具有调色剂供给辊的成像设备转让专利
申请号 : CN200710110397.X
文献号 : CN100582962C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : 佐野哲夫 , 中出洋平 , 出水一郎 , 青木义和 , 奥野裕介 , 冈田拓也
申请人 : 柯尼卡美能达商用科技株式会社
摘要 :
一种显影装置，其具有显影剂承载部件、适于容纳显影剂的壳体、以及适于将壳体内的显影剂供给显影剂承载部件的供给辊。供给辊具有树脂或橡胶制成的外圆周泡沫层。泡沫层的透气性为150-200ml/cm2/s、硬度为50-200N、以及平均小室密度为每25mm宽度上20-40个小室。
权利要求 :
1.一种显影剂供给辊，包括：
由树脂或橡胶制成的外圆周泡沫层，其透气性为 120-200ml/cm2/s、硬度为50-200N、以及平均小室密度为每25mm宽 度上20-40个小室。
2.如权利要求1所述的显影剂供给辊，其特征在于，所述泡沫层 由聚氨酯泡沫制成。
3.如权利要求1所述的显影剂供给辊，其特征在于，所述泡沫层 包括大量的小的相邻小室，每个小室的平均有效直径为300-1200μm。
4.如权利要求1所述的显影剂供给辊，其特征在于，所述泡沫层 的透气性为140-180ml/cm2/s。
5.如权利要求1所述的显影剂供给辊，其特征在于，所述硬度为 50-100N。
6.一种显影装置，包括：
显影剂承载部件；
壳体，其适于容纳显影剂；以及
供给辊，其适于为显影剂承载部件供给壳体内的显影剂，该供给 辊具有由树脂或橡胶制成的外圆周泡沫层，其透气性为 120-200ml/cm2/s、硬度为50-200N、以及平均小室密度为每25mm宽 度上20-40个小室。
7.如权利要求6所述的显影装置，其特征在于，所述泡沫层由聚 氨酯泡沫制成。
8.如权利要求6所述的显影装置，其特征在于，所述泡沫层包括 大量的小的相邻小室，每个小室的平均有效直径为300-1200μm。
9.如权利要求6所述的显影装置，其特征在于，所述泡沫层的透 气性为140-180ml/cm2/s。
10.如权利要求6所述的显影装置，其特征在于，所述硬度为 50-100N。
11.一种成像设备，包括：
静电潜像承载部件，其上能够承载静电潜像；以及显影装置，其具有用于将静电潜像可视化为可视图像的显影剂， 该显影装置包括：显影剂承载部件；
壳体，其适于容纳显影剂；以及
供给辊，其适于为显影剂承载部件供给壳体内的显影剂，该 供给辊具有由树脂或橡胶制成的外圆周泡沫层，其透气性为 120-200ml/cm2/s、硬度为50-200N、以及平均小室密度为每25mm宽 度上20-40个小室。
12.如权利要求11所述的成像设备，还包括：放电部件，其设置成与显影剂承载部件接触，并能够将显影剂承 载部件上的显影剂放电；以及放电偏压源，其能够施加放电偏压，该放电偏压的极性与显影剂 所带电荷的极性不同。
13.如权利要求12所述的成像设备，还包括：温度传感器，其能够检测成像设备内部的环境温度；
湿度传感器，其能够检测成像设备内部的湿度；以及控制器，其能够基于温度传感器所检测的温度和湿度传感器所检 测的湿度来控制放电偏压。
14.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述泡沫层由 聚氨酯泡沫制成。
15.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述泡沫层包 括大量的小的相邻小室，每个小室的平均有效直径为300-1200μm。
16.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述泡沫层的 透气性为140-180ml/cm2/s。
17.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，所述硬度为 50-100N。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种成像设备，如复印机、打印机、传真机以及具有 这些机器功能的多功能机。本发明也涉及一种显影装置，用于将成像 设备的静电潜像承载部件上的静电潜像显影。本发明还涉及一种用来 将显影剂如调色剂颗粒供给到成像设备的显影剂承载部件的显影剂供 给辊。
背景技术
电子照相成像设备包括显影装置，该显影装置具有显影剂承载部 件和调色剂供给辊，其中，显影剂承载部件将显影剂如调色剂颗粒带 到静电潜像承载部件上以用于显影，该调色剂供给辊设置成与显影剂 承载部件接触，并在与其接触的显影剂承载部件的接触区域将调色剂 颗粒供给到显影剂承载部件上以及收集调色剂颗粒。
美国专利申请2001/0036376A1披露了这种调色剂供给辊，其包括 芯杆和围绕芯杆圆周设置的泡沫层。该圆周层由泡沫树脂制成，如聚 氨酯泡沫或者泡沫橡胶，因材料特性会带来一些缺点。例如，透气性 较低的泡沫层不能释放容纳在其中的调色剂颗粒。未释放的容纳的调 色剂颗粒倾向于导致在泡沫层中聚集，从而丧失其弹性并因此增加与 显影剂承载部件及承载在其上的调色剂颗粒的摩擦接触。这造成了调 色剂颗粒不必要地附着到最终的图像上。另一方面，具有较高透气性 的泡沫层的从显影剂承载部件上刮去调色剂颗粒的刮去能力较差。较 低的刮去能力导致了显影剂承载部件上的调色剂颗粒不可能被其它调 色剂颗粒替换。这就使得显影剂承载部件上的调色剂颗粒恶化。而且， 这就造成调色剂颗粒被强压在显影剂承载部件的表面上，从而在显影 剂承载部件上形成不想要的调色剂膜，即所谓的“成膜化”。
硬度较低的泡沫层不能将调色剂颗粒有力地压到显影剂承载部件 上，从而使得给显影剂承载部件上提供较少量的调色剂，并因此造成 图像密度不足。另外，泡沫层的较低硬度使得显影剂承载部件的刮去 不充分，这就产生不想要的成膜化。
硬度较高的泡沫层趋于有力地压在显影剂承载部件上，这就会损 害调色剂颗粒，如破裂，而且还将外部添加剂压入调色剂颗粒的表面， 也就是说，添加剂不想要的植入到调色剂颗粒中。
平均小室密度较低的泡沫层与显影剂承载部件的接触较少，这就 使得调色剂的刮去能力低，并由此造成调色剂颗粒恶化以及显影剂承 载部件上的不想要的成膜化。
平均小室密度较高的泡沫层与显影剂承载部件接触更多，这样趋 于损害调色剂颗粒。
如上所述，供给辊的泡沫层需要适当的透气性、硬度和平均小室 密度。因此，本发明是要给调色剂供给辊提供适当的特性，由此防止 产生成膜化，并且容许成像设备形成没有不必要调色剂的高质量图像。
美国专利申请2001/0036376A1披露了这种调色剂供给辊，其包括 芯杆和围绕芯杆圆周设置的泡沫层。该圆周层由泡沫树脂制成，如聚 氨酯泡沫或者泡沫橡胶，因材料特性会带来一些缺点。例如，透气性 较低的泡沫层不能释放容纳在其中的调色剂颗粒。未释放的容纳的调 色剂颗粒倾向于导致在泡沫层中聚集，从而丧失其弹性并因此增加与 显影剂承载部件及承载在其上的调色剂颗粒的摩擦接触。这造成了调 色剂颗粒不必要地附着到最终的图像上。另一方面，具有较高透气性 的泡沫层的从显影剂承载部件上刮去调色剂颗粒的刮去能力较差。较 低的刮去能力导致了显影剂承载部件上的调色剂颗粒不可能被其它调 色剂颗粒替换。这就使得显影剂承载部件上的调色剂颗粒恶化。而且， 这就造成调色剂颗粒被强压在显影剂承载部件的表面上，从而在显影 剂承载部件上形成不想要的调色剂膜，即所谓的“成膜化”。
