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)明涉及一種構(gòu)成了復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)的輸出部分或者計算機(jī)的輸出裝置等的圖像形成設(shè)備，比如激光打印機(jī)。具體地，本發(fā)明涉及一種圖像形成設(shè)備，在這種圖像形成設(shè)備中通過使用接觸充電部件形成的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件上，然后中間轉(zhuǎn)印部件上的圖像被轉(zhuǎn)印到記錄媒體上。
背景技術(shù)：
已有各種不同的清潔方法來清潔圖像形成設(shè)備(比如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等)的圖像承載部件(例如感光鼓)。在這些清潔方法中，廣泛地使用應(yīng)用清潔刮刀作為清潔部件的方法。在這些方法中，例如作為清潔刮刀的一段彈性板按壓在圖像承載部件的外周表面上。更具體地說，彈性板通過其一個邊緣部分固定到支架(保持部件)以便通過利用彈性板的彈性將相對的邊緣部分按壓在圖像承載部件的外周表面上。在操作中，彈性板和圖像承載部件的外周表面彼此相對地移動以利用彈性刮刀摩擦圖像承載部件的外周表面，因此通過彈性板的上述邊緣部分刮擦掉(清除)圖像轉(zhuǎn)印之后殘留在圖像承載部件的外周表面上的調(diào)色劑。
近年來，通過聚合作用制造的調(diào)色劑(下文稱為“聚合物調(diào)色劑”)已經(jīng)被廣泛地用作圖像形成設(shè)備的調(diào)色劑，特別是全色圖像形成設(shè)備。聚合物調(diào)色劑球形度更高，粒徑更加均勻，在可轉(zhuǎn)印性方面遠(yuǎn)優(yōu)于通過粉碎(即一種常規(guī)的調(diào)色劑制造方法)制造的調(diào)色劑。此外，制造聚合物調(diào)色劑所消耗的能量顯著地小于通過粉碎制造常規(guī)的調(diào)色劑所消耗的能量。因此，聚合物調(diào)色劑已經(jīng)被公認(rèn)為能夠降低調(diào)色劑生產(chǎn)對環(huán)境的影響的調(diào)色劑。
然而，聚合物調(diào)色劑是通過使分子在懸浮液中聚合而制造的。因此，聚合物調(diào)色劑顆粒的表面不會不規(guī)則；它幾乎是真正的球形。因此，聚合物調(diào)色劑可能非常致密地壓縮在一起。因此，不會產(chǎn)生對流的調(diào)色劑運動，而這種對流的調(diào)色劑運動有助于調(diào)色劑的清除。因此，在聚合物調(diào)色劑被用于圖像形成時，非常難以清除殘余的調(diào)色劑。具體地，如果大量的聚合物調(diào)色劑被輸送到圖像承載部件和清潔刮刀之間的接觸區(qū)(清潔壓合區(qū)即清潔輥隙)，調(diào)色劑在清潔刮刀之下滑動，其滑動量不會多到足以影響圖像質(zhì)量。
已經(jīng)廣泛使用了多層充電輥作為對圖像承載部件充電的主要充電裝置，這種輥由作為芯的金屬棒、涂覆在金屬芯的外周表面上的導(dǎo)電泡沫橡膠層等制成。在應(yīng)用充電輥(多層充電輥)的充電方法中，通過如下過程對圖像承載部件充電(接觸型的充電方法)將充電輥按壓在圖像承載部件的外周表面上，在給充電輥施加偏壓的同時通過圖像承載部件的旋轉(zhuǎn)由此旋轉(zhuǎn)充電輥。充電偏壓或施加給充電輥的偏壓是DC電壓和AC電壓的組合，其中AC電壓的峰值至峰值電壓是充電初始電壓的兩倍。施加給充電輥的偏壓被控制成使充電偏壓的DC電壓的幅值保持恒定，而充電偏壓的AC電壓的電流值保持恒定。除了DC電壓之外還對充電輥施加AC電壓使得相比僅僅施加DC電壓而言，圖像承載部件的表面電位更可能聚集到目標(biāo)電壓。因此，除了DC電壓之外，將AC電壓施加給充電輥使得可以獲得較高質(zhì)量的圖像。
然而，在通過將DC電壓和AC電壓施加到其充電輥由此對其圖像承載部件充電的圖像形成設(shè)備中，存在如下的問題。即，隨著對圖像承載部件充電的累積時間長度增加，副產(chǎn)品比如(由充電過程產(chǎn)生的)氧化腈會附著到圖像承載部件的外周表面上，由此降低了圖像承載部件的滑動性。此外，AC電壓使清潔刮刀和圖像承載部件振動，這使得在清潔輥隙中大量的微小顆粒立刻從清潔輥隙中滑出。因此，如果不給清潔輥隙補(bǔ)充微小顆粒，比如在調(diào)色劑中的顆粒，則清潔刮刀和圖像承載部件之間的摩擦力會增大，因此可能造成清潔刮刀產(chǎn)生噪聲或振動，和/或?qū)⑶鍧嵐蔚兜墓δ苄赃吘壊糠掷角鍧嵐蔚逗蛨D像承載部件之間的界面中，這又降低了清潔設(shè)備的清潔性能。因此，必須防止清潔時間無味地延長。
隨著調(diào)色劑被輸送給清潔輥隙，非常少量的調(diào)色劑滑過清潔輥隙，由此潤滑了刮刀和圖像承載部件的相對表面。傳送到清潔刮刀的調(diào)色劑包含了帶正電的調(diào)色劑顆粒和帶負(fù)電的調(diào)色劑顆粒。將帶正電的調(diào)色劑顆粒吸引到帶負(fù)電的圖像承載部件的靜電力的大小大于將帶負(fù)電的調(diào)色劑顆粒吸引到帶負(fù)電的圖像承載部件的靜電力的大小。因此，在調(diào)色劑中滑過清潔輥隙的帶正電的調(diào)色劑顆粒的比率可能大于在調(diào)色劑中滑過清潔輥隙的帶負(fù)電的調(diào)色劑顆粒的比率。
在滑過清潔輥隙之后，帶正電的調(diào)色劑顆粒轉(zhuǎn)移到充電輥之上，并被充電輥保持，在圖像形成操作過程中，該充電輥的電位的絕對值大于圖像承載部件的電位的絕對值，同時在極性上與圖像承載部件相同。
隨著施加給充電輥的偏壓減小到零，通過充電輥和感光鼓之間的電位電平差，這些已附著到充電輥的帶正電的調(diào)色劑顆粒被轉(zhuǎn)移到感光鼓上，并附著到其上。因此，已經(jīng)設(shè)計了各種方法了解決這個問題。例如，日本專利申請2003-91146公開了一種這樣的方案。根據(jù)這個專利申請，通過使用充電輥和感光鼓之間的電位電平差清除已附著到充電輥的調(diào)色劑。
同樣在近年來，通過圖像形成設(shè)備形成了圖像的記錄媒體的數(shù)量不斷增加。例如，已經(jīng)可以使用圖像形成設(shè)備將圖像形成在存儲卡(cardstock)等專用媒體(即除了普通記錄紙之外的記錄媒體)上。因此，為了確保調(diào)色劑圖像滿意地定影到存儲卡上等，使近來的一些圖像形成設(shè)備在處理速度和/或記錄媒體傳送速度方面可變化，以便它們可以在與它將圖像形成在普通紙上的速度不同的速度下工作。關(guān)于圖像形成設(shè)備(比如上文提到的圖像形成設(shè)備)的操作速度的可變性，理想地將圖像形成設(shè)備設(shè)計成即使圖像形成設(shè)備處于低速模式，該圖像形成設(shè)備將不會在減小的速度下工作直至達(dá)到圖像形成序列中的某一點，即，即使在圖像形成設(shè)備處于低速模式時，在正常速度下實施圖像形成序列直至在圖像承載部件上完成圖像的形成，然后，在開始將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄媒體上之前減小處理速度。
因此，在如上文所描述地設(shè)計的彩色圖像形成設(shè)備的情況下，在彩色圖像被承載在其中間傳遞部件上之后立即切換它的處理速度。
即，在處理速度方面切換彩色圖像形成設(shè)備時，已經(jīng)完成了在感光鼓上的圖像的形成。因此，在處理速度方面切換彩色圖像形成設(shè)備時停止給充電輥施加偏壓則不會構(gòu)成問題。
然而，當(dāng)停止給充電輥施加偏壓時，由于充電輥的電位電平(實際上是零)和感光鼓的殘余電位之間的關(guān)系使得充電輥上的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到感光鼓上，因此造成的問題是從充電輥轉(zhuǎn)印到感光鼓的調(diào)色劑附著到中間轉(zhuǎn)印部件上的調(diào)色劑圖像，由此干擾了圖像。
