定影在转印纸上的调色剂图像通过铁等的热被转印到T恤等上。

如图1所示，图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K分别包括：LED头11W、11Y、11C、11M和11K，作为曝光设备；感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K，作为可旋转地被支承的图像载体；带电辊13W、13Y、13C、13M和13K，作为用于使感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的表面均匀地带电的带电构件。图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K还包括：显影设备14W、14Y、14C、14M和14K，其在通过用LED头11W、11Y、11C、11M和11K进行曝光而在感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的表面上形成静电潜像之后通过向感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的表面供应调色剂而形成对应于静电潜像的调色剂图像；以及清洁刀片15W、15Y、15C、15M和15K，其分别清洁感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的表面。

LED头11W、11Y、11C、11M和11K例如包括LED阵列，其中多个发光二极管（LED）元件分别被布置在感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的相应轴的方向上。LED头11W、11Y、11C、11M和11K分别接收基于每种颜色的图像数据的驱动信号，并且基于所接收的驱动信号用曝光光线照射感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K。

如图1和2所示，显影设备14W、14Y、14C、14M和14K分别包括：调色剂储存构件，其形成用于存储调色剂的显影剂储存空间；显影辊101W、101Y、101C、101M和101K，其将调色剂供应到感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的表面上；层形成刀片102W、102Y、102C、102M和102K，作为用于调节由显影辊101W、101Y、101C、101M和101K承载的调色剂层的厚度的层形成构件；以及供应辊103W、103Y、103C、103M和103K，其将存储在调色剂储存构件中的调色剂供应到显影辊101W、101Y、101C、101M和101K。图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K以及显影设备14W、14Y、14C、14M和14K的配置不限于上文给出的示例，并且可以采用其它配置。

显影辊101W、101Y、101C、101M和101K中的每一个例如包括金属轴和环绕该金属轴提供的弹性体。显影辊101W、101Y、101C、101M和101K的每个弹性体优选使用例如具有70°的橡胶硬度（Asker C硬度）的半导电聚氨酯橡胶。供应辊103W、103Y、103C、103M和103K中的每一个例如包括金属轴和环绕该金属轴提供的泡沫体。供应辊103W、103Y、103C、103M和103K的每个泡沫体优选使用被形成为以便例如具有50°的硬度（Asker F硬度）的硅酮泡沫体。

感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K包括呈圆柱形形成的导电支承体和通过在导电支承体上施加感光层而形成的感光层部分。该感光层部分是从导电支承体的表面起依次具有阻挡层、电荷生成层和电荷输送层的层压结构。在第一实施例中，感光层被涂敷在导电支承体上，以便包括例如大约18μm的电荷输送层。用Kett电气实验室的涡电流涂敷厚度测试仪LH–200J来测量感光层的厚度。

图3是示出根据第一实施例的图像形成装置1的控制系统的框图。图像形成装置1主要由控制单元4控制。该控制单元4包括打印控制器401，其从诸如计算机之类的主机设备501接收打印指令并向每个控制器发送用于开始图像形成操作的指令。

打印控制器401向显示单元3发送信息，所述显示单元3显示图像形成装置1的状态，诸如图像形成操作是否在进行中。作为信息输入装置的从主机设备501接收图像数据的接口部402和操作输入部403连接到打印控制器401。

存储器404包括只读存储器（ROM）404a和主存储器（RAM：随机存取存储器）404b，所述只读存储器（ROM）404a存储指示打印操作过程的信息和用于执行各种校正处理的计算公式，并且ROM 404a和RAM 404b连接到打印控制器401。此外，中央处理单元（CPU）405、检测记录介质P、温度和湿度的传感器406以及执行针对辊的电压控制的过程控制器407连接到打印控制器401。

显影辊101W、101Y、101C、101M和101K由显影电压控制器408控制。供应辊103W、103Y、103C、103M和103K以及层形成刀片102W由第一电压控制器409控制。层形成刀片102W、102Y、102C和102M被设置成分别面对显影辊101W、101Y、101C和101M。层形成刀片102K被设置成面对显影辊101K，并且由第二电压控制器410控制。在图像形成单元10W中，层形成刀片102W和供应辊103W利用导线硬接线连接到彼此。

第一电压控制器409和第二电压控制器410例如通过齐纳二极管等连接到彼此。第一实施例被配置成使得第二电压控制器410的输出电压比第一电压控制器409的输出电压大例如150V。

带电辊13W、13Y、13C、13M和13K由带电电压控制器411控制。第一转印辊52W、52Y、52C、52M和52K由转印控制器412控制。LED头11W、11Y、11C、11M和11K由曝光控制器413控制。

电动机控制器414控制连接到感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的电动机，由此使感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K沿箭头D1的方向旋转。感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K、显影辊101W、101Y、101C、101M和101K以及供应辊103W、103Y、103C、103M和103K中的每一个具有被设置在旁边的齿轮，并且显影辊101W、101Y、101C、101M和101K以及供应辊103W、103Y、103C、103M和103K与对应的感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的齿轮啮合。因此，显影辊101W、101Y、101C、101M和101K以及供应辊103W、103Y、103C、103M和103K中的每一个通过感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的旋转驱动而被旋转地驱动。

图像形成装置1的操作

当主机设备501通过接口部402向打印控制器401发送图像数据时，打印控制器401向对应的控制器发送用于由图像形成装置1执行图像形成操作的指令。电动机控制器414驱动连接到感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的电动机以使感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K沿箭头D1的方向旋转。当感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K旋转时，连接到感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的显影辊101W、101Y、101C、101M和101K以及供应辊103W、103Y、103C、103M和103K旋转。由于带电辊13W、13Y、13C、13M和13K分别与感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K接触，所以，当感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K旋转时，带电辊13W、13Y、13C、13M和13K通过跟随感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的旋转而旋转。

带电辊13W、13Y、13C、13M和13K分别使感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的表面电气地带电。LED头11W、11Y、11C、11M和11K分别基于感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的电气地带电的表面上的图像数据而形成静电潜像。供应辊103W、103Y、103C、103M和103K分别在旋转的同时保持调色剂，并向显影辊101W、101Y、101C、101M和101K供应调色剂。当从供应辊103W、103Y、103C、103M和103K供应到显影辊101W、101Y、101C、101M和101K上的调色剂通过层形成刀片102W、102Y、102C、102M和102K时，显影辊101W、101Y、101C、101M和101K上的调色剂层的厚度通过层形成刀片102W、102Y、102C、102M和102K的剪切力而被调节成均匀的厚度。

