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CN101379442B - 图像形成装置、图像形成方法以及图像形成系统 - Google Patents

图像形成装置、图像形成方法以及图像形成系统 Download PDF

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CN101379442B
CN101379442B CN2007800040488A CN200780004048A CN101379442B CN 101379442 B CN101379442 B CN 101379442B CN 2007800040488 A CN2007800040488 A CN 2007800040488A CN 200780004048 A CN200780004048 A CN 200780004048A CN 101379442 B CN101379442 B CN 101379442B
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Seiko Epson Corp
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Abstract

本发明提供图像形成装置、图像形成方法以及图像形成系统,可以恰当地防止灰雾的发生。所述图像形成装置具有:载像体,用于承载潜像;显影剂载体,在表面上具有规则配置的凹部,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与所述载像体相对的相对位置上;交变电压施加部,为了通过运送到所述相对位置上的所述显影剂对所述潜像进行显影而将交变电压施加给所述显影剂载体,所述交变电压包括用于将显影剂从所述显影剂载体推向所述载像体的第一电压、和用于将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体的第二电压,这里,所述交变电压的周期的大小为将所述凹部的沿所述显影剂载体的圆周方向的最小宽度除以所述显影剂载体旋转时的该显影剂载体的表面的移动速度所得到的值以下。

Description

图像形成装置、图像形成方法以及图像形成系统
技术领域
本发明涉及图像形成装置、图像形成方法以及图像形成系统。
背景技术
激光打印机等图像形成装置是公知的。例如,该图像形成装置具有:载像体,用于承载潜像;以及显影剂载体,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与所述载像体相对的相对位置上。当从主机等外部装置发送图像信号等时,图像形成装置将载像体所承载的潜像用通过显影剂载体运送到所述相对位置上的显影剂进行显影形成显影剂像,并将该显影剂像转印到介质上,最终在介质上形成图像。
另外,在上述图像形成装置中,当通过显影剂对所述潜像进行显影时,有将交变电压施加给所述显影剂载体的部件,所述交变电压包括:第一电压,用于将显影剂从显影剂载体推向所述载像体;以及第二电压,用于将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体(参照日本专利文献特开平5-142950号公报、特开2004-219640号公报)。
发明内容
考虑到可以在显影剂载体的表面上承载充足的显影剂等(换言之,承载显影剂的所述表面的表面积为足够大的值等),有时会在该显影剂载体的表面上设置规则配置的凹部。
但是,调色剂容易嵌入到该凹部中,在该凹部中有恶化调色剂的转动性的倾向。另外,在具有与显影剂载体抵接、使该显影剂载体所承载的显影剂带电的带电部件的图像形成装置中,在凹部中(与凸部相比)带电部件对显影剂的按压力减弱,从而有可能无法恰当地进行摩擦带电。
由于上述情况,容易使位于凹部中的显影剂带电不充分,因此该调色剂成为发生所谓灰雾(力ブリ)的主要原因。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于可以恰当地防止灰雾的发生。
本发明主要是下述的图像形成装置。图像形成装置具有:载像体,用于承载潜像;显影剂载体,在表面上具有规则配置的凹部,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与所述载像体相对的相对位置上;交变电压施加部,为了通过运送到所述相对位置上的所述显影剂对所述潜像进行显影而将交变电压施加给所述显影剂载体,所述交变电压包括:第一电压,将显影剂从所述显影剂载体推向所述载像体;第二电压,将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体;这里,所述交变电压的周期的大小为所述凹部的沿所述显影剂载体的圆周方向的最小宽度除以所述显影剂载体旋转时的该显影剂载体的表面的移动速度后得到的值以下。
通过本说明书和附图的记载来明确本发明的其它特征。
附图说明
图1是表示构成打印机10的主要构成部件的图;
图2是表示图1的打印机10的控制单元的框图;
图3A是表示感光体20和带电单元30的示意图;
图3B是表示施加给带电辊31的带电偏压的示意图;
图4是显影装置的示意图;
图5是表示显影装置的主要构成部件的截面图;
图6是显影辊510的立体示意图;
图7是显影辊510的正面示意图;
图8是表示槽部512的截面形状的示意图;
图9是图7的放大示意图;
图10是限制刮板560的立体图;
图11是支架526的立体图;
图12是表示组装有支架526、上密封部件520、限制刮板560以及显影辊510的情况的立体图;
图13是表示支架526安装在壳体540上的情况的立体图;
图14是表示施加给显影辊510的显影偏压的示意图;
图15是用于说明本实施方式的打印机10的优越性的说明图;
图16A是表示因显影偏压引起的浓度不均的示意图;
图16B是表示因带电偏压引起的浓度不均的示意图;
图16C是表示浓度不均的程度增强的状态的示意图;
图17是用于说明本控制的打印机10的动作的流程图;
图18是表示介质的种类与显影辊510的移动速度V等的关系的图表;
图19A是表示显影辊510的制造工序中的显影辊510的变化的示意图(之一);
图19B是表示显影辊510的制造工序中的显影辊510的变化的示意图(之二);
图19C是表示显影辊510的制造工序中的显影辊510的变化的示意图(之三);
图19D是表示显影辊510的制造工序中的显影辊510的变化的示意图(之四);
图19E是表示显影辊510的制造工序中的显影辊510的变化的示意图(之五);
图20是用于说明显影辊510的滚压加工的说明图;
图21是用于说明黄色显影装置54的组装方法的流程图;
图22A是表示显影辊510的表面形状的变化的图(之一);
图22B是表示显影辊510的表面形状的变化的图(之二);
图22C是表示显影辊510的表面形状的变化的图(之三);
图23A是表示显影偏压的变化的图(之一);
图23B是表示显影偏压的变化的图(之二);
图24是表示图像形成系统的外观构成的说明图;
图25是表示图24所示的图像形成系统的构成的框图。
标号说明
