顯影裝置、處理卡盒及圖像形成裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于復印機、傳真機、打印機等的顯影裝置以及采用該顯影裝置的處 理卡盒及圖像形成裝置。
【背景技術】
[0002] 以往，公知的顯影裝置是將形成在潛像劑載置體上的潛像通過顯影裝置來顯像 化。例如，為了將形成在潛像劑載置體上的潛像顯像化，公知的有作為顯影劑而采用了由調 色劑和載體構成的雙成分顯影劑的雙成分方式的顯影裝置。在雙成分方式的顯影裝置中， 構成顯影劑載置體的顯影套筒的表面的一部分和感光體的表面的一部分相向而對地形成 顯影區(qū)域。然后，通過配置在顯影套筒內的磁場發(fā)生機構的磁場來使得形成在顯影套筒上 的磁刷在顯影區(qū)域中與潛像載置體接觸或接近后，將調色劑附著到潛像載置體的表面的潛 像上后進行可視像化。
[0003] 在這種顯影裝置中，是通過施加有顯影電壓的顯影套筒的表面電位和潛像載置體 的表面電位之間的電位差，來使得調色劑從顯影套筒移動到潛像載置體上的。作為在顯影 套筒上施加顯影電壓的構成，公知的有專利文獻1等的僅施加直流成分的電壓的構成（以 下稱為"DC偏壓顯影"）和施加有包括交流成分的電壓的構成（以下稱為"AC偏壓顯影"）。
[0004] 本發(fā)明的工作者們通過反復的銳意探討研宄，發(fā)現了在DC偏壓顯影中，會在造像 后的圖像中產生對應于顯影套筒的圓周長度的周期性濃度變化。只是因為，由于制造誤差 等導致顯影套筒偏心后，當顯影套筒回轉時，潛像載置體和顯影套筒之間的間隙（以下稱 為"顯影間距"）會對應于顯影套筒的回轉周期而變化。
[0005] 另一方面，在AC偏壓顯影中，與DC偏壓顯影相比確認到上述周期性濃度變化是得 到改善的。但是，在以往的AC偏壓顯影中，由于交流成分的頻率，可以知道的是與DC偏壓 顯影相比周邊白點會惡化，或是與DC偏壓顯影相比粒狀度會惡化。具體來說就是，頻率越 高則周邊白點趨向于惡化，頻率越低則粒狀度趨向于惡化。
[0006] 這里所說的"周邊白點"是指高濃度部和低濃度部的邊界附近的圖像遺漏后變白 的問題。另外，"粒狀度"是評價圖像的粗澀不光滑的值，該值越小表示圖像質量越好。
[0007] 【專利文獻1】（日本）特開平04-157486號公報 [0008]【專利文獻2】（日本）特開2003-255627號公報 [0009]【專利文獻3】（日本）特許3356948號
[0010]【專利文獻4】（日本）特開2010-020281號公報
[0011] 【專利文獻5】（日本）特開2012-168225號公報

【發(fā)明內容】

[0012] 本發(fā)明鑒于以上的問題點，目的是提供在抑制周期性濃度變化的同時，還能夠抑 制周邊白點的發(fā)生或粒狀度的惡化的雙成分方式的的顯影裝置，以及包括該顯影裝置的圖 像形成裝置及處理卡盒。