通过显影辊101W、101Y、101C、101M和101K的旋转，由显影辊101W、101Y、101C、101M和101K承载的调色剂粘附到感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K。通过将调色剂粘附到在其上形成有静电潜像的感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K，在感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的表面上形成调色剂图像。换言之，显影辊101W、101Y、101C、101M和101K分别用调色剂在感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K上显影潜像。

中间转印带51沿箭头D2的方向通过驱动辊53a和53b的旋转而旋转，并且在感光鼓12W、12Y、12C、12M和12K的表面上形成的调色剂图像按照沿中间转印带51的移动方向从上游侧到下游侧的次序被第一转印辊52W、52Y、52C、52M和52K转印到中间转印带51上。

记录介质P通过送纸辊32沿箭头D3的方向的旋转而被供应并且被传送辊对33传送到第二转印辊54a和54b的位置。第二转印辊54a和54b被转印控制器412施加电压，并且当记录介质P通过第二转印辊54a和54b时，转印到中间转印带51上的调色剂图像被第二转印辊54a和54b转印到记录介质P上。

其上被转印调色剂图像的记录介质P被传送到定影单元60的位置，并且调色剂图像通过热辊61和压力辊62施加的热和压力而被定影在记录介质P上。其上被定影调色剂图像的记录介质P通过排出开口被排出辊单元71排出到排出盒70上。以这样的方式，在记录介质P上形成图像的操作结束。

接下来将描述在图像形成操作期间施加到使用专色调色剂的图像形成单元的元件和使用除专色调色剂以外的调色剂的图像形成单元的元件的控制偏压（电压）的示例。在第一实施例中，使用除专色调色剂以外的调色剂（第一显影剂）的图像形成单元将被称为第一图像形成单元，而使用专色调色剂（第二显影剂）的图像形成单元将被称为第二图像形成单元。

施加到使用除专色调色剂以外的调色剂的图像形成单元（例如，图像形成单元10Y、10C、10M和10K）的控制偏压可以变化，但是，使用除专色调色剂以外的调色剂的图像形成单元（第一图像形成单元）与使用专色调色剂的图像形成单元（第二图像形成单元）之间的控制偏压的关系在第一图像形成单元和第二图像形成单元中的任一个之间是共同的。例如，施加到图像形成单元10K和10Y的控制偏压可以彼此不同，但是，图像形成单元10K中的控制偏压与图像形成单元10W中的控制偏压之间的关系和图像形成单元10Y中的控制偏压与图像形成单元10W中的控制偏压之间的关系对彼此是共同的。因此，在第一实施例中，作为第一图像形成单元中的控制偏压的示例，将描述图像形成单元10K中的控制偏压。同样地，施加到使用金属色的图像形成单元和使用白色调色剂的图像形成单元10W的控制偏压可以彼此不同，但是，作为第一实施例中的第二图像形成单元中的控制偏压的示例，将描述图像形成单元10W中的控制偏压。

比较示例中的控制操作

首先将描述比较示例中的图像形成单元10K和10W中的控制操作。图4是示出比较示例中的第一电压控制器、第二电压控制器和图像形成单元（图4中的图像形成单元10K和10W）之间的关系的框图。

首先将描述图像形成单元10K的控制操作。当图像形成单元10K开始图像形成操作时，显影电压控制器408向显影辊101K施加–200V的显影电压（DC电压）（在下文也被称为显影偏压）。第一电压控制器409a向供应辊103K施加–300V（与第一显影电压的极性相同的极性）的供应电压（在下文也被称为供应偏压）。

第二电压控制器410a向层形成刀片102K施加–150V的层形成电压（DC电压）（在下文也被称为层形成偏压）。带电电压控制器411向带电辊13K施加–1200V的带电电压（在下文也被称为带电偏压），并且使感光鼓12K的表面带电以使得感光鼓12K的表面电位变为–650V。

当在图像形成单元10K中使用的黑色调色剂由显影辊101K承载并通过层形成刀片102K时，每单位重量的黑色调色剂的电荷量变为–25μC/g。由于已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂是负极性的，所以由显影辊101K承载的黑色调色剂粘附到感光鼓12K的表面（例如，根据图像数据曝光的区域），这是由显影辊101K的显影偏压和感光鼓12K的表面电位之间的差导致的。每单位重量的调色剂的电荷量Q/M μC/g（在下文也被简称为电荷量）通过使用TREK日本有限公司的吸收型小型荷质比系统Model 212HS来测量。

接下来将描述比较示例中的图像形成单元10W的控制操作。当图像形成单元10W开始图像形成操作时，显影电压控制器408向显影辊101W施加–200V的显影偏压。第一电压控制器409a向供应辊103W施加–300V的供应偏压（与第二显影电压的极性相同的极性）。

第二电压控制器410a向层形成刀片102W施加–150V的层形成偏压。带电电压控制器411向带电辊13W施加–1000V的带电偏压，并且使感光鼓12W的表面带电以使得感光鼓12W的表面电位变为–420V。

当在图像形成单元10W中使用的白色调色剂由显影辊101W承载并通过层形成刀片102W时，每单位重量的白色调色剂的电荷量变为–4.4μC/g。由于已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂是负极性的，所以由显影辊101W承载的白色调色剂粘附到感光鼓12W的表面（例如，根据图像数据曝光的区域），这是由显影辊101W的显影偏压和感光鼓12W的表面电位之间的差导致的。

在比较示例中，施加到显影辊101K和101W的显影偏压在幅度方面是相同的，并且施加到层形成刀片102K和102W的层形成偏压在幅度方面也是相同的。由于白色调色剂具有比黑色调色剂更弱的带电特性，所以，认为已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂的每单位重量的电荷量变得比已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的每单位重量的电荷量更低（电荷量的绝对值变得更小）。在本申请中，“带电特性”是对调色剂特定的性质，用当施加预定电压时调色剂的每单位重量的电荷量Q/M μC/g来表示。本申请中的“弱带电特性”意味着当施加预定电压时调色剂的每单位重量的电荷量Q/M μC/g的绝对值小，而“强带电特性”意味着当施加预定电压时调色剂的每单位重量的电荷量Q/M μC/g的绝对值大。

执行实验来将在第一实施例中使用的白色调色剂的电荷量与其它颜色的调色剂的电荷量相比较。更具体地，白色调色剂与除白色调色剂以外的调色剂（青色调色剂、黄色调色剂和品红色调色剂）粘附到被施加相同电压的辊，并且用电荷量测量设备（TREK日本有限公司的吸收型小型荷质比系统Model 212HS）来测量它们的电荷量。在测量结果中，白色调色剂的电荷量是–6μC/g，青色调色剂、黄色调色剂和品红色调色剂的电荷量是–30μC/g，这意味着白色调色剂的电荷量小于（电荷量的绝对值小于）其它调色剂的电荷量。这些结果指示在第一实施例中使用的白色调色剂比其它调色剂更导电，并且因此具有更弱的带电特性。