10打印机、20感光体、30带电单元、31带电辊、32带、33轴承、34弹簧、35清洁辊、40曝光单元、50YMCK显影单元、50a中心轴、51黑色显影装置、52品红色显影装置、53青色显影装置、54黄色显影装置、55a、55b、55c、55d保持部、60一次转印单元、70中间转印体、75清洁单元、76清洁刮板、80二次转印单元、90定影单元、92供纸盘、94供纸辊、95显示单元、96套准辊、100控制单元、101主控制器、102单元控制器、112接口、113图像存储器、128YMCK显影单元驱动控制电路、129带电单元控制控制电路、132交变电压施加部、133叠加电压施加部、510显影辊、510a中央部、510b轴部、512槽部、512a第一槽部、512b第二槽部、513侧面、514底面、515顶面、520上密封部件、520a宽度方向端部、520b抵接面、520c相反面、524上密封施压部件、526支架、526a上密封支承部、526b显影辊支承部、526c限制刮板支承部、530调色剂容纳体、530a第一调色剂容纳部、530b第二调色剂容纳部、540壳体、542上壳体部、544下壳体部、545隔壁、546壳体密封部件、550调色剂供给辊、560限制刮板、560a前端、562橡胶部、562a抵接部、564橡胶支承部、564a薄板、564b薄板支承部、564c长度方向两端部、564d宽度方向一个端部、564e宽度方向另一个端部、572开口、574端部密封部件、576轴承、600管件、602凸缘压入部、604凸缘、650圆模、650a凸部、652圆模、652a凸部、680槽、700图像形成系统、702计算机、704显示装置、706打印机、708输入装置、708A键盘、708B鼠标、710读取装置、710A软盘驱动装置、710B CD-ROM驱动装置、802内部存储器、804硬盘驱动装置、T调色剂
具体实施方式
根据本说明书和附图的记载至少可以明确以下事项。
图像形成装置具有:
载像体,用于承载潜像;
显影剂载体,在表面上具有规则配置的凹部,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与所述载像体相对的相对位置上;
交变电压施加部,为了通过运送到所述相对位置上的所述显影剂对所述潜像进行显影而将交变电压施加给所述显影剂载体,所述交变电压包括:第一电压,将显影剂从所述显影剂载体推向所述载像体;第二电压,将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体;
这里,所述交变电压的周期的大小为将所述凹部的沿所述显影剂载体的圆周方向的最小宽度除以所述显影剂载体旋转时的该显影剂载体的表面的移动速度所得到的值以下。
根据该图像形成装置,可以恰当地防止灰雾的发生。
另外,也可以采用以下方式,即,所述凹部也可以为相对于所述圆周方向的倾斜角度不同的两种螺旋形的槽部,该两种螺旋形的槽部互相交叉,形成格子形状。
另外,也可以采用以下方式,即,所述显影剂载体具有被所述两种螺旋形的槽部包围的菱形的顶面,该菱形的顶面具有的两条对角线中的一条沿着所述圆周方向。
另外,也可以采用以下方式,即,所述显影剂载体具有被所述两种螺旋形的槽部包围的正方形的顶面。
另外,也可以采用以下方式,即,所述交变电压施加部施加给所述显影剂载体的电压仅为所述第一电压和所述第二电压,所述交变电压施加部交替施加所述第一电压和所述第二电压。
另外,也可以采用以下方式,即,所述载像体可以进行旋转,所述显影剂载体旋转时的该显影剂载体的表面的移动速度与所述载像体旋转时的该载像体的表面的移动速度不同。
此时,被拉回显影剂载体侧的显影剂的带电性良好。
另外,也可以采用以下方式,即,所述移动速度是可变的,在改变该移动速度时,按照所述交变电压的周期的大小为所述最小宽度除以所述移动速度后得到的值以下的方式来改变该交变电压的周期的大小。
此时,无论在怎样的动作模式下执行图像形成装置,都可以起到上述的效果,即,可以恰当地防止灰雾的发生。
另外,也可以采用以下方式,即,图像形成装置还包括:带电部件,与所述载像体相对,使该载像体带电;叠加电压施加部,将直流电压和交流电压叠加的叠加电压施加给所述带电部件;所述交变电压的周期的大小与将所述叠加电压的周期的大小自然数倍后得到的值和将该周期的大小自然数分之一后得到的值均不相同。
此时,除了可以恰当地防止灰雾的发生以外,通过使交变电压的周期的大小与将所述叠加电压的周期的大小自然数倍后得到的值和将该周期的大小自然数分之一后得到的值均不相同,可以防止两种浓度不均的发生位置连续重叠,因此可以抑制图像的浓度不均显眼的情况。
另外,也可以采用以下方式,即,所述带电部件为可以旋转的带电辊,该带电辊隔着空隙与所述载像体相对。
此时,可以抑制图像的浓度不均显眼的效果更为有效。
另外,也可以采用以下方式,即,所述载像体可以进行旋转,所述交变电压施加部将所述第一电压和所述第二电压交替施加规定时间,随着所述载像体的旋转,如果所述载像体的、位于在所述叠加电压施加部开始施加所述叠加电压时通过所述带电部件带电的带电位置上的部分位于通过运送到所述相对位置上的显影剂进行显影的显影位置上,则所述交变电压施加部开始向所述显影剂载体施加所述第一电压或所述第二电压。
此时,可以抑制图像的浓度不均显眼的效果更为有效。
另外,也可以采用以下方式,即,所述凹部为相对于所述圆周方向的倾斜角度不同的两种螺旋形的槽部,该两种螺旋形的槽部互相交叉,形成格子形状,所述显影剂载体具有被所述两种螺旋形的槽部包围的正方形的顶面,该正方形的顶面具有的两条对角线中的一条沿着所述圆周方向。
图像形成方法包括以下方法:
改变显影剂载体旋转时的该显影剂载体的表面的移动速度,所述显影剂载体在表面上具有规则配置的凹部,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与载像体相对的相对位置上;
按照交变电压的周期的大小为所述凹部的沿所述显影剂载体的圆周方向的最小宽度除以变更后的所述移动速度后得到的值以下的条件来改变所述交变电压的周期的大小,所述交变电压包括:第一电压,将显影剂从所述显影剂载体推向所述载像体;第二电压,将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体;
按照将直流电压和交流电压叠加的叠加电压的周期的大小自然数倍后得到的值和将该周期的大小自然数分之一后得到的值均与所述交变电压的变更后的周期的大小不同的条件来改变该叠加电压的周期的大小;
将周期大小变更后的所述叠加电压施加给与所述载像体相对的带电部件,使该载像体带电;
将周期大小变更后的所述交变电压施加给所述显影剂载体,通过运送到所述相对位置上的所述显影剂对所述载像体所承载的潜像进行显影。
根据上述图像形成方法,即使改变显影剂载体的移动速度,也可以恰当地防止灰雾的发生,并且抑制图像的浓度不均显眼的情况。
另外,也可以采用以下方式,即,可以形成图像的介质的种类为普通纸和厚纸,在所述普通纸上形成图像时,加大所述显影剂载体的表面的移动速度,在所述厚纸上形成图像时,减小所述显影剂载体的表面的移动速度。
此时,即使改变介质的种类,也可以恰当地防止灰雾的发生,并且抑制图像的浓度不均显眼的情况。
图像形成系统具有:
计算机;
图像形成装置,可以与该计算机连接,包括:载像体,用于承载潜像;显影剂载体,在表面上具有规则配置的凹部,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与所述载像体相对的相对位置上;交变电压施加部,为了通过运送到所述相对位置上的所述显影剂对所述潜像进行显影而将交变电压施加给所述显影剂载体,所述交变电压包括:第一电压,将显影剂从所述显影剂载体推向所述载像体;第二电压,将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体;所述交变电压的周期的大小为将所述凹部的沿所述显影剂载体的圆周方向的最小宽度除以所述显影剂载体旋转时的该显影剂载体的表面的移动速度所得到的值以下。
根据该图像形成系统,可以恰当地防止灰雾的发生。
图像形成装置的整体构成例
下面,以作为图像形成装置的激光打印机(以下,也称为打印机)10为例,使用图1对其简要情况进行说明。图1是表示构成打印机10的主要构成部件的图。另外,在图1中,用箭头表示上下方向,例如,供纸盘92配置在打印机10的下部,定影单元90配置在打印机10的上部。
如图1所示,本实施方式的打印机10沿作为用于承载潜像的载像体的一个例子的感光体20的旋转方向具有:带电单元30;曝光单元40;YMCK显影单元50;一次转印单元60;中间转印体70;清洁单元75;并且还具有:二次转印单元80;定影单元90;作为面向用户的通知部件并由液晶面板构成的显示单元95;以及控制上述单元等来管理打印机的动作的控制单元100。