[0013] 為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案1提供一種顯影裝置，其包括將由調色劑 和磁性載體構成的顯影劑載置在表面上后使得表面做環(huán)繞移動，并在與潛像載置體相向而 對的顯影區(qū)域處將顯影劑中的調色劑供給到該潛像載置體的表面的潛像上的顯影劑載置 體，所述顯影劑載置體包括：磁場發(fā)生機構，其設有多個的磁極；顯影套筒，其以包含所述 磁場發(fā)生機構的圓筒形狀，通過所述磁場發(fā)生機構的磁力在圓筒形狀的外周面上載置顯影 劑，并相對于裝置本體通過回轉來做表面移動，并且，所述顯影裝置設有相對于所述顯影套 筒來施加顯影電壓的顯影套筒電壓施加機構，其特征在于，所述顯影套筒電壓施加機構施 加的是包括頻率在2. OkHz以下的交流成分的顯影電壓，并且，對于所述顯影電壓的交流成 分來說，與調色劑的正規(guī)帶電極性為相反極性的成分的占空比在4%以上且20%以下。 [0014] 根據本發(fā)明，能夠獲得在抑制周期性濃度變化的同時，還能夠抑制周邊白點的發(fā) 生或粒狀度的惡化的效果。
【附圖說明】
[0015] 圖1所示是被施加在本發(fā)明所涉及的顯影裝置的顯影套筒上的顯影偏壓的波形 說明圖。
[0016] 圖2所示是本實施方式所涉及復印機的概要構成圖。
[0017] 圖3所示是造像部的概要構成圖。
[0018] 圖4所示是本實施方式所涉及顯影裝置的說明圖。
[0019] 圖5所示是取下顯影罩蓋時的顯影裝置的斜視說明圖。
[0020] 圖6所示是顯影裝置的說明圖，圖6(a)是取下顯影罩蓋時的上面圖，圖6(b)是顯 影裝置的側面圖，圖6(c)是顯影裝置的側方截面圖。
[0021] 圖7所示是顯影裝置內的顯影劑在長邊方向上的移動和顯影劑的堆積狀態(tài)的概 要圖。
[0022] 圖8所示是以往的AC偏壓顯影的顯影偏壓Vb的波形的一個例示說明圖。
[0023] 圖9所示是實驗例1的結果示意圖。
[0024] 圖10所示是實驗例2的結果示意圖。
[0025] 圖11所示是實驗例3的結果示意圖。
[0026] 圖12所示是相對于顯影間距的變動的調色劑附著量的變動的比較圖。
[0027] 圖13所示是顯影間距的值變化時，因顯影夾持的位置而導致的調色劑附著量的 變化圖。
[0028] 圖14所示是峰值間的值變化時，相對于顯影間距的調色劑附著量的關系圖。
[0029] 圖15所示是調色劑附著量相對于DC偏壓顯影及RP顯影的顯影間距的關系圖。 [0030]圖16所示是確認使得正的一側的占空比的值變化時的粒狀度和濃度不均的值的 實驗結果圖。
[0031] 圖17所示是印刷圖像的點圖（dot)面積標準差和調色劑帶電量的關系圖。
[0032] 圖18所不是印刷圖像的點面積標準差和顆粒不均程度的關系圖。
[0033] 圖19所示是對使用青色用顯影裝置來變化AC顯影偏壓的正的一側的占空比時的 濃度不均等級和顆粒不均等級進行評價后的結果圖。
[0034] 圖20所示是對使用黑色用顯影裝置來變化AC顯影偏壓的正的一側的占空比時的 濃度不均等級和顆粒不均等級進行評價后的結果圖。
[0035] 圖21所示是顯影裝置設有的顯影輥的截面說明圖。
[0036] 圖22所示是用于說明因低摩擦膜的膜厚的不均而導致濃度不均產生的推定機理 的顯影區(qū)域附近的模式圖，圖22(a)是膜厚較薄時的說明圖，圖22(b)是膜厚較厚時的說明 圖。
[0037] 圖23所示是DC偏壓顯影時的顯影間距和調色劑附著量的關系圖。
[0038] 圖24所示是在圖23中追加了施加正的一側的占空比較小的AC顯影偏壓后來進 行圖像形成時的顯影間距和調色劑附著量的關系的圖。
[0039] 圖25所示是雙重圖像產生的概念圖。
[0040] 圖26所示是實驗例5的實驗結果圖，圖26 (a)是比較例2,圖26 (b)是實施例2。
