CN1959564A - 图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

一种图像形成设备，包括：第一图像形成站，包括：图像承载元件及显影装置，其中在转印显影图像后，残余在所述图像承载元件上的调色剂由所述显影装置收集；可转动转印构件；第一清洁构件，该第一清洁构件用于从可转动转印构件上除去调色剂；第二图像形成站，包括：图像承载元件、显影装置以及第二清洁构件；该第二清洁构件用于在转印显影图像后除去残余在所述图像承载元件上的调色剂，其中第二图像形成站相对于可转动转印构件转动的周向运动方向设置在第一图像形成站的下游及第二清洁构件的上游；以及收集控制装置，该收集控制装置用于控制通过第二清洁构件收集非图像形成期间从第一图像形成站排出至可转动转印构件上的调色剂的操作。

Description

图像形成设备
技术领域
本发明涉及一种图像形成设备，如复印机、打印机、传真机、以及能够实现上述机器的多项功能的多功能机等。
具体而言，本发明涉及一种图像形成设备，该设备具有沿其中间转印构件的移动方向平行排列的多个图像形成站；该设备在所述多个图像形成站的多个图像承载元件上一一对应地形成多个调色剂图像(具有不同的颜色)；顺序地将所述多个调色剂图像分层转印(一次转印)至其移动的中间转印构件上；并且将在该中间转印构件上的多层的调色剂图像转印(二次转印)至记录介质上以形成全色或多色的图像。
背景技术
在日本特开专利申请2004-117599和2003-156982中，描述了一种具有多个图像形成站的图像形成设备，其中各图像形成站采用一种无清洁器的电子照相***。
上述无清洁器的电子照相***未设有致力于清除转印剩余调色剂(即，在一次转印后残余在感光构件(图像承载元件)上的调色剂)的清洁设备。作为替代，该***采用显影装置来清洁感光鼓，即在通过显影装置将感光鼓上的潜像显影的同时，通过该显影装置从感光构件上清除转印剩余调色剂。收集并再利用所清除的转印剩余调色剂。
而且，为了使该显影装置有效地清除并收集转印剩余调色剂，所述无清洁器的电子照相***设有用于控制转印剩余调色剂的极性的辅助充电装置。根据感光构件的转动方向，该辅助充电装置设置于一次转印站下游及用于对感光构件充电的充电装置的上游。
而且，为了防止由于收集调色剂而在辅助充电装置和感光构件的充电装置中产生堆积，从而使图像形成设备的性能下降，图像形成设备设有定期从辅助充电装置和感光构件的充电装置中将所收集的调色剂排除至感光构件上的调色剂排除模式。从而，该辅助充电装置和感光构件的充电装置可以通过在该调色剂排除模式下操作图像形成设备而恢复。在所排除的调色剂被排除至感光构件上之后，所排除的调色剂中的大部分被收集入显影装置。然而，电荷量不足的常规极性的调色剂颗粒和极性相反的调色剂颗粒有时不能被完全收集。在一次转印站中，不能由显影装置收集的调色剂颗粒通过被压在中间转印介质上而从感光鼓转印至的中间转印构件上。接着，调色剂颗粒关于该中间转印构件的移动方向，通过中间转印构件的移动而移动至用于清洁该中间转印构件的清洁装置，该清洁装置位于二次转印装置的下游。接着，调色剂颗粒由该中间转印构件的清洁装置从中间转印构件上清除。
堆积在该辅助充电构件的调色剂颗粒的直径通常较小。而且，因为调色剂颗粒反复摩擦感光构件，所以调色剂颗粒的实际数量降低。因此，由于堆积在该辅助充电构件中的调色剂颗粒收集入显影装置，而可能使显影装置的性能下降，从而影响随后的图像形成操作。因此，一些无清洁器的电子照相***构造为：在调色剂排除模式下从辅助充电构件排除的调色剂并不通过显影装置收集，而是转印至中间转印构件上，并且通过该中间转印构件的清洁装置从该中间转印构件收集(清除)调色剂。
在日本特开专利申请2001-188393和2003-173062中，描述了串联式的图像形成设备，其中无清洁器的图像形成站和具有清洁设备的图像形成站混合设置。在日本特开专利申请2001-188393中描述的图像形成设备构造为：在图像形成设备的多个图像形成单元Y、M、C和K中，仅有用于形成黄色单色图像的图像形成单元的图像形成单元Y能够将由清洁设备收集的剩余调色剂送至显影设备26Y以进行收集。顺便提及，在以上的句子中的附图标记Y、M、C和K分别代表黄色、品红色、青色以及黑色。在日本特开专利申请2003-173062中描述的图像形成设备中，一次转印剩余调色剂(即在无清洁器的图像形成站中没能转印的调色剂)通过显影装置收集；调色剂不被排除至中间转印构件上。而且，二次转印剩余调色剂，即二次转印之后残余在中间转印构件上的调色剂通过具有清洁设备的图像形成站的图像承载元件收集。因此，该图像形成设备未设有用于清洁中间转印构件的设备。