感光体20具有圆筒状的导电基体材料和形成在该导电基体材料的外周面上的感光层,该感光体20能够以中心轴为中心进行旋转,在本实施方式中,如图1中的箭头所示,该感光体20顺时针旋转。
带电单元30是用于使感光体20带电的装置。对该带电单元30后面进行详细叙述。曝光单元40是通过照射激光而在已带电的感光体20上形成潜像的装置。该曝光单元40具有半导体激光器、多面镜、F-θ透镜等,并根据从未图示的个人计算机、文字处理器等主机输入的图像信号向已带电的感光体20照射经调制的激光。
YMCK显影单元50是利用作为容纳在显影装置中的显影剂的一个例子的调色剂,即,容纳在黑色显影装置51中的黑色(K)调色剂,容纳在品红色显影装置52中的品红色(M)调色剂,容纳在青色显影装置53中的青色(C)调色剂、以及容纳在黄色显影装置54中的黄色(Y)调色剂,使在感光体20上形成的潜像显影的装置。
该YMCK显影单元50可以通过在安装有所述四个显影装置51、52、53、54的状态下进行旋转而使所述四个显影装置51、52、53、54移动位置。即,该YMCK显影单元50通过四个保持部55a、55b、55c、55d来保持所述四个显影装置51、52、53、54,所述四个显影装置51、52、53、54可以以中心轴50a为中心在保持其相对位置的状态下进行旋转。并且,每当1页量的图像形成完成时,有选择性地与感光体20相对,通过容纳在各个显影装置51、52、53、54中的调色剂使在感光体20上形成的潜像依次显影。所述四个显影装置51、52、53、54可以分别相对于YMCK显影单元50的所述保持部进行装卸。另外,后面将详细地说明各个显影装置。
一次转印单元60是用于将在感光体20上形成的单色调色剂像转印到中间转印体70上的装置,当依次重叠转印4种颜色的调色剂时,在中间转印体70上会形成全色调色剂像。该中间转印体70是通过在PET胶片的表面上设置锡蒸镀层并在其表层上层积形成半导电涂料而形成的无端带,该中间转印体70被以与感光体20大致相同的圆周速度旋转驱动。
二次转印单元80是用于将形成在中间转印体70上的单色调色剂像或全色调色剂像转印到纸张、胶片、布料等介质上的装置。定影单元90是用于将转印到介质上的单色调色剂像或全色调色剂像熔融固定到介质上而形成为永久性图像的装置。
清洁单元75设置在一次转印单元60与带电单元30之间,其具有与感光体20的表面抵接的橡胶制的清洁刮板76,清洁单元75是用于在通过一次转印单元60将调色剂像转印到中间转印体70上之后通过清洁刮板76刮掉、除去残留在感光体20上的调色剂的装置。
如图2所示,控制单元100由主控制器101和单元控制器102构成,向主控制器101输入图像信号和控制信号,单元控制器102按照基于该图像信号和控制信号的指令来控制所述各个单元等,从而形成图像。
下面,对上述构成的打印机10的动作进行说明。
首先,当来自未图示的主机的图像信号和控制信号通过接口(I/F)112被输入到打印机10的主控制器101中时,单元控制器102根据来自该主控制器101的指令进行控制,感光体20和中间转印体70在该控制下进行旋转。感光体20在旋转的同时,在带电位置上被带电单元30依次带电。
随着感光体20的旋转,感光体20的带电区域到达曝光位置,通过曝光单元40,对应于第一颜色、例如黄色Y的图像信息的潜像在该区域形成。另外,对于YMCK显影单元50,容纳黄色(Y)调色剂的黄色显影装置54位于与感光体20相对的显影位置上。随着感光体20的旋转,在感光体20上形成的潜像到达显影位置,通过黄色显影装置54以黄色调色剂显影。从而,在感光体20上形成黄色调色剂像。随着感光体20的旋转,在感光体20上形成的黄色调色剂像到达一次转印位置,通过一次转印单元60转印到中间转印体70上。此时,一次转印单元60被施加极性与调色剂T的电荷极性(在本实施方式中,为负极性)相反的一次转印电压。在此期间,感光体20与中间转印体70接触,另外二次转印单元80与中间转印体70分离。
对于第二颜色、第三颜色、以及第四颜色,通过各个显影装置依次执行上述处理,由此对应于各个图像信号的四种颜色的调色剂像重叠转印到中间转印体70上。从而在中间转印体70上形成全色调色剂像。
随着中间转印体70的旋转,形成在中间转印体70上的全色调色剂像到达二次转印位置,被二次转印单元80转印到介质上。通过供纸辊94、套准辊96从供纸盘92向二次转印单元80运送介质。另外,在进行转印动作时,二次转印单元80压靠在中间转印体70上并被施加二次转印电压。
转印到介质上的全色调色剂像被定影单元90加热加压,从而被熔融固定到介质上。
另一方面,感光体20在经过了一次转印位置之后通过支承在清洁单元75中的清洁刮板76刮掉附着在其表面上的调色剂T,从而为带电作准备以形成下一个潜像。被刮掉的调色剂T被回收到清洁单元75所具有的残留调色剂回收部。
控制单元的简要情况
下面,参照图2来说明控制单元100的构成。控制单元100的主控制器101包括图像存储器113,所述图像存储器113通过接口112与主机电连接,用于存储从该主机输入的图像信号。单元控制器102与装置主体的各单元(带电单元30、曝光单元40、YMCK显影单元50、一次转印单元60、清洁单元75、二次转印单元80、定影单元90、显示单元95)电连接,通过接收来自这些单元具有的传感器的信号,来检测各单元的状态,同时根据从主控制器101输入的信号来控制各单元。
在与YMCK显影单元50连接的YMCK显影单元驱动控制电路128上具有交变电压施加部132(也简称为电压施加部)。为了通过调色剂使所述潜像显影,该交变电压施加部132起到如下作用:将交变电压(以下也称为显影偏压)施加给显影辊510,在显影辊510与感光体20之间形成交变电场(后面将进行详细说明)。另外,在与带电单元30连接的带电单元驱动控制电路129上具有叠加电压施加部133。为使感光体20带电,该叠加电压施加部133起到如下作用:将叠加电压(以下,也称为带电偏压)施加给带电辊31,在带电辊31与感光体20之间形成交变电场。
带电单元30
下面,使用图3A和图3B来说明使感光体20带电的带电单元30。图3A是表示感光体20和带电单元30的示意图。图3B是表示施加给带电辊31的叠加电压的示意图。
带电单元30具有:带电辊31,通过空隙与感光体20相对,作为使该感光体20带电的带电部件的一个例子,可以进行旋转;清洁辊35(在图1中,没有图示),与带电辊31抵接,用于清洁该带电辊31的表面。带电辊31为在金属轴的表面涂布导电性的涂料的构成。另外,在带电辊31的轴向的两端部安装有与感光体20抵接的带32。由于该带32的外径大于带电辊31的中央部的外径,因此在该中央部与感光体20之间形成间隙G。因而,带电辊31以非接触状态使感光体20带电。
另外,带电单元30具有:轴承33,可以旋转地支承带电辊31;弹簧34,通过该轴承33将带电辊31向感光体20施压。并且,带电辊31通过弹簧34的施压力向感光体20施压,由此带32与感光体20抵接。
这里,使用图3B来说明感光体20的带电。当执行感光体20的带电时,通过叠加电压施加部133将直流电压和交流电压叠加的叠加电压(带电偏压)施加给带电辊31。具体地说,将在以-580V(交流电压的分量)为中心、-540V~-620V之间摆动(交流电压的分量)的电压施加给带电辊31。另外,带电偏压的周期的大小(将该周期的大小记为T2)为0.9ms(毫秒)。
显影装置
