專利名稱：圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及進行靜電圖像形成的例如復(fù)印機、打印機和傳真機的圖像形成設(shè)備，并且特別涉及在安裝有非磁性單組分顯影設(shè)備的圖像形成設(shè)備中有效地去除粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上的色粉的圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，在非磁性單組分顯影方法中，無論色粉是否是磁性或非磁性，充電的單組分色粉的薄層形成在顯影劑承載構(gòu)上，并且通過轉(zhuǎn)動顯影輥子將薄層轉(zhuǎn)送到面向已經(jīng)形成有潛像的感光鼓的顯影位置，呈現(xiàn)(顯影)感光鼓上的潛像。這里，為了實現(xiàn)良好的圖像，重要的是色粉薄層穩(wěn)定地形成在顯影輥子上，以便具有均勻的充電和均勻的厚度。
通常，使用以預(yù)定壓力壓靠顯影輥子的色粉層調(diào)節(jié)刀片來進行顯影輥子上的色粉層的充電和薄層的形成。在色粉層的充電和薄層的形成中，由于長時間使用，造成色粉粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上，從而不能形成良好的色粉層，并且造成圖像退化。即，色粉層調(diào)節(jié)刀片繼續(xù)以預(yù)定壓力接觸顯影輥子，并且由于摩擦熱及其壓力或者例如設(shè)備內(nèi)的溫度的環(huán)境因素，在色粉層調(diào)節(jié)刀片接觸顯影輥子及其附近的接觸位置上，色粉變得依附(粘附)在刀片表面上。
起初，粘附物質(zhì)只作為薄膜在該表面上延伸，并且處于不對圖像形成存在特別問題的狀態(tài)下，但是由于長時間使用，粘附物質(zhì)堆積，并且逐漸對于圖像形成不利影響。
即，色粉的充電性能由于粘附物質(zhì)而被色粉層調(diào)節(jié)刀片變壞，并且粘附物質(zhì)阻擋色粉在色粉層調(diào)節(jié)刀片和顯影輥子之間的流入開口，造成色粉層厚度的總體或局部減小以及局部滑動(層厚度增加)，使得不能形成均勻的色粉層。因此，例如圖像密度減小，并且出現(xiàn)局部白色條帶或局部黑色條帶(在單色的情況下)。
因此，為了解決這些問題，提出了清理色粉層調(diào)節(jié)刀片上的色粉粘附物質(zhì)的顯影設(shè)備(例如，見JPS61-243473A(此后稱為“專利文件1”)以及JPH04281478A(此后稱為“專利文件2”))。
專利文件1的顯影設(shè)備構(gòu)造成在使用單組分顯影劑顯影與感光鼓相對的靜電潛像的顯影設(shè)備中，顯影輥子在非顯影時間內(nèi)在與顯影期間的方向相反的方向上轉(zhuǎn)過預(yù)定角度。這里，“預(yù)定角度”是第一色粉層調(diào)節(jié)刀片和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片之間的角度，該角度在圖1中是大約150度的角度。
另外，在專利文件2的顯影設(shè)備中，在打印機設(shè)備通電時，顯影輥子在與顯影期間的方向相反的方向上連續(xù)轉(zhuǎn)動一分鐘，接著停止以便開始顯影。
因此，已經(jīng)提出了通過在與顯影期間的方向相反的方向上轉(zhuǎn)動顯影輥子來去除粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上的色粉的設(shè)備。
但是，對于專利文件1的顯影設(shè)備來說，由于反向轉(zhuǎn)動的角度是150度那樣大，存在色粉由于顯影輥子的反向轉(zhuǎn)動而從顯影罐流出的問題。為此，在專利文件1中，第二色粉層調(diào)節(jié)刀片設(shè)置在顯影區(qū)域的下游側(cè)上，以便防止色粉從顯影輥子和顯影罐之間的間隙流出。即，第二色粉層調(diào)節(jié)刀片只設(shè)置用于防止色粉由于顯影輥子的反向轉(zhuǎn)動而流出的目的。另外，在專利文件1中沒有提到感光鼓是否在顯影輥子的反向轉(zhuǎn)動時也反向轉(zhuǎn)動。因此，在感光鼓停止的同時只造成顯影輥子反向轉(zhuǎn)動的情況下，在其接觸表面上出現(xiàn)不需要的摩擦的問題。
此外，對于專利文件2的顯影設(shè)備來說，由于顯影輥子的反向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動持續(xù)長達一分鐘，與專利文件1相比，存在更多的色粉由于顯影輥子的反向轉(zhuǎn)動而從顯影罐流出的問題。但是，在專利文件2的顯影設(shè)備中沒有針對這種情況采取措施。另外，由于用于感光鼓的驅(qū)動馬達同樣在顯影輥子的反向轉(zhuǎn)動期間接通，在顯影罐和感光鼓接觸的狀態(tài)下同時進行反向轉(zhuǎn)動，在接觸表面造成不需要的摩擦的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用來解決這些問題，并且本發(fā)明的目的在于提供一種圖像形成設(shè)備，該設(shè)備解決了由于顯影輥子反向轉(zhuǎn)動而造成的色粉流出的問題以及由于兩個接觸表面產(chǎn)生的摩擦問題，并且該設(shè)備能夠可靠地去除粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上的色粉。