硬度较低的泡沫层不能将调色剂颗粒有力地压到显影剂承载部件 上，从而使得给显影剂承载部件上提供较少量的调色剂，并因此造成 图像密度不足。另外，泡沫层的较低硬度使得显影剂承载部件的刮去 不充分，这就产生不想要的成膜化。
硬度较高的泡沫层趋于有力地压在显影剂承载部件上，这就会损 害调色剂颗粒，如破裂，而且还将外部添加剂压入调色剂颗粒的表面， 也就是说，添加剂不想要的植入到调色剂颗粒中。
平均小室密度较低的泡沫层与显影剂承载部件的接触较少，这就 使得调色剂的刮去能力低，并由此造成调色剂颗粒恶化以及显影剂承 载部件上的不想要的成膜化。
平均小室密度较高的泡沫层与显影剂承载部件接触更多，这样趋 于损害调色剂颗粒。
如上所述，供给辊的泡沫层需要适当的透气性、硬度和平均小室 密度。因此，本发明是要给调色剂供给辊提供适当的特性，由此防止 产生成膜化，并且容许成像设备形成没有不必要调色剂的高质量图像。
发明内容
依照本发明，显影装置具有显影剂承载部件、适于容纳显影剂的 壳体、以及适于为显影剂承载部件供给壳体内的显影剂的供给辊。供 给辊具有树脂或橡胶制成的外圆周泡沫层。泡沫层的透气性为 120-200ml/cm2/s、硬度为50-200N、以及平均小室密度为每25mm宽 度有20-40个小室。
附图说明
将从详细的说明和附图来更加全面地理解本发明，其中：
图1是依照本发明的成像设备的总体结构的示意性立面图；
图2是图1所示的成像设备的显影装置的截面图；
图3是表示泡沫层的小室结构的放大局部图；
图4是在没有施加放电偏压的情况下，放电偏压VR曲线的图表；
图5是在显影电压VD采取最小电压VD(L)时，放电偏压VR曲线的 图表；
图6是在显影电压VD采取最大电压值VD(H)时，放电偏压VR曲线 的图表；
图7是在显影电压VD交替采取最小电压VD(L)和最大电压VD(H) 时，放电电压VR曲线的图表；
图8是控制放电偏压值的过程的流程图；
图9是示出测试1的测试结果的表；以及
图10A和10B是示出测试2的测试结果的表。
图1是依照本发明的成像设备的总体结构的示意性立面图；
图2是图1所示的成像设备的显影装置的截面图；
图3是表示泡沫层的小室结构的放大局部图；
图4是在没有施加放电偏压的情况下，放电偏压VR曲线的图表；
图5是在显影电压VD采取最小电压VD(L)时，放电偏压VR曲线的 图表；
图6是在显影电压VD采取最大电压值VD(H)时，放电偏压VR曲线 的图表；
图7是在显影电压VD交替采取最小电压VD(L)和最大电压VD(H) 时，放电电压VR曲线的图表；
图8是控制放电偏压值的过程的流程图；
图9是示出测试1的测试结果的表；以及
图10A和10B是示出测试2的测试结果的表。
具体实施方式
现在将参考附图详细叙述本发明的实施例。尽管诸如“在...上”、 “在...下”、“右”、“左”之类的指示特定方向和/或位置的术语以及包括 这种术语的短语在下述的说明书中是必要的，但是，这是为了使得读 者更好的理解本发明，且这些术语和短语不应该用来限制本发明的技 术范围。
图1示意性地示出依照本发明实施例的成像设备2的总体结构。 为清楚起见，成像设备的壳体未在图1中示出。
成像设备2是电子照相成像设备，其可以是复印机、打印机、传 真机以及具有这些机器功能的组合的多功能外围设备。尽管到目前为 止已经提出了各种型式的电子照相成像设备，示出的成像设备是具有 单个显影装置的单色成像设备。本发明不限于该实施例，而是可应用 于不同的成像设备，包括诸如所谓的级联式或四循环式全色成像设备 的全色成像设备。
成像设备2包括静电潜像承载部件。在该实施例中，图像承载部 件是由鼓形式的圆柱形感光部件4制成。在该感光部件周围沿着感光 部件的旋转方向(即，图1中的顺时针方向)依次设置着充电装置6、 曝光装置8、显影装置10、转印装置或转印辊12和清洁部件14。转 印辊12被安装成与感光部件4接触，从而在其间限定了接触区域或辊 隙区域。
依照该实施例，清洁部件14由细长板形式的刮刀制成，并且安装 成使其纵向边缘与感光部件4的外圆周表面接触。然而，清洁部件14 不限于这种刮刀，并且可以使用可旋转的或者固定的刷子和辊来代替。
输送路径26经由限定在成对的给纸辊16之间的辊隙区域20、转 印区域22和成对的定影辊18之间的辊隙区域24而从未示出的纸张进 给器延伸到未示出的纸张接收器。
成像设备2包括作为温度检测装置的温度传感器60和作为湿度检 测装置的湿度传感器62，其中，该温度传感器60检测成像设备2内 部的环境温度，该湿度传感器62检测成像设备2内部的湿度。
成像设备2还包括控制器64，其根据温度传感器60所检测的温 度以及湿度传感器62所检测的湿度来控制将在以后叙述的放电电压 或偏压VRB。以后将叙述由控制器64控制放电偏压VRB的控制细节。
现在将简要叙述典型的成像操作。充电装置6给以预定的圆周速 度旋转的感光部件4的外圆周表面充电。曝光装置8将与图像数据相 应的光投射到感光部件4的充电的外圆周表面上，从而在其上形成静 电潜像。然后用从显影装置10供给的显影剂的调色剂颗粒使静电潜像 可视化。通过旋转感光部件4，将所得到的形成在感光部件4上的调 色剂图像输送到转印区域22。
与这种调色剂图像的形成同步，将记录介质如纸张从纸张进给器 输送到输送路径26中，然后通过辊16的旋转而运送到转印区域22。 在转印区域22，将感光部件4上的调色剂图像转印到纸张上。将承载 了这种转印的调色剂图像的纸张向着输送路径26的下游侧输送，并且 在通过定影辊18将纸张上的调色剂图像定影之后，将其排放到纸张接 收器。
一旦到达感光部件4和清洁部件14之间的接触区域，没有转印到 纸张上而残留在感光部件4上的调色剂颗粒就由清洁部件14刮去，并 因而从感光部件4的外圆周表面被去除。
现将详细叙述显影装置10的结构。如图2所示，显影装置10包 括用作显影剂承载部件的显影辊36、调色剂供给辊38和容纳该显影 辊36和调色剂供给辊38的壳体32。
例如，调色剂是所谓的单组分带负电调色剂。可以将含有钛酸锶 等的外部添加剂添加到调色剂中。每个调色剂颗粒的直径为约6-7μm， 但是不限于此。作为代替，本发明也可使用带正电的调色剂。
显影辊36和调色剂供给辊38相互接触地设置，以便绕各自的平 行轴旋转。显影辊36和调色剂供给辊38被驱动式地连接到未示出的 驱动源，并通过驱动源的驱动，沿着图2所示的逆时针方向旋转。调 色剂供给辊38的具体结构将在以后叙述。
显影装置10还包括两个输送部件40和42，优选是螺旋形式，用 于循环并混合壳体32内部的调色剂颗粒。
壳体32具有用来接收显影辊36的开口34，该显影辊36将调色 剂颗粒供给到感光部件4上。