另一方面，如果持續(xù)給充電輥施加偏壓，則更多地刮擦感光鼓，和/或充電過程的副產(chǎn)品對清潔設(shè)備的性能造成不利影響，如上文所述。考慮到這些不利的影響，在圖像形成在感光鼓上完成之后不希望繼續(xù)給充電輥施加偏壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供這樣的一種圖像形成設(shè)備在調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件之后在切斷施加給充電輥的偏壓之后，附著到充電部件的調(diào)色劑對圖像質(zhì)量的不利影響實質(zhì)上更小。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種圖像形成設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)的圖像承載部件；接觸到所說的圖像承載部件以對所說的圖像承載部件充電的充電部件；用于在所說的圖像承載部件上形成調(diào)色劑圖像的調(diào)色劑圖像形成裝置；用于傳送從所說的圖像承載部件轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像的中間轉(zhuǎn)印部件；用于在調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印之后清除在所說的圖像承載部件上剩余的調(diào)色劑的清潔部件；從多個等級中選擇性地設(shè)置記錄材料的速度的速度切換裝置；用于在調(diào)色劑圖像從所說的圖像承載部件轉(zhuǎn)印到所說的中間轉(zhuǎn)印部件上之后切換所說的中間轉(zhuǎn)印部件的旋轉(zhuǎn)速度的中間轉(zhuǎn)印部件速度切換裝置；用于在將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到所說的中間轉(zhuǎn)印部件上之后以及在所說的中間轉(zhuǎn)印部件傳送調(diào)色劑圖像的過程中使施加到所說的充電部件的DC電壓切斷的充電控制裝置；和在輸入用于啟動圖像形成的信號時，允許在圖像形成開始之前將淀積在所說的充電部件上的調(diào)色劑排放到所說的圖像承載部件的清潔操作的充電部件清潔控制裝置。
結(jié)合附圖并參考下文關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述，將會更加清楚本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點。


附圖1所示為本發(fā)明的一般結(jié)構(gòu)的圖像形成設(shè)備的示意圖。
附圖2所示為清潔刮刀和相鄰部件的示意圖，其中示出清潔刮刀進(jìn)入感光鼓中的視在侵入量λ和清潔刮刀相對于感光鼓設(shè)定的角度θ。
附圖3所示為調(diào)色劑從感光鼓轉(zhuǎn)印到充電輥上的示意圖。
附圖4所示為調(diào)色劑從充電輥噴出到感光鼓上的示意圖。
附圖5所示為圖像形成操作的總體時序圖。
附圖6所示為調(diào)色劑噴出操作的流程圖。
附圖7所示為計算調(diào)色劑的平均球形度C的數(shù)學(xué)等式。
附圖8所示為這樣的圖像污染測試的結(jié)果的表，在這些測試中使用存儲卡(其重量為165g/cm2)作為記錄媒體連續(xù)打印了1,000個拷貝，并且在感光鼓的電位電平和調(diào)色劑噴射操作的長度方面都不相同。
具體實施例方式
下文參考附圖描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。順便指出，如果在一個附圖中的元件在結(jié)構(gòu)和/或功能上與另一附圖中的元件相同，則以相同的參考符號表示這兩個元件，并且一旦描述了這兩個元件中的一個，就不再詳細(xì)描述另一個以免重復(fù)相同的描述。
〔實施例1〕[圖像形成設(shè)備的一般結(jié)構(gòu)和操作]
附圖1中所示為可應(yīng)用本發(fā)明的圖像形成設(shè)備。附圖1中所示的圖像形成設(shè)備是一種電子照相彩色打印機(jī)(下文稱為圖像形成設(shè)備)，這種圖像形成設(shè)備應(yīng)用中間轉(zhuǎn)印裝置。這個附圖是圖像形成設(shè)備在平行于該設(shè)備的正面(該正面在用戶操作圖像形成設(shè)備的一側(cè)上)的平面處的正視圖，更具體地說是圖像形成設(shè)備的垂直剖面示意圖。除了上文所述的彩色打印機(jī)之外，還可以列出可應(yīng)用本發(fā)明的圖像形成設(shè)備的實例，例如復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等。
圖像形成設(shè)備100設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的鼓的形式的電子照相光敏部件1(下文稱為感光鼓)。本實施例中的圖像形成設(shè)備100是使用單個感光鼓形成不同顏色的多個調(diào)色劑圖像的圖像形成設(shè)備。在由箭頭標(biāo)記R1指示的方向(逆時針方向)上通過驅(qū)動裝置(未示)以預(yù)定的處理速度(圓周速度)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動感光鼓1。所述圖像形成設(shè)備100按照處理速度可以如下兩種不同的模式操作高速模式和低速模式。高速模式下的處理速度大約是138mm/sec，而低速模式下的處理速度是高速模式的處理速度的大約一半或大約69mm/sec。如下文所描述，從初級充電步驟的開始到初級轉(zhuǎn)印步驟結(jié)束，即使在圖像形成設(shè)備100處于低速模式下仍以138mm/sec的處理速度實施圖像形成操作。在切換處理速度時，通過作為速度切換裝置的馬達(dá)和接受馬達(dá)傳送的驅(qū)動力進(jìn)而傳送記錄媒體的輥等改變傳送記錄媒體的速度。在本實施例中，用于切換記錄媒體傳送速度的裝置是切換作為驅(qū)動力源的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度的裝置。
〔高速模式下的圖像形成〕在圖像形成設(shè)備處于高速模式時，以138mm/sec的處理速度旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動感光鼓1。在旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動感光鼓1時，通過作為初級充電器件的充電輥2(初級充電裝置)對感光鼓充電以便預(yù)先設(shè)定極性和電位電平。在本實施例中，用作充電輥2的是由棒形的金屬芯、在金屬芯的外周表面上作為襯底層涂覆的導(dǎo)電泡沫橡膠和在襯底層上涂覆的其它功能層構(gòu)成的多層輥。充電輥2被按壓在感光鼓1上以使它通過感光鼓1的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。在通過感光鼓1的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動充電輥2時，從充電偏壓應(yīng)用電源200對充電輥2施加充電偏壓(即DC和AC電壓的組合)。與DC電壓一起施加的AC電壓是峰值至峰值電壓為充電起始電壓兩倍的AC電壓。充電偏壓應(yīng)用電源200被控制為使DC電壓仍然保持恒定，并且AC電壓的電流值保持恒定。除了DC電壓之外，AC電壓的施加使得感光鼓1的電位相比單獨施加DC電壓的情況更可能聚集到目標(biāo)電平。在本實施例中，頻率約為1,300Hz、正弦波且電流值約為1,900μA的AC電壓被用作施加給充電輥2的AC電壓，而大約-600V的DC電壓被用作施加到充電輥2的DC電壓。