诸如上述的串联式的无清洁器的图像形成设备，其中多个感光构件平行排列，该设备设有调色剂排除-收集模式，其中调色剂从无清洁器的图像形成站被排除并被收集。在这样一种方法中，即当该设备在调色剂排除-收集模式下操作时排除至中间转印构件上的调色剂通过中间转印构件的清洁站收集，中间转印构件上的所排除的调色剂被转印的区域必须通过转印站移动，在该转印站中调色剂图像转印至记录介质上。因此，所排除的调色剂移动至待收集处存在一定的距离，由此增加了调色剂排除-收集模式所需的时间长度。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于缩短收集调色剂所需的时间，该调色剂从串联式的图像形成设备的无清洁器的图像形成站排除至转动的转印构件上。
根据本发明的一个方面，在此提供了一种图像形成设备，其包括：第一图像形成站，该第一图像形成站包括：图像承载元件以及显影装置，该显影装置用于使通过调色剂形成在所述图像承载元件上的静电图像显影，其中在显影图像转印后，残余在所述图像承载元件上的调色剂由所述显影装置收集；可转动转印构件；第一清洁构件，该第一清洁构件用于从所述可转动转印构件清除调色剂；第二图像形成站，该第二图像形成站包括：图像承载元件、显影装置以及第二清洁构件，该显影装置用于使通过调色剂形成在所述图像承载元件上的静电图像显影；该第二清洁构件用于在显影图像转印后清除残余在所述图像承载元件上的调色剂，其中所述第二图像形成站设置在相对于所述可转动转印构件的转动的周向运动方向的所述第一图像形成站的下游以及所述第二清洁构件的上游；以及收集控制装置，该收集控制装置用于控制通过所述第二清洁构件和所述第二图像形成站来收集非图像形成期间从所述第一图像形成站排出至所述可转动转印构件上的调色剂的操作。
通过根据以下结合附图对本发明优选实施例的描述，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更加清晰。
附图说明
图1为本发明的优选实施例中串联式的彩色激光打印机的示意图；
图2为无清洁器图像形成站的示意性的剖视图，示出了接近其感光鼓的圆周表面的位置的结构设置；
图3为示出了无清洁***的图像形成站的显影装置(使用单组分显影剂)的结构的示意性的剖视图；
图4为示出了具有清洁设备的图像形成站的清洁设备的结构的示意图；
图5为概括第一优选实施例至第四优选实施例以及第一比较实施例和第二比较实施例中的打印条件，以及在打印条件下所形成的图像的评价结果的图表；
图6为概括第三比较实施例和第四比较实施例中的打印条件，以及在打印条件下所形成的图像的评价结果的图表；
图7为概括上述第五实施和第六实施例以及第五比较实施例中，在打印条件下所形成的图像的评价结果的图表。
图8为在本发明的优选实施例和比较实施例中，从具有无清洁器的图像形成***的图像形成站的辅助充电装置排除调色剂以及将所排除的调色剂收集至具有清洁设备的图像形成部分的感光鼓上的过程的控制的流程图。
具体实施方式
以下，根据本发明的图像形成设备的优选实施例将参考附图进行详细的描述。
[实施例1]
(1)描述图像形成设备的总体结构
图1为示出了本发明的第一优选实施例的图像形成设备的总体结构的视图。在本实施例中，该图像形成设备100为转印型的彩色激光打印机。该打印机为直列式打印机；并且具有四个平行排列的感光鼓(四个图像形成站)。通过打印机传送的记录介质的最大纸张尺寸为A3。对于该图像形成设备，诸如图像读取设备的外部主设备150(图2)与个人电脑连接，使信息可以在图像形成设备和外部主设备之间交换。该图像形成设备100能够根据从该外部主设备150输入的图像信息在诸如记录纸、透明胶片(OHP)纸张及纤维织物等记录介质上形成(输出)全色图像。
参考图2，附图标记130表示作为控制装置的控制电路(CPU)，该控制装置控制图像形成设备100的整个操作。该控制电路130处理从外部主设备150输入的表示图像信息等的信号。而且，该控制电路130负责处理从图像形成设备的各种处理器件输入的信号，处理将命令信号发送至各种处理器件，控制诸如电压施加装置等用于将电压施加至各种处理器件的电源，控制图像形成操作的预设顺序，等等。