下面,使用图4至图14来说明显影装置。图4是显影装置的示意图。图5是表示显影装置的主要构成部件的截面图。图6是显影辊510的立体示意图。图7是显影辊510的正面示意图。图8是表示槽部512的截面形状的示意图。图9是图7的放大示意图,并是表示槽部512和顶面515的图。图10是限制刮板560的立体图。图11是支架526的立体图。图12是表示在支架526上组装有上密封部件520、限制刮板560以及显影辊510的情况的立体图。图13是表示支架526安装在壳体540上的情况的立体图。图14是表示施加给显影辊510的显影偏压的示意图。另外,图5所示的截面图表示以垂直于图4所示的长度方向的面截取显影装置得到的截面。另外,在图5中,与图1相同,用箭头表示上下方向,例如,显影辊510的中心轴位于感光体20的中心轴的下方。另外,图5表示黄色显影装置54位于与感光体20相对的显影位置的状态。另外,在图6至图9中,槽部512等的尺寸与实际大小不同,以便在图中容易辨别。
在YMCK显影单元50中设置有:容纳黑色(K)调色剂的黑色显影装置51、容纳品红色(M)调色剂的品红色显影装置52、容纳青色(C)调色剂的青色显影装置53、以及容纳黄色(Y)调色剂的黄色显影装置54,由于各个显影装置的结构相同,因此下面仅对黄色显影装置54进行说明。
黄色显影装置54具有:作为显影剂载体的一个例子的显影辊510、上密封部件520、调色剂容纳体530、壳体540、调色剂供给辊550、限制刮板560、支架526等。
显影辊510通过在承载调色剂T的状态下旋转来将调色剂T运送到与感光体20相对的相对位置(显影位置)上。该显影辊510为由铝合金、铁合金等构成的部件。
如图6和图7所示,为了恰当地承载调色剂T,显影辊510在其中央部510a的表面具有作为凹部的一个例子的槽部512。在本实施方式中,作为该槽部512,设置有彼此绕向不同的两种螺旋形的槽部512,即,第一槽部512a和第二槽部512b。如图7所示,第一槽部512a和第二槽部512b相对于显影辊510的圆周方向的倾斜角度互不相同,另外,第一槽部512a的长度方向与显影辊510的轴向所成的锐角大小和第二槽部512b的长度方向与所述轴向所成的锐角大小均约为45度。另外,如图8所示,第一槽部512a的X向的宽度与第二槽部512b的Y向的宽度约为50μm,槽部512的深度约为7μm,槽角度(在图8中,用标号α表示的角度)约为90度。
并且,槽部512包括底面514和侧面513,在本实施方式中,侧面513的倾斜角度约为45度(参照图8)。
如图6、图7以及图9所示,上述构成的两种螺旋形的槽部512规则地配置在显影辊510的中央部510a的表面,并且互相交差形成格子形状。因此,被槽部512包围四边的菱形顶面515在所述中央部510a上形成大量网眼。
如上所述,在本实施方式中,由于第一槽部512a的长度方向与所述轴向所成的锐角大小和第二槽部512b的长度方向与所述轴向所成的锐角大小均约为45°,因此顶面515具有正方形的平面形状,并且该顶面515具有的两条对角线中的一条沿着显影辊510的圆周方向,另一条沿着轴向。另外,如图8所示,正方形的顶面515的一边的长度约为30μm。
并且,在显影辊510上设置有轴部510b,该轴部510b通过后述的支架526的显影辊支承部526b经由轴承576支承(图12),由此自由旋转地支承显影辊510。如图5所示,显影辊510绕与感光体20的旋转方向(在图5中为顺时针方向)相反的方向(在图5中为逆时针方向)进行旋转。另外,在本实施方式中,当显影辊510进行旋转时,显影辊510的表面的移动速度V(即,显影辊510的表面上的显影辊510的线速度)为300mm/s。另外,当感光体20进行旋转时,感光体20的表面的移动速度(即,感光体20的表面上的感光体20的线速度)为210mm/s,显影辊510相对于感光体20的圆周速度比约为1.4。
另外,在黄色显影装置54与感光体20相对的状态下,在显影辊510与感光体20之间存在空隙。即,黄色显影装置54以非接触状态对形成在感光体20上的潜像进行显影。另外,在本实施方式的打印机10中,当使用跳跃(jumping)显影方式对形成在感光体20上的潜像进行显影时,在显影辊510与感光体20之间形成交变电场(后面详细说明)。
壳体540是将一体成型的多个树脂制的壳体部、即上壳体部542和下壳体部544焊接起来而制成的,在其内部形成有用于容纳调色剂T的调色剂容纳体530。调色剂容纳体530被隔壁545分成两个调色剂容纳部、即第一调色剂容纳部530a和第二调色剂容纳部530b,所述隔壁545从内壁向内(图5的上下方向)突出并用于隔开调色剂T。并且,第一调色剂容纳部530a和第二调色剂容纳部530b的上部连通,在图5所示的状态下通过隔壁545来限制调色剂T的移动。但是,当YMCK显影单元50进行旋转时,容纳在第一调色剂容纳部530a和第二调色剂容纳部530b中的调色剂会暂时集中在显影位置的上部侧的相连通的部位侧,而当返回到图5所示的状态时,这些调色剂T会在混合之后返回到第一调色剂容纳部530a和第二调色剂容纳部530b中。即,通过YMCK显影单元50的旋转而恰当地搅拌了显影装置内的调色剂T。
因此,在本实施方式中,在调色剂容纳体530内没有设置搅拌部件,但也可以设置用于搅拌容纳在调色剂容纳体530中的调色剂T的搅拌部件。另外,如图5所示,壳体540(即,第一调色剂容纳部530a)的下部具有开口572,显影辊510毗邻该开口572而设置。
调色剂供给辊550设置在上述第一调色剂容纳部530a中,该调色剂供给辊550将容纳在该第一调色剂容纳部530a中的调色剂T供应给显影辊510,并在显影之后从显影辊510上剥离残留在显影辊510上的调色剂T。该调色剂供给辊550由聚氨酯泡沫体等制成,并在弹性变形的状态下与显影辊510抵接。调色剂供给辊550配置在第一调色剂容纳部530a的下部,容纳在第一调色剂容纳部530a中的调色剂T在该第一调色剂容纳部530a的下部由调色剂供给辊550供应给显影辊510。调色剂供给辊550可以以中心轴为中心进行旋转,其中心轴位于显影辊510的旋转中心轴的下方。另外,调色剂供给辊550绕与显影辊510的旋转方向(图5的逆时针方向)相反的方向(图5的顺时针方向)旋转。
上密封部件520沿显影辊510的轴向与显影辊510抵接,在通过显影位置后,上密封部件520允许残留在显影辊510上的调色剂T向壳体540内移动,并且限制壳体540内的调色剂T向壳体540外移动。该上密封部件520是由聚乙烯薄膜等制成的密封件。上密封部件520由后述的支架526的上密封支承部526a支承,并且,其长度方向沿显影辊510的轴向设置(图12)。上密封部件520与显影辊510抵接的抵接位置位于显影辊510的中心轴的上方。
另外,在上密封部件520的与抵接于显影辊510的抵接面520b相反侧的面(将该面也称为相反面520c)与所述上密封支承部526a之间以压缩的状态设置有由发泡酯(モ一ルトプレ一ン)等弹性体形成的上密封施压部件524,通过该上密封施压部件524的施压力将上密封部件520向显影辊510侧施压,由此将上密封部件520按压在显影辊510上。
限制刮板560从显影辊510的轴向一端部贯穿另一端部,通过抵接部562a与显影辊510抵接,以限制显影辊510所承载的调色剂T的层厚,另外,向显影辊510所承载的调色剂T赋予电荷。如图5和图10所示,该限制刮板560具有橡胶部562和橡胶支承部564。
橡胶部562由硅橡胶、聚氨酯橡胶等形成,与显影辊510抵接。
橡胶支承部564包括薄板564a和薄板支承部564b,用其宽度方向一端部564d(即,薄板564a侧的端部)支承橡胶部562。薄板564a由磷青铜、不锈钢等制成,具有弹性。薄板564a支承橡胶部562,通过其施压力将橡胶部562按压在显影辊510上。薄板支承部564b为配置在橡胶支承部564的宽度方向的另一个端部564e上的金属制的钣金,该薄板支承部564b在如下状态下安装在该薄板564a上,即:支承着所述薄板564a的与支承橡胶部562的一侧相反侧的端部。
并且,限制刮板560在如下状态下被安装在该限制刮板支承部526c上,即:薄板支承部564b的长度方向的两端部564c被后述的支架526的限制刮板支承部526c所支承。