[0041] 圖27所示是摩擦系數測定裝置的概要構成圖。
【具體實施方式】
[0042] 以下，對于作為適用本發(fā)明的圖像形成裝置的串列型彩色復印機（以下稱為"復 印機500"）的實施方式進行說明。
[0043] 圖2所示是復印機500的概要構成圖。復印機500在作為圖像形成裝置的本體部 的打印部100的上方設有原稿讀入部4及原稿搬送部3,并在打印部100的下方設有供紙部 7。原稿搬送部3將原稿搬送到原稿讀入部4中，并且原稿讀入部4對搬送來的原稿的圖像 數據進行讀取。供紙部7是對作為記錄介質的轉印紙P進行收容的記錄介質收容部，并包 括了收容有轉印紙P的供紙卡盒26,和將供紙卡盒26內的轉印紙P朝著打印部100送出的 供紙輥27。圖2中的點劃線表示的是復印機500內的轉印紙P的搬送路徑。
[0044] 打印部100的上部是堆積形成有輸出圖像的轉印紙P的排紙盤30。打印部100設 有作為形成各色（黃色、品紅色、青色、黑色）的調色劑像的造像部的四個成像單元6(Y，M， C，K)和中間轉印單元10。各成像單元6 (Y，M，C，K)包括有作為形成有各色調色劑像的圖 像載體的鼓狀的感光體I (Y，M，C，K)，以及對形成在各感光體I (Y，M，C，K)表面上的靜電潛 像進行顯影而作為顯影機構的顯影裝置5 (Y，M，C，K)。
[0045] 如圖2所示地，與中間轉印單元10的中間轉印帶8相向而對地并列設置有對應于 各色（黃色、品紅色、青色、黑色）的成像單元6(Y，M，C，K)。
[0046] 中間轉印單元10包括中間轉印帶8或一次轉印偏壓輥9 (Y，M，C，K)。中間轉印帶 8是形成在各感光體1(Y，M，C，K)的表面上的各色調色劑像被重疊后轉印，并在表面上形成 有彩色調色劑像的中間轉印體。另外，一次轉印偏壓輥9(Y，M，C，K)是將形成在各感光體 I (Y，M，C，Κ)表面上的調色劑像轉印到中間轉印帶8上的一次轉印機構。
[0047] 打印部100設有用于將中間轉印帶8上的彩色調色劑像轉印到轉印紙P上的二次 轉印偏壓輥19。另外，還設有使得通過供紙輥27送出的轉印紙P的搬送一旦停止，并對搬 送到中間轉印帶8和二次轉印偏壓輥19相向而對的二次轉印夾持中的時機進行調整的對 位輥對28。更進一步地，打印部100在二次轉印夾持的上方還設有對轉印紙P上的未定影 調色劑像進行定影的定影裝置20。
[0048] 另外，在打印部100內的排紙盤30的下方且是中間轉印單元10的上方配置有各 色的調色劑容器11 (Y，M，C，Κ)。各色的調色劑容器11 (Y，M，C，Κ)收容有供給到各顯影裝 置5(Y，M，C，K)里的各色（黃色、品紅色、青色、黑色）的調色劑。
[0049] 圖3所示是四個成像單元6(Y，M，C，K)之中的一個的放大說明圖。設置在打印部 100中的四個成像單元6(Y，M，C，K)除了用于造像處理的調色劑的顏色不同以外，構造基本 相同，且動作也基本相同。因此，在以下的說明以及說明中使用的圖中，就在適當地省略了 表示所對應的顏色的"Y，M，C，K"后來說明。
[0050] 如圖3所示地，成像單元6是對感光體1及顯影裝置5 -體地支持的處理卡盒，并 且，該處理卡盒相對于復印機500本體是可以裝卸的。由此，在包括顯影裝置5的復印機 500本體中就容易進行顯影裝置5的更換，從而能夠提高復印機500的維護性能。