设置于壳体32的开口34附近的放电部件50包括与显影辊36圆 周接触的导电部件52和把导电部件52压靠在显影辊36圆周上的施压 部件54。
导电部件52优选是薄板形式，其一端固定到开口34的上边缘上。 导电部件52的其余部分置于显影辊36的外圆周表面上。导电部件52 从能够充电成与调色剂颗粒极性相同的导电材料中选择，例如聚四氟 乙烯。
施压部件54由壳体32支撑，使其与显影辊36配合，从而将导电 部件52保持在其间。优选地，施压部件54例如由泡沫树脂、泡沫橡 胶或毡制成。在这个实施例中，施压部件54由聚氨酯泡沫制成。
偏压装置或电源56连接到显影辊36，以便向显影辊36施加显影 偏压。另一偏压装置或电源58连接到导电部件52，以便向导电部件 52施加放电偏压VR，该放电偏压VR的极性与显影电压VD的极性不 同。将在以后叙述偏压VD和VR。
在这样构造的显影装置10的操作中，壳体32内的特别是供给辊 38周围的调色剂颗粒沿着图2中的逆时针方向循环，并通过供给辊38 的旋转而在供给收集区域66被供应到显影辊36上，在该供给收集区 域66，显影辊36和供给辊38彼此相对。通过与显影辊36和供给辊 38的摩擦接触，供给到显影辊36的调色剂颗粒带电，但是没有完全 带电。
显影辊36上的调色剂颗粒然后通过该显影辊36的旋转而被输送 到限制区域，在该限制区域，限制部件44与显影辊36的圆周表面接 触。在该限制区域，调色剂层被限制为预定的厚度，并且通过与该限 制部件的摩擦接触，调色剂颗粒完全带电。完全带电的调色剂颗粒通 过显影辊36的旋转而被输送到显影区域68，在该显影区域68，显影 辊36与感光部件4相面对。在这个区域68，调色剂颗粒附着到静电 潜像上，特别是附着到其成像区域，从而在感光部件4上形成可视的 调色剂图像。
经过显影区域68后残留在显影辊36上而没有转移到感光部件上 的调色剂颗粒通过与导电部件52接触而放电，这样，它们可容易地从 显影辊上被除去。然后，放电的调色剂颗粒被输送到供给收集区域， 在该供给收集区域，这些调色剂颗粒由供给辊38从显影辊上收集。
现将详细叙述供给辊38的结构。供给辊38由圆柱形芯杆46和设 置于芯杆46外圆周上的泡沫层48形成。
优选地，芯杆46例如由铁、不锈钢、铝或树脂制成。而且，优选 地，芯杆46的表面被镀层，以防止其生锈。
优选地，泡沫层48由泡沫树脂或泡沫橡胶制成。其中，因聚氨酯 泡沫的耐久性极好，最优选使用聚氨酯泡沫。包括诸如环氧树脂、丙 烯酸树脂之类的热固性树脂以及诸如聚乙烯、聚苯乙烯之类的泡沫热 塑性树脂在内的其他材料也可用于泡沫层48。
如图3所示，泡沫层48包括大量的高密度的极小的相邻小室。优 选地，小室的平均有效直径为大约300-1200μm。分隔壁72或者支柱 74可存在于相邻小室之间。通常，相邻小室通过限定在分隔壁72中 的一个或多个开口、支柱74之间的开口或者分隔壁72和相连的支柱 74之间的开口相互连通。
优选地，根据JIS-L1096A的测试方法来测量，泡沫层48的透气 性为120ml/cm2/s至200ml/cm2/s的范围内，更优选为140ml/cm2/s至 180ml/cm2/s。透气性等于或大于120ml/cm2/s的泡沫层可防止调色剂 颗粒不必要地保持在泡沫层内。而且，透气性等于或大于200ml/cm2/s 的泡沫层可防止显影辊36上的调色剂颗粒的刮去能力降低，否则这将 造成不想要的调色剂颗粒恶化以及显影辊36上的成膜化。
泡沫层48的透气性可由各种方式控制，例如，通过将可燃气体引 入膨胀的泡沫体中，以使泡沫体小室周围的分隔壁燃烧，从而形成小 室连通开口。
优选地，泡沫层48的硬度(其可根据JIS-K6400进行测量)为 50N至200N的范围内，更优选为50N至100N。50N或更高的硬度容 许泡沫层48充分地压靠在显影辊36上，这样使得泡沫层的刮去能力 提高。200N或更低的硬度抑制了泡沫层48被过度挤压，这样就防止 了调色剂颗粒的恶化，诸如调色剂颗粒的破裂或者外部添加剂植入其 内。
泡沫层48的硬度可通过各种方式控制，如通过选择泡沫层的材 料，或者通过调节要添加到泡沫层中的发泡剂的量。
优选地，由每25mm宽度上的小室的平均数目来定义的泡沫层48 的平均小室密度为30至40。
每25mm宽度上为30个或者更多小室的平均小室密度容许泡沫 层48与显影辊36形成充分量的接触，这就确保泡沫层的必要刮去能 力。每25mm宽度上为40个或更少小室的平均小室密度抑制了泡沫 层与显影辊间的不必要接触，这就防止了调色剂颗粒的恶化，诸如调 色剂颗粒的破裂或者外部添加剂植入其内。
可通过各种方式来控制平均小室密度，如通过调节要添加到泡沫 层中的发泡剂的量来进行控制。
如果必要，泡沫层48可包含导电物质，例如电子导电物质(例如， 导电石墨、氧化锡和氧化锌)、离子导电物质(例如，高氯酸钠、高 氯酸锂以及各种型式的季铵盐)。可以这样来为泡沫层48提供导电性： 将泡沫层浸入包含导电物质的液体中，或者在膨胀之前将导电材料与 泡沫层的原材料混合。
例如，依照用于使泡沫层具备导电性的浸没方法，导电物质或者 电子导电填充物(例如，诸如碳黑和石墨的碳粉，镍、铜、银等的金 属粉末，或者导电金属氧化物)与胶乳混合，或者与聚氨酯树脂、硅 树脂等的液态树脂混合，其中，所述胶乳是通过将诸如聚氨酯树脂、 丙烯酸树脂、NBR、CR和聚酯树脂之类的固态树脂稳定地分散到水 中来获得的。聚氨酯等的泡沫体用这样制备的液体原材料来浸渍，之 后被干燥或交联，以获得包括电子导电物质的泡沫部件。
接下来，将详细叙述放电偏压VRB的控制。放电偏压VRB是施加 于导电部件52上的电压，以用于使经过显影辊36和放电部件50的导 电部件52之间的接触区域的显影辊36部分上的调色剂颗粒放电。
放电偏压VRB是从电源58施加于导电部件52上的放电偏压VR 和从电源56施加于显影辊36上的显影电压VD之间的电压差VR-VD。 该放电偏压具有与调色剂颗粒极性不同的特定极性。例如，在调色剂 颗粒带电为负极性时，放电偏压VRB为正极性。这就导致调色剂颗粒 通过与导电部件52接触而至少失去一部分电荷，并由此易于从显影辊 36去除该调色剂颗粒。
在这个实施例中，如图4和5所示，显影电压VD是例如为-320V 的DC电压VDC和例如在+700V和-700V之间交替变化的AC电压VAC 的叠加。在这种情况下，显影电压VD在-1020V(最小电压VD(L))和 +380V(最大电压VD(H))之间变化。在该图中，最小电压VD(L)和最大 电压VD(R)的周期分别用T1和T2表示。例如，将由下述等式所提供的 占空比设定为50％。
占空比＝100·T1/(T1+T2)
依照一种成像方法，其中静电潜像的图像部分是通过相关的图像 光照射来形成的，静电潜像的图像部分的电压V1低于静电潜像的非图 像部分的电压V0。例如，将图像部分的电压V1设定为-20V，将非图 像部分的电压V0设定为-450V。