本發(fā)明的圖像形成設(shè)備包括設(shè)置單組分顯影設(shè)備的圖像形成設(shè)備，顯影設(shè)備具有用于調(diào)節(jié)接觸感光主體的顯影劑承載構(gòu)件的表面上的色粉層厚度的色粉層調(diào)節(jié)刀片，其中在顯影劑承載構(gòu)件操作完成之后的非顯影時間內(nèi)(例如，在一項任務(wù)完成之后)，造成顯影劑承載構(gòu)件在與顯影期間的方向相反的方向上略微轉(zhuǎn)動，并且在造成顯影劑承載構(gòu)件反向轉(zhuǎn)動時還造成感光主體同時反向轉(zhuǎn)動。
這里，在顯影劑承載構(gòu)件操作完成之后進行顯影劑承載構(gòu)件的反向轉(zhuǎn)動，由于在操作完成的點處，色粉擠壓在色粉層調(diào)節(jié)刀片上，并且由于在操作完成點周圍的溫度很高，容易出現(xiàn)色粉熔融。因此，通過在熔融色粉完全硬化之前進行顯影劑承載構(gòu)件的略微反向轉(zhuǎn)動，可以可靠地去除粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上并處于擠壓狀態(tài)的色粉。
另外，由于顯影劑承載構(gòu)件和感光主體通過齒輪系連接，可以通過基于單個馬達的驅(qū)動的控制，容易地進行顯影劑承載構(gòu)件和感光主體的正向轉(zhuǎn)動和反向轉(zhuǎn)動的控制。因此，由于顯影劑承載構(gòu)件的反向轉(zhuǎn)動，在顯影劑出承載構(gòu)件和感光主體之間的接觸表面(顯影區(qū)域)處造成不需要的摩擦，并且反向轉(zhuǎn)動不造成顯影劑承載構(gòu)件和感光主體的摩擦或刮擦。
這里，在反向轉(zhuǎn)動期間可以將顯影偏壓電壓施加到0V到+300V，該電壓與圖像形成期間的電壓相反。通過施加0V到+300V的顯影偏壓，可以防止色粉在反向轉(zhuǎn)動期間粘附在感光主體的表面上。
這里，顯影劑承載構(gòu)件表面的反向轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)動角度可以設(shè)置在大致7-23度的范圍內(nèi)。通過在操作完成時只以此方式造成顯影劑承載構(gòu)件的略微反向轉(zhuǎn)動，可以容易和可靠地去除粘附或依附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上的色粉。
應(yīng)該注意到在本發(fā)明的顯影設(shè)備中，可以設(shè)置兩個色粉層調(diào)節(jié)刀片，第一色粉層調(diào)節(jié)刀片設(shè)置在顯影劑承載構(gòu)件的轉(zhuǎn)動方向的上游側(cè)上，并且第二色粉層調(diào)節(jié)刀片設(shè)置在轉(zhuǎn)動方向的下游側(cè)上。色粉熔融出現(xiàn)在兩個色粉層調(diào)節(jié)刀片上，從而可以同時防止色粉的熔融。
另外，可以設(shè)置防止色粉分散片材，使其尖端在容納顯影劑承載構(gòu)件的顯影罐的開口附近接觸感光主體的表面。通過設(shè)置防止色粉分散片材，可以防止色粉由于反向轉(zhuǎn)動流出和分散到顯影罐外部。另外，光學(xué)部件最好靠近感光主體和顯影罐布置。通過設(shè)置防止色粉分散片材，可以防止光學(xué)部件由于色粉飛濺而變臟。
這里，反向轉(zhuǎn)動時的顯影劑承載構(gòu)件表面的運動距離可以在從顯影停止時的位置到接觸感光主體的防止色粉分散片材剛好進入與感光主體不接觸狀態(tài)之前的位置的范圍內(nèi)。通過保持在此范圍內(nèi)，即使顯影劑承載構(gòu)件反向轉(zhuǎn)動，防止色粉分散片材也可總是保持在與感光主體接觸的狀態(tài)下，并因此可以可靠地防止色粉流出和分散到顯影罐外部。
另外，在防止色粉分散片材由彈性材料形成并且其尖端布置成彎曲形狀以便壓靠感光主體表面的狀態(tài)下，反向轉(zhuǎn)動時顯影劑承載構(gòu)件表面的運動距離可以在防止色粉分散片材的尖端和感光主體的表面之間的壓力接觸線即使在防止色粉分散片材的彎曲方向由于反向轉(zhuǎn)動而改變的情況下也不偏移的范圍內(nèi)。通過保持在此范圍內(nèi)，即使顯影劑反向轉(zhuǎn)動，防止色粉分散片材也可總是保持在與感光主體接觸的狀態(tài)下，并因此可以防止色粉流出和分散到顯影罐外部。