[0051] 如圖3所示地，成像單元6在感光體1的周圍設有顯影裝置5、感光體清潔裝置2、 潤滑劑涂覆裝置41以及帶電裝置40(在圖2中作為感光體1的周圍的裝置僅表示了顯影 裝置5)。在本實施方式的成像單元6中，感光體清潔裝置2是通過清潔刮板2a來清潔的構 成，帶電裝置40是通過帶電輥4a來充電的構成。
[0052] 在圖像形成時，是在感光體1上進行造像處理（充電工序、曝光工序、顯影工序、轉 印工序、清潔工序），并在感光體1上形成所需要的調色劑像。在本實施方式中，是將造像部 作為成像單元6使得感光體1、帶電裝置40、顯影裝置5以及感光體清潔裝置2 -體化后， 來作為被設置為可以在復印機500的裝置本體里自由裝卸的處理卡盒的。作為造像部也可 以構成為能夠使得感光體1、帶電裝置40、顯影裝置5以及感光體清潔裝置2分別相對于圖 像形成裝置本體為自由裝卸的。這種構成時，當各自到達壽命時，就交換成新品。
[0053] 以下，對本實施方式的復印機500中的通常的彩色圖像形成時的動作進行說明。
[0054] 首先，在原稿被放置在原稿搬送部3的原稿臺上的狀態(tài)下，按下未圖示的開始按 鍵時，原稿通過原稿搬送部3的搬送輥來從原稿臺被搬送后載置到原稿讀入部4的接觸玻 璃上。然后，在原稿讀入部4中，被載置在接觸玻璃上的原稿的圖像數據被光學地讀取。
[0055] 詳細來說就是，原稿讀入部4對接觸玻璃上的原稿的圖像，一邊照射來自于照明 等的光，一邊進行掃描。然后，將原稿來的反射光借助于反光鏡組以及透鏡，在彩色傳感器 上進行成像。原稿的彩色圖像數據在彩色傳感器中按照RGB(紅、綠、藍）的每一種顏色分 解光來被讀取后，轉換成電的圖像信號。更進一步地，以RGB的顏色分解圖像信號為基礎， 在圖像處理部進行顏色變換處理、顏色補正處理、空間頻率補正處理等的處理后，來獲得黃 色、品紅色、青色、黑色的彩色圖像數據。
[0056] 然后，黃色、品紅色、青色、黑色的各色的圖像數據由未圖示的曝光裝置來接受。然 后，從曝光裝置來的根據各色的圖像數據的激光L分別朝著所對應的感光體I (Y，M，C，K)的 感光體11上被照射。
[0057] 另一方面，四個感光體I (Y，M，C，K)通過未圖示的驅動部在圖2及圖3中的順時 針轉動方向上被回轉驅動。然后，感光體1(Y，M，C，K)的表面在與帶電裝置40的帶電輥4a 相向而對的位置處被均勻充電（充電工序）。由此，就在感光體1(Y，M，C，K)的表面上形成 了帶電電位。之后，帶電了的感光體1(Y，M，C，K)的表面到達從未圖示的曝光裝置發(fā)出的 激光L所照射到的位置。
[0058] 在曝光裝置中，對應于從四個光源來的圖像信號的激光L在對應于各色后被射 出。各激光L根據黃色、品紅色、青色、黑色的每一種顏色成分來通過不同的光路后，被照射 到各感光體I (Y，M，C，Κ)的表面上（曝光工序）。
[0059] 在曝光工序中，以黃色為例來說明就是，對應于黃色成分的激光L被照射到圖2中 的紙面的左側起第一個黃色用感光體IY表面上。這時，黃色成分的激光L通過高速回轉的 多面鏡在黃色用感光體IY的同轉軸方向（主掃描方向）上被掃描。通過激光L進行這樣 的掃描，就在通過帶電裝置40被充電后的黃色用感光體IY的表面上形成了對應于黃色成 分的靜電潛像。