在显影电压VD具有最小电压值VD(L)时，在供给辊36和感光部件 4之间形成供给电场。在显影电压VD具有最大电压值VD(H)时，在供 给辊36和感光部件4之间形成收集电场。尽管供给电场和收集电场可 形成在静电潜像的图像部分和非图像部分，但显影辊36上的调色剂颗 粒只转印到静电潜像的图像部分上，这是由于供给电场比静电潜像的 图像部分中的收集电场强，且收集电场比非图像部分的供给电场强。
根据成像设备2所安装环境的温度和湿度来控制放电偏压VRB。
例如，在高温和高湿环境下(以后称作“HH环境”)，将放电电 压VR设定成与显影电压VD相同，因此，没有放电偏压VRB施加于导 电部件52，如图4所示，这是因为调色剂具有相对大量的湿气以及相 对少量的电，这就确保在不需施加放电偏压VRB的情况下就具有充分 的刮去能力。
在中性温度和中性湿度环境下(以后称作“NN环境”)，将放电 偏压VRB施加于导电部件52，如图5所示。在这种情况下，只有在显 影电压VD采取最小电压VD(L)时，放电偏压VRB才与显影电压VD的改 变同步施加。例如，将NN环境下的放电偏压VRB设定为50V，因此， 在一定程度上增加了调色剂刮去能力。
在低温和低湿环境下(以后称作“LL环境”)，只有在显影电压 VD为最小电压值VD(L)时，才将放电偏压VRB与显影偏压VD的改变同 步施加。例如，将LL环境下的放电偏压VRB设定为100V，以确保提 高刮去能力。
尽管放电偏压VRB不限于在NN环境和LL环境下所述的那些， 但放电偏压的有效值优选设定为5V或更大，但是小于300V。
而且，尽管图5示出放电偏压VRB只有在显影电压VD采取最小 电压VD(L)时才施加，但也可在显影电压VD采取最大电压VD(H)时施加， 如图6所示。
此外，尽管放电偏压VRB在显影电压VD采取最小电压VD(L)或最 大电压VD(H)时施加，如图5和6所示，但是，放电偏压VRB可以不仅 在显影电压VD采取最小电压VD(L)时而且在显影电压VD采取最大电压 VD(H)时施加，如图7所示。
参考图8，将叙述在不同的温度/湿度环境下对放电偏压VRB的控 制。
该图示出了流程图，其定期或者立即在成像操作之前或之后执行。 该过程从步骤100开始，其中，温度传感器60检测成像设备2内部的 环境温度。
在步骤110，湿度传感器62检测成像设备2内部的湿度。步骤110 的过程可在步骤100的过程之前执行。
在步骤120，基于代表分别在步骤100和步骤110所检测的温度 和湿度的信息，控制器64确定与HH、NN或者LL环境相应的放电 偏压VRB。
在标准130，控制器64根据在步骤120所确定的温度和湿度环境 来控制放电偏压VR。在这一过程中，显影偏压VD维持恒定，并控制 放电电压VR以依照温度和湿度环境来提供VRB。
示例
制备由具有不同特性的材料制成的16个样品，并对其进行测试， 以评价其能力，其中，所述16个样品是依照本发明的样品1-4(下文 将其称作“本发明示例”)以及样品1-12(下文将其称作“比较示例”)。 16个样品中的每个都包括聚氨酯泡沫材料为基材。测量各个样品的透 气性、硬度和平均小室密度。在图9中示出测量结果。
在125Pa的压差下，使用Frazier透气性测试仪依照JIS-L1096A 来测量透气性。
依照JIS-K6400来测量硬度。在这种测量中，制备大小各为 50×390×390mm的样品，并将其置于应力应变测量系统中的固定基座 上。用4.9N的初始载荷压缩样品。将直径为200mm的圆板置于被初 步压缩的样品上。然后将样品进一步压缩了其原始厚度的75％。去除 压缩力。再次将样品压缩了其原始厚度的25％，其中，从第二次压缩 完成起的20秒之后测量压缩力。
通过使用放大镜来计出25mm宽度内存在的小室数目来测量平均 小室密度。在三个场中进行计数，获得小室平均密度。
根据调色剂颗粒的破裂、添加剂向调色剂颗粒中的植入、刮去能 力和调色剂颗粒的掉落来评价各个样品的特征。
为此，准备了使用各个样品作为泡沫层的调色剂供给辊。现将叙 述制造具有泡沫层的调色剂供给辊的方法。具体地，将样品裁切成大 小均为40×40×300mm的矩形。各个样品都形成直径为6mm的孔，以 插入金属杆。通过辊涂机将热熔粘结剂涂布到各个金属杆的外周表面 上。这样制得的金属杆的外径为8mm，并插入样品的孔中。然后，金 属杆由电磁感应加热器加热，从而熔融粘结剂，以使得金属杆和包围 的泡沫层之间更好地粘结。随后，冷却金属杆。最终，将各个泡沫样 品裁切成具有14.8mm的外径。
特别地，对于本发明示例2的样品，在样品和芯杆的粘结之前， 通过把样品浸入分散有导电碳的树脂液体中来将导电碳加入聚氨酯泡 沫中，用两个辊压缩，然后干燥。
按照以下来对使用的调色剂颗粒的破裂和植入或粘附能力进行评 价。为显影装置准备用于Magicolor 7300的调色剂盒(由Konica Minolta Business Technologies，Inc.制造)。而且，只是为了这种评价 而装配用于驱动显影装置的外部驱动机器。调节该外部驱动机器，以 便分别驱使显影辊和供给辊以140rpm和155rpm的旋转速度来旋转。 没有电压施加在显影辊和供给辊之间，因此，它们的电势相同。将各 个样品辊装配到显影装置中。显影装置装有用于Magicolor7300的50 克品红调色剂。连续驱动显影装置4个小时的时间。然后，将显影装 置拆解，并除去调色剂颗粒。
通过扫描电子显微镜(SEM)来观察去除的调色剂的破裂和植入。 关于调色剂破裂，观察了500个调色剂颗粒，并计数破裂的调色剂数 目。结果在图9中示出，具体是在“调色剂破裂”列，其中，标记“A” 和“B ”分别表示破裂的调色剂颗粒数目等于或小于两个以及等于或大 于三个。关于植入，计数调色剂颗粒上承载的添加剂的数目。结果在 图9中示出，具体是在“植入”列，其中，标记“A”和“B”分别表示外部 添加剂颗粒的数目大于和小于植入添加剂原始数目的一半。
评价调色剂粘结。在这种评价中，测量切成20×20×20mm大小的 矩形的样品的重量W1。将这种样品与120克调色剂在500ml容量的 塑料瓶中混合30分钟。从瓶中取出样品，并测量其重量W2。然后， 将样品置于500ml容量的另一个塑料瓶中，并摇动15分钟。将样品 从塑料瓶取出，测量其重量W3。
随后，通过下述等式来计算剩余比率：
剩余比率(％)＝100·(W3-W1)/(W2-W1)
结果在图9中示出，具体是在“粘结”列，其中，标记“A”、“B” 和“C”分别表示计算的剩余比率等于或小于35％、大于35％但等于或 小于40％、以及大于40％。
按照以下来评价刮去能力。为显影装置准备用于Magicolor 7300 的调色剂盒(其由Konica Minolta Business Technologies Inc.制造)。 而且，用于驱动显影装置的外部驱动机器只是为这种评价而装配。调 节外部驱动机器，以便驱使显影辊和供给辊分别以140rpm和155rpm 的旋转速度进行旋转。没有电压施加在显影辊和供给辊之间，因此它 们的电势相同。将各个样品辊装配到显影装置中。使用压缩空气来去 除显影辊上的残余调色剂颗粒，然后用布将其完全擦去。显影装置装 有用于Magicolor 7300的50克品红调色剂。