另外，在防止色粉分散片材由彈性材料形成并且其尖端布置成彎曲形狀以便壓靠感光主體表面的狀態(tài)下，在連接防止色粉分散片材的固定端中心和感光主體的轉(zhuǎn)動中心的直線和感光主體表面之間的交叉線設(shè)定成參考線時，反向轉(zhuǎn)動時顯影劑承載構(gòu)件表面的運動距離可以在防止色粉分散片材的尖端不超過參考線的范圍內(nèi)。通過保持在此范圍內(nèi)，即使顯影劑反向轉(zhuǎn)動，防止色粉分散片材也不改變其彎曲方向。在彎曲方向改變時，存在防止色粉分散片材的尖端部分由于其本身的彈性反彈的可能性，并且在其反彈時，存在顯影罐內(nèi)的色粉由于防止色粉分散片材的力而流出或分散到外部的可能性，但是由于按照本發(fā)明，防止色粉分散片材的彎曲方向不改變，不出現(xiàn)這種問題。即，可以可靠地防止色粉流出和分散到顯影罐外部。


圖1是表示按照本發(fā)明作為彩色圖像形成設(shè)備的數(shù)字彩色多功能機的結(jié)構(gòu)的示意截面圖；圖2是表示非磁性單組分顯影設(shè)備的結(jié)構(gòu)實例的示意圖；圖3是表示圖2所示顯影設(shè)備的放大部分的示意圖；圖4是按照本發(fā)明實施例的數(shù)字彩色多功能機的功能方框圖；圖5是表示反向轉(zhuǎn)動期間運動距離的測試結(jié)果的示意圖；以及圖6是表示反向轉(zhuǎn)動期間防止色粉分散片材的變形方式的示意圖。
具體實施例方式
此后，將參考附圖描述按照本發(fā)明實施例設(shè)置顯影設(shè)備的圖像形成設(shè)備。
<圖像形成設(shè)備的總體描述>
圖1是表示按照本發(fā)明作為彩色圖像形成設(shè)備的數(shù)字彩色多功能機(此后簡單稱為“多功能機”)100的結(jié)構(gòu)的示意截面圖。
多功能機1001是在預(yù)定片材(記錄紙張片材)上形成多色和單色圖像以響應(yīng)從外部傳遞的圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)包括例如曝光單元(1a、1b、1c和1d)、顯影設(shè)備2、感光鼓3、充電單元(5a、5b、5c和5d)、清理單元(4a、4b、4c和4d)、轉(zhuǎn)移/輸送帶單元8、定影單元12、片材輸送路徑S、紙張供應(yīng)托盤10以及排出托盤15和33的物品。
應(yīng)該注意到多功能機100內(nèi)處理的圖像數(shù)據(jù)與使用黑色(K)、青色(C)、品紅色(M)和黃色(Y)的彩色圖像相對應(yīng)。因此，曝光單元(1a、1b、1c和1d)、顯影單元2(2a、2b、2c和2d)、感光鼓3(3a、3b、3c和3d)、充電單元(5a、5b、5c和5d)以及清理單元(4a、4b、4c和4d)構(gòu)造成四個圖像形成站，其中它們各自配置成四組，以便按照顏色形成四個潛像，并且它們設(shè)置成使得“a”是黑色、“b”是青色、“c”是品紅色以及“d”是黃色。感光鼓3配置(安裝)在多功能機100的大致中央部分，并且曝光單元(權(quán)利要求中的“光學(xué)部件”)1配置在感光鼓3的附近。
充電單元(5a、5b、5c和5d)是用于將感光鼓3的表面均勻充電到預(yù)定電位的負(fù)性充電裝置，并且除了例如輥子和刷子充電器的接觸類型之外，也可以如圖1所示使用電荷式充電單元。
作為曝光單元(1a、1b、1c和1d)，使用其中發(fā)光元件排列成陣列的EL或LED書寫頭或設(shè)置有激光輻射部分和反射鏡的激光掃描單元(LSU)。這些單元具有按照輸入的圖像數(shù)據(jù)對充電的感光鼓3進行曝光的功能，由此在其表面上形成與圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)的靜電潛像。
顯影設(shè)備2使用(K、C、M和Y)色粉以便顯影形成在感光鼓上的靜電潛像。在顯影和圖像轉(zhuǎn)移之后，清理單元(4a、4b、4c和4d)去除和收集感光鼓表面上殘留的色粉。
定位在感光鼓3之下的轉(zhuǎn)移/輸送帶單元8設(shè)置轉(zhuǎn)移帶7、轉(zhuǎn)移帶驅(qū)動輥子71、轉(zhuǎn)移帶張緊輥子73、轉(zhuǎn)移帶空轉(zhuǎn)輥子72和74、轉(zhuǎn)移輥子6(6a、6b、6c和6d)以及轉(zhuǎn)移帶清理單元9。
轉(zhuǎn)移帶7在張緊狀態(tài)下橫跨轉(zhuǎn)移帶驅(qū)動輥子71、轉(zhuǎn)移帶張緊輥子73、轉(zhuǎn)移帶輥子6以及轉(zhuǎn)移帶空轉(zhuǎn)輥子72和74，并且這造成轉(zhuǎn)移帶7受到驅(qū)動，以便在箭頭B的方向上轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)移輥子6在轉(zhuǎn)移/輸送帶單元8的未示出殼體內(nèi)可轉(zhuǎn)動地支承在轉(zhuǎn)移輥子安裝部分上，并且施加轉(zhuǎn)移偏壓以便將感光鼓3上的色粉圖像轉(zhuǎn)移到在轉(zhuǎn)移帶7上緊固和輸送的片材(記錄紙張片材)上。
轉(zhuǎn)移帶7配置成接觸感光鼓3，并且具有通過將形成在感光鼓3上形成的每種顏色的色粉圖像連續(xù)轉(zhuǎn)移和重疊在片材(記錄紙張片材)而形成彩色色粉圖像(多色色粉圖像)的功能。使用厚度在100μm-150μm范圍內(nèi)的薄膜，轉(zhuǎn)移帶形成為環(huán)形形狀。