限制刮板560的与薄板支承部564b侧相反侧的端部,即,前端560a不与显影辊510接触,而与该前端560a相距规定距离的部分(即,抵接部562a)与显影辊510接触一定幅度。即,限制刮板560通过腹部而不是边缘与显影辊510抵接,通过限制刮板560所具有的平面与显影辊510抵接来限制所述层厚。另外,限制刮板560被配置成其前端560a朝向显影辊510的旋转方向的上游侧,即所谓的逆向(counter)抵接。此外,限制刮板560与显影辊510抵接的抵接位置位于显影辊510的中心轴的下方,并且位于调色剂供给辊550的中心轴的下方。另外,该限制刮板560沿显影辊510的轴向与显影辊510抵接,由此也可以起到防止来自调色剂容纳体530的调色剂T泄漏的作用。
另外,如图12所示,在限制刮板560的橡胶部562的长度方向外侧设置有端部密封部件574。该端部密封部件574通过无纺织布形成,沿该显影辊510的圆周面与显影辊510的轴向端部接触,从而可以起到防止调色剂T从圆周面与壳体540之间泄漏的作用。
支架526为用于组装显影辊510等各种部件的金属制的部件,如图11所示,具有:上密封支承部526a,沿其长度方向(即,显影辊510的轴向)设置;显影辊支承部526b,在所述长度方向(所述轴向)上设置在上密封支承部526a的外侧,与所述长度方向(所述轴向)相交;限制刮板支承部526c,与该显影辊支承部相交,与所述上密封支承部526a的长度方向端部相对。
并且,如图12所示,上密封部件520在其宽度方向端部520a(图5)处被上密封支承部526a支承,另外,显影辊510在其端部处被显影辊支承部526b支承。
并且,限制刮板560在其长度方向的两端部564c处被限制刮板支承部526c支承。限制刮板560被螺栓固定在限制刮板支承部526c上,由此固定在支架526上。
这样,如图13所示,组装有上密封部件520、显影辊510以及限制刮板560的支架526隔着用于防止调色剂T从支架526与壳体540之间泄漏的壳体密封部件546(图5)而安装在上述壳体540上。
在上述构成的黄色显影装置54中,调色剂供给辊550将容纳在调色剂容纳体530中的调色剂T供应给显影辊510。随着显影辊510的旋转,供应给显影辊510的调色剂T到达限制刮板560的抵接位置,在通过该抵接位置时,被限制层厚,并且被赋予负电荷(带上负极性)。被限制层厚、赋予了负电荷的显影辊510上的调色剂T通过显影辊510的进一步旋转,被运送到与感光体20相对的相对位置(显影位置)上,在该相对位置上供于对形成在感光体20上的潜像进行显影。
这里,使用图14来说明该潜像的显影。如上所述,本实施方式的打印机10使用跳跃显影方式。在执行跳跃显影时,通过交变电压施加部132将矩形波的交变电压施加给显影辊510。如图14所示,该交变电压包括第一电压V1和第二电压V2。
第一电压V1是用于将调色剂从显影辊510推向感光体20的电压,其值为-900V。在本实施方式中,如图14所示,在进行显影时,感光体20的电位在非图像部(与白色图像对应的部分)上为-500V,在图像部(与黑色图像对应的部分)上为-50V,并且由于调色剂带上了负极性,因此在将第一电压V1施加给显影辊510时,在显影辊510与感光体20之间形成将调色剂从显影辊510推向感光体20的电场,从而使显影辊510上的调色剂向感光体20那方移动。
另一方面,第二电压V2是用于将调色剂从感光体20推向显影辊510的电压,其值为500V。在将第二电压V2施加给显影辊510时,在显影辊510与感光体20之间形成将调色剂从感光体20推向显影辊510的电场,从而使感光体20上的调色剂向显影辊510那方移动(拉回)。
并且,如图14所示,由于第一电压V1和第二电压V2通过交变电压施加部132交替施加,因此在进行潜像的显影时,调色剂交替反复进行从显影辊510向感光体20的移动和从感光体20向显影辊510的移动(返回)。
另外,在本实施方式中,交变电压施加部132持续施加第一电压V1的时间和持续施加第二电压V2的时间两者均为0.1ms(毫秒)(即,占空比为50%)。因此,交变电压的周期的大小(将该周期的大小作为周期T1)为0.2ms(毫秒)(参照图14)。另外,交变电压施加部132施加给显影辊510的平均电压大于非图像部的电位(-500V)且小于图像部的电位(-50V),其值为-200V(=(-900+500)/2)。
由于显影辊510的旋转,通过了显影位置的显影辊510上的调色剂T从上密封部件520通过,在没有被上密封部件520刮掉的情况下被回收到显影装置内。并且,还残留在显影辊510上的调色剂T被所述调色剂供给辊550剥掉。
槽部512的宽度与交变电压的周期大小之间的关系
如上所述,考虑到可以在显影辊510的表面上承载充足的调色剂等(换言之,承载调色剂的所述表面的表面积为足够大的值等),有时会在显影辊510的表面上设置规则配置的凹部。在本实施方式的显影辊510上也设置有作为凹部的一个例子的槽部512。
但是,调色剂容易嵌入到该槽部512中,在该槽部512中有恶化调色剂的转动性的倾向。另外,如本实施方式的打印机10那样,当具有与显影辊510抵接、作为使该显影辊510所承载的调色剂带电的带电部件的限制刮板560时,在槽部512中(与顶面515相比),会使限制刮板560对调色剂的按压力减弱,从而有可能无法恰当地进行摩擦带电。
由于上述情况,容易使位于槽部512中的调色剂带电不充分,因此该调色剂成为发生所谓灰雾(カブリ)的主要原因。
对此,在本实施方式的打印机10中,上述交变电压(显影偏压)的周期的大小(周期T1)为所述槽部512沿所述显影辊510的圆周方向的最小宽度Lmin除以显影辊510旋转时的显影辊510的表面的移动速度V后得到的值以下(T1≤Lmin/V)。对于槽部512的宽度和显影偏压的周期大小满足上述的关系的本实施方式的打印机10,可恰当地防止灰雾的发生。
下面,使用图9和图15对该情况进行更加详细的说明。如上所述,在本实施方式的显影辊510的表面上设置有相对于圆周方向的倾斜角度不同的两种螺旋形的槽部512,该两种螺旋形的槽部512互相交叉形成格子形状。另外,显影辊510具有被上述两种螺旋形的槽部512包围的正方形的顶面515,正方形的顶面具有的二条对角线中的一条沿着圆周方向(图9)。并且,在这样的(如图9所示)显影辊510中,针对槽部512沿显影辊510的圆周方向的宽度,定义了宽度L1、宽度L2等几个,最小宽度为图9所示的宽度Lmin(图9中的AB间的距离)。另外,宽度Lmin的值约为70.71μm。
如上所述,显影辊510旋转时显影辊510的表面的移动速度V为300mm/s。因此,所述最小宽度Lmin除以显影辊510旋转时的显影辊510的表面的移动速度V后得到的值Lmin/V约为0.236ms(毫秒)。并且,如图14所示,由于显影偏压的周期的大小(周期T1)为0.2ms,因此本实施方式满足T1≤Lmin/V的关系。
下面,使用图15来说明当满足这样的T1≤Lmin/V的关系时为何可以恰当地抑制灰雾的发生。
图15从上至下依次表示两个图(作为上图和下图)和时间轴。
这里,图15的下图表示在执行所述潜像的显影时某个时间t上显影辊510的哪个部分位于与感光体20相对的相对位置上。例如,在进行潜像的显影时,如果在时间t1图9中标号A表示的部分位于所述相对位置,则从时间t1经过约0.236ms(=Lmin/V)后,通过显影辊510旋转,图9中标号B表示的部分位于所述相对位置。即,下图表示显影辊510的(AB间的)槽部512通过所述相对位置需要约0.236ms。
另一方面,由于显影偏压的周期的大小(0.2ms)为Lmin/V(0.236ms)以下,因此在进行潜像的显影时,在显影辊510的(AB间的)槽部512通过所述相对位置期间必然使显影偏压的一个周期的量被施加给显影辊510(参照图15)。
即,在本实施方式的打印机10中,在承载有较多的作为发生灰雾的主要原因的调色剂的槽部512通过所述相对位置的期间,不仅施加用于将调色剂从显影辊510推向感光体20的第一电压V1,还可靠地施加用于将调色剂从感光体20拉回显影辊510的第二电压V2。因此,第二电压V2的拉回调色剂功能有助于将从槽部512移动并附着在感光体20的非图像部(与白色图像对应的部分)上的灰雾调色剂拉回显影辊510,从而可以恰当地防止灰雾的发生。