开启显影装置，然后马上将其切断，以使显影辊和供给辊转一圈。 对通过旋转而保持在显影辊上的调色剂颗粒进行取样。以下，该取样 的调色剂称作“调色剂样品A”。接下来，驱动显影装置30秒钟时间， 然后对显影辊上的调色剂颗粒进行取样。以下，该取样的调色剂称作 “调色剂样品B”。
对于样品A和B，使用FPIA-2100(由Sysmex Corporation制造) 来测量体积粒度分布。粒度分布用作指示值，其表示多大直径的颗粒 所含的比率有多大(即，相对颗粒重量与总重量之比，用百分数表示)。
调色剂样品A和B的粒度分布分别用累积分布代替，该累积分布 表示具有特定颗粒直径或者更大直径的颗粒的百分比。
设置十个颗粒直径级，并且从最小的一级开始，从第一级至第十 级进行编号。参考第一颗粒直径级，将代表第一旋转的粒度分布值定 义为X1，将三十秒之后的粒度分布值定义为Y1，而参考第n颗粒直 径级，代表第一旋转的粒度分布值定义为Xn，将三十秒之后的粒度分 布值定义为Yn。关于这样定义的点Pn(Xn，Yn)，也就是说，P1至 P10，通过用于标准SN比率计算的已知公式来计算标准SN比率。
标准SN比率将信号(S：信号)和误差(N：噪声)之间的比率 用数值表示，并且，标准SN比率值越大，误差越小。换句话说，在 如上所述计算的标准SN比率的值增加时，第一转粒度分布和三十秒 之后的粒度分布的变化变得更小。
在供给辊的刮去能力差的情况下，显影辊上的调色剂置换不太可 能频繁地发生，这就导致小直径的调色剂颗粒特别趋于保持粘附并留 在显影辊上。这就增加了调色剂中的小直径颗粒的比例。结果，调色 剂样品A和B的粒度分布大大地改变，且SN比率的值降低。反之， 在供给辊的刮去能力提高的情况下，样品A和B的粒度分布轻微改变， 且SN比率值增加。
鉴于这一点，根据标准SN比率值来评价刮去能力。结果在图9 中的“刮去能力”栏示出，其中，标记“A”、“B”、“C”分别表示SN比 率等于或大于27db、大于25db但小于27db、以及小于25db。
通过以下来评价调色剂供给的稳定性。为显影装置准备用于 Magicolor 7300的调色剂盒(其由Konica Minolta Business Technologies，Ltd.制造)。将各个样品辊装配到显影装置中。显影装 置装有用于Magicolor 7300的50克品红调色剂。然后，使用安装有 显影装置的成像设备进行打印，并观察稀薄点和图像缺陷的存在。结 果在图9中示出，具体是在“稳定性”一列，其中，标记“A”表示没有 观察到稀薄点或缺陷，标记“B”表示观察到稀薄点和/或缺陷。
图9中的测试结果说明了以下的事实。透气性低于120ml/cm2/s 的比较示例1、3、7和9的样品造成粘结。透气性超过200ml/cm2/s 的比较示例4和11的样品显示出差的供给稳定性。
硬度低于50N的比较示例2和10的样品显示出差的供给稳定性。 硬度超过200N的比较示例3、9和12的样品造成调色剂破裂。
平均小室密度低于每25mm宽度上30个小室的比较示例4、5和 10的样品显示出差的刮去能力。平均小室密度大于每25mm宽度上 40个小室的比较示例1、3、6和8的样品显示出外部添加剂植入调色 剂中。而且，小室密度较高的比较示例3和6的样品造成调色剂破裂。
鉴于前述，可以确认，供给辊的泡沫层优选透气性为120ml/cm2/s 至200ml/cm2/s、硬度为50N至200N、以及平均小室密度为30个小 室/25mm至40个小室/25mm。例如，满足所有这些条件的本发明示 例1至4的样品在所有方面都显示出良好的结果。
测试2
在HH、NN和LL环境中没有施加放电偏压的情况下、在NN环 境中施加50V的放电偏压的情况下、以及在LL环境中施加100V的 放电偏压的情况下评价泡沫层的刮去能力。
将测试1中的本发明示例2的样品用于泡沫层。在HH环境中， 将环境温度设为30摄氏度，将湿度设为85％。对于NN环境，将环 境温度设为23摄氏度，将湿度设为65％。对于LL环境，将环境温 度设为10摄氏度，将湿度设为15％。当显影偏压为最小电压值时， 放电偏压与显影偏压的改变同步施加，如图5所示。
根据如测试1所述的标准SN比率值来评价刮去能力。结果在图 10A和10B中示出，其中，标记“A”、“B”、“C”和“D”分别表示SN 比率等于或大于29db、等于或大于27db但是小于29db、等于或大于 25db但小于27db、以及小于25db。
如图10所示，即使没有施加放电偏压，泡沫层在HH环境中的刮 去能力也非常好。在没有施加放电偏压的情况下，泡沫层在NN环境 中的刮去能力好，并且在显影偏压为最小电压时，通过施加50V的放 电偏压，能进一步提高其刮去能力。泡沫层在LL环境中的刮去能力 尽管在没有施加放电偏压的情况下稍微有些差，但是，在显影偏压采 取最小电压值时，通过施加100V的放电偏压，其刮去能力非常好。
本发明的说明在本质上只是示范性的，并因此不偏离本发明的要 旨的改变都在本发明的范围内。这种改变不视为偏离本发明的精神和 范围。
相关申请
本申请以序列号为2006-163053的日本专利申请为基础，其全部 内容在此加入，以供参考。
图1示意性地示出依照本发明实施例的成像设备2的总体结构。 为清楚起见，成像设备的壳体未在图1中示出。
成像设备2是电子照相成像设备，其可以是复印机、打印机、传 真机以及具有这些机器功能的组合的多功能外围设备。尽管到目前为 止已经提出了各种型式的电子照相成像设备，示出的成像设备是具有 单个显影装置的单色成像设备。本发明不限于该实施例，而是可应用 于不同的成像设备，包括诸如所谓的级联式或四循环式全色成像设备 的全色成像设备。
成像设备2包括静电潜像承载部件。在该实施例中，图像承载部 件是由鼓形式的圆柱形感光部件4制成。在该感光部件周围沿着感光 部件的旋转方向(即，图1中的顺时针方向)依次设置着充电装置6、 曝光装置8、显影装置10、转印装置或转印辊12和清洁部件14。转 印辊12被安装成与感光部件4接触，从而在其间限定了接触区域或辊 隙区域。
依照该实施例，清洁部件14由细长板形式的刮刀制成，并且安装 成使其纵向边缘与感光部件4的外圆周表面接触。然而，清洁部件14 不限于这种刮刀，并且可以使用可旋转的或者固定的刷子和辊来代替。
输送路径26经由限定在成对的给纸辊16之间的辊隙区域20、转 印区域22和成对的定影辊18之间的辊隙区域24而从未示出的纸张进 给器延伸到未示出的纸张接收器。
成像设备2包括作为温度检测装置的温度传感器60和作为湿度检 测装置的湿度传感器62，其中，该温度传感器60检测成像设备2内 部的环境温度，该湿度传感器62检测成像设备2内部的湿度。
成像设备2还包括控制器64，其根据温度传感器60所检测的温 度以及湿度传感器62所检测的湿度来控制将在以后叙述的放电电压 或偏压VRB。以后将叙述由控制器64控制放电偏压VRB的控制细节。