由于测量电荷量的实验确信白色调色剂具有比黑色调色剂更弱的带电特性，所以，可以说已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂的每单位重量的电荷量变得比已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的每单位重量的电荷量更低。因此，在如比较示例中的控制操作中，当由图像形成单元10W形成图像时，雾化趋向于出现。

第一实施例中的控制操作

接下来将描述第一实施例中的图像形成单元10K（第一图像形成单元）和图像形成单元10W（第二图像形成单元）中的控制操作。图5是示出第一实施例中的第一电压控制器、第二电压控制器、第一图像形成单元（图5中的图像形成单元10K）和第二图像形成单元（图5中的图像形成单元10W）之间的关系的框图。

首先将描述图像形成单元10K的控制操作。当图像形成单元10K开始图像形成操作时，显影电压控制器408向显影辊101K（第一显影剂载体）施加例如–200V的显影偏压（DC电压）（第一显影电压）。第一电压控制器409向供应辊103K（第一供应构件）施加例如–300V的供应偏压（第一供应电压）。通过施加具有相同极性的供应偏压和显影偏压并通过设置供应偏压和显影偏压以使得供应偏压的绝对值大于显影偏压的绝对值而从供应辊103K向显影辊101K供应调色剂（第一显影剂）。

第一电压控制器409和第二电压控制器410通过齐纳二极管等连接，并且第二电压控制器410向层形成刀片102K（第一层形成构件）施加具有与显影偏压（第一显影电压）相同极性的偏压（DC电压）（第一层形成电压）。向层形成刀片102K供应例如–150V的层形成偏压（第一层形成电压）。带电电压控制器411向带电辊13K（第一带电构件）供应例如–1200V的带电偏压（第一带电电压），并且使感光鼓12K（第一图像载体）的表面带电以使得感光鼓12K的表面电位变为例如–650V。

当在图像形成单元10K中使用的黑色调色剂由显影辊101K承载并通过层形成刀片102K时，每单位重量的黑色调色剂的电荷量变为例如–25μC/g。由于已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂是负极性的，所以由显影辊101K承载的黑色调色剂粘附到感光鼓12K的表面（例如，根据图像数据曝光的区域），这是由显影辊101K的显影偏压和感光鼓12K的表面电位之间的差导致的。然而，图像形成单元10K中的控制偏压不限于上文给出的示例。

优选的是，图像形成单元10K中的偏压被设置成使得已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的每单位重量的电荷量Q/M μC/g满足下面给出的条件。

–20 [μC/g] ≤ Q/M [μC/g] ≤ –35 [μC/g]

在其中Vbb [V]是施加到图像形成单元10K中的层形成刀片102K的层形成偏压并且Vdb [V]是施加到图像形成单元10K中的显影辊101K的显影偏压的情况下，优选的是，施加到层形成刀片102K的层形成偏压Vbb [V]和施加到显影辊101K的显影偏压Vdb [V]被设置成满足条件（1）。

0 [V] ≤ （Vbb – Vdb） [V] ≤ +100 [V] （1）

在其中通过（Vbb – Vdb）计算的值小于作为条件（1）中的下限的0V的情况下（例如，在其中（Vbb – Vdb） = –100 V）的情况下），已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的电荷量将过高（即，电荷量的绝对值将过大）。通过执行使得通过（Vbb – Vdb）计算的值为0V或更大这样的控制操作，已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的电荷量可以被减少到低的水平（即，电荷量的绝对值可以被减少到小的值）。

在其中通过（Vbb – Vdb）计算的值超过作为条件（1）中的上限的+100V的情况下（例如，在其中（Vbb – Vdb） = +200 V的情况下），已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的电荷量将过低（存在其中电荷量逼近零的情况），并且黑色调色剂可能不会适当地从显影辊101K粘附到感光鼓12K。

当通过（Vbb – Vdb）计算的值满足条件（1）时，从显影辊101K粘附到感光鼓12K的黑色调色剂在感光鼓12K的表面的每单位面积的量在图像形成单元10K中变为适当的。

已经通过示出其中向图像形成单元10K的元件施加负控制电压的示例来描述了第一实施例，但是，即使向图像形成装置1中的图像形成单元的元件施加正控制电压，也可以应用本发明。在其中将本发明应用于其中向图像形成单元中的元件施加正控制电压的配置的情况下，可以通过用条件（1a）代替条件（1）来应用本发明。

–100 [V] ≤ （Vbb – Vdb） [V] ≤ 0 [V] （1a）

接下来将描述第一实施例中的图像形成单元10W的控制的示例。当图像形成单元10W开始图像形成操作时，显影电压控制器408例如向显影辊101W（第二显影剂载体）施加–170V的显影偏压（DC电压）（第二显影电压）。第一电压控制器409向供应辊103W（第二供应构件）施加例如–370V的供应偏压（第二供应电压）。通过施加具有相同极性的供应偏压和显影偏压并通过设置供应偏压和显影偏压以使得供应偏压的绝对值大于显影偏压的绝对值而从供应辊103W向显影辊101W供应调色剂（第二显影剂）。

第一电压控制器409向层形成刀片102W（第二层形成构件）施加具有与显影偏压（第二显影电压）相同的极性的偏压（DC电压）（第二层形成电压）。层形成刀片102W被施加有例如–370V的层形成偏压（第二层形成电压）。带电电压控制器411向带电辊13W（第二带电构件）施加例如–970V的带电偏压（第二带电电压），并且使感光鼓12W（第二图像载体）的表面带电以使得感光鼓12W的表面电位变为例如–420V。

当在图像形成单元10W中使用的白色调色剂由显影辊101W承载并通过层形成刀片102W时，每单位重量的白色调色剂的电荷量变为例如大约–7.4μC/g。由于已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂是负极性的，所以由显影辊101W承载的白色调色剂粘附到感光鼓12W的表面（例如，根据图像数据曝光的区域），这是由显影辊101W的显影偏压和感光鼓12W的表面电位之间的差导致的。然而，图像形成单元10W中的控制偏压不限于上文给出的示例。