在感光鼓1的充電之后，通過作為潛像形成裝置的曝光設(shè)備3對感光鼓1的外周表面曝光。曝光從感光鼓1的外周表面的許多帶電點中選擇性地去除電荷，由此在感光鼓1的外周表面上形成了對應(yīng)于預(yù)期圖像的靜電潛像。作為曝光設(shè)備3，應(yīng)用光學(xué)系統(tǒng)或者掃描激光系統(tǒng)(比如激光掃描器)，該光學(xué)系統(tǒng)將原始的色彩分解為單基色圖像并將單基色圖像聚焦在感光鼓1的帶電的外周表面上以使感光鼓1的帶電的外周表面曝光，該掃描激光系統(tǒng)輸出一束激光，同時以序列數(shù)字電圖片元件(圖形元素)信號的形式的圖片信息調(diào)制上述激光。此后，通過作為顯影裝置的顯影設(shè)備4對靜電潛像進(jìn)行顯影；調(diào)色劑(細(xì)微的彩色顆粒)被附著到靜電潛像上。
顯影設(shè)備4由旋轉(zhuǎn)型的顯影設(shè)備4A和獨立于顯影設(shè)備4A的顯影設(shè)備4B構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)型的顯影設(shè)備4A具有旋轉(zhuǎn)體4a和安裝在旋轉(zhuǎn)體4a中的三個顯影器件4Y、4M和4C。顯影器件4Y、4M和4C分別存儲黃色(Y)、品紅色(M)和青色(C)顯影劑。這些顯影器件4Y、4M和4C分別被放置于這樣的顯影位置在該位置上每個顯影器件對著感光鼓1以便向感光鼓1輸送顯影感光鼓1外周表面上的靜電潛像所需的色彩的調(diào)色劑。獨立于顯影設(shè)備4A的顯影設(shè)備4B是存儲黑色(K)調(diào)色劑的顯影設(shè)備4K。顯影設(shè)備4B實際上可以被放置成與感光鼓1接觸或者遠(yuǎn)離感光鼓1；在對感光鼓1外周表面上的靜電圖像顯影時顯影設(shè)備4B實際被放置成與感光鼓1的外周表面接觸。
與預(yù)先設(shè)置的顏色一一對應(yīng)的靜電潛像順序地形成在感光鼓1上，并通過顯影器件4Y、4M、4C和4K一一地順序顯影。
圖像形成設(shè)備100也提供有中間轉(zhuǎn)印帶5(中間圖像轉(zhuǎn)印部件)，中間轉(zhuǎn)印帶5繞著多個輥延伸，由此由這些輥支撐。通過施加預(yù)定量的壓力將中間轉(zhuǎn)印帶5保持按壓在感光鼓1上，由此在中間轉(zhuǎn)印帶5和感光鼓1之間形成了作為初級轉(zhuǎn)印站的初級轉(zhuǎn)印輥隙N1。通過作為驅(qū)動裝置的馬達(dá)等(未示)在以箭頭標(biāo)記R1表示的方向上以與感光鼓1的圓周速度略微不同的圓周速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動中間轉(zhuǎn)印帶5。在初級轉(zhuǎn)印輥6和感光鼓1外周表面之間存在中間轉(zhuǎn)印帶5的情況下，在初級轉(zhuǎn)印輥隙N1中作為初級轉(zhuǎn)印裝置的初級轉(zhuǎn)印輥6被保持按壓在感光鼓1上。從初級轉(zhuǎn)印偏壓應(yīng)用電源(未示)向這個初級轉(zhuǎn)印輥6施加初級轉(zhuǎn)印偏壓。初級轉(zhuǎn)印偏壓在極性上與感光鼓1上的帶電調(diào)色劑的極性(在本實施例中為負(fù))相反(在本實施例中為正)。因此，不同顏色的調(diào)色劑圖像在順序地形成在感光鼓1上時會按層被順序地轉(zhuǎn)印(初級轉(zhuǎn)印)到中間轉(zhuǎn)印帶5上(多色圖像的合成)。顯然，中間轉(zhuǎn)印帶5的周邊大于其上形成了圖像并且可通過圖像形成設(shè)備傳送的記錄媒體片材的長度。
在每個調(diào)色劑圖像的初級轉(zhuǎn)印之后，初級轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑或者在初級轉(zhuǎn)印之后殘留在感光鼓1外周表面上的調(diào)色劑通過刮刀型的鼓清潔設(shè)備的清潔刮刀14(清潔部件)去除。此后，感光鼓1的外周表面被用于后面的圖像形成。
同時，轉(zhuǎn)印媒體24的片材通過饋送輥10從片材進(jìn)給器盒9被輸送進(jìn)入圖像形成設(shè)備的主組件中，同時逐一分離；通過一對對準(zhǔn)輥11借助于轉(zhuǎn)印導(dǎo)向件12，以預(yù)定時序?qū)⒚科D(zhuǎn)印媒體24傳送到作為次級轉(zhuǎn)印站的次級轉(zhuǎn)印輥隙N2。與轉(zhuǎn)印媒體24片材到達(dá)次級轉(zhuǎn)印輥隙N2相同步，作為次級轉(zhuǎn)印裝置的次級轉(zhuǎn)印輥7被放置成與中間轉(zhuǎn)印帶5對應(yīng)于次級轉(zhuǎn)印輥隙N2的向內(nèi)表面部分接觸，其中轉(zhuǎn)印帶7a插入到中間轉(zhuǎn)印帶5和次級轉(zhuǎn)印輥7之間。同時，從次級轉(zhuǎn)印偏壓應(yīng)用電源(未示)將轉(zhuǎn)印偏壓施加到次級轉(zhuǎn)印輥7，該轉(zhuǎn)印偏壓與調(diào)色劑圖像的調(diào)色劑顆粒的極性相同(在本實施例中極性為負(fù))，該調(diào)色劑圖像顏色不同并且已通過初級轉(zhuǎn)印層疊在中間轉(zhuǎn)印帶5上。這個轉(zhuǎn)印偏壓的施加使得中間轉(zhuǎn)印帶5上的調(diào)色劑圖像一次全部轉(zhuǎn)印(次級轉(zhuǎn)印)到已被輸送至次級轉(zhuǎn)印輥隙N2的轉(zhuǎn)印媒體24的頂表面(在中間轉(zhuǎn)印帶側(cè)上的表面)上。
已從中間轉(zhuǎn)印帶5接收了調(diào)色劑圖像并且同時移動穿過次級轉(zhuǎn)印輥隙N2的轉(zhuǎn)印媒體24被傳送到作為定影裝置的定影器件15。然后，在定影器件15中，通過定影輥16和壓力輥17對轉(zhuǎn)印媒體24和其上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行加熱并擠壓，其中定影輥16和壓力輥17被加熱以使它們的溫度仍然保持在預(yù)先設(shè)定的水平。結(jié)果，定影了調(diào)色劑圖像。此后，承載了定影的調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印媒體24作為永久拷貝從圖像形成設(shè)備100中排出。
同時，通過使用刮刀型的帶清潔設(shè)備18去除在次級轉(zhuǎn)印之后殘留在中間轉(zhuǎn)印帶5上的調(diào)色劑(次級轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑)。
構(gòu)成上文所述圖像形成設(shè)備的各種部件的操作和操作時序、上述各種電壓的幅值等都通過例如CPU等的控制裝置(未示)控制。
〔低速模式的圖像形成〕接著，描述低速模式，在這種低速模式下本實施例中的圖像形成設(shè)備100可操作以便降低記錄媒體傳送速度從而確保滿意地定影調(diào)色劑圖像。順便指出，在從感光鼓1的初級充電的開始到初級轉(zhuǎn)印結(jié)束的圖像形成序列部分方面，低速模式與高速模式相同。因此將不再描述低速模式中的圖像形成序列的這一部分。在希望以低速傳送記錄媒體時，例如當(dāng)圖像形成設(shè)備在特殊的紙模式或高圖像質(zhì)量模式下運行時，將模式選擇輸入到圖像形成設(shè)備。作為輸入模式選擇的方法，用戶可以使用圖像形成設(shè)備的控制面板或者使用個人計算機(jī)輸入上述模式選擇。此外，圖像形成設(shè)備可以被設(shè)計為自動檢測記錄媒體的尺寸和特性。
只要在中間轉(zhuǎn)印帶5上層疊(初級轉(zhuǎn)印)不同顏色的四種調(diào)色劑圖像，施加給充電輥2的AC和DC偏壓兩者都以所列的順序被切斷。然后在大約600毫秒之后，通過切換中間轉(zhuǎn)印部件的速度，使處理速度減小到大約69mm/sec。在切換處理速度時，調(diào)色劑圖像仍然在中間轉(zhuǎn)印部件上。順便指出，中間轉(zhuǎn)印部件速度切換裝置可以是例如步進(jìn)馬達(dá)等驅(qū)動裝置或者用于切換驅(qū)動電壓系統(tǒng)的裝置。