现在将简要叙述典型的成像操作。充电装置6给以预定的圆周速 度旋转的感光部件4的外圆周表面充电。曝光装置8将与图像数据相 应的光投射到感光部件4的充电的外圆周表面上，从而在其上形成静 电潜像。然后用从显影装置10供给的显影剂的调色剂颗粒使静电潜像 可视化。通过旋转感光部件4，将所得到的形成在感光部件4上的调 色剂图像输送到转印区域22。
与这种调色剂图像的形成同步，将记录介质如纸张从纸张进给器 输送到输送路径26中，然后通过辊16的旋转而运送到转印区域22。 在转印区域22，将感光部件4上的调色剂图像转印到纸张上。将承载 了这种转印的调色剂图像的纸张向着输送路径26的下游侧输送，并且 在通过定影辊18将纸张上的调色剂图像定影之后，将其排放到纸张接 收器。
一旦到达感光部件4和清洁部件14之间的接触区域，没有转印到 纸张上而残留在感光部件4上的调色剂颗粒就由清洁部件14刮去，并 因而从感光部件4的外圆周表面被去除。
现将详细叙述显影装置10的结构。如图2所示，显影装置10包 括用作显影剂承载部件的显影辊36、调色剂供给辊38和容纳该显影 辊36和调色剂供给辊38的壳体32。
例如，调色剂是所谓的单组分带负电调色剂。可以将含有钛酸锶 等的外部添加剂添加到调色剂中。每个调色剂颗粒的直径为约6-7μm， 但是不限于此。作为代替，本发明也可使用带正电的调色剂。
显影辊36和调色剂供给辊38相互接触地设置，以便绕各自的平 行轴旋转。显影辊36和调色剂供给辊38被驱动式地连接到未示出的 驱动源，并通过驱动源的驱动，沿着图2所示的逆时针方向旋转。调 色剂供给辊38的具体结构将在以后叙述。
显影装置10还包括两个输送部件40和42，优选是螺旋形式，用 于循环并混合壳体32内部的调色剂颗粒。
壳体32具有用来接收显影辊36的开口34，该显影辊36将调色 剂颗粒供给到感光部件4上。
设置于壳体32的开口34附近的放电部件50包括与显影辊36圆 周接触的导电部件52和把导电部件52压靠在显影辊36圆周上的施压 部件54。
导电部件52优选是薄板形式，其一端固定到开口34的上边缘上。 导电部件52的其余部分置于显影辊36的外圆周表面上。导电部件52 从能够充电成与调色剂颗粒极性相同的导电材料中选择，例如聚四氟 乙烯。
施压部件54由壳体32支撑，使其与显影辊36配合，从而将导电 部件52保持在其间。优选地，施压部件54例如由泡沫树脂、泡沫橡 胶或毡制成。在这个实施例中，施压部件54由聚氨酯泡沫制成。
偏压装置或电源56连接到显影辊36，以便向显影辊36施加显影 偏压。另一偏压装置或电源58连接到导电部件52，以便向导电部件 52施加放电偏压VR，该放电偏压VR的极性与显影电压VD的极性不 同。将在以后叙述偏压VD和VR。
在这样构造的显影装置10的操作中，壳体32内的特别是供给辊 38周围的调色剂颗粒沿着图2中的逆时针方向循环，并通过供给辊38 的旋转而在供给收集区域66被供应到显影辊36上，在该供给收集区 域66，显影辊36和供给辊38彼此相对。通过与显影辊36和供给辊 38的摩擦接触，供给到显影辊36的调色剂颗粒带电，但是没有完全 带电。
显影辊36上的调色剂颗粒然后通过该显影辊36的旋转而被输送 到限制区域，在该限制区域，限制部件44与显影辊36的圆周表面接 触。在该限制区域，调色剂层被限制为预定的厚度，并且通过与该限 制部件的摩擦接触，调色剂颗粒完全带电。完全带电的调色剂颗粒通 过显影辊36的旋转而被输送到显影区域68，在该显影区域68，显影 辊36与感光部件4相面对。在这个区域68，调色剂颗粒附着到静电 潜像上，特别是附着到其成像区域，从而在感光部件4上形成可视的 调色剂图像。
经过显影区域68后残留在显影辊36上而没有转移到感光部件上 的调色剂颗粒通过与导电部件52接触而放电，这样，它们可容易地从 显影辊上被除去。然后，放电的调色剂颗粒被输送到供给收集区域， 在该供给收集区域，这些调色剂颗粒由供给辊38从显影辊上收集。
现将详细叙述供给辊38的结构。供给辊38由圆柱形芯杆46和设 置于芯杆46外圆周上的泡沫层48形成。
优选地，芯杆46例如由铁、不锈钢、铝或树脂制成。而且，优选 地，芯杆46的表面被镀层，以防止其生锈。
优选地，泡沫层48由泡沫树脂或泡沫橡胶制成。其中，因聚氨酯 泡沫的耐久性极好，最优选使用聚氨酯泡沫。包括诸如环氧树脂、丙 烯酸树脂之类的热固性树脂以及诸如聚乙烯、聚苯乙烯之类的泡沫热 塑性树脂在内的其他材料也可用于泡沫层48。
如图3所示，泡沫层48包括大量的高密度的极小的相邻小室。优 选地，小室的平均有效直径为大约300-1200μm。分隔壁72或者支柱 74可存在于相邻小室之间。通常，相邻小室通过限定在分隔壁72中 的一个或多个开口、支柱74之间的开口或者分隔壁72和相连的支柱 74之间的开口相互连通。
优选地，根据JIS-L1096A的测试方法来测量，泡沫层48的透气 性为120ml/cm2/s至200ml/cm2/s的范围内，更优选为140ml/cm2/s至 180ml/cm2/s。透气性等于或大于120ml/cm2/s的泡沫层可防止调色剂 颗粒不必要地保持在泡沫层内。而且，透气性等于或大于200ml/cm2/s 的泡沫层可防止显影辊36上的调色剂颗粒的刮去能力降低，否则这将 造成不想要的调色剂颗粒恶化以及显影辊36上的成膜化。
泡沫层48的透气性可由各种方式控制，例如，通过将可燃气体引 入膨胀的泡沫体中，以使泡沫体小室周围的分隔壁燃烧，从而形成小 室连通开口。
优选地，泡沫层48的硬度(其可根据JIS-K6400进行测量)为 50N至200N的范围内，更优选为50N至100N。50N或更高的硬度容 许泡沫层48充分地压靠在显影辊36上，这样使得泡沫层的刮去能力 提高。200N或更低的硬度抑制了泡沫层48被过度挤压，这样就防止 了调色剂颗粒的恶化，诸如调色剂颗粒的破裂或者外部添加剂植入其 内。
泡沫层48的硬度可通过各种方式控制，如通过选择泡沫层的材 料，或者通过调节要添加到泡沫层中的发泡剂的量。
优选地，由每25mm宽度上的小室的平均数目来定义的泡沫层48 的平均小室密度为30至40。
每25mm宽度上为30个或者更多小室的平均小室密度容许泡沫 层48与显影辊36形成充分量的接触，这就确保泡沫层的必要刮去能 力。每25mm宽度上为40个或更少小室的平均小室密度抑制了泡沫 层与显影辊间的不必要接触，这就防止了调色剂颗粒的恶化，诸如调 色剂颗粒的破裂或者外部添加剂植入其内。
可通过各种方式来控制平均小室密度，如通过调节要添加到泡沫 层中的发泡剂的量来进行控制。
如果必要，泡沫层48可包含导电物质，例如电子导电物质(例如， 导电石墨、氧化锡和氧化锌)、离子导电物质(例如，高氯酸钠、高 氯酸锂以及各种型式的季铵盐)。可以这样来为泡沫层48提供导电性： 将泡沫层浸入包含导电物质的液体中，或者在膨胀之前将导电材料与 泡沫层的原材料混合。