因显影偏压和带电偏压引起的浓度不均
如上所述,在显影辊510上施加有包括第一电压V1和第二电压V2的交变电压(显影偏压),但是,众所周知,由于该显影偏压的缘故,会使图像发生浓度不均。并且,该浓度不均容易每隔显影偏压的周期的大小(周期T1)而发生。同样地,在带电辊31上施加有直流电压和交流电压叠加的叠加电压(带电偏压),但是,众所周知,由于该带电偏压的交流电压分量会使图像发生浓度不均。并且,该浓度不均容易每隔带电偏压的周期的大小(周期T2)而发生。在发生上述两种浓度不均时,如果两种浓度不均的发生位置重叠,则浓度不均会越发显著,从而图像中的浓度不均会更加显眼。
针对该现象,下面使用图16A~图16C所示的比较例具体地进行说明。图16A是表示因显影偏压引起的浓度不均的示意图。图16B是表示因带电偏压引起的浓度不均的示意图。图16C是表示浓度不均的程度增强的状态的示意图。
如图16A所示,每隔规定的间隔L1会发生因显影偏压引起的浓度不均。该规定间隔L1为感光体20的移动速度乘以显影偏压的周期T1而得到的值。同样地,如图16B所示,每隔规定的间隔L2会发生因带电偏压引起的浓度不均。该规定间隔L2为感光体20的移动速度乘以带电偏压的周期T2得到的值。并且,上述两种浓度不均是独立地发生的。
另外,在形成图像时,因显影偏压引起的浓度不均的初次发生位置和因带电偏压引起的浓度不均的初次发生位置有时会重叠(图16C中用虚线包围的区域X1),当两种浓度不均的发生位置重叠时,浓度不均会越发显著。此时,例如当显影偏压的周期T1与将带电偏压的周期T2自然数分之一后得到的值相同时,之后发生的因带电偏压引起的浓度不均的发生位置与因显影偏压引起的浓度不均的发生位置容易连续地重叠(图16C中用虚线包围的区域X2),因此每隔规定间隔L2浓度不均会更加显著,从而浓度不均会特别显眼。
对此,在本实施方式的打印机10中,如图3B和图14所示,上述显影偏压的周期T1(0.2ms)与将带电偏压的周期T2(0.9ms)自然数倍后得到的值和将该周期T2的自然数分之一后得到的值均不相同。即,T1和T2存在T1≠nT2的关系(这里,n表示自然数倍或自然数分之一)。此时,尽管因显影偏压引起的浓度不均的发生位置与因带电偏压引起的浓度不均的发生位置有时也会重叠,但是,即使两种浓度不均的发生位置发生重叠,也与上述比较例的情况不同,可以防止其后发生的因显影偏压引起的浓度不均的发生位置与因带电偏压引起的浓度不均的发生位置连续重叠。因此,可以抑制图像中的浓度不均显眼的情况。
这样,在本实施方式的打印机10中,显影偏压的周期T1和带电偏压的周期T2满足上述的关系,从而可以抑制图像的浓度不均显眼的情况。
显影偏压和带电偏压的周期大小的变更控制
如上所述,打印机10可以在介质上形成图像,但是,作为该介质的种类,例如有厚纸、OHP胶片等特殊纸,以及普通纸。并且,打印机10根据介质的种类来改变打印机的处理速度(例如,感光体20的表面的移动速度、显影辊510的表面的移动速度V等),以根据介质的种类而恰当地形成图像。具体地说,在普通纸上形成图像时,打印机10加大上述处理速度,在特殊纸上形成图像时,减小上述处理速度。
并且,在本实施方式的打印机10中,为了恰当地防止灰雾的发生且抑制图像的浓度不均显眼的情况,随着根据介质的种类来改变打印机的处理速度(结果显影辊510的表面的移动速度V也被改变),执行改变显影偏压的周期的大小和带电偏压的周期的大小的控制。具体地说,控制单元100执行如下控制:(1)改变显影偏压的周期的大小(以下,作为周期T1),以使显影偏压的周期T1为将槽部512沿显影辊510的圆周方向的最小宽度Lmin除以变更后的上述移动速度V所得到的值以下;(2)改变带电偏压的周期的大小(以下,作为周期T2),以使将该带电偏压的周期T2自然数倍后得到的值和将该周期T2自然数分之一后得到的值均与显影偏压的变更后的周期T1不同。
以下,使用图17来说明所述控制中打印机10的动作示例。图17是用于说明所述控制中打印机10的动作的流程图。
打印机10执行该动作时的各种动作主要通过控制单元100来实现。特别地,在本实施方式中,通过由CPU处理存储在ROM中的程序来实现。并且,该程序由用于进行下述各种动作的代码构成。
当从作为外部装置的计算机将图像信号和控制信号输入到打印机10中时,执行本控制。该控制信号包含与由用户等选择的介质种类(具体地说,是“普通纸”、“厚纸”以及“投影胶片”中的某一个)相关的信息。
首先,控制单元100对控制信号所包含的介质种类与预先设定的介质种类(这里,将“普通纸”作为预先设定的介质的种类)是否一致进行判断(步骤S102)。
在本实施例中,控制信号所包含的介质的种类为“厚纸”。此时,由于控制信号所包含的介质的种类(“厚纸”)与预先设定的介质的种类(“普通纸”)不一致(步骤S102:否),因此控制单元100改变处理速度(显影辊510的移动速度V)(步骤S104)。
图18是表示介质的种类与显影辊510的移动速度V等的关系的图表,被存储在控制单元100的ROM等中。由该图表可知,在“普通纸”上形成图像时显影辊510的移动速度V为300mm/s,在“厚纸”上形成图像时显影辊510的移动速度V为225mm/s,在“投影胶片”上形成图像时显影辊510的移动速度V为150mm/s。
由于本实施例中图像形成在“厚纸”上,因此控制单元100将显影辊510的移动速度V由300mm/s改变为225mm/s。
当显影辊510的移动速度V被改变时,控制单元100改变显影偏压的周期T1和带电偏压的周期T2(步骤S106、S108)。
图18所示的图表示出了介质的种类与显影偏压的周期T1和带电偏压的周期T2之间的关系。例如,当显影辊510的移动速度V为225mm/s时,显影偏压的周期T1为0.25ms,带电偏压的周期T2为1.1ms。并且,由图表可知,显影辊510的移动速度V越小,显影偏压的周期T1和带电偏压的周期T2越大。
在本实施例中,显影辊510的移动速度V由300mm/s变更为225mm/s。因此,随着显影辊510的移动速度V的变更,控制单元100将显影偏压的周期T1从0.2ms变更为0.25ms,将带电偏压的周期T2从0.9ms变更为1.1ms。
但是,如上所述,当显影辊510的移动速度V为300mm/s时,显影偏压的周期T1(0.2ms)和带电偏压的周期T2(0.9ms)有两个式子(即,T1≤Lmin/V,且T1≠nT2)成立的关系。显影偏压的周期T1和带电偏压的周期T2被设定成使得该两个式子在显影辊510的移动速度V为225mm/s时和所述移动速度为150mm/s时也成立。因此,即使根据介质的种类来改变显影辊510的移动速度V(例如,即使从300mm/s变更为225mm/s),也可以按照上述两个式子(即,T1≤Lmin/V,且T1≠nT2)成立的方式改变显影偏压的周期T1(0.25ms)和带电偏压的周期T2(1.1ms),因此可以恰当地防止灰雾的发生,且抑制图像的浓度不均显眼的情况。
下面返回到图17所示的流程图,继续说明本控制中打印机10的动作。
控制单元100向带电辊31施加带电偏压,使感光体20带电(步骤S110)。在本实施例中,通过叠加电压施加部133将在步骤S108中使周期T2变更为1.1ms的带电偏压施加给旋转中的带电辊31,来使感光体20带电。
接着,控制单元100向显影辊510施加显影偏压,对感光体20上的潜像进行显影(步骤S112)。在本实施例中,通过交变电压施加部132将在步骤S106中使周期T1变更为0.25ms的显影偏压施加给旋转中的显影辊510,来使潜像显影。
在上述中,控制单元100改变了显影辊510的移动速度V,但是当控制信号所包含的介质的种类与预先设定的介质的种类(“普通纸”)一致时(步骤S102:是),控制单元100不改变显影辊510的移动速度V。此时,控制单元100也不改变显影偏压的周期T1和带电偏压的周期T2。即,显影辊510的移动速度V为300mm/s,显影偏压的周期T1为0.2ms,带电偏压的周期T2为0.9ms。并且,通过叠加电压施加部133施加周期T2为0.9ms的带电偏压,使带电辊31带电(步骤S110),通过交变电压施加部132施加周期T1为0.2ms的显影偏压,使潜像显影(步骤S112)。