在最后顏色的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶5之前轉(zhuǎn)印(初級轉(zhuǎn)印)在中間轉(zhuǎn)印帶5上的調(diào)色劑圖像移動通過初級轉(zhuǎn)印站時，而在該初級轉(zhuǎn)印站中正在轉(zhuǎn)印最后顏色的調(diào)色劑圖像(初級轉(zhuǎn)印)，在最后顏色的調(diào)色劑圖像之前被轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像已經(jīng)移動通過了次級轉(zhuǎn)印輥隙N2。因此，在中間轉(zhuǎn)印帶5的速度被減小到更慢的速度下，中間轉(zhuǎn)印帶5上的調(diào)色劑圖像通過初級轉(zhuǎn)印輥隙N1移動到次級轉(zhuǎn)印輥隙N2。在這些調(diào)色劑圖像移動通過初級轉(zhuǎn)印輥隙N1的同時，大約+50V的電壓被施加給初級轉(zhuǎn)印輥6，以便防止調(diào)色劑圖像從中間轉(zhuǎn)印帶5轉(zhuǎn)印回到感光鼓1上。順便指出，在本實施例中，在處理速度在大約69mm/sec或者更低速的同時，AC和DC偏壓兩者都不被施加給充電輥2。此外，偏壓可以被施加給轉(zhuǎn)印輥，以便將轉(zhuǎn)印輥的電位電平調(diào)節(jié)到這樣的值在該值下調(diào)色劑圖像不從中間轉(zhuǎn)印帶5轉(zhuǎn)印回到感光鼓1上。
在次級轉(zhuǎn)印輥隙N2中，與將中間轉(zhuǎn)印帶5上的調(diào)色劑圖像傳送到次級轉(zhuǎn)印站的時序同步地使次級轉(zhuǎn)印輥7壓靠中間轉(zhuǎn)印帶5，其中在次級轉(zhuǎn)印輥7和中間轉(zhuǎn)印帶5之間設(shè)有轉(zhuǎn)印帶7a。然后，轉(zhuǎn)印媒體24從一對對準(zhǔn)輥11被輸送到次級轉(zhuǎn)印輥隙N2，并被傳送通過次級轉(zhuǎn)印輥隙N2。在轉(zhuǎn)印媒體24被傳送通過次級轉(zhuǎn)印輥隙N2的同時，從次級轉(zhuǎn)印偏壓應(yīng)用電源向次級轉(zhuǎn)印輥7施加極性與調(diào)色劑相同(本實施例中為負(fù))的偏壓。因此，在中間轉(zhuǎn)印帶5上的不同顏色的多種調(diào)色劑圖像被一次全部轉(zhuǎn)印(次級轉(zhuǎn)印)到次級轉(zhuǎn)印輥隙N2中的轉(zhuǎn)印媒體24上。
在通過次級轉(zhuǎn)印輥隙N2傳送的同時從中間轉(zhuǎn)印帶5接收了調(diào)色劑圖像之后，轉(zhuǎn)印媒體24被傳送給作為定影裝置的定影器件15。在定影器件15中，通過定影輥16和壓力輥17對轉(zhuǎn)印媒體24和其上的調(diào)色劑圖像進(jìn)行加熱和擠壓，其中定影輥16和壓力輥17都被加熱以使它們的溫度仍然保留在預(yù)先設(shè)定的水平。結(jié)果，定影了調(diào)色劑圖像。此后，承載了定影的調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印媒體24作為永久拷貝從圖像形成設(shè)備100中排放出來。
只要轉(zhuǎn)印媒體24從圖像形成設(shè)備100中排放出來，處理速度就從大約69mm/sec或低速模式增大到大約138mm/sec或高速模式。此后，DC和AC偏壓開始以所列的順序施加，以進(jìn)入下一階段的圖像形成操作。
同時，使用帶清潔設(shè)備18清除次級轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑(即在次級轉(zhuǎn)印之后殘留在中間轉(zhuǎn)印帶5的表面上的調(diào)色劑)。
〔調(diào)色劑〕在本實施例中使用的調(diào)色劑通過聚合作用制造。它是大體球形顆粒，其形狀因子SF1不小于100且不大于120，球形度不小于0.97且不大于1.00。下文將給出形狀因子SF1和球形度的定義。滿足上述條件的調(diào)色劑的顯影性能和可轉(zhuǎn)印性很好，因此能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。順便指出，形狀因子SF1不小于120或者球形度不大于0.97的調(diào)色劑的可轉(zhuǎn)印性是低得令人不滿意，因此不能產(chǎn)生滿意的圖像。接下來描述用于制造本實施例中的調(diào)色劑的方法和用于測量該調(diào)色劑的特性的方法。
通過聚合懸浮液中的液體單體制造聚合物調(diào)色劑。因此，通過控制剪切強(qiáng)度、聚合溫度等因素容易控制其粒徑。
在本實施例中可使用的聚合物調(diào)色劑由至少兩種樹脂成分A和B組成，比率(A∶B)在50∶50-95∶5之間。每種調(diào)色劑顆粒具有主要由樹脂成分A構(gòu)成的表面相和主要由樹脂成分B構(gòu)成的芯相。在溫度組合方面，理想的是主要由樹脂成分A構(gòu)成的相的軟化點相對較高，而主要由樹脂成分B構(gòu)成的芯相的軟化點相對較低。然而，調(diào)色劑的相結(jié)構(gòu)不必如上文所述那樣。即，所必須的只是，作為聚合的最終產(chǎn)品的調(diào)色劑顆粒具有主要由樹脂成分A構(gòu)成的相和主要由樹脂成分B構(gòu)成的相。
理想的是，樹脂成分A通過GPC(凝膠滲透色譜法)測量的Mw(分子重量)是50,000-200,000，通過流動測試儀測量的流動起始點為60-100℃。任何樹脂物質(zhì)都可用作樹脂成分A的材料，只要能通過使用懸浮液聚合可獲得即可。此外，它可以具有能夠用作充電保持點的自由基和/或改善調(diào)色劑與紙的結(jié)合能力的自由基。
作為可通過上述懸浮液聚合而聚合的單體，可以列出如下屬于苯乙烯基的單體苯乙烯、o-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、p-甲氧基苯乙烯等。此外還可以列出如下可以被聚合的單體丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸n-丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸n-丙酯、丙烯酸n-辛酯、丙烯酸十二酯、2-丙烯酸乙基己酯。此外還有丙烯酸十八烷酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯等。此外，還可以列出如下甲基烯酸酯作為可以聚合的單體例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸n-丙酯、甲基丙烯酸n-丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸n-辛酯和甲基丙烯酸十二酯。此外，還有甲基丙烯酸乙基2-己酯、甲基丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二甲基氨乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯等。此外丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等可以作為可聚合的單體列出。
這些單體可以單獨使用或者混合使用。在上述的這些單體中，從調(diào)色劑的耐久性和顯影特性的觀點看，優(yōu)選苯乙烯或其衍生物。苯乙烯或其衍生物可以單獨使用或與其它的單體混合使用。
理想的是，樹脂成分B通過GPC測量的Mw在300-10,000的范圍內(nèi)，熔點在30-130℃、優(yōu)選60-100℃的范圍內(nèi)。如果樹脂成分B的熔點不高于30℃，則樹脂成分B對調(diào)色劑性能可能有不利的影響；例如它可能造成調(diào)色劑在定影輥隙的溫度較低時發(fā)生偏移。另一方面，在制造調(diào)色劑的同時，如果樹脂成分B的熔點不低于130℃，則樹脂成分B凝固，因此不能滿意地聚合。
可以使用臘作為樹脂成分B。作為可用作樹脂成分B的蠟，可以列出石蠟、聚烯烴蠟和它們的變性形式，例如這些蠟的氧化形式、通過對前面的蠟進(jìn)行移植處理獲得的物質(zhì)。此外，也可以列出更高的脂肪酸及其金屬鹽、酰胺蠟等。
樹脂成分A和B之間的比率(A∶B)需要在50∶50-95∶5、優(yōu)選70∶30-90∶10的范圍內(nèi)。如果樹脂成分B的比率大于50∶50，則調(diào)色劑顆粒不可能保持其囊狀結(jié)構(gòu)。另一方面，如果樹脂成分B的比率不大于95∶5，則樹脂成分B不能起到作用。