在图像形成单元10W中使用的白色调色剂的带电特性（第二带电特性）不同于在图像形成单元10K中使用的黑色调色剂的带电特性（第一带电特性）。具体地，在图像形成单元10W中使用的白色调色剂的带电特性（第二带电特性）弱于在图像形成单元10K中使用的黑色调色剂的带电特性（第一带电特性）。因此，已经在图像形成单元10W中的层形成刀片102W和显影辊101W之间通过了的白色调色剂的电荷量的绝对值小于已经在图像形成单元10K中的层形成刀片102K和显影辊101K之间通过了的黑色调色剂的电荷量的绝对值。

优选的是，图像形成单元10W中的偏压被设置成使得已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂的每单位重量的电荷量Q/M μC/g的绝对值|Q/M|满足下面给出的条件。

5 [μC/g] ≤ |Q/M| [μC/g] ≤ 10 [μC/g]

由于在第一实施例中使用的白色调色剂是负极性的，所以，优选的是，图像形成单元10W中的偏压被设置成满足下面给出的条件。

–5 [μC/g] ≤ Q/M [μC/g] ≤ –10 [μC/g]

图6是示出使用白色调色剂的图像形成单元10W中的、显影辊101W上的白色调色剂的电荷量Q/M与Vbw和Vdw之间的差（即，Vbw – Vdw）之间的关系的图表。Vbw是层形成刀片102W的层形成偏压，并且，Vdw是显影辊的显影偏压。图6示出通过实际测量白色调色剂的电荷量而获得的结果的曲线图。使用TREK日本有限公司的吸收型小型荷质比系统Model212HS来测量电荷量Q/M μC/g。图6指示：当层形成偏压Vbw与显影偏压Vdw之间的差（Vbw –Vdw）被设置为例如–200V时，白色调色剂的电荷量变为大约–7.4 μC/g。

对施加到图像形成单元10K和10W的元件的电压进行设置，使得施加到图像形成单元10K中的供应辊103K的供应偏压的绝对值|Vsb|、施加到显影辊101K的显影偏压的绝对值|Vdb|、施加到图像形成单元10W中的供应辊103W的供应偏压的绝对值|Vsw|和施加到显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|满足下面给出的条件（2）。

|Vsb| – |Vdb| < |Vsw| – |Vdw| （2）

由于图像形成装置1中的控制偏压被设置成使得使用白色调色剂（其为专色调色剂）的图像形成单元10W中的供应偏压的绝对值|Vsw|与显影偏压的绝对值|Vdw|之间的差（|Vsw| – |Vdw|）变得大于使用具有比专色调色剂更高的带电特性的调色剂的图像形成单元10K中的供应偏压的绝对值|Vsb|与显影偏压的绝对值|Vdb|之间的差（|Vsb| – |Vdb|），所以，与来自图像形成单元10K的黑色调色剂的图像相比，用来自图像形成单元10W的白色调色剂的图像中的不均匀性可以被减少，并且用白色调色剂的图像密度的劣化可以被减少。由于在图像形成单元10W中从供应辊103W供应到显影辊101W的白色调色剂的量可以被稳定化，并且由于可以以使得不从供应辊103K向显影辊101K供应相当大量的黑色调色剂这样的方式控制图像形成单元10K，所以，在图像形成单元10W中从供应辊103W供应到显影辊101W的白色调色剂的量和在图像形成单元10K中从供应辊103K供应到显影辊101K的黑色调色剂的量可以被设置成适当的水平。

优选的是，施加到图像形成单元10W中的显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|小于施加到图像形成单元10K中的显影辊101K的显影偏压的绝对值|Vdb|。因此，即使当相同水平的供应偏压|Vsb|和|Vsw|被施加到供应辊103K和103W时，可以满足上文由条件（2）给出的条件。

图7是示出当使用比较示例中的控制偏压时和当使用第一实施例中的控制偏压时的作为雾化程度的指示器的色差ΔE的测量结果的图表。在图7中，“A”指示基于当如上文的“比较示例中的控制操作”中示出的图像形成单元10W中的控制偏压被用于打印时的测量结果来计算的色差ΔE，并且，“B”指示基于当如上文的“第一实施例中的控制操作”中示出的图像形成单元10W中的控制偏压被用于打印时的测量结果来计算的色差ΔE。在图7中，当ΔE的值增加时，雾化的程度升高（打印质量降低）。

通过使用3M日本有限公司的OHP薄膜CG3600作为要被打印的介质并使用黑色纸（北越纪州制纸有限公司的有颜色的不含木浆的纸/黑色颜色/厚的）作为要被打印的介质的衬垫物（underlay）并且通过使用柯尼卡美能达公司的分光光度计CM–2600d来测量色差ΔE。测量在打印OHP薄膜之前和之后的Lab颜色空间（基于坐标（L^*, a^*, b^*）的空间）中的值（L^* ₁, a^* ₁, b^* ₁）和（L^* ₂, a^* ₂, b^* ₂），并且如下面的计算公式所给出的那样使用并计算测量值（L^* ₁, a^* ₁, b^* ₁）和（L^* ₂, a^* ₂, b^* ₂）。

ΔE = {（L^* ₁ – L^* ₂）² + （a^* ₁ – a^* ₂）² + （b^* ₁ – b^* ₂）²}^0.5

如图7所示，在比较示例中（图7中的“A”），获得ΔE = 1.5。当使用第一实施例中的控制操作中指示的控制偏压值时（图7中的“B”），获得ΔE = 0.9。这意味着，与比较示例中的控制操作中的色差ΔE（图7中的“A”）相比，第一实施例中的控制操作中的色差ΔE（图7中的“B”）被改进了大约40%。这是因为，第一实施例中的控制操作中的显影辊101W上的白色调色剂的电荷量Q/M μC/g为–7.4 μC/g，其高于（即，电荷量的绝对值大于）比较示例中的控制操作中的电荷量（–4.4 μC/g）。

如上所述，根据第一实施例，由于施加到层形成刀片102W的层形成电压的绝对值|Vbw|大于施加到使用除专色调色剂以外的调色剂的图像形成单元的层形成刀片的电压的绝对值，所以，白色调色剂的电荷量（电荷量的绝对值）能够更大。

此外，由于被配置成使得施加到层形成刀片102K的层形成偏压的绝对值|Vbb|小于施加到显影辊101K的显影偏压的绝对值|Vdb|，并且施加到层形成刀片102W的层形成偏压的绝对值|Vbw|大于施加到显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|，所以，已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的电荷量可以被抑制到低的水平（即，电荷量的绝对值可以被抑制到低的水平），并且已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂的电荷量可以升高（即，电荷量的绝对值可以更大），并且因此图像形成单元10W中的雾化调色剂可以被减少。因此，可以抑制由专色调色剂的弱带电特性引起的图像质量的劣化。