從具有30毫米直徑的感光鼓3到片材(記錄紙張片材)的色粉圖像轉(zhuǎn)移通過與轉(zhuǎn)移帶7的后側(cè)接觸的轉(zhuǎn)移輥子6來進行。高電壓轉(zhuǎn)移偏壓(具有與色粉的電荷極性(-)相反極性的高電壓(+))施加到轉(zhuǎn)移輥子6上以便實現(xiàn)色粉圖像的轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移輥子以具有8-10毫米直徑的金屬(例如不銹鋼)軸為根據(jù)，并且其表面通過導(dǎo)電彈性材料(例如EPDM和尿烷泡沫或類似物)覆蓋。采用這種導(dǎo)電彈性材料，可以將均勻的高電壓施加到記錄紙張片材(片材)上。在當(dāng)前實施例中，轉(zhuǎn)移輥子6用作轉(zhuǎn)移電極，但是還可以使用例如刷子的其它物體。
另外，由于與感光鼓3接觸而粘附在轉(zhuǎn)移帶7上的色粉是記錄紙張片材后側(cè)上形成浮垢的原因，它可以通過轉(zhuǎn)移帶清理單元9進行去除和收集。轉(zhuǎn)移帶清理單元9設(shè)置接觸轉(zhuǎn)移帶7的例如作為清理構(gòu)件的清理刀片，并且通過清理刀片接觸的轉(zhuǎn)移帶7從后側(cè)通過轉(zhuǎn)移帶空轉(zhuǎn)輥子74支承。
紙張供應(yīng)托盤10用來存放用于圖像形成的片材，并且布置在多功能機100的圖像形成單元之下。另外，布置在多功能機100的上部處的排出托盤15用于面向下放置已經(jīng)打印的片材，并且布置在多功能機的側(cè)部的排出托盤33用來面向上放置已經(jīng)完成圖像形成的片材。
“S”形片材輸送路徑S設(shè)置在多功能機100內(nèi)以便將紙張供應(yīng)托盤10內(nèi)的片材經(jīng)由轉(zhuǎn)移單元8和定影單元12發(fā)送到排出托盤15。此外，拾取輥子16、對準(zhǔn)輥子14、定影單元12、輸送方向轉(zhuǎn)換引導(dǎo)件34以及輸送片材的承載輥子36從紙張供應(yīng)托盤10到排出托盤15和排出托盤33布置在片材輸送路徑S附近。
承載輥子36是有助于輸送片材的小尺寸輥子，并且多個承載輥子36沿著片材輸送路徑S設(shè)置。拾取輥子16設(shè)置在紙張供應(yīng)托盤10的端部處，并且是將片材從紙張供應(yīng)托盤10逐一供應(yīng)到片材輸送路徑S的拉入式輥子。
輸送方向轉(zhuǎn)換引導(dǎo)件34可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在側(cè)蓋35處，并且可以從輸送路徑S中途分開片材，并且通過將實線表示的狀態(tài)改變成虛線表示的狀態(tài)而將片材排出到排出托盤33。在實現(xiàn)表示的狀態(tài)的情況下，片材穿過形成在定影單元12和側(cè)蓋35/輸送方向轉(zhuǎn)換引導(dǎo)件34之間的輸送部分S’排出到上部排出托盤15。
另外，對準(zhǔn)輥子14臨時保持在片材輸送路徑S中輸送的片材。它們還具有以與感光鼓3的轉(zhuǎn)動很好匹配的時間輸送片材的功能，使得感光鼓3上的色粉圖像可以很好地重疊并轉(zhuǎn)移到片材上。
即，根據(jù)從未示出的預(yù)先對準(zhǔn)檢測開關(guān)輸出的檢測信號，對準(zhǔn)輥子14設(shè)置成輸送片材，使得每個感光鼓3上的色粉圖像的導(dǎo)前邊緣與片材上的圖像形成區(qū)域的導(dǎo)前邊緣對準(zhǔn)。
定影單元12設(shè)置例如熱輥子31和加壓輥子32的物品，并且熱輥子31和加壓輥子32構(gòu)造成在夾持片材的同時轉(zhuǎn)動。
另外，熱輥子31通過控制部分控制，以便根據(jù)來自于未示出的溫度檢測器的信號變成預(yù)定定影溫度，并且具有熔融、混合和加壓已經(jīng)轉(zhuǎn)移到片材上的多色色粉圖像以便通過和加壓輥子32一起將熱壓縮施加到片材上而使其熱定影到片材上的功能。
應(yīng)該注意到已經(jīng)定影多色色粉圖像的片材通過承載輥子36在片材輸送路徑S的顛倒排出路徑上輸送，并且在顛倒?fàn)顟B(tài)下排出到排出托盤15(其中多色色粉圖像面向下)。
<本發(fā)明的顯影設(shè)備的描述>
圖2和圖3是表示非磁性單組分顯影設(shè)備(此后簡單稱為“顯影設(shè)備”)的結(jié)構(gòu)實例的示意圖。
顯影設(shè)備2設(shè)置顯影罐20和可拆卸地安裝在顯影罐20的上側(cè)上的色粉盒19。色粉盒19存放色粉并且色粉通過從色粉補充開口19a自然落入顯影罐20來供應(yīng)。
在顯影罐20內(nèi)，具有16毫米直徑的顯影輥子(與權(quán)利要求中的“顯影劑承載構(gòu)件”相對應(yīng))21水平配置，以便在顯影罐20的開口20a處面向感光鼓3，并且色粉供應(yīng)輥子22水平布置，以便接觸顯影輥子21。另外，用于調(diào)節(jié)粘附在輥子上的色粉層厚度的第一色粉層調(diào)節(jié)刀片23和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片24布置在顯影輥子21處。同樣，作為攪動和輸送色粉的秤重構(gòu)件的不銹鋼軸110水平布置在由此布置的色粉供應(yīng)輥子22的上部附近以及第一和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片23和24的附近，并且轉(zhuǎn)動地插入螺旋彈簧101中，其方式使其轉(zhuǎn)動角度限制在預(yù)定角度上。但是，不銹鋼軸110和螺旋彈簧101的結(jié)構(gòu)不是本發(fā)明的主要部分，因此這里省略其詳細描述。