在本實施例中，在調(diào)色劑顆粒部分中不存在主要由樹脂成分B構(gòu)成的相，該調(diào)色劑顆粒部分在高于等于調(diào)色劑粒徑的0.15倍的深度之上。即，在本實施例中的每個調(diào)色劑顆粒的概念(名義)表面層的厚度為調(diào)色劑粒徑的0.15倍。即使因為存在例如裂紋等缺陷造成概念表面層的某一部分的厚度不超過調(diào)色劑粒徑的0.15倍，仍然沒有關(guān)系，只要主要由樹脂成分B構(gòu)成的相不在這個部分中即可。在不厚于調(diào)色劑粒徑的0.15倍的調(diào)色劑顆粒的概念表面層的附近處存在主要由樹脂成分B構(gòu)成的相，使得調(diào)色劑顆粒在囊狀結(jié)構(gòu)方面不穩(wěn)定，從阻擋防止的觀點看，這使得調(diào)色劑顆粒劣化。
對于可轉(zhuǎn)印性等，理想的是，調(diào)色劑顆粒實際是球形的。表示本實施例中所使用的調(diào)色劑的顆粒形狀的形狀的形狀因子SF1的定義如下從調(diào)色劑放大的圖片中隨機(jī)地選擇100個調(diào)色劑顆粒。然后，通過將信息輸入到圖像分析器(Luzex3Nireko Co.，Ltd.的產(chǎn)品)中分析100個調(diào)色劑顆粒圖像的信息。然后，使用如下的數(shù)學(xué)等式計算的值被用作形狀因子SF1。
SF1＝{(MXLNG)2/(AREA)}×(π/4)×100。
“MXLNG”是調(diào)色劑顆粒的絕對最大長度，“AREA”是調(diào)色劑的投影面積。調(diào)色劑的絕對最大長度意味著調(diào)色劑顆粒的投影圖像的最大直徑，調(diào)色劑顆粒的投影面積意味著調(diào)色劑顆粒的投影面積的尺寸。
形狀因子SF1表示球形的程度。如果顆粒是完美的球形，則它的形狀因子SF1是100。顆粒的形狀因子SF1越大，則越遠(yuǎn)離球形，形狀不確定。在本實施例中，理想的是調(diào)色劑顆粒的形狀因子SF1處于100-150的范圍內(nèi)，優(yōu)選在100-200的范圍內(nèi)。如果調(diào)色劑顆粒的形狀因子SF1超過150，則轉(zhuǎn)印效率令人不滿意地低，因此不理想。調(diào)色劑顆粒的形狀因子SF1越大，球形度越小。其形狀因子SF1超過120的調(diào)色劑顆粒不會顯示出球形調(diào)色劑顆粒的特性。
〔調(diào)色劑的平均球形度的測量〕使用如下的方法測量本實施例中的平均球形度C。
用于獲得調(diào)色劑的平均球形度C的方法如下使用流動型的顆粒圖像測量設(shè)備(FPIA-2100Sysmex Inc.的產(chǎn)品)測量調(diào)色劑的調(diào)色劑顆粒，使用如下的等式從測量結(jié)果中計算平均球形度C。
圓等效直徑＝(顆粒的投影面積/π)1/2×2球形度＝(面積等于顆粒的投影面積的顆粒圓周)/(顆粒的投影面積的圓周)。
“顆粒的投影面積”的定義是以二進(jìn)制表示的調(diào)色劑顆粒的圖像的面積，“顆粒的投影圖像的圓周”的定義是通過連接調(diào)色劑顆粒投影圖像的相鄰兩個邊緣而形成的線的總長度。
用于計算的顆粒的圓周的值是通過以512×512的分辨率(圖片元件尺寸為0.3μm×0.3μm)處理調(diào)色劑圖像獲得的值。
在本發(fā)明中，球形度被用作表示調(diào)色劑顆粒的表面粗糙度的指數(shù)。如果調(diào)色劑顆粒是完美的球形，則其球形度是1.000。調(diào)色劑顆粒的表面越不平滑，調(diào)色劑顆粒的球形度值越小。
使用附圖7中給出的等式計算調(diào)色劑的平均球形度C(它是指球形度頻率分布的平均值)，其中“ci”代表對應(yīng)于顆粒尺寸分布的給定的分割點i的球形度(中心值)，“m”代表所測量的具有球形度ci的顆粒的數(shù)量。
本發(fā)明中使用的測量設(shè)備〔FPIA-2100〕計算每個顆粒的球形度。然后，基于所獲得的球形度，將它們分為通過將0.4-1.0的范圍劃分為0.01的每個等份所提供的球形度范圍的類別，以便計算調(diào)色劑的平均球形度和球形度的標(biāo)準(zhǔn)偏差。然后，根據(jù)分割點的中心值和所測量的顆粒數(shù)量計算調(diào)色劑的平均球形度。
用于測量的實際方法如下。即，在容器中準(zhǔn)備事先已經(jīng)清除了固體雜質(zhì)等的10ml離子交換水。然后，將表面活性劑(優(yōu)選烷基苯(alxylbenzene)磺酸)作為分散劑添加到離子交換水中。然后，將待測量的0.02g的測試試樣添加到該溶液中，使其均勻分散。使用超聲分散設(shè)備作為分散裝置，更具體地說，Tetral50(Nikkaki Baiosu Co.Ltd.的產(chǎn)品)。實施分散處理2分鐘以獲得一組測試試樣溶液。在分散處理的過程中，應(yīng)當(dāng)冷卻該溶液以防止其溫度超過40℃。此外，為了防止該溶液的顆粒球形度變得不均勻，控制流動型FPIA-2100的顆粒圖像分析設(shè)備的周圍溫度以使分析設(shè)備的內(nèi)部溫度保持在26-27℃的范圍內(nèi)。此外，通過使用直徑為2μm的膠乳顆粒，分析設(shè)備被設(shè)置為按每個預(yù)先設(shè)定的時間長度(優(yōu)選每兩小時)自動聚焦。
為了測量調(diào)色劑的球形度，使用上文所述的流動型的顆粒圖像測量設(shè)備。再調(diào)整上述的溶液的密度以使在實際測量調(diào)色劑顆粒時溶液的調(diào)色劑顆粒密度在3,000-10,000顆粒/μl范圍內(nèi)。然后，測量不少于1,000個調(diào)色劑顆粒。在測量之后，除去關(guān)于圓等效直徑不大于2μm的調(diào)色劑顆粒的數(shù)據(jù)。然后，獲得了調(diào)色劑顆粒的平均球形度。
此外，為了控制調(diào)色劑的可充電性的目的，理想的是將充電控制劑添加到調(diào)色劑材料中。作為充電控制劑，可以列出公知的充電控制劑，這種控制劑幾乎不干擾聚合作用，并且對水相過渡幾乎沒有影響。作為本實施例中可使用的正充電控制劑的實例，可以列出苯胺黑染料、三苯甲烷染料、IV級胺鹽、胺和聚胺化合物等。作為本實施例中可使用的負(fù)充電控制劑的實例，可以列出有金屬成分的水楊酸化合物、有金屬成分的單偶氮染料、苯乙烯-丙烯酸聚合物、苯乙烯甲基丙酸烯聚合物等。
作為控制劑，可以使用十分公知的著色劑。例如，可以使用碳黑、鐵黑以及如下染料比如C.I.直接紅1、C.I.直接紅4、C.I.酸性紅1、C.I.基本紅1、C.I.媒染紅30。此外，可以使用如下染料，比如C.I.直接藍(lán)1、C.I.直接藍(lán)2、C.I.酸性藍(lán)9、C.I.酸性藍(lán)15、C.I.基本藍(lán)3、C.I.基本藍(lán)5、C.I.媒染藍(lán)7。此外，可以使用如下染料，比如C.I.直接綠6、C.I.基本綠4、C.I.基本綠6。此外，可以使用如下顏料，比如鉛黃、鎘黃、礦物黃、那不勒斯(Naples)黃、萘酚黃、萘酚黃S、漢薩(Hansa)黃G、永固黃NCG；酒石黃顏料、鉬酸鹽、永久橙GTR、苯橙G、鎘紅、永久紅4R、看紅鎘鹽、亮洋紅3B、耐久紫色B；甲基紫顏料、柏林藍(lán)、鈷藍(lán)、堿性藍(lán)顏料、維多利亞(Victoria)藍(lán)、喹吖啶酮(quinacrindon)；和若丹明(Rhodamine)顏料、酞菁藍(lán)、耐久天藍(lán)、顏料綠B、孔雀綠顏料、末級黃綠。
在通過聚合作用制造調(diào)色劑時，必須注意著色劑干擾聚合作用的趨勢，以及著色劑影響水相過渡的趨勢。優(yōu)選事先改變著色劑的表面特性；例如理想的是，使用不干擾聚合作用的物質(zhì)使著色劑憎水。具體地，許多著色染料和碳黑都干擾聚合作用。因此，必須注意它們的使用。作為修改著色染料的表面特性的方法，可以事先通過提供這些染料使單體聚合。所獲得的著色的聚合物被添加到單體系中。至于碳黑，不僅可以對它進(jìn)行與上文對染料進(jìn)行的處理相同的處理，而且還可以將與碳黑的表面自由基反應(yīng)的物質(zhì)比如聚有機(jī)硅氧烷移植到碳黑顆粒中。
