[发明专利]图像形成设备和图像形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像形成设备，具体地说是涉及一种使用调色剂和载体的双成分显影剂来形成图像的装置。另外，本发明还涉及图像形成方法。

背景技术

电子照相的图像形成方法已为公众所知，其典型地包括以下步骤。

(1)静电潜像形成于图像载置部件上(潜像形成步骤)；

(2)静电潜像由包括调色剂的显影剂显影后，在图像载置部件上形成调色剂图像(显影步骤)；

(3)调色剂图像通过中间转印媒体被随意地转印到接受材料上(转印步骤)；

(4)接受材料上的调色剂图像通过加热和加压被定影(定影过程)。

一般地，显影过程使用的是双成分显影方法或单成分显影方法。双成分显影方法使用包括调色剂和载体的双成分显影剂。具体地，形成于图像载置部件上的静电潜像为双成分显影剂的磁刷所摩擦，该显影剂包括调色剂和磁性载体，并形成于显影剂载置部件上，其用于在图像载置部件上形成调色剂图像。磁刷由设置在显影剂载置部件中的磁体(即磁极)构成。由于这种双成分显影方法能够容易地生成彩色图像，所以一般用于电子照相图像形成设备。

当调色剂浓度(即调色剂对载体的重量比T/C)在双成分显影剂中太高时，会发生图像背景部分被调色剂颗粒弄脏的背景显影问题，以及局部图像分辨率降低的问题。相反地，当调色剂浓度太低时，会发生所生成的调色剂图像的图像密度低的低密度问题，以及不仅是调色剂颗粒，还有载体颗粒粘附到形成于图像载置部件上的静电潜像上的粘附问题。因此有必要将双成分显影剂中的调色剂浓度控制在适当的调色剂浓度范围内。

为了控制调色剂浓度，一般使用的是检测显影剂中的调色剂浓度，以及根据调色剂浓度进行调色剂补充操作等的调色剂浓度控制方法。

对于图像形成设备来说，生成具有稳定图像密度的图像至关重要。由图像形成设备所生成的图像的图像密度，主要依据于图像形成设备中显影装置的显影能力。具体地，显影装置的显影能力被定义为调色剂重量，其粘附至由显影装置赋予了规定电位的静电潜像。显影能力依据于所用显影剂中调色剂的浓度；显影条件，其如静电潜像电位和被印加至显影剂载置部件的显影偏压之差的显影电位；以及所用调色剂的带电量。众所周知，表示显影装置的显影能力的是倾斜度(显影伽玛特性γ)，其为显影电位和粘附至静电潜像的调色剂颗粒重量之间关系式的倾角。

如此，由图像形成设备所生成的图像的图像密度就依据于显影装置之显影能力。所以，图像密度的控制不能只通过控制用于显影剂中的调色剂的浓度来进行。具体地，像显影电位那样的显影条件相对来说容易被控制，而用于显影的调色剂的带电量则不容易控制。因此，仅通过控制显影条件和调色剂浓度是难以控制显影能力(即图像密度)的。

举例来说，当生成低图像面积率的图像时，只有少量的调色剂颗粒被消耗用于形成图像。因此，少量的新的调色剂颗粒被补充至显影装置。换而言之，显影装置中几乎所有的调色剂颗粒都留在里面，长时间处于被搅拌的状态。因此，几乎所有的调色剂颗粒都被充分地带电并且达到希望的带电量。在这种情况下，显影装置的显影能力相对较低。相反地，当所生成的图像为高图像面积率时，大量的调色剂颗粒被用来形成图像，由此，在当前的显影装置中就有大量新的调色剂颗粒，其拥有的带电量就要低于希望的带电量。在这种情况下，显影装置的显影能力相对来说较高。

近年来，存在着对图像形成设备和显影装置小型化的要求。因此，储存在这种小型显影装置中的调色剂颗粒数量也少，在生成具有高图像面积率的图像后，显影装置中的调色剂颗粒带电不充分，在这种情况下，显影装置具有较高的显影能力。

然而，显影装置中，也可能有生成低图像面积率的图像的显影能力、高于生成高图像面积率的图像的显影能力的。例如，当使用粘附有外部添加剂的调色剂颗粒，而且显影装置中的调色剂被长时间搅拌受压时，会发生外部添加剂被掩埋入调色剂颗粒，或从调色剂上脱离的问题。在这种情况下，调色剂的流动性和带电能力降低，由此，长时间留在显影装置中的调色剂颗粒的带电量降低。因此，在生成低图像面积率的图像后，大量的带电量低的调色剂颗粒留在了当前的显影装置里，显影装置具有了高显影能力。相反地，在生成了高图像面积率的图像后，因为含有大量新的、有良好流动性和带电能力的调色剂颗粒，显影装置就具有低显影能力。在这种情况下，新调色剂颗粒容易被带电并达到所希望的带电量。因此，显影装置具有相对低的显影能力。