第一色粉層調(diào)節(jié)刀片23和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片24通過螺釘61或類似物緊固在顯影罐20的框架部分上，使其錨固端側(cè)相互重疊，并且第一色粉層調(diào)節(jié)刀片23的簡單側(cè)以懸臂方式布置成朝著顯影輥子21的轉(zhuǎn)動方向R1的上游側(cè)延伸。此尖端部分彎曲形成大致“V”形，并且其彎曲部分23a壓靠在顯影輥子21的表面上(接觸位置F1)。另一方面，第二色粉層調(diào)節(jié)刀片24的尖端側(cè)以懸臂方式布置成朝著顯影輥子21的轉(zhuǎn)動方向R1的下游側(cè)延伸。其中央部分彎曲形成大致顛倒的V形形狀，并且彎曲尖端部分24a壓靠在顯影輥子21的表面上(接觸位置F2)。
色粉供應(yīng)輥子22貼靠顯影輥子21壓接觸，并且色粉供應(yīng)輥子22的轉(zhuǎn)動方向構(gòu)造成與顯影輥子21的方向R1相同，即，在色粉供應(yīng)輥子22與顯影輥子21相對的部分處，兩個輥子表面的運動方向是相反的方向。
來自于未示出偏壓電源的電壓施加在色粉供應(yīng)輥子22上，并且此電壓設(shè)置在一個方向上，使得色粉朝著顯影輥子21電推動，例如對于負(fù)性色粉來說，它是大于負(fù)性側(cè)的偏壓電壓。通過與色粉供應(yīng)輥子22摩擦接觸而充電并且通過偏壓電壓供應(yīng)到顯影輥子21上的色粉通過顯影輥子21的轉(zhuǎn)動輸送到接觸第一色粉層調(diào)節(jié)刀片23的位置。顯影輥子21上的色粉接著通過第一色粉層調(diào)節(jié)刀片23調(diào)節(jié)到預(yù)定充電量和厚度，并且通過第二色粉層調(diào)節(jié)刀片24調(diào)節(jié)，隨后它輸送到顯影區(qū)域(與其上已經(jīng)形成靜電潛像的感光鼓3相對的部分)，并且過渡到顯影過程。
在顯影過程中在顯影輥子21上未使用的未顯影的色粉通過顯影輥子21的轉(zhuǎn)動返回到顯影罐20內(nèi)部，但是顯影輥子21上的殘留色粉中的電荷通過布置在色粉供應(yīng)輥子22前部的電荷去除設(shè)備26去除，接著通過壓靠色粉供應(yīng)輥子22和顯影輥子21進行剝離和收集以便重新使用。
感光鼓3是負(fù)性充電的鼓，其中導(dǎo)電基本材料接地，并且表面電位充電到例如-550V，并且在圖2箭頭所示的方向上在圓周速度Va(例如150mm/s)下轉(zhuǎn)動。
顯影輥子21是由其中在筒形構(gòu)件的表面上添加例如碳黑的導(dǎo)電劑的導(dǎo)電尿烷橡膠構(gòu)成的導(dǎo)電彈性輥子，并且在圖2箭頭所示方向上在圓周速度Vb(例如225mm/s)下轉(zhuǎn)動。電壓E1(例如-300V)通過顯影偏壓電壓經(jīng)由未示出的導(dǎo)電支承結(jié)構(gòu)(例如不銹鋼或?qū)щ姌渲?的軸施加到顯影輥子21上。
色粉供應(yīng)輥子22通過導(dǎo)電尿烷泡沫構(gòu)成以便在顯影之后攪動和去除色粉，并且在箭頭方向上在圓周速度Vc(例如133mm/s)下轉(zhuǎn)動。電壓E2(例如-400V)通過供應(yīng)偏壓電壓經(jīng)由未示出的導(dǎo)電支承結(jié)構(gòu)(例如不銹鋼或?qū)щ姌渲?的軸施加在色粉供應(yīng)輥子22上。
已經(jīng)事先通過色粉供應(yīng)輥子22負(fù)性充電并且轉(zhuǎn)移到顯影輥子21的表面上的非磁性單組分色粉通過顯影輥子21的轉(zhuǎn)動輸送到第一和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片23和24接觸該輥子的位置上。
第一和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片23和24是具有0.1mm厚度的導(dǎo)電板狀構(gòu)件(不銹鋼、磷青銅、導(dǎo)電樹脂或類似物)，如上所述形成懸臂刀片彈簧結(jié)構(gòu)，并且以大約15-30gf/cm的線性壓力接觸顯影輥子21。電壓E3(例如-400V)通過未示出的偏壓電源施加在第一和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片23和24上。
在顯影輥子21上的色粉層通過第一和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片23和24調(diào)節(jié)到預(yù)定量的色粉粘附和色粉電荷之后，它通過顯影輥子21的轉(zhuǎn)動輸送到面向并接觸感光鼓3的顯影區(qū)域，并且進行接觸反面顯影。