参考图1，附图标记PY、PM、PC和PBk表示四个图像形成站，即从图的左侧至右侧，沿所列的顺序平行排列的第一至第四图像形成站。所述的第一至第三图像形成站PY、PM和PC为电子照相图像形成站，这些图像形成站采用无清洁器的电子照相***，这些将在以下进行详细描述。第四图像形成站PBk为设有清洁设备109的电子照相图像形成站，这也将在以下进行描述。
各图像形成站PY、PM、PC和PBk具有电子照相感光构件1(以下将称作感光鼓)作为图像承载元件，该电子照相感光构件1以预设的速率沿由箭头标志指示的逆时针方向被转动地驱动。所述的四个图像形成站负责将预定的彩色图像一一对应地分解形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(BK)组分的调色剂图像。
在本实施例中，设有清洁设备的第四图像形成站是上述多个图像形成站PY、PM、PC和PBk中最下游的图像形成站。而且，关于当形成多色图像时图像形成站的使用顺序，该第四图像形成站是最后的图像形成站。关于中间转印构件的转动方向，该第四图像形成站作为转印构件设置在二次转印辊的上游。
当该图像形成设备在基于四原色的全色模式(彩色打印模式)下操作时，从外部主设备150输入控制电路130的图像信息信号转换为与彩色组分对应的视频信号，所述预定的彩色图像由这些彩色组分组成。响应这些视频信号，黄色、品红色、青色和黑色的调色剂图像分别形成于图像形成站PY、PM、PC和PBk中。
四个不同颜色的调色剂图像一一对应地形成在四个图像形成站中的四个感光鼓上，并且顺序地分层转印至移动的中间转印带91上。具体而言，作为转印装置的中间转印单元9设置为与各图像形成站PY、PM、PC和PBk的感光鼓1相对。在中间转印单元9中，中间转印带91(以下称为带91)为柔性的并且为环状的，其围绕驱动辊94、张力辊95以及带支撑辊96而拉紧，从而使中间转印带91设有预设量的张力。带支撑辊96设置成与二次转印辊相对。树脂带、橡胶带、具有金属芯的树脂带、具有金属芯的橡胶带等优选作为用于带91的材料。显然，考虑到在防止调色剂散开，防止所形成的图像具有黑(白)斑的方面改善图像形成设备，可以采用具有弹性层的带。在本实施例中，使用通过在PI(聚酰亚胺)中分散碳粉颗粒制成的材料而形成树脂带，使该树脂带的体积电阻率定为108ohm.cm。该树脂带的厚度为80μm，宽度为320mm以及周长为900mm。
带91由驱动辊94沿由图中的箭头标志指示的顺时针方向，以与感光鼓1的周向速率大致相同的速率被转动地驱动。形成在各图像形成站PY、PM、PC和PBk的调色剂图像进入一次转印站d(转印夹持部)，在该一次转印站中感光鼓1与该带91相对。在各转印站d中，作为一次转印构件的一次转印辊92接触带91的内侧，根据带91形成的环状。由导电海绵体构成的辊用作一次转印辊92。一次转印辊92的电阻不超过105ohm，外径不超过16mm，并且长度不超过315mm。为了使各图像形成站PY、PM、PC和PBk的一次转印辊92在一次转印偏压方面彼此独立，设有多个作为施加电压装置的一次转印偏压电源93，这些一次转印偏压电源一一对应地连接至一次转印辊92。
当带91被转动地驱动时，首先黄色调色剂图像(即第一颜色的调色剂图像)转印至带91在图像形成站PY(即第一图像形成站)的一次转印站d中移动的部分上。接着，将刚刚转印有黄色调色剂图像的带91的部分移动穿过第二图像形成站PM的一次转印站d，品红色调色剂图像(即第二颜色的调色剂图像)以在黄色调色剂图像上涂层的方式转印至带91的该部分上。接着，将刚刚分层转印有黄色和品红色调色剂图像的带91的该部分移动穿过第三图像形成站PC的一次转印站d，青色调色剂图像(即，第三颜色的调色剂图像)以在黄色和品红色调色剂图像上涂层的方式转印至带91的该部分上。接着，当将刚刚分层转印有黄色、品红色和青色调色剂图像的带91的该部分移动穿过第四图像形成站PBk的一次转印站d，黑色调色剂图像(即，第四颜色的调色剂图像)以在黄色、品红色和青色调色剂图像上涂层的方式转印至带91的该部分上。换言之，黄色、品红色、青色和黑色调色剂图像顺序地分层(多层转印)转印至带91上，因此产生未定影的(unfixed)合成全色图像。
在本实施例中，考虑到转印至感光鼓1的曝光点(电势为-150V)上的调色剂(负调色剂)转印至带91上转印效率，将+350V作为一次转印偏压施加至第一至第三颜色的各图像形成站的一次转印辊92。将+1500V施加至第四颜色的图像形成站的一次转印辊92，这些将在