[0060] 同樣地，對應于品紅色成分的激光L被照射到從圖2中的紙面左側起第二個品紅 色用感光體IM的表面上后，形成了對應于品紅色成分的靜電潛像。青色成分的激光L被照 射到從圖2中的紙面左側起第三個青色用感光體IC的表面上后，形成了對應于青色成分的 靜電潛像。黑色成分的激光L被照射到從圖2中的紙面左側起第四個黑色用感光體IK的 表面上后，形成了對應于黑色成分的靜電潛像。
[0061] 之后，形成有各色的靜電潛像的感光體1(Y，M，C，K)表面分別到達與顯影裝置5相 向而對的位置里。然后，在該相向而對的位置處，各色的調色劑從收容了由各色調色劑和載 體構成的顯影劑的顯影裝置5(￥^，(：，1()來供給到感光體1(￥^，(：，1()表面上的潛像上后， 感光體I (Y，M，C，K)上的潛像就得到了顯影（顯影工序）。由此，就在感光體I (Y，M，C，K) 的表面上形成了所需要的調色劑像。
[0062] 之后，通過與顯影裝置5相向而對的位置后的感光體I (Y，M，C，K)表面分別到達 與中間轉印帶8相向而對的位置。在各自的相向而對的位置中，與中間轉印帶8的內周面 抵接地設置有一次轉印偏壓輥9 (Y，M，C，K)。夾著該中間轉印帶8,通過感光體I (Y，M，C， K)和一次轉印偏壓輥9(Y，M，C，K)的相向而對就形成了一次轉印夾持。然后，在該一次轉 印夾持處，形成在各感光體1(Y，M，C，K)上的各色的調色劑像被依次重疊地轉印到中間轉 印帶8上（一次轉印工序）。這時，在感光體1的表面上還殘存有微量的未轉印調色劑。
[0063] 通過一次轉印夾持后的感光體1的表面分別到達與感光體清潔裝置2相向而對的 位置里。然后，在與感光體清潔裝置2相向而對的位置處，殘存在感光體1上的未轉印調色 劑通過清潔刮板2a來刮取后得到回收（感光體清潔工序）。
[0064] 通過與感光體清潔裝置2的對向部后的感光體1的表面到達與未圖示的除電機構 相向而對的位置的除電位置里后，在該位置處來除去殘留在感光體1表面上的電荷。
[0065] 如此一來，在感光體1表面上進行的一系列造像處理接結束了，并準備下一個成 像動作。
[0066] 如上所述的造像處理是在四個成像單元6 (Y，M，C，K)中分別進行的。也就是說， 從被配設在圖2中的四個成像單元6的下方的未圖示的曝光裝置開始，依據圖像數據而來 的激光L是分別朝著各自的成像單元6 (Y，M，C，K)的感光體1上來被照射的。詳細來說就 是，曝光裝置從光源發(fā)射激光L后，使得該激光L通過被回轉驅動的多面鏡來掃描，同時借 助于多個光學元件來照射到感光體1的表面上。之后，經過顯影工序后，將形成在各自的感 光體1的表面上的各色的調色劑像重疊到中間轉印帶8上后進行轉印。如此，就在中間轉 印帶8上形成了彩色圖像。
[0067] 如上所述地，四個一次轉印偏壓輥9 (Y，M，C，K)分別與感光體I (Y，M，C，K) 一起將 中間轉印帶8夾入其間后來形成一次轉印夾持。在一次轉印偏壓輥9 (Y，M，C，K)中施加有 與調色劑的極性為相反極性的轉印偏壓。
[0068] 中間轉印帶8在圖2中的箭頭方向上做表面移動后，依次通過各一次轉印偏壓輥 9(Y，M，C，K)的一次轉印夾持。由此，感光體1(Y，M，C，K)上的各色的調色劑像就在中間轉 印帶8被重疊后進行一次轉印。
[0069] 四個感光體1(Y，M，C，K)上的各色調色劑像被重疊后轉印，并且，載置有彩色調色 劑像的中間轉印帶8在圖2中的反時針方向上做表面移動后，到達與二次轉印偏壓輥19相 向而對的位置里。在該相向而對的位置處，二次