如圖3放大所示，采用本發(fā)明中具有所述結(jié)構(gòu)的顯影設(shè)備2，防止色粉分散片材51連接在覆蓋顯影輥子21的上部側(cè)處的顯影罐20的上部彎曲框架部分20b處，以便覆蓋開口20a。即，防止色粉分散片材51的錨固端52通過螺釘(或粘合劑)緊固在上部彎曲框架部分20b上，并且尖端53布置成接觸感光鼓3的表面41。防止色粉分散片材51由例如尿烷泡沫的彈性材料形成，并且尖端53布置成彎曲形式(布置成圖6實線所示的狀態(tài))，以便壓靠在感光鼓3的表面41上。這里，在從防止色粉分散片材51的固定端中心52a到感光鼓3的表面41的距離設(shè)置在3.5mm時，防止色粉分散片材51從其固定端中心52a伸出的長度大約是4.5mm。
<設(shè)備內(nèi)部操作的描述>
具有所述構(gòu)造的多功能機100的功能方框圖表示在圖4中。圖4表示通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由LAN200連接件連接到用戶終端300上的MFP(多功能打印機)。MFP指的是除了打印功能之外設(shè)置復(fù)印、傳真和掃描功能的多功能打印機。
圖4所示的MFP通過圖像讀取單元102、圖像處理單元103、圖像形成單元104、控制部分105、存儲部分106、用戶I/F107、網(wǎng)絡(luò)I/F108以及由圖1所示的例如排出托盤15和22以及承載輥子36的部件構(gòu)成的紙張輸送單元109構(gòu)成。
使用掃描功能或復(fù)印功能在圖像讀取單元102內(nèi)讀取圖像。圖像處理單元103將形成圖像的信號傳遞到圖像形成單元104，同時對于信號進行修正。圖像形成單元104根據(jù)從圖像處理單元103接收的信號進行打印。
存儲部分106存儲從外部接收和讀取的圖像數(shù)據(jù)和類似物。
用戶I/F107通過例如觸摸面板或按鈕構(gòu)成，并且為用戶顯示訊息，并且從用戶接收指令。
控制部分105通過傳真處理單元1051、打印數(shù)據(jù)處理單元1052和打印任務(wù)管理單元1053構(gòu)成。
傳真處理單元1051從外部接收通訊，重新構(gòu)造數(shù)據(jù)并且將其傳遞到圖像處理單元103。在向外部發(fā)送數(shù)據(jù)時，傳真處理單元1051壓縮數(shù)據(jù)以便發(fā)送。同樣記錄收信人信息以便發(fā)送。
打印數(shù)據(jù)處理單元1052使用語言分析以便擴展打印數(shù)據(jù)，并且將其傳遞到圖像處理單元103。打印任務(wù)管理單元1053根據(jù)輸出任務(wù)次序管理多個圖像形成任務(wù)的順序。
<按照本發(fā)明去除粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上的色粉的過程操作的描述>
采用在當(dāng)前實施例中具有所述結(jié)構(gòu)的多功能機100，在通過控制部分105進行打印任務(wù)并且通過打印任務(wù)管理單元1053確認(rèn)單個打印任務(wù)完成時，控制部分105在此時停止圖像形成處理(即用于顯影設(shè)備的顯影過程)，并且造成顯影輥子21和感光鼓3在與顯影期間的方向相反的方向上(圖3的R2方向)略微轉(zhuǎn)動。此時，施加與圖像形成期間的電壓相反的從0V到+300V的顯影偏壓電壓。在打印任務(wù)完成時的感光主體表面電位是從-200V到-100V，并因此在施加從0V到+300V的顯影偏壓而進行反向轉(zhuǎn)動期間，可防止色粉粘附在感光主體的表面上。
由于此操作，由于此打印任務(wù)而主要粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片23和24的上游側(cè)上的擠壓狀態(tài)下的色粉松動，并且通過在色粉層調(diào)節(jié)刀片23和24的上游方向上被推回來去除。
這里反向轉(zhuǎn)動時的顯影輥子21的表面上運動距離T設(shè)置在從顯影停止時的位置到防止色粉分散片材51的尖端53剛好進入與感光鼓3的表面41非接觸狀態(tài)之前的位置的范圍內(nèi)。特別是，它設(shè)置在即使防止色粉分散片材51由于反向轉(zhuǎn)動而改變時防止色粉分散片材51的尖端53和感光鼓3的表面41之間的壓力接觸線L0(見圖6)也不偏移的范圍內(nèi)。應(yīng)該注意到由于圖6是截面圖，壓力接觸線L0在圖6表示為一個點，而是實際上接觸在感光鼓3的軸芯方向上沿著整個長度進行延伸。
如圖5所示，測試結(jié)果表示，通過以大約22度的感光鼓3的轉(zhuǎn)動角度進行反向轉(zhuǎn)動并且感光鼓3的表面運動距離(即顯影輥子21的表面的運動距離)為大約5.7mm，可以出色地去除粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片23和24上的色粉。因此，反向轉(zhuǎn)動時的運動距離T可以在包括此5.7mm的范圍內(nèi)設(shè)置在任何數(shù)值上。但是，由于測試結(jié)果，在反向轉(zhuǎn)動距離短的情況下獲得較小的效果，并且因此最好是運動距離T設(shè)置在例如2-6mm的范圍內(nèi)。最好是轉(zhuǎn)動角度設(shè)置在7-23度的范圍內(nèi)。