例如，依照用于使泡沫层具备导电性的浸没方法，导电物质或者 电子导电填充物(例如，诸如碳黑和石墨的碳粉，镍、铜、银等的金 属粉末，或者导电金属氧化物)与胶乳混合，或者与聚氨酯树脂、硅 树脂等的液态树脂混合，其中，所述胶乳是通过将诸如聚氨酯树脂、 丙烯酸树脂、NBR、CR和聚酯树脂之类的固态树脂稳定地分散到水 中来获得的。聚氨酯等的泡沫体用这样制备的液体原材料来浸渍，之 后被干燥或交联，以获得包括电子导电物质的泡沫部件。
接下来，将详细叙述放电偏压VRB的控制。放电偏压VRB是施加 于导电部件52上的电压，以用于使经过显影辊36和放电部件50的导 电部件52之间的接触区域的显影辊36部分上的调色剂颗粒放电。
放电偏压VRB是从电源58施加于导电部件52上的放电偏压VR 和从电源56施加于显影辊36上的显影电压VD之间的电压差VR-VD。 该放电偏压具有与调色剂颗粒极性不同的特定极性。例如，在调色剂 颗粒带电为负极性时，放电偏压VRB为正极性。这就导致调色剂颗粒 通过与导电部件52接触而至少失去一部分电荷，并由此易于从显影辊 36去除该调色剂颗粒。
在这个实施例中，如图4和5所示，显影电压VD是例如为-320V 的DC电压VDC和例如在+700V和-700V之间交替变化的AC电压VAC 的叠加。在这种情况下，显影电压VD在-1020V(最小电压VD(L))和 +380V(最大电压VD(H))之间变化。在该图中，最小电压VD(L)和最大 电压VD(R)的周期分别用T1和T2表示。例如，将由下述等式所提供的 占空比设定为50％。
占空比＝100·T1/(T1+T2)
依照一种成像方法，其中静电潜像的图像部分是通过相关的图像 光照射来形成的，静电潜像的图像部分的电压V1低于静电潜像的非图 像部分的电压V0。例如，将图像部分的电压V1设定为-20V，将非图 像部分的电压V0设定为-450V。
在显影电压VD具有最小电压值VD(L)时，在供给辊36和感光部件 4之间形成供给电场。在显影电压VD具有最大电压值VD(H)时，在供 给辊36和感光部件4之间形成收集电场。尽管供给电场和收集电场可 形成在静电潜像的图像部分和非图像部分，但显影辊36上的调色剂颗 粒只转印到静电潜像的图像部分上，这是由于供给电场比静电潜像的 图像部分中的收集电场强，且收集电场比非图像部分的供给电场强。
根据成像设备2所安装环境的温度和湿度来控制放电偏压VRB。
例如，在高温和高湿环境下(以后称作“HH环境”)，将放电电 压VR设定成与显影电压VD相同，因此，没有放电偏压VRB施加于导 电部件52，如图4所示，这是因为调色剂具有相对大量的湿气以及相 对少量的电，这就确保在不需施加放电偏压VRB的情况下就具有充分 的刮去能力。
在中性温度和中性湿度环境下(以后称作“NN环境”)，将放电 偏压VRB施加于导电部件52，如图5所示。在这种情况下，只有在显 影电压VD采取最小电压VD(L)时，放电偏压VRB才与显影电压VD的改 变同步施加。例如，将NN环境下的放电偏压VRB设定为50V，因此， 在一定程度上增加了调色剂刮去能力。
在低温和低湿环境下(以后称作“LL环境”)，只有在显影电压 VD为最小电压值VD(L)时，才将放电偏压VRB与显影偏压VD的改变同 步施加。例如，将LL环境下的放电偏压VRB设定为100V，以确保提 高刮去能力。
尽管放电偏压VRB不限于在NN环境和LL环境下所述的那些， 但放电偏压的有效值优选设定为5V或更大，但是小于300V。
而且，尽管图5示出放电偏压VRB只有在显影电压VD采取最小 电压VD(L)时才施加，但也可在显影电压VD采取最大电压VD(H)时施加， 如图6所示。
此外，尽管放电偏压VRB在显影电压VD采取最小电压VD(L)或最 大电压VD(H)时施加，如图5和6所示，但是，放电偏压VRB可以不仅 在显影电压VD采取最小电压VD(L)时而且在显影电压VD采取最大电压 VD(H)时施加，如图7所示。
参考图8，将叙述在不同的温度/湿度环境下对放电偏压VRB的控 制。
该图示出了流程图，其定期或者立即在成像操作之前或之后执行。 该过程从步骤100开始，其中，温度传感器60检测成像设备2内部的 环境温度。
在步骤110，湿度传感器62检测成像设备2内部的湿度。步骤110 的过程可在步骤100的过程之前执行。
在步骤120，基于代表分别在步骤100和步骤110所检测的温度 和湿度的信息，控制器64确定与HH、NN或者LL环境相应的放电 偏压VRB。
在标准130，控制器64根据在步骤120所确定的温度和湿度环境 来控制放电偏压VR。在这一过程中，显影偏压VD维持恒定，并控制 放电电压VR以依照温度和湿度环境来提供VRB。
示例
制备由具有不同特性的材料制成的16个样品，并对其进行测试， 以评价其能力，其中，所述16个样品是依照本发明的样品1-4(下文 将其称作“本发明示例”)以及样品1-12(下文将其称作“比较示例”)。 16个样品中的每个都包括聚氨酯泡沫材料为基材。测量各个样品的透 气性、硬度和平均小室密度。在图9中示出测量结果。
在125Pa的压差下，使用Frazier透气性测试仪依照JIS-L1096A 来测量透气性。
依照JIS-K6400来测量硬度。在这种测量中，制备大小各为 50×390×390mm的样品，并将其置于应力应变测量系统中的固定基座 上。用4.9N的初始载荷压缩样品。将直径为200mm的圆板置于被初 步压缩的样品上。然后将样品进一步压缩了其原始厚度的75％。去除 压缩力。再次将样品压缩了其原始厚度的25％，其中，从第二次压缩 完成起的20秒之后测量压缩力。
通过使用放大镜来计出25mm宽度内存在的小室数目来测量平均 小室密度。在三个场中进行计数，获得小室平均密度。
根据调色剂颗粒的破裂、添加剂向调色剂颗粒中的植入、刮去能 力和调色剂颗粒的掉落来评价各个样品的特征。
为此，准备了使用各个样品作为泡沫层的调色剂供给辊。现将叙 述制造具有泡沫层的调色剂供给辊的方法。具体地，将样品裁切成大 小均为40×40×300mm的矩形。各个样品都形成直径为6mm的孔，以 插入金属杆。通过辊涂机将热熔粘结剂涂布到各个金属杆的外周表面 上。这样制得的金属杆的外径为8mm，并插入样品的孔中。然后，金 属杆由电磁感应加热器加热，从而熔融粘结剂，以使得金属杆和包围 的泡沫层之间更好地粘结。随后，冷却金属杆。最终，将各个泡沫样 品裁切成具有14.8mm的外径。
特别地，对于本发明示例2的样品，在样品和芯杆的粘结之前， 通过把样品浸入分散有导电碳的树脂液体中来将导电碳加入聚氨酯泡 沫中，用两个辊压缩，然后干燥。
按照以下来对使用的调色剂颗粒的破裂和植入或粘附能力进行评 价。为显影装置准备用于Magicolor 7300的调色剂盒(由Konica Minolta Business Technologies，Inc.制造)。而且，只是为了这种评价 而装配用于驱动显影装置的外部驱动机器。调节该外部驱动机器，以 便分别驱使显影辊和供给辊以140rpm和155rpm的旋转速度来旋转。 没有电压施加在显影辊和供给辊之间，因此，它们的电势相同。将各 个样品辊装配到显影装置中。显影装置装有用于Magicolor7300的50 克品红调色剂。连续驱动显影装置4个小时的时间。然后，将显影装 置拆解，并除去调色剂颗粒。