〔清潔部件〕接著，進(jìn)一步描述在本實施例中作為清潔部件使用的清潔刮刀14。在本實施例中的清潔刮刀14其形狀如附圖2中所示。
清潔刮刀14是一段1.6毫米厚的由比如聚氨酯橡膠的彈性物質(zhì)形成的厚彈性片。它是矩形的，并且被設(shè)置成其長邊緣與感光鼓1的軸線(母線)平行。清潔刮刀14的硬度按華萊士(Wallace)硬度標(biāo)度是大約70°(將在下文中描述)。清潔刮刀14被放置成以30°的安裝角度(θ)與感光鼓1接觸(θ＝30°)，同時視在侵入量(λ)是1.2mm(λ＝1.2mm)。在感光鼓1是靜態(tài)的時，輥隙寬度(清潔輥隙寬度按照感光鼓1的圓周方向在感光鼓1和清潔刮刀14之間的接觸面積的尺寸)是大約100μm。借助在垂直于長度方向的方向上的一個邊緣部分，清潔刮刀14(彈性片)由作為保持部件的支架14a支撐，而相對的邊緣部分與感光鼓1接觸放置，以使該邊緣點在感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向上處于上游。即，在所謂的“慢跑”姿勢下傾斜清潔刮刀14。
順便指出，華萊士硬度是指使用華萊士硬度計(TypeH12Wallace Co.，Ltd.的產(chǎn)品)和IRHD硬度測試方法M(顯微方法)測量的物質(zhì)的硬度。測量環(huán)境溫度是25℃并且相對濕度是50％。本實施例中的清潔刮刀的硬度是大約65°-80°的范圍(IRHD華萊士硬度)。
此外，清潔刮刀14的形狀沒有關(guān)系，只要它能夠使清潔刮刀14從感光鼓1的外周表面滿意地清除轉(zhuǎn)印殘余的調(diào)色劑以清潔感光鼓1的外周表面即可。
〔調(diào)色劑帶〕接著，描述本實施例中的調(diào)色劑帶。
圖像形成設(shè)備100具有對圖像形成操作過程中形成的圖像的數(shù)量進(jìn)行累積計數(shù)的圖像計數(shù)器(未示)。在本實施例中，在每一次形成任何顏色的單色調(diào)色劑圖像時圖像計數(shù)加1。因此，在形成了基于四種基色的全色圖像時，在每次形成了全色圖像時圖像計數(shù)加4。隨著累積圖像計數(shù)達(dá)到預(yù)定值，發(fā)送輸送調(diào)色劑帶的信號。在本實施例中，發(fā)送輸送調(diào)色劑帶的信號的參考值被設(shè)定為50。
在本實施例中，在正在進(jìn)行的圖像形成過程中圖像形成設(shè)備100沒有被用于實際形成圖像的同時，通過黑色顯影設(shè)備4K將調(diào)色劑帶(toner band，即實心矩形圖像)形成在感光鼓1的外周表面的預(yù)定區(qū)上。更具體地，在圖像形成設(shè)備100不用于實際圖像的形成的同時，將準(zhǔn)備施加給充電輥2的初級充電偏壓設(shè)定大約-10V，將準(zhǔn)備施加給顯影器件4K的顯影偏壓設(shè)定為大約-150V。通過應(yīng)用這些偏壓，調(diào)色劑附著到感光鼓1的外周表面(以模擬的方式顯影)的圖形帶中，該圖形帶在感光鼓1的圓周方向上大約60mm寬，在感光鼓1的母線方向上大約310mm長。由調(diào)色劑形成的這個矩形帶的每單位面積(cm2)的調(diào)色劑量是大約0.2mm/cm2。此后，使要施加給初級轉(zhuǎn)印輥6的初級轉(zhuǎn)印偏壓浮動，從而使大約90％的初級轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到清潔設(shè)備14的清潔刮刀14上。在輸送調(diào)色劑帶時，使上述的圖像計數(shù)器復(fù)位。
〔調(diào)色劑噴出操作〕
在向本實施例中的圖像形成設(shè)備的清潔設(shè)備的清潔刮刀14輸送調(diào)色劑帶時，調(diào)色劑從感光鼓1的外周表面和清潔刮刀14之間的輥隙朝下游滑出的現(xiàn)象逐漸出現(xiàn)。在充電輥2的上游側(cè)上，感光鼓1的外周表面的區(qū)域(其承載已經(jīng)滑過輥隙的調(diào)色劑)的表面電位Vd是大約-300V，充電輥2的電位電平Vc是大約-600V。因此，從該輥隙朝下游滑出的調(diào)色劑中的帶正電調(diào)色劑顆粒附著到充電輥2的外周表面。本實施例中的圖像形成設(shè)備100被控制成將附著到充電輥2的這些調(diào)色劑顆粒通過調(diào)色劑噴出操作噴出到感光鼓1上，這種調(diào)色劑噴出操作是一種充電輥清潔操作。在本實施例中，通過所設(shè)計的充電輥清潔處理控制裝置初始化調(diào)色劑噴出操作，以使在輸入用于啟動圖像形成操作(在這種操作中切換中間轉(zhuǎn)印部件的速度)的圖像信息信號時，在開始圖像形成操作之前，能夠初始化被附著到充電部件的調(diào)色劑噴到上述圖像承載部件上的噴出操作。順便指出，本實施例中的充電輥清潔操作控制裝置是一種用于控制圖像形成設(shè)備的控制裝置，比如CPU。
附圖5所示為圖像形成設(shè)備100的圖像形成操作和上述調(diào)色劑噴出操作的操作時序的時序圖。附圖6所示為圖像形成設(shè)備100的圖像形成操作和上述調(diào)色劑噴出操作的流程圖。
首先，參考附圖6中的流程圖，描述調(diào)色劑噴出操作的流程。
在用戶將圖像形成信號(圖像形成作業(yè)信號)輸入到如上文所設(shè)計的圖像形成設(shè)備100中時(在發(fā)布打印指令時)(附圖6中的步驟S1，下文縮寫為S1)，控制裝置比如CPU檢驗是否已經(jīng)選擇了低速模式(即在圖像形成操作中切換處理速度的操作模式)(S2)。順便指出，假設(shè)關(guān)于圖像形成操作和模式選擇(比如低速模式)的指令要由用戶通過控制面板(未示)輸入，圖像形成設(shè)備100的主要組件(未示)具有這種控制面板。如果控制裝置確定還沒有選擇低速模式(在S2中為否)，則實施正常的圖像形成操作(以更高的(正常的)速度實施圖像形成操作)(S3)。如果確定在S2中已經(jīng)選擇了低速模式(在S2中為是)，則檢驗圖像形成設(shè)備是否具有調(diào)色劑帶形成的歷史(S4)。即，控制裝置檢驗在最后一次形成調(diào)色劑帶之后圖像形成設(shè)備實施圖像形成操作的總次數(shù)是否已經(jīng)超過了預(yù)定值(即50)，處于這個值上或者高于這個值時使調(diào)色劑顆粒從上述輥隙向下游滑出的量非常大。如果不存在調(diào)色劑帶形成的歷史(在S4中為否)，則在S5中開始預(yù)期的圖像形成操作。順便指出，在S5中實施的這種圖像形成操作是上述的圖像形成序列的部分，即在初級轉(zhuǎn)印步驟之前的部分，并以與高速模式中的速度相同的速度實施。然后，在初級轉(zhuǎn)印完成之后，如上文所速地降低處理速度(S7)以實施圖像形成序列的其余部分，即次級轉(zhuǎn)印、定影等。如果控制裝置確定存在調(diào)色劑帶形成的歷史(在S4中為是)，實施調(diào)色劑噴出操作(S6)。圖像形成設(shè)備100被設(shè)置成，如果在緊接的前一個調(diào)色劑噴出操作完成之后的圖像形成計數(shù)達(dá)到調(diào)色劑噴出操作的預(yù)定參考值之前選擇了低速模式，則實施調(diào)色劑噴出操作，而如果在緊接的前一個調(diào)色劑噴出操作完成之后的圖像形成計數(shù)達(dá)到執(zhí)行調(diào)色劑噴出操作的預(yù)定參考值之后選擇了低速模式，則不實施調(diào)色劑噴出操作。在前一種情況下，在緊接的前一個調(diào)色劑噴出操作完成之后的圖像形成計數(shù)相對較小。因此，相對大量的調(diào)色劑已經(jīng)收集在清潔刮刀14上。因此，如果在這種情況下實施了低速模式，則調(diào)色劑在清潔刮刀14之下滑過的量相對較大。因此，相對更大量的調(diào)色劑附著到充電輥2上。因此，在實施低速模式下的圖像形成操作之前實施調(diào)色劑噴出操作。相反，在后一種情況下，在完成了緊接的前一個調(diào)色劑噴出操作之后實施的圖像形成操作的數(shù)量相對較大。因此，清潔刮刀14已經(jīng)收集的調(diào)色劑量相對較少。因此，如果在這種情況下實施低速模式，則通過滑過清潔刮刀14之下的調(diào)色劑量較少。因此，附著到充電輥2的調(diào)色劑的量較少，這使得不需要立刻實施調(diào)色劑噴出操作。