此时,由于上述两个式子(即,T1≤Lmin/V,且T1≠nT2)也成立,因此可以恰当地防止灰雾的发生,且抑制图像的浓度不均显眼的情况。
显影装置的制造方法
这里,使用图19A至图21来说明显影装置的制造方法。图19A至图19E是表示显影辊510的制造工序中的显影辊510的变化的示意图。图20是用于说明显影辊510的滚压加工的说明图。图21是用于说明黄色显影装置54的组装方法的流程图。另外,当制造显影装置时,在分别制造出上述的壳体540、支架526、显影辊510、调色剂供给辊550、限制刮板560等后,使用这些部件来实施显影装置的组装。这里,就这些部件的制造方法来说,首先说明显影辊510的制造方法,其后说明显影装置的组装方法。以下,在黑色显影装置51、品红色显影装置52、青色显影装置53以及黄色显影装置54之中,以黄色显影装置54为例进行说明。
显影辊510的制造方法
这里,使用图19A至图20来说明显影辊510的制造方法。
首先,如图19A所示,准备好作为显影辊510的基体材料的管件600。该管件600的壁厚为0.5~3mm。接着,如图19B所示,在该管件600的长度方向的两端部制作凸缘压入部602。该凸缘压入部602通过切削加工制作。接着,如图19C所示,将凸缘604压入到该凸缘压入部602中。为使凸缘604可靠地固定在管件600上,也可以在压入凸缘604后将凸缘604粘接或焊接在管件600上。接着,如图19D所示,对压入凸缘604的管件600的表面实施无心研磨。在该表面的整个面内实施该无心研磨,无心研磨后的该表面的十点平均粗度Rz为1.0μm以下。接着,如图19E所示,对压入凸缘604的管件600实施滚压加工。在本实施方式中,实施使用两个圆模650、652的所谓贯穿进给(through feed)滚压(也称为进给滚压、贯穿滚压)加工。
即,如图20所示,将以夹持作为工件的上述管件600的方式配置的两个圆模650、652用预定的压力(图20中用标号P表示该压力的方向)按压在该管件600上,在此状态下,使该两个圆模650、652在相同方向上旋转(参照图20)。在贯穿进给滚压中,通过使圆模650、652旋转,来使管件600在与圆模650、652的旋转方向相反的方向(参照图20)上旋转,同时向图20中标号H所示的方向移动。在圆模650、652的表面上具有用于形成槽680的凸部650a、652a,通过该凸部650a、652a使管件600变形,而在管件600上形成槽680。
然后,在滚压加工结束后,对上述中央部510a的表面实施镀金。在本实施方式中,作为该镀金使用了无电解镀Ni-P,但是并不限于此,例如也可以使用镀硬铬或电镀。
黄色显影装置54的组装方法
下面,使用图21来说明黄色显影装置54的组装方法。
首先,准备好上述的壳体540、支架526、显影辊510、限制刮板560等(步骤S2)。接着,通过将限制刮板560螺栓固定在支架526的限制刮板支承部526c上,使限制刮板560固定在支架526上(步骤S4)。另外,在该步骤S4之前,预先将上述的端部密封部件574安装在限制刮板560上。
接着,将显影辊510安装在固定有限制刮板560的支架526上(步骤S6)。此时,按照限制刮板560从显影辊510的轴向的一个端部至另一个端部与其抵接的方式,将显影辊510安装在支架526上。另外,在该步骤S6之前,预先将上述的上密封部件520安装在支架526上。
然后,将安装有显影辊510、限制刮板560等的支架526通过壳体密封部件546安装在壳体540上(步骤S8),由此完成黄色显影装置54的组装。另外,在该步骤S8之前,预先将上述的调色剂供给辊550安装在壳体540上。
其他的实施方式
以上,根据上述实施方式说明了本发明的图像形成装置,但是,上述的实施方式只是为了容易理解本发明,并不是限定本发明。勿庸置疑,本发明在不脱离其主旨的情况下可以进行变更、改良,并且本发明包含其等价物。
在上述实施方式中,作为图像形成装置以中间转印型的彩色激光打印机为例进行了说明,但是本发明可以应用在除中间转印型以外的彩色激光打印机、黑白激光打印机、复印机、传真机等各种图像形成装置上。
另外,对于感光体,不限于通过在圆筒形的导电性基体材料的外周面设置感光层而构成的、所谓的感光辊,也可以为通过在带状的导电性基体材料的表面设置感光层而构成的、所谓的感光带。
另外,在上述实施方式中,如图3A所示,所述带电部件为可以旋转的带电辊31,该带电辊31通过空隙与感光体20相对(即,带电辊31在与感光体20不接触的状态下使该感光体20带电),但是并不限于此。例如,带电辊31也可以在与感光体20接触的状态下使该感光体20带电。
但是,众所周知,当为带电辊31与感光体20不接触、即所谓非接触带电时,容易发生因带电引起的浓度不均。因此,显影偏压的周期T1与带电偏压的周期T2满足T1≠nT2的关系的上述实施方式的打印机10的效果,即,可以抑制图像的浓度不均显眼的情况的效果更为有效,在这方面上,更优选上述实施方式。
另外,在上述实施方式中,如图19所示,可以形成图像的介质的种类为普通纸和厚纸,在上述普通纸上形成图像时,加大显影辊510的表面的移动速度V(300mm/s),在上述厚纸上形成图像时,减小显影辊510的表面的移动速度V(150mm/s),但是并不限于此。例如,也可以根据设置打印机10的环境来改变显影辊510的移动速度V。
在根据介质的种类来改变显影辊510的移动速度V时,由于根据介质形成图像,其改变的程度存在变大的倾向。因此,通过根据显影辊510的移动速度V来改变显影偏压的周期T1和带电偏压的周期T2,能够可靠地使上述两个式子(即,T1≤Lmin/V,且T1≠nT2)成立。结果,即使改变介质的种类,也可以恰当地抑制灰雾的发生,且抑制图像的浓度不均显眼的情况,在这方面,更优选上述实施方式。
另外,在上述实施方式中,凹部为相对于显影辊510的圆周方向的倾斜角度不同的两种螺旋形的槽部512,该两种螺旋形的槽部512互相交叉形成格子形状,但是并不限于此。例如,凹部也可以不为槽形。另外,当凹部为槽部时,槽部也可以不是螺旋形。另外,作为凹部,也可以仅设置一种槽部。
另外,在上述实施方式中,显影辊510具有被上述两种螺旋形的槽部512包围的菱形的顶面515,该菱形的顶面515具有的两条对角线中一条沿所述圆周方向,但是并不限于此。例如,如图22A所示,菱形的顶面具有的两条对角线也可以不沿上述圆周方向。
另外,在上述实施方式中,显影辊510具有被上述两种螺旋形的槽部512包围的正方形的顶面515,但是并不限于此。例如,如图22B所示,顶面可以为非正方形的菱形。另外,顶面可以不是菱形,例如,如图22C所示,也可以为圆形。另外,图22A至图22C是表示显影辊510的表面形状的变化的图(另外,在各图中,作为参考信息,示出了上述最小宽度Lmin)。
另外,在上述实施方式中,槽部512包括底面514和侧面513,侧面513的倾斜角度约为45°(参照图8),但是并不限于此,例如,侧面513的倾斜角度也可以约为90°。
另外,在上述实施方式中,交变电压施加部132施加给显影辊510的电压仅为第一电压V1和第二电压V2,交变电压施加部132交替施加第一电压V1和第二电压V2,但是并不限于此。例如,交变电压施加部132也可以施加图23A所示的交变电压。
另外,在上述实施方式中,交变电压的占空比为50%,但是不限于此,也可以为图23B所示的交变电压。
另外,图23A和图23B是表示交变电压的变化的图(另外,在各图中,作为参考信息,示出了上述周期的大小T1)。
另外,在上述实施方式中,显影辊510旋转时该显影辊510的表面的移动速度与感光体20旋转时该感光体20的表面的移动速度不同,但是并不限于此,例如也可以使两者的表面的移动速度相等。