更具体地，由于诸如白色调色剂之类的专色调色剂具有弱带电特性，所以专色调色剂被控制成通过来自层形成刀片102W的电荷注入而带负电荷。由于除专色调色剂以外的调色剂（诸如黑色调色剂）比专色调色剂更可能带电，所以，执行偏压控制以使得变得更难以生成来自层形成刀片102K的电荷注入，并且因此，专色调色剂（第二显影剂）的电荷量与除专色调色剂以外的调色剂（第一显影剂）的电荷量之间的差可以被减少。

通过上述的偏压控制操作，可以减少图像形成单元10W中的雾化调色剂，并且可以抑制由专色调色剂的弱带电特性引起的图像质量的劣化。此外，在根据第一实施例的图像形成装置1中，在图像形成单元10W中从显影辊101W粘附到感光鼓12W的、在感光鼓12W的表面上的每单位面积的白色调色剂的量可以被稳定化，由此在图像形成单元10K中从显影辊101K粘附到感光鼓12K的黑色调色剂的每单位面积的量可以被控制以不增加到相当高的水平。即，根据第一实施例，可以提供图像形成装置1，其可以将在图像形成单元10W中从显影辊101W粘附到感光鼓12W的、在感光鼓12W的表面上的每单位面积的白色调色剂的量和在图像形成单元10K中从显影辊101K粘附到感光鼓12K的每单位面积的黑色调色剂的量保持为适当的水平。

在第一实施例中，已经通过将图像形成单元10K作为示例来描述了除图像形成单元10W以外的图像形成单元的控制操作，并且在图像形成单元10K中描述的控制操作可以被应用于除图像形成单元10W以外的图像形成单元，诸如图像形成单元10Y、10C、10M。上述的图像形成单元10W中的控制操作可以被应用于使用金属色的调色剂的图像形成单元。

第二实施例

根据第二实施例的图像形成装置1具有与第一实施例中描述的图像形成装置1相同的基本配置，并且只是施加到图像形成单元10K中的层形成刀片102K的层形成偏压不同于第一实施例中描述的控制偏压。因此，在第二实施例的描述中，将参照第一实施例中参照的图，并且将通过使用相同的附图标记来描述与第一实施例中的那些组件相同或与其对应的组件。

出于与较早描述（第一实施例中）的相同的原因，在第二实施例中，图像形成单元10K中的控制偏压将被描述为第一图像形成单元中的控制偏压。同样地，图像形成单元10W中的控制偏压将被描述为第二图像形成单元中的控制偏压。

接下来将描述第二实施例中的图像形成单元10K（第一图像形成单元）的控制操作。当图像形成单元10K开始图像形成操作时，显影电压控制器408将例如–200V的显影偏压（DC电压）施加到显影辊101K。第一电压控制器409将例如–300V的供应偏压施加到供应辊103K。通过施加具有相同极性的供应偏压和显影偏压并且通过设置供应偏压和显影偏压以使得供应偏压的绝对值大于显影偏压的绝对值而从供应辊103K向显影辊101K供应调色剂。

第一电压控制器409和第二电压控制器410通过齐纳二极管等连接，并且第二电压控制器410向层形成刀片102K施加具有与显影偏压相同的极性的偏压（DC电压）。例如，向层形成刀片102K施加–210V的层形成偏压。带电电压控制器411向带电辊13K施加例如–1200V的带电偏压，并且使感光鼓12K的表面带电以使得感光鼓12K的表面电位变为例如–650V。

当图像形成单元10K中使用的黑色调色剂由显影辊101K承载并通过层形成刀片102K时，每单位重量的黑色调色剂的电荷量变为例如–25 μC/g。由于已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂是负极性的，所以，由显影辊101K承载的黑色调色剂粘附到感光鼓12K的表面（例如，根据图像数据暴露的区域），这是由显影辊101K的显影偏压和感光鼓12K的表面电位之间的差引起的。然而，图像形成单元10K中的控制偏压不限于上文给出的示例。

优选的是，图像形成单元10K中的偏压被设置成使得已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的每单位重量的电荷量Q/M μC/g满足下面给出的条件。

–20 [μC/g] ≤ Q/M [μC/g] ≤ –35 [μC/g]

在根据第二实施例的图像形成装置1的图像形成单元10K中，施加到层形成刀片102K的层形成偏压不同于根据第一实施例的图像形成装置1的图像形成单元10K中的层形成偏压。在根据第二实施例的图像形成装置1的图像形成单元10K中，施加到层形成刀片102K的层形成偏压的绝对值|Vbb|大于施加到显影辊101K的显影偏压的绝对值|Vdb|。在该情况下，图像形成单元10K中的层形成刀片102K可能引起到黑色调色剂的电荷注入，使黑色调色剂的电荷量超过白色调色剂的电荷量（即，电荷量的绝对值增加），增加黑色调色剂的电荷量和白色调色剂的电荷量之间的差。因此，使用白色调色剂的图像形成单元10W（第二图像形成单元）中的元件被控制以使得在图像形成单元10W中满足稍后描述的条件。

在根据第二实施例的图像形成装置1的图像形成单元10W中，像根据第一实施例的图像形成装置1的图像形成单元10W一样，施加到层形成刀片102W的层形成偏压的绝对值|Vbw|大于施加到显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|。

在第二实施例中，对图像形成单元10K和10W中的控制偏压进行设置，使得施加到层形成刀片102K的层形成偏压的绝对值|Vbb|、施加到显影辊101K的显影偏压的绝对值|Vdb|、施加到层形成刀片102W的层形成偏压的绝对值|Vbw|和施加到显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|满足由以下条件给出的条件：

|Vbb| – |Vdb| < |Vbw| – |Vdw|

此外，优选的是，施加到层形成刀片102W的层形成偏压和施加到显影辊101W的显影偏压被设置成使得施加到层形成刀片102W的层形成偏压的绝对值|Vbw|和施加到显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|之间的关系满足以下条件（3）。

0 [V] < （|Vbw| – |Vdw|） [V] ≤ 400 [V] （3）

尤其，优选的是，施加到层形成刀片102W的层形成偏压和施加到显影辊101W的显影偏压被设置成满足以下条件（4）。

100 [V] ≤ （|Vbw| – |Vdw|） [V] ≤ 300 [V] （4）

当进行设置以使得通过（|Vbw| – |Vdw|）计算的值超过0V的下限时，如条件（3）中示出的那样，容易生成电荷注入，并且已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂的电荷量可以升高（即，电荷量的绝对值可以更大）。