這里，如圖6所示，由于感光鼓3在顯影過程中在附圖所示的R1方向上轉(zhuǎn)動，由于防止色粉分散片材51彎曲成實線表示的狀態(tài)，防止色粉分散片材51的尖端53和感光鼓3的表面41之間的壓力接觸線L0位于附圖表示的L0a的位置上。從此狀態(tài)，在感光鼓3在顯影停止之后在非顯影時間內(nèi)在附圖所示的R2方向上反向轉(zhuǎn)動時，防止色粉分散片材51的尖端53隨著感光鼓3的轉(zhuǎn)動而運動，并且在尖端53超過連接防止色粉分散片材51的固定端中52a和感光鼓3的轉(zhuǎn)動中心P的直線和感光鼓3的表面41之間的交叉線(參考線)LA時，防止色粉分散片材51的彎曲形狀顛倒并且彎曲成附圖虛線表示的狀態(tài)。此時壓力接觸線L0的位置在附圖表示的位置L0b處。
即，在圖6所示的從位置L0a到L0b的區(qū)域內(nèi)，由于防止色粉分散片材51的彈性，壓力接觸線L0跟隨感光鼓3的轉(zhuǎn)動，并且防止色粉分散片材51的尖端53不偏離感光鼓3的表面41的接觸(壓力接觸)位置。因此，在本發(fā)明中，在顯影輥子21的表面反向轉(zhuǎn)動過程中的運動距離T(即與感光鼓3的表面反向轉(zhuǎn)動過程中的運動距離T相對應(yīng)，見圖6)可在壓力接觸線L0從位置L0a運動到位置L0b的距離t1的范圍內(nèi)設(shè)置在任何地方。
因此，即使對于高達運動距離T的反向轉(zhuǎn)動來說，防止色粉分散片材51的尖端53不離開感光鼓3的表面41，并且感光鼓3的表面41處的接線位置不偏移，并因此顯影罐20內(nèi)的色粉不由于反向轉(zhuǎn)動而從開口20a流出或分散。因此，可以防止布置在感光鼓3附近和顯影罐20附近的曝光單元(1a、1b、1c和1d)由于色粉分散而變臟。
另外，在防止色粉分散片材51的所述操作中，由于例如防止色粉分散片材51的材料和厚度以及感光鼓3的表面的壓力大小和曲率的因素，尖端53由于防止色粉分散片材51的彎曲形式在壓力節(jié)誒擦西L0超過參考線LA并反向轉(zhuǎn)動時顛倒而造成的反作用反彈，使得存在它從感光鼓3的表面41略微升高或者接觸位置偏移的可能性。在這種情況下，存在由于這種反彈作用造成的內(nèi)部色粉流出或分散外部的可能性。
為此，進一步考慮這種情況，反向轉(zhuǎn)動時的運動距離T可設(shè)置在防止色粉分散片材51的尖端53不超過參考線LA的范圍內(nèi)(即，在從位置L0a到參考線LA的距離t2的范圍內(nèi))。
應(yīng)該注意到在粘附色粉的去除處理操作的以上描述中，去除處理操作可在單個打印任務(wù)完成之后進行，但是去除處理操作不局限于打印任務(wù)完成之后。例如，在顯影輥子由于圖像形成設(shè)備通電過程的預(yù)熱操作而工作(轉(zhuǎn)動)時，由于這種預(yù)熱操作，色粉粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上，所以去除處理操作也可以在預(yù)熱完成時在顯影輥子停止工作(轉(zhuǎn)動)之后馬上進行。換言之，在顯影輥子在圖像形成設(shè)備的任何多種操作模式中工作(轉(zhuǎn)動)時，去除處理操作可在操作模式完成之后(在顯影輥子工作完成之后)進行。
<工業(yè)實用性>
本發(fā)明可適用于在安裝有具有色粉層調(diào)節(jié)刀片的顯影設(shè)備的例如復(fù)印機、打印機或傳真機的圖像形成設(shè)備中去除粘附在色粉層調(diào)節(jié)刀片上的色粉的情況。
本發(fā)明可以不同形式實施和實踐，而不偏離其精神和主要特征。因此，所述實施例在所有方面可認(rèn)為是示例性的，而沒有限制含義。本發(fā)明的范圍通過所附權(quán)利要求限定，而不是通過以上描述限定。所打算的是包括落入所附權(quán)利要求的等同范圍內(nèi)的所有變型和改型。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置單組分顯影設(shè)備的圖像形成設(shè)備，顯影設(shè)備具有用于調(diào)節(jié)接觸感光主體的顯影劑承載構(gòu)件的表面上的色粉層厚度的色粉層調(diào)節(jié)刀片，其中在顯影劑承載構(gòu)件操作完成之后的非顯影時間，造成顯影劑承載構(gòu)件在與顯影期間的方向相反的方向上略微轉(zhuǎn)動，并且在造成顯影劑承載構(gòu)件反向轉(zhuǎn)動時，同樣造成感光主體在相反方向上同時轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，在反向轉(zhuǎn)動期間施加從0V到+300V的顯影偏壓電壓，該電壓與圖像形成期間的電壓相反。