在實施調(diào)色劑噴出操作(S6)之后，實施圖像形成操作(S5)，然后降低處理速度(S7)。
是否已經(jīng)選擇了低速模式，在S8中檢驗在完成了圖像形成之后是否要形成調(diào)色劑帶(S8)。如果不需要形成調(diào)色劑帶(在S8中為否)，則檢驗是否已經(jīng)發(fā)布了下一圖像形成指令(S9)。如果沒有未完結(jié)的圖像形成指令(在S9中為否)，則中斷圖像形成設(shè)備的驅(qū)動(S10)，并將圖像形成設(shè)備置于備用狀態(tài)。另一方面，如果圖像形成指令未完結(jié)(在S9中為是)，則再次進(jìn)行步驟S1。如果需要形成調(diào)色劑帶(在S8中為是)，則給清潔刮刀14(清潔器)輸送調(diào)色劑帶，并進(jìn)行步驟S9。
接著參考附圖5中的流程圖，根據(jù)圖像形成設(shè)備的各種部件、部分等的電位中的關(guān)系以及向其中施加偏壓的時序描述調(diào)色劑帶的形成、調(diào)色劑噴出操作、圖像形成操作和處理速度的降低。在附圖5中，參考符號Vd表示在充電輥2和清潔刮刀14之間的感光鼓1的外周表面的區(qū)域的電位電平；Vc表示初級充電電壓電平(DC分量的電位電平)；Vdc表示顯影電壓電平；參考符號Vt表示初級轉(zhuǎn)印電壓電平。經(jīng)過的時間從左到右增加。在Vc切斷時，即使施加了AC電壓，感光鼓1的電位也不增加。因此，即使不切斷AC電壓，也不存在問題。
在給清潔刮刀14輸送調(diào)色劑帶的操作中，以138mm/sec的速度(即正常的處理速度)旋轉(zhuǎn)感光鼓1。Vd從-300V切換到-10V，Vc從-600V切換到-10V。此外，Vd從0V切換到150V。Vt保持在0V。利用這些設(shè)置，在感光鼓1上形成調(diào)色劑帶。在形成了調(diào)色劑帶之后，將Vd、Vc、Vdc和Vt都改變到0V。此后，Vc復(fù)位到-600V。
在接收了打印指令之后立即實施調(diào)色劑噴出操作時，操作時序如下。即，在開始調(diào)色劑噴出操作之前預(yù)先設(shè)置待充電的區(qū)域。Vc從-600V切換到-150V，通過將VC設(shè)定在-150V，對感光鼓1充電持續(xù)預(yù)定的時間長度。然后，切斷Vc。因此，鼓電位仍然保持在大約-150V。因此，已附著到充電輥2的調(diào)色劑利用在充電輥2的電位電平和感光鼓1的電位電平之間的差異從充電輥2中噴出。
對于實際的圖像形成操作，Vd從-150V切換到-600V，Vc從切斷轉(zhuǎn)換為-600V，而Vdc稍稍在Vd和Vc的切換之后從0V切換到-350V。此外，Vt稍稍在Vc的切換之后從0V切換到+700V。然后，以上述的設(shè)置實施直到初級轉(zhuǎn)印結(jié)束的圖像形成序列的部分。順便指出，盡管非均勻性的狀態(tài)取決于正形成的圖像，在圖像形成過程中的鼓電位仍然不穩(wěn)定，這是因為在形成圖像的同時曝光設(shè)備接通了。然而，在本實施例中，假設(shè)鼓電位是-300V。
在低速模式下的圖像形成操作中，操作過程中感光鼓1的處理速度從138mm/sec降低到69mm/sec。在低速模式中切換處理速度之前，Vc被切斷，Vd被切換到0V。因此，即使在調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件上的同時切斷了Vc，已經(jīng)附著到充電輥2的調(diào)色劑不轉(zhuǎn)印到感光鼓1。
接著，進(jìn)一步描述輸送調(diào)色劑帶和調(diào)色劑噴出操作的上述過程。
調(diào)色劑帶是否已經(jīng)被輸送到清潔刮刀14是通過上述的控制裝置檢測的。在控制裝置檢測到調(diào)色劑帶的形成時，臨時地停止圖像形成操作的隨后部分。然后，通過以充電輥2施加偏壓持續(xù)等效于大約感光鼓1的2個圓周的時間長度，將感光鼓1的表面電位電平減小到大約-150V。在施加給充電輥2的偏壓被切斷時，充電輥2的電位下降到0V。在這種狀態(tài)下，感光鼓1和充電輥2空轉(zhuǎn)。在它們空轉(zhuǎn)時，已附著到充電輥2的調(diào)色劑轉(zhuǎn)印到感光鼓1的外周表面上，如附圖4所示。它們需要空轉(zhuǎn)持續(xù)不小于等效于充電輥2的一整圈的時間長度。顯然，它們空轉(zhuǎn)時間越長，從充電輥2噴出的調(diào)色劑量越多，即在充電輥2上殘留的調(diào)色劑量越少。然而，更長的空轉(zhuǎn)意味著在可以開始圖像形成操作的隨后部分之前經(jīng)過了更多的時間。在本實施例中，感光鼓1空轉(zhuǎn)持續(xù)了等效于充電輥的六整圈的時間長度。通過用于清潔感光鼓1的清潔刮刀14或者用于清潔中間轉(zhuǎn)印帶5的帶清潔設(shè)備8回收從充電輥2已經(jīng)噴射到感光鼓1上的調(diào)色劑。
在實施調(diào)色劑噴出操作的同時，通過施加要重新使用的顯影偏壓，將在單色圖像形成設(shè)備的顯影設(shè)備4的顯影輥上的調(diào)色劑或者在串聯(lián)型的全色圖像形成設(shè)備(其具有多個圖像形成站)的每個顯影設(shè)備的顯影輥上的調(diào)色劑回收到顯影設(shè)備中。然而，在旋轉(zhuǎn)型的多色圖像形成設(shè)備的情況下，比如附圖1中所示的一種圖像形成設(shè)備，不同顏色的多種調(diào)色劑可以混合。因此，多色圖像形成設(shè)備(比如在附圖1中所示的一種圖像形成設(shè)備)理想的是被設(shè)計成在執(zhí)行調(diào)色劑噴出操作時，保持多個顯影設(shè)備中的每一個與對應(yīng)的感光鼓1的外周表面分離。
〔本發(fā)明的效果確認(rèn)〕附圖8所示為為了從圖像污染方面評價圖像形成設(shè)備而進(jìn)行的這樣的測試的結(jié)果其中使用具有165g/cm2的基本重量的存儲卡作為記錄媒體，在本實施例中通過圖像形成設(shè)備連續(xù)地打印1,000個副本(拷貝)。
附圖8中的狀態(tài)1是對于調(diào)色劑噴出操作將感光鼓1的電位設(shè)定到電位電平為-150V；充電輥2的初級充電偏壓被設(shè)定到0V(切斷)；感光鼓1空轉(zhuǎn)10秒鐘。在這種狀態(tài)下，形成調(diào)色劑帶20次，即每50片記錄媒體形成一次，并且在每次形成調(diào)色劑帶時，實施調(diào)色劑噴出操作。然而，在調(diào)色劑帶形成之后所形成的圖像上沒有檢測到由已經(jīng)附著到充電輥2的調(diào)色劑引起的污染作用。在與狀態(tài)1之下實施的圖像形成操作類似的圖像形成操作在附圖8中的狀態(tài)2下連續(xù)地實施，在附圖8中有意省去了調(diào)色劑噴出操作。在這種狀態(tài)下，在形成了調(diào)色劑帶之后在所形成的圖像上檢測到呈較長和較窄的條帶形的圖像污染。除了在調(diào)色劑噴出操作中感光鼓1空轉(zhuǎn)的時間長度方面狀態(tài)3是2秒鐘之外，狀態(tài)3類似于狀態(tài)1。在狀態(tài)3下，發(fā)生了圖像污染，盡管它們在實際中不可見。在狀態(tài)4下，在調(diào)色劑噴出操作中感光鼓1空轉(zhuǎn)的時間長度是30秒鐘，它實質(zhì)上比狀態(tài)1中的時間長度更長。在這種狀態(tài)下，不僅沒有發(fā)生圖像污染，而且也不發(fā)生其它問題。最后，狀態(tài)5是感光鼓1的電位被設(shè)置為0V的狀態(tài)，這個電位與初級充電電壓的電位相同。在這種狀態(tài)下，發(fā)生了圖像污染。換句話說，在附圖8中給出的結(jié)果證實了本發(fā)明的有效性。
順便指出，本實施例是參考用于確保滿意的圖像定影的低速模式描述的，即其中調(diào)色劑從充電輥2噴出引起的圖像污染是最顯著的。然而，如果在充電輥2的電位和感光鼓1的電位之間的關(guān)系突然變成調(diào)色劑從充電輥2轉(zhuǎn)印到感光鼓1上的關(guān)系，即使在普通圖像形成模式中也可能發(fā)生圖像污染的問題。因此，理想的是，甚至在普通模式下圖像形成操作開始之前，實施調(diào)色劑噴出操作(比如上文所述的調(diào)色劑噴出操作)。