当显影辊510旋转时该显影辊510的表面的移动速度与感光体20旋转时该感光体20的表面的移动速度不同时,与两者的表面的移动速度相等时相比,在从槽部512移动附着在感光体20的非图像部(与白色图像对应的部分)的灰雾调色剂通过第二电压V2拉回显影辊510侧时,返回到顶面515而非槽部512的可能性变高。因此,返回的调色剂的带电性良好,在这方面,更优选上述实施方式。
图像形成系统等的结构
下面,参照附图来说明作为本发明实施方式的一个例子的图像形成系统的实施方式。
图24是表示图像形成系统的外观构成的说明图。图像形成系统700包括:计算机702、显示装置704、打印机706、输入装置708、以及读取装置710。在本实施方式中,计算机702容纳在迷你塔(mini tower)型机箱中,但是并不限于此。显示装置704一般采用CRT(Cathode RayTube:阴极射线管)、等离子显示器、或液晶显示装置等,但是并不限于此。打印机706采用上述说明的打印机。在本实施方式中,输入装置708采用键盘708A和鼠标708B,但是并不限于此。在本实施方式中,读取装置710采用软盘驱动装置710A和CD-ROM驱动装置710B,但是并不限于此。例如,也可以采用MO(Magneto Optical)磁盘驱动装置或DVD(Digital Versatile Disk)等其他装置。
图25是表示图24所示的图像形成系统的构成的框图。在容纳有计算机702的机箱内还设置有RAM等内部存储器802和硬盘驱动装置804等外部存储器。
在以上的说明中,对打印机706与计算机702、显示装置704、输入装置708、以及读取装置710连接而构成图像形成系统的例子进行了说明,但是并不限于此。例如,图像形成系统也可以由计算机702和打印机706构成,图像形成系统也可以不包括显示装置704、输入装置708、以及读取装置710中的任一个。
另外,打印机706例如也可以具有计算机702、显示装置704、输入装置708、以及读取装置710的各自的功能或机构的一部分。作为一个例子,打印机706可以具有:进行图像处理的图像处理部、进行各种显示的显示部、以及用于装卸记录介质的记录介质装卸部等,所述记录介质记录由数码相机等摄影的图像数据。
如上实现的图像形成系统从系统整体上优于现有系统。

Claims (14)

1.一种激光打印机,其特征在于,
具有:
载像体,用于承载潜像;
显影剂载体,在表面上具有规则配置的凹部,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与所述载像体相对的相对位置上;
交变电压施加部,为了通过运送到所述相对位置上的所述显影剂对所述潜像进行显影而将交变电压施加给所述显影剂载体,所述交变电压包括:用于将显影剂从所述显影剂载体推向所述载像体的第一电压、和用于将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体的第二电压,
这里,所述交变电压的周期的大小为将所述凹部的沿所述显影剂载体的圆周方向的最小宽度除以所述显影剂载体旋转时该显影剂载体的表面的移动速度所得到的值以下。
2.如权利要求1所述的激光打印机,其特征在于,
所述凹部为相对于所述圆周方向的倾斜角度不同的两种螺旋形的槽部,该两种螺旋形的槽部互相交叉,形成格子形状。
3.如权利要求2所述的激光打印机,其特征在于,
所述显影剂载体具有被所述两种螺旋形的槽部包围的菱形的顶面,该菱形的顶面具有的两条对角线中的一条沿着所述圆周方向。
4.如权利要求2所述的激光打印机,其特征在于,
所述显影剂载体具有被所述两种螺旋形的槽部包围的正方形的顶面。
5.如权利要求1至4中任一项所述的激光打印机,其特征在于,
所述交变电压施加部施加给所述显影剂载体的电压仅为所述第一电压和所述第二电压,
所述交变电压施加部交替施加所述第一电压和所述第二电压。
6.如权利要求1至4中任一项所述的激光打印机,其特征在于,
所述载像体可以进行旋转,
所述显影剂载体旋转时该显影剂载体的表面的移动速度与所述载像体旋转时该载像体的表面的移动速度不同。
7.如权利要求1至4中任一项所述的激光打印机,其特征在于,
所述移动速度是可变的,
在改变该移动速度时,改变该交变电压的周期的大小,使得所述交变电压的周期的大小为所述最小宽度除以所述移动速度所得到的值以下。
8.如权利要求1所述的激光打印机,其特征在于,
还包括:
带电部件,与所述载像体相对,使该载像体带电;
叠加电压施加部,将直流电压和交流电压叠加的叠加电压施加给所述带电部件;
所述交变电压的周期的大小与将所述叠加电压的周期的大小自然数倍后得到的值和将该周期的大小自然数分之一后得到的值均不相同。
9.如权利要求8所述的激光打印机,其特征在于,
所述带电部件为能够旋转的带电辊,
该带电辊隔着空隙与所述载像体相对。
10.如权利要求8或9所述的激光打印机,其特征在于,
所述载像体可以进行旋转,
所述交变电压施加部将所述第一电压和所述第二电压交替施加规定时间,
当所述载像体的、在所述叠加电压施加部开始施加所述叠加电压时位于通过所述带电部件进行带电的带电位置上的部分,随着所述载像体的旋转而位于通过运送到所述相对位置上的显影剂进行显影的显影位置上时,所述交变电压施加部开始向所述显影剂载体施加所述第一电压或所述第二电压。
11.如权利要求8或9所述的激光打印机,其特征在于,
所述凹部为相对于所述圆周方向的倾斜角度不同的两种螺旋形的槽部,该两种螺旋形的槽部互相交叉,形成格子形状,
所述显影剂载体具有被所述两种螺旋形的槽部包围的正方形的顶面,
该正方形的顶面所具有的两条对角线中的一条沿着所述圆周方向。
12.一种激光打印机中的图像形成方法,其特征在于,
包括以下步骤:
改变显影剂载体旋转时该显影剂载体的表面的移动速度,所述显影剂载体在表面上具有规则配置的凹部,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与载像体相对的相对位置上;
改变交变电压的周期的大小以使得该交变电压的周期的大小为将所述凹部的沿所述显影剂载体的圆周方向的最小宽度除以变更后的所述移动速度所得到的值以下,所述交变电压包括:第一电压,用于将显影剂从所述显影剂载体推向所述载像体;第二电压,用于将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体;
改变直流电压和交流电压叠加的叠加电压的周期的大小,使得将该叠加电压的周期的大小自然数倍后得到的值和将该周期的大小自然数分之一后得到的值均与所述交变电压的变更后的周期的大小不同;
将周期大小变更后的所述叠加电压施加给与所述载像体相对的带电部件,使该载像体带电;
将周期大小变更后的所述交变电压施加给所述显影剂载体,通过运送到所述相对位置上的所述显影剂对所述载像体所承载的潜像进行显影。
13.如权利要求12所述的激光打印机中的图像形成方法,其特征在于,
可以形成图像的介质的种类为普通纸和厚纸,
在所述普通纸上形成图像时,加大所述显影剂载体的表面的移动速度,在所述厚纸上形成图像时,减小所述显影剂载体的表面的移动速度。
14.一种激光打印机系统,其特征在于,
具有:
计算机;
激光打印机,可以与该计算机连接,包括:载像体,用于承载潜像;显影剂载体,在表面上具有规则配置的凹部,通过在承载显影剂的状态下旋转来将该显影剂运送到与所述载像体相对的相对位置上;交变电压施加部,为了通过运送到所述相对位置上的所述显影剂对所述潜像进行显影而将交变电压施加给所述显影剂载体,所述交变电压包括用于将显影剂从所述显影剂载体推向所述载像体的第一电压、和用于将显影剂从所述载像体推向所述显影剂载体的第二电压,所述交变电压的周期的大小为将所述凹部的沿所述显影剂载体的圆周方向的最小宽度除以所述显影剂载体旋转时的该显影剂载体的表面的移动速度所得到的值以下。
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