由于白色调色剂的电荷量达到饱和电荷量的给定水平，所以，即使要被施加到层形成刀片102W的层形成偏压和要被施加到显影辊101W的显影偏压在第二实施例中被设置成使得通过（|Vbw| – |Vdw|）计算的值超过400V，白色调色剂的电荷量并不显著变化，并且功率消耗增加。因此，优选的是，要被施加到层形成刀片102W的层形成偏压和要被施加到显影辊101W的显影偏压被设置成使得如条件（3）所指示的那样通过（|Vbw| – |Vdw|）计算的值不超过400V的上限值这样的值。

在其中通过（|Vbw| – |Vdw|）计算的值不降到100V的期望下限值以下的情况下，如条件（4）所指示的那样，已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂的电荷量可以通过电荷注入而进一步升高（即，电荷量的绝对值可以进一步更大）。在其中通过（|Vbw| – |Vdw|）计算的值不超过300V的期望上限值的情况下，如条件（4）所指示的那样，能够获得抑制功率消耗的效果。

如果图像形成单元10W中的层形成偏压和显影偏压被设置成满足由条件（3）或（4）给出的条件，则可以考虑到所设置的层形成偏压和显影偏压来适当地设置施加到图像形成单元10W中的其它元件的电压。

根据第二实施例，由于施加到层形成刀片102W的层形成偏压的绝对值|Vbw|和施加到显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|之间的差（|Vbw| – |Vdw|）大于施加到层形成刀片102K的层形成偏压的绝对值|Vbb|和施加到显影辊101K的显影偏压的绝对值|Vdb|之间的差（|Vbb| – |Vdb|），所以，在图像形成单元10W中从显影辊101W粘附到感光鼓12W的、在感光鼓12W的表面上的每单位面积的白色调色剂的量可以被稳定化。另外，在图像形成单元10K中从显影辊101K附着到感光鼓12K的每单位面积的黑色调色剂的量可以被控制以不显著地增加。换言之，在图像形成单元10W中从显影辊101W粘附到感光鼓12W的、在感光鼓12W的表面上的每单位面积的白色调色剂的量和在图像形成单元10K中从显影辊101K粘附到感光鼓12K的每单位面积的黑色调色剂的量可以被设置成适当的值。

此外，在其中施加到层形成刀片102K的层形成偏压的绝对值|Vbb|被设置成降到施加到显影辊101K的显影偏压的绝对值|Vdb|以下且施加到层形成刀片102W的层形成偏压的绝对值|Vbw|被设置成超过施加到显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|的状态中，进一步优选的是，施加到层形成刀片102W的层形成偏压的绝对值|Vbw|与施加到显影辊101W的显影偏压的绝对值|Vdw|之间的差（|Vbw| – |Vdw|）大于施加到层形成刀片102K的层形成偏压的绝对值|Vbb|与施加到显影辊101K的显影偏压的绝对值|Vdb|之间的差（|Vbb| – |Vdb|）。根据配置，由于已经通过了层形成刀片102K的黑色调色剂的电荷量被保持为低的水平（即，电荷量的绝对值被保持为小的值）且已经通过了层形成刀片102W的白色调色剂的电荷量可以升高（即，电荷量的绝对值可以更大），所以，在图像形成单元10W中从显影辊101W粘附到感光鼓12W的、在感光鼓12W的表面上的每单位面积的白色调色剂的量和在图像形成单元10K中从显影辊101K粘附到感光鼓12K的每单位面积的黑色调色剂的量可以被设置成适当的值，并且彩色调色剂图像的密度可以被适当地设置。

第三实施例

根据第三实施例的图像形成装置1a具有与第一和第二实施例中描述的图像形成装置1相同的基本配置，并且与根据第一或第二实施例的图像形成装置1的配置的差异在于控制单元4a包括第三电压控制器415并且专色调色剂和透明调色剂（在下文也被称为无色调色剂）是可交换的。因此，在第三实施例的描述中，将通过使用相同的附图标记来描述与第一实施例中的组件相同或与其对应的组件。使用无色调色剂的图像形成单元10CL的元件的基本配置与第一和第二实施例中描述的图像形成单元10W和10K的元件的基本配置相同，但是施加到图像形成单元10CL的元件的控制偏压可以不同于施加到图像形成单元10W和10K的元件的控制偏压。

图8是示意性地示出根据本发明的第三实施例的图像形成装置1a的配置的纵向剖视图。图9是示意性地示出第三实施例中的图像形成单元10CL的配置的放大剖视图。图10是示出根据第三实施例的图像形成装置1a的控制系统的框图。图11是示出第三实施例中的第一电压控制器、第二电压控制器、第三电压控制器和图像形成单元之间的关系的框图。

在根据第三实施例的图像形成装置1a中，使用白色调色剂的图像形成单元10W或使用无色调色剂的图像形成单元10CL可以被选择性地安装到图像形成单元的相同安装位置。用户还被允许进行从图像形成装置1a中移除图像形成单元10W并将图像形成单元10CL安装到相同安装位置的单元替换或者从图像形成装置1a中移除图像形成单元10CL并将图像形成单元10W安装到相同安装位置的另一个单元替换。

无色调色剂是包含聚酯树脂、着色剂、电荷控制剂、脱模剂等等的调色剂，并且包含在调色剂中的着色剂包含一定量的可以抵消（cancel out）基料树脂所固有的色调的荧光上色剂等。无色调色剂还可以包含外部添加剂（例如，疏水性二氧化硅）。优选的是，在第三实施例中使用的无色调色剂具有通过粉碎方法获得的粉碎颗粒形状和例如大约8μm的平均粒径。在第三实施例中使用的无色调色剂还可以是通过诸如聚合方法之类的其它方法产生的调色剂。

用户可以在任意的定时（例如，当图像形成操作被暂停时）把图像形成单元10W换成图像形成单元10CL。在图像形成装置1a中，白色调色剂和无色调色剂是可交换的。在图像形成装置1a中使用的调色剂的颜色可以通过把使用白色调色剂的图像形成单元10W和调色剂盒20W换成使用无色调色剂的图像形成单元10CL和调色剂盒20CL而在白色调色剂和无色调色剂之间改变。在第三实施例中，将描述使用白色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂、品红色调色剂和黑色调色剂的示例，但是期望颜色的调色剂可以被用作除白色调色剂或无色调色剂以外的调色剂。

图8示出其中图像形成单元和调色剂盒已经从使用白色调色剂的图像形成单元10W和调色剂盒20W转换成使用无色调色剂的图像形成单元10CL和调色剂盒20CL的图像形成装置1a。图像形成单元10CL、10W、10Y、10C、10M和10K包括分别标识对应的图像形成单元的类型（例如，调色剂颜色）的标识存储器16CL、16W、16Y、16C、16M和16K。例如，在其中把图像形成单元10W从图像形成装置1取出并且安装图像形成单元10CL的情况下，图像形成装置1a基于在图像形成单元10CL的标识存储器16CL中存储的信息（例如，标识图像形成单元的类型的信息）识别出图像形成单元CL已经被安装，并且在图像形成单元10CL中执行适当的控制操作。