3.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，設(shè)置兩個色粉層調(diào)節(jié)刀片，第一色粉層調(diào)節(jié)刀片和第二色粉層調(diào)節(jié)刀片。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，顯影劑承載構(gòu)件表面的反向轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)動角度在7-23度的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，設(shè)置防止色粉分散片材，使其尖端靠近容納顯影劑承載構(gòu)件的顯影罐的開口接觸感光主體的表面。
6.如權(quán)利要求3所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，設(shè)置色粉防止片材，使其尖端靠近容納顯影劑承載構(gòu)件的顯影罐的開口接觸感光主體的表面。
7.如權(quán)利要求5所速的圖像形成設(shè)備，其特征在于，光學(xué)部件靠近感光主體布置。
8.如權(quán)利要求6所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，光學(xué)部件靠近感光主體布置。
9.如權(quán)利要求5所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，反向轉(zhuǎn)動時的顯影劑承載構(gòu)件的表面的運動距離在從顯影停止時的位置到接觸感光主體的防止色粉分散片材剛好進入與感光主體的非接觸狀態(tài)之前的位置的范圍。
10.如權(quán)利要求6所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，反向轉(zhuǎn)動時的顯影劑承載構(gòu)件的表面的運動距離在從顯影停止時的位置到接觸感光主體的防止色粉分散片材剛好進入與感光主體的非接觸狀態(tài)之前的位置的范圍。
11.如權(quán)利要求5所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，在防止色粉分散片材由彈性材料形成并且其尖端布置成彎曲形狀以便壓靠感光主體的表面的狀態(tài)下；反向轉(zhuǎn)動時的顯影劑承載構(gòu)件的表面的運動距離在防止色粉分散片材的尖端和感光主體表面之間的壓力接觸線即使在防止色粉分散片材的彎曲方向由于反向轉(zhuǎn)動而改變時也不偏移的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求6所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，在防止色粉分散片材由彈性材料形成并且其尖端布置成彎曲形狀以便壓靠感光主體的表面的狀態(tài)下；反向轉(zhuǎn)動時的顯影劑承載構(gòu)件的表面的運動距離在防止色粉分散片材的尖端和感光主體表面之間的壓力接觸線即使在防止色粉分散片材的彎曲方向由于反向轉(zhuǎn)動而改變時也不偏移的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求5所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，在防止色粉分散片材由彈性材料形成并且其尖端布置成彎曲形狀以便壓靠感光主體的表面的狀態(tài)下；在連接防止色粉分散片材的固定端中心和感光主體的轉(zhuǎn)動中心的直線和感光主體的表面之間的交叉線設(shè)置成參考線時；反向轉(zhuǎn)動時的顯影劑承載構(gòu)件的表面的運動距離在防止色粉分散片材的尖端不超過參考線的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求6所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，在防止色粉分散片材由彈性材料形成并且其尖端布置成彎曲形狀以便壓靠感光主體的表面的狀態(tài)下；在連接防止色粉分散片材的固定端中心和感光主體的轉(zhuǎn)動中心的直線和感光主體的表面之間的交叉線設(shè)置成參考線時；反向轉(zhuǎn)動時的顯影劑承載構(gòu)件的表面的運動距離在防止色粉分散片材的尖端不超過參考線的范圍內(nèi)。
全文摘要
按照本發(fā)明的圖像形成設(shè)備的一個實施例包括設(shè)置有單組分顯影設(shè)備的圖像形成設(shè)備，具有用于調(diào)節(jié)接觸感光主體的顯影劑承載構(gòu)件的表面上的色粉層厚度的色粉層調(diào)節(jié)刀片，其中在顯影劑承載構(gòu)件操作完成之后的非顯影時間，造成顯影劑承載構(gòu)件在與顯影期間的方向相反的方向上略微轉(zhuǎn)動。
文檔編號G03G15/00GK1967407SQ20061014922
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者蚊崎祐一, 木戶榮一, 中彌浩明, 山中隆幸 申請人:夏普株式會社