通过扫描电子显微镜(SEM)来观察去除的调色剂的破裂和植入。 关于调色剂破裂，观察了500个调色剂颗粒，并计数破裂的调色剂数 目。结果在图9中示出，具体是在“调色剂破裂”列，其中，标记“A” 和“B ”分别表示破裂的调色剂颗粒数目等于或小于两个以及等于或大 于三个。关于植入，计数调色剂颗粒上承载的添加剂的数目。结果在 图9中示出，具体是在“植入”列，其中，标记“A”和“B”分别表示外部 添加剂颗粒的数目大于和小于植入添加剂原始数目的一半。
评价调色剂粘结。在这种评价中，测量切成20×20×20mm大小的 矩形的样品的重量W1。将这种样品与120克调色剂在500ml容量的 塑料瓶中混合30分钟。从瓶中取出样品，并测量其重量W2。然后， 将样品置于500ml容量的另一个塑料瓶中，并摇动15分钟。将样品 从塑料瓶取出，测量其重量W3。
随后，通过下述等式来计算剩余比率：
剩余比率(％)＝100·(W3-W1)/(W2-W1)
结果在图9中示出，具体是在“粘结”列，其中，标记“A”、“B” 和“C”分别表示计算的剩余比率等于或小于35％、大于35％但等于或 小于40％、以及大于40％。
按照以下来评价刮去能力。为显影装置准备用于Magicolor 7300 的调色剂盒(其由Konica Minolta Business Technologies Inc.制造)。 而且，用于驱动显影装置的外部驱动机器只是为这种评价而装配。调 节外部驱动机器，以便驱使显影辊和供给辊分别以140rpm和155rpm 的旋转速度进行旋转。没有电压施加在显影辊和供给辊之间，因此它 们的电势相同。将各个样品辊装配到显影装置中。使用压缩空气来去 除显影辊上的残余调色剂颗粒，然后用布将其完全擦去。显影装置装 有用于Magicolor 7300的50克品红调色剂。
开启显影装置，然后马上将其切断，以使显影辊和供给辊转一圈。 对通过旋转而保持在显影辊上的调色剂颗粒进行取样。以下，该取样 的调色剂称作“调色剂样品A”。接下来，驱动显影装置30秒钟时间， 然后对显影辊上的调色剂颗粒进行取样。以下，该取样的调色剂称作 “调色剂样品B”。
对于样品A和B，使用FPIA-2100(由Sysmex Corporation制造) 来测量体积粒度分布。粒度分布用作指示值，其表示多大直径的颗粒 所含的比率有多大(即，相对颗粒重量与总重量之比，用百分数表示)。
调色剂样品A和B的粒度分布分别用累积分布代替，该累积分布 表示具有特定颗粒直径或者更大直径的颗粒的百分比。
设置十个颗粒直径级，并且从最小的一级开始，从第一级至第十 级进行编号。参考第一颗粒直径级，将代表第一旋转的粒度分布值定 义为X1，将三十秒之后的粒度分布值定义为Y1，而参考第n颗粒直 径级，代表第一旋转的粒度分布值定义为Xn，将三十秒之后的粒度分 布值定义为Yn。关于这样定义的点Pn(Xn，Yn)，也就是说，P1至 P10，通过用于标准SN比率计算的已知公式来计算标准SN比率。
标准SN比率将信号(S：信号)和误差(N：噪声)之间的比率 用数值表示，并且，标准SN比率值越大，误差越小。换句话说，在 如上所述计算的标准SN比率的值增加时，第一转粒度分布和三十秒 之后的粒度分布的变化变得更小。
在供给辊的刮去能力差的情况下，显影辊上的调色剂置换不太可 能频繁地发生，这就导致小直径的调色剂颗粒特别趋于保持粘附并留 在显影辊上。这就增加了调色剂中的小直径颗粒的比例。结果，调色 剂样品A和B的粒度分布大大地改变，且SN比率的值降低。反之， 在供给辊的刮去能力提高的情况下，样品A和B的粒度分布轻微改变， 且SN比率值增加。
鉴于这一点，根据标准SN比率值来评价刮去能力。结果在图9 中的“刮去能力”栏示出，其中，标记“A”、“B”、“C”分别表示SN比 率等于或大于27db、大于25db但小于27db、以及小于25db。
通过以下来评价调色剂供给的稳定性。为显影装置准备用于 Magicolor 7300的调色剂盒(其由Konica Minolta Business Technologies，Ltd.制造)。将各个样品辊装配到显影装置中。显影装 置装有用于Magicolor 7300的50克品红调色剂。然后，使用安装有 显影装置的成像设备进行打印，并观察稀薄点和图像缺陷的存在。结 果在图9中示出，具体是在“稳定性”一列，其中，标记“A”表示没有 观察到稀薄点或缺陷，标记“B”表示观察到稀薄点和/或缺陷。
图9中的测试结果说明了以下的事实。透气性低于120ml/cm2/s 的比较示例1、3、7和9的样品造成粘结。透气性超过200ml/cm2/s 的比较示例4和11的样品显示出差的供给稳定性。
硬度低于50N的比较示例2和10的样品显示出差的供给稳定性。 硬度超过200N的比较示例3、9和12的样品造成调色剂破裂。
平均小室密度低于每25mm宽度上30个小室的比较示例4、5和 10的样品显示出差的刮去能力。平均小室密度大于每25mm宽度上 40个小室的比较示例1、3、6和8的样品显示出外部添加剂植入调色 剂中。而且，小室密度较高的比较示例3和6的样品造成调色剂破裂。
鉴于前述，可以确认，供给辊的泡沫层优选透气性为120ml/cm2/s 至200ml/cm2/s、硬度为50N至200N、以及平均小室密度为30个小 室/25mm至40个小室/25mm。例如，满足所有这些条件的本发明示 例1至4的样品在所有方面都显示出良好的结果。
测试2
在HH、NN和LL环境中没有施加放电偏压的情况下、在NN环 境中施加50V的放电偏压的情况下、以及在LL环境中施加100V的 放电偏压的情况下评价泡沫层的刮去能力。
将测试1中的本发明示例2的样品用于泡沫层。在HH环境中， 将环境温度设为30摄氏度，将湿度设为85％。对于NN环境，将环 境温度设为23摄氏度，将湿度设为65％。对于LL环境，将环境温 度设为10摄氏度，将湿度设为15％。当显影偏压为最小电压值时， 放电偏压与显影偏压的改变同步施加，如图5所示。
根据如测试1所述的标准SN比率值来评价刮去能力。结果在图 10A和10B中示出，其中，标记“A”、“B”、“C”和“D”分别表示SN 比率等于或大于29db、等于或大于27db但是小于29db、等于或大于 25db但小于27db、以及小于25db。
如图10所示，即使没有施加放电偏压，泡沫层在HH环境中的刮 去能力也非常好。在没有施加放电偏压的情况下，泡沫层在NN环境 中的刮去能力好，并且在显影偏压为最小电压时，通过施加50V的放 电偏压，能进一步提高其刮去能力。泡沫层在LL环境中的刮去能力 尽管在没有施加放电偏压的情况下稍微有些差，但是，在显影偏压采 取最小电压值时，通过施加100V的放电偏压，其刮去能力非常好。
本发明的说明在本质上只是示范性的，并因此不偏离本发明的要 旨的改变都在本发明的范围内。这种改变不视为偏离本发明的精神和 范围。
相关申请
本申请以序列号为2006-163053的日本专利申请为基础，其全部 内容在此加入，以供参考。