如图8所示，图像形成单元10CL、10Y、10C、10M和10K被按照沿中间转印带51的旋转方向从上游侧到下游侧的次序进行布置。图8示出五个图像形成单元10CL、10Y、10C、10M和10K以及五个调色剂盒20CL、20Y、20C、20M和20K，但是，被包括在图像形成装置1a中的图像形成单元的数量和调色剂盒的数量可以是两个到四个，并且也可以是六个或更多。本发明可以被应用于利用电子照相术的其它类型的电子设备，包括诸如复印机、传真装置和多功能外围设备（MFP）设备之类的电子设备。

如图8和9所示，图像形成单元10CL包括：LED头11CL，作为曝光设备；感光鼓12CL，作为可旋转地被支承的图像载体；带电辊13CL，作为用于使感光鼓12CL的表面均匀地带电的带电构件。图像形成单元10CL还包括：显影设备14CL，其在通过用LED头11CL进行曝光而在感光鼓12CL的表面上形成静电潜像之后通过向感光鼓12CL的表面供应调色剂而形成对应于静电潜像的调色剂图像；以及清洁刀片15CL，其清洁感光鼓12CL的表面。

如图9所示，显影设备14CL包括：调色剂储存构件，其形成用于存储调色剂的显影剂储存空间；显影辊101CL，其将调色剂供应到感光鼓12CL的表面上；层形成刀片102CL，作为用于调节由显影辊101CL承载的调色剂层的厚度的层形成构件；以及供应辊103CL，其将存储在调色剂储存构件中的调色剂供应到显影辊101CL。图像形成单元10CL和显影设备14CL的配置不限于上文给出的示例，并且可以使用其它配置。图像形成单元10CL中的这些元件的材料、结构和形状可以与第一实施例中描述的图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K的元件的材料、结构和形状相同。

如图10所示，图像形成装置1a主要由控制单元4a控制。控制单元4a的配置和功能与第一实施例中描述的控制单元4的配置和功能基本上相同，但是，第三实施例中的控制单元4a还包括第三电压控制器415。

如图11所示，第三电压控制器415独立于第一电压控制器409和第二电压控制器410运作，选择多个预定层形成偏压（DC电压）中的任一个作为第二层形成电压（要被施加到使用白色调色剂的图像形成单元10W（第二图像形成单元）中的层形成刀片102W的电压Vbw或者要被施加到使用无色调色剂的图像形成单元10CL中的层形成刀片102CL的电压Vbcl），并且将所选择的层形成偏压施加到所安装的图像形成单元（例如，图像形成单元10W或10CL）。在其中图像形成单元10W被安装到图像形成装置1a的情况下，例如，第三电压控制器415选择多个预定层形成偏压（DC电压）中的任一个作为要被施加到层形成刀片102W的层形成偏压Vbw，并将所选择的层形成偏压施加到层形成刀片102W。

接下来将描述在图像形成操作期间被施加到图像形成单元10CL中的元件的控制偏压的示例。当图像形成单元10CL开始图像形成操作时，显影电压控制器408向显影辊101CL施加例如–200V的显影偏压（DC电压）Vdcl。第一电压控制器409向供应辊103CL施加例如–300V的供应偏压（DC电压）Vscl。通过施加具有相同极性的供应偏压Vscl和显影偏压Vdcl并通过设置供应偏压Vscl和显影偏压Vdcl以使得供应偏压的绝对值|Vscl|大于显影偏压的绝对值|Vdcl|而从供应辊103CL向显影辊101CL供应调色剂。

第三电压控制器415向层形成刀片102CL施加具有与显影偏压Vdcl相同的极性的例如–150V的层形成偏压（DC电压）Vbcl。带电电压控制器411向带电辊13CL施加例如–1000V的带电偏压，并且使感光鼓12CL的表面带电以使得感光鼓12CL的表面电位变为例如–450V。

当在图像形成单元10CL中使用的无色调色剂由显影辊101CL承载并通过层形成刀片102CL时，每单位重量的无色调色剂的电荷量变为例如–30 μC/g。由于已经通过了层形成刀片102CL的无色调色剂是负极性的，所以由显影辊101CL承载的无色调色剂粘附到感光鼓12CL的表面（例如，根据图像数据暴露的区域），这是由显影辊101CL的显影偏压和感光鼓12CL的表面电位之间的差导致的。图像形成单元10CL中的控制偏压不限于上文给出的示例。

使用白色调色剂的图像形成单元10W（第二图像形成单元）中的元件的控制配置可以采用与第一和第二实施例中所描述的相同的控制配置的示例。图像形成单元10Y、10C、10M和10K（第一图像形成单元）中的元件的控制配置可以采用与第一和第二实施例中所描述的图像形成单元10K相同的控制配置的示例。然而，图像形成单元10W、10Y、10C、10M和10K中的控制偏压不限于第一和第二实施例中所描述的示例。

在其中图像形成装置1a使用白色调色剂的情况下，由于每单位重量的白色调色剂的电荷量是低的（例如，–7.4 μC/g）（即，电荷量的绝对值小），所以污点难以在记录介质上出现，但是雾化趋向于在记录介质上出现。在其中图像形成装置1a使用无色调色剂的情况下，由于每单位重量的无色调色剂的电荷量是高的（例如，–30 μC/g）（即，电荷量的绝对值大），所以污点趋向于在记录介质上出现，但是雾化难以在记录介质上出现。根据第三实施例，在其中图像形成单元10W和图像形成单元10CL被交换的情况下，独立于第一电压控制器409和第二电压控制器410的第三电压控制器415单独地设置施加到层形成刀片102W和102CL的层形成偏压（DC电压），并且可以容易地指定适合于要被使用的调色剂的带电特性的层形成偏压，以使得图像质量可以被稳定化。在本申请中，污点意味着与正常带电的调色剂相比具有更高的电荷量（即，电荷量的绝对值更大）的调色剂（诸如所谓的过度带电的调色剂）粘附到图像的背景（即，非图像区域）。将引起该污点的过度带电的调色剂称为污点调色剂。

在第三实施例中，作为可以被交换的图像形成单元的示例，已经描述了使用白色调色剂的图像形成单元10W和使用无色调色剂的图像形成单元10CL，但是可交换的图像形成单元的调色剂的类型不限于它们。使用诸如云母调色剂、紫外（UV）调色剂、金色调色剂和银色调色剂之类的其它调色剂的图像形成单元可以是在图像形成装置中可交换的。