在本實施例中，圖像形成設(shè)備被設(shè)計成在形成了調(diào)色劑帶之后實施調(diào)色劑噴出操作。然而，圖像形成設(shè)備也可以被設(shè)計成在除了形成調(diào)色劑帶之后以外的情況(例如，在塞紙被處理了之后或者在形成了高密度圖像之后的情況)下實施調(diào)色劑噴出操作。更具體地說，在處理了塞紙之后或者在高密度圖像形成過程中，大量的轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑被輸送到清潔設(shè)備的清潔刮刀14。即，由于發(fā)生了塞紙，在感光鼓1上的圖像的一部分或者全部都不能被轉(zhuǎn)印，并且被輸送到清潔刮刀14。因此，滑過清潔刮刀14下面的調(diào)色劑的量增加，加重了充電部件的污染。因此，如果從圖像形成設(shè)備的操作歷史中確定圖像形成計數(shù)還沒有達(dá)到為實施調(diào)色劑噴出操作的預(yù)定的值，則在圖像形成設(shè)備在低速模式下操作的同時，在降低處理速度之前實施調(diào)色劑噴出操作。換句話說，圖像形成設(shè)備可以被設(shè)計成，如果確定大量的調(diào)色劑已經(jīng)到達(dá)清潔刮刀，則在低速模式下實施的圖像形成操作的過程中，在降低處理速度之前實施調(diào)色劑噴出操作。
此外，圖像形成設(shè)備被設(shè)計成，在除了直接在低速模式下降低處理速度之前以外的周期中實施從充電輥噴出調(diào)色劑的操作，這種周期例如，除了直接在低速模式下上述的處理速度降低之前之外的周期，比如為圖像形成準(zhǔn)備圖像形成設(shè)備的準(zhǔn)備周期。在這種情況下，圖像形成設(shè)備可以被設(shè)計成，從緊接的前一個調(diào)色劑噴出操作完成開始，對關(guān)于圖像形成的信息(例如在其上已經(jīng)形成了圖像的記錄媒體的張數(shù)、視頻信號的數(shù)量等)進(jìn)行計數(shù)，并且如果確定在低速模式下操作圖像形成設(shè)備的同時這些數(shù)量中的一個達(dá)到了對應(yīng)的預(yù)定值，則實施調(diào)色劑噴出操作。
在本實施例中，圖像形成設(shè)備是單鼓型。然而，本發(fā)明可應(yīng)用于除了單鼓型的圖像形成設(shè)備之外的各種圖像形成設(shè)備。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于級聯(lián)型圖像形成設(shè)備，這種圖像形成設(shè)備被設(shè)計成多個調(diào)色劑圖像從多個鼓中一一轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件，在調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件之后切換處理速度。這種應(yīng)用根本沒有問題。
如上文所述，如果在一個或多個調(diào)色劑圖像形成在中間轉(zhuǎn)印部件后切換了處理速度之后切斷了施加到充電部件的充電偏壓，則本發(fā)明可以使已附著到充電部件的調(diào)色劑對中間轉(zhuǎn)印部件上的圖像的影響最小。
雖然參考在此所公開的結(jié)構(gòu)已經(jīng)描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于所闡述的細(xì)節(jié)，并且本申請期望涵蓋可以落入為改善的目的或者后面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的改進(jìn)或修改。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)的圖像承載部件；接觸到所說的圖像承載部件以對所說的圖像承載部件充電的充電部件；用于在所說的圖像承載部件上形成調(diào)色劑圖像的調(diào)色劑圖像形成裝置；用于傳送從所說的圖像承載部件轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像的中間轉(zhuǎn)印部件；用于在調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印之后清除所說的圖像承載部件上剩余的調(diào)色劑的清潔部件；從多個等級中選擇性地設(shè)置記錄材料的速度的速度切換裝置；用于在調(diào)色劑圖像從所說的圖像承載部件轉(zhuǎn)印到所說的中間轉(zhuǎn)印部件上之后切換所說的中間轉(zhuǎn)印部件的旋轉(zhuǎn)速度的中間轉(zhuǎn)印部件速度切換裝置；用于在將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到所說的中間轉(zhuǎn)印部件上之后以及在所說的中間轉(zhuǎn)印部件傳送調(diào)色劑圖像的過程中使施加到所說的充電部件的DC電壓切斷的充電控制裝置；和在輸入用于啟動圖像形成的信號時，允許執(zhí)行在圖像形成開始之前將淀積在所說的充電部件上的調(diào)色劑排放到所說的圖像承載部件的清潔操作的充電部件清潔控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中對于所說的中間轉(zhuǎn)印部件的速度被切換了的記錄材料，所說的充電部件清潔控制裝置在圖像形成信號的輸入時刻根據(jù)所說的圖像形成設(shè)備的操作歷史執(zhí)行清潔操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中在被清除的調(diào)色劑量變大時充電部件清潔控制裝置執(zhí)行清潔操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中調(diào)色劑是通過聚合作用提供的聚合的調(diào)色劑，構(gòu)成調(diào)色劑的顆粒的最大絕對長度MXLNG和顆粒的投影面積AREA滿足100≤SF1＝{(MXLNG)2/(AREA)}×(π/4)×100≤120
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中構(gòu)成調(diào)色劑的顆粒的圓形度的平均值不小于0.97且不大于1.00，其中圓形度被定義為(具有與顆粒的投影面積相同的面積的圓的圓周長度)/(顆粒的投影圖像的圓周長度)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中充電部件清潔控制裝置基于所計數(shù)的圖像信息確定是否執(zhí)行充電部件清潔操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像形成設(shè)備包括圖像承載部件；充電部件；調(diào)色劑圖像形成裝置；中間轉(zhuǎn)印部件；在調(diào)色劑圖像的轉(zhuǎn)印之后清除在圖像承載部件上剩余的調(diào)色劑的清潔部件；從多個等級中選擇性地設(shè)置記錄材料的速度的切換裝置；在調(diào)色劑圖像從圖像承載部件轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件上之后切換中間轉(zhuǎn)印部件的旋轉(zhuǎn)速度的中間轉(zhuǎn)印部件速度切換裝置；在將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印部件上之后以及在中間轉(zhuǎn)印部件傳送調(diào)色劑圖像的過程中使施加到充電部件的DC電壓切斷的充電控制裝置；和在輸入用于啟動圖像形成的信號時，允許在圖像形成開始之前將淀積在充電部件上的調(diào)色劑排放到圖像承載部件的清潔操作的充電部件清潔控制裝置。
文檔編號G03G15/02GK1983064SQ200610164238
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者有村幸治 申請人:佳能株式會社