如上所述，根据第三实施例，由于使用独立于第一电压控制器409和第二电压控制器410的第三电压控制器415，所以，层形成偏压可以根据被交换的图像形成单元的调色剂的带电特性和其它属性来改变，并且可以以简单的配置获得具有少雾化或污点的高质量图像。

虽然在上述的实施例中向图像形成单元10W、10Y、10C、10M、10K和10CL中的元件施加负控制电压，但是，当向图像形成单元（包括使用金属色的调色剂的图像形成单元）中的元件施加正控制电压时，也可以应用本发明。换言之，本发明可以被应用于其中施加到元件的控制电压具有相同的极性的图像形成单元。在其中本发明被应用于使得向图像形成单元中的元件施加正控制电压这样的配置的情况下，优选的是，图像形成单元使用正极性的调色剂。

第一变形

图12是示意性地示出其中已经修改了图像形成装置1和1a的内部结构的部分的变形的纵向剖视图。在上述的实施例中，图像形成装置1和1a使用利用中间转印带的中间转印方法。然而，本发明可以被应用于使用直接转印方法的图像形成装置，在所述直接转印方法中，将调色剂图像从感光鼓直接转印到传送器带（转印带）51b上的记录介质P，如图12中示出的图像形成装置1b中那样。

在上述的实施例中，使用白色调色剂的图像形成单元10W被放置在沿中间转印带51的移动方向的最上游位置。然而，可以如期望的那样来确定图像形成单元被布置的次序，如图12所示。例如，图像形成单元10W可以被放置在沿传送器带的移动方向的最下游位置。

第二变形

图13是示意性地示出其中已经修改了图像形成装置1和1a的内部结构的部分的变形的纵向剖视图。在上述的各个实施例中，已经指示了其中布置五个图像形成单元的示例，但是安装在图像形成装置中的图像形成单元的数量和调色剂盒的数量可以是两个到四个或者也可以是六个或更多。本发明可以被应用于其中使用白色调色剂的图像形成单元10W和使用其它颜色的调色剂的三个图像形成单元被布置在中间转印带51C上的图像形成装置，例如像图13中示出的图像形成装置1c那样。

此外，在上述的实施例和变形中，已经描述了其中多个图像载体被与彼此平行地布置的串联图像形成装置。然而，本发明还可以被应用于具有单个图像载体的四循环彩色图像形成装置。

此外，在上述的实施例和变形中，将作为显影偏压的DC电压施加到第一和第二显影剂载体，但是通过将AC电压叠加在作为显影偏压的DC电压上而获得的叠加电压可以被施加到第一和第二显影剂载体。在该情况下，叠加电压的DC电压分量的幅度可以被适当地设置为显影偏压，与AC电压分量的频率和峰到峰电压无关。

此外，在上述的实施例和变形中，作为层形成偏压的DC电压被施加到第一和第二层形成构件，但是通过将AC电压叠加在作为层形成偏压的DC电压上而获得的叠加电压可以被施加到第一和第二层形成构件。在该情况下，叠加电压的DC电压分量的幅度可以被适当地设置为层形成偏压，与AC电压分量的频率和峰到峰电压无关。

Claims (14)

1.一种图像形成装置，其包括多个图像形成单元，

所述多个图像形成单元包括：

第一图像形成单元，其使用具有第一带电特性的第一显影剂；以及

第二图像形成单元，其使用具有与所述第一带电特性不同的第二带电特性的第二显影剂，

所述第一图像形成单元包括：

第一图像载体；

第一显影剂载体，其被施加有第一显影电压并且用第一显影剂在所述第一图像载体上显影潜像；以及

第一层形成构件，其被施加有具有与第一显影电压的极性相同的极性的第一层形成电压并且被设置成面对所述第一显影剂载体，

所述第二图像形成单元包括：

第二图像载体；

第二显影剂载体，其被施加有第二显影电压并且用第二显影剂在所述第二图像载体上显影潜像；以及

第二层形成构件，其被施加有具有与第二显影电压的极性相同的极性的第二层形成电压并且被设置成面对所述第二显影剂载体，其中：

第一层形成电压的绝对值小于第一显影电压的绝对值；并且

第二层形成电压的绝对值大于第二显影电压的绝对值。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中第二层形成电压的绝对值与第二显影电压的绝对值之间的差大于第一层形成电压的绝对值与第一显影电压的绝对值之间的差。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中第二显影电压的绝对值小于第一显影电压的绝对值。

4.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其还包括：

第一供应构件，其被设置成面对第一显影剂载体，并且被施加有具有与第一显影电压的极性相同的极性的第一供应电压以向第一显影剂载体供应第一显影剂；以及

第二供应构件，其被设置成面对第二显影剂载体，被施加有具有与第二显影电压的极性相同的极性的第二供应电压，并且向第二显影剂载体供应第二显影剂，其中：

满足|Vsb|–|Vdb| < |Vsw|–|Vdw|，其中，|Vsb|是第一供应电压的绝对值，|Vdb|是第一显影电压的绝对值，|Vsw|是第二供应电压的绝对值，并且|Vdw|是第二显影电压的绝对值。

5.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中

满足0 [V] < （|Vbw|–|Vdw|） [V] ≤ 400 [V]，其中，|Vbw|是第二层形成电压的绝对值，并且|Vdw|是第二显影电压的绝对值。

6.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中第二显影剂的第二带电特性弱于第一显影剂的第一带电特性。

7.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中已经在第二层形成构件和第二显影剂载体之间通过了的第二显影剂的电荷量的绝对值小于已经在第一层形成构件和第一显影剂载体之间通过了的第一显影剂的电荷量的绝对值。

8.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中已经在第二层形成构件和第二显影剂载体之间通过了的第二显影剂的电荷量Q/M [μC/g]的绝对值|Q/M|满足：

5 [μC/g] ≤ |Q/M| [μC/g] ≤ 10 [μC/g]。

9.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中第二显影剂包括添加了包含金属的着色剂的显影剂。

10.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中第二显影剂是白色颜色显影剂。

11.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中第二显影剂包括包含金属氧化物的显影剂。

12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中包含氧化钛、氧化铝、硫酸钡和氧化锌中的任一种作为金属氧化物。

13.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中第二显影剂是金属色的显影剂。

14.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其还包括电压控制器，所述电压控制器选择多个预定层形成电压中的任一个作为第二层形成电压，并且将所述第二层形成电压施加到第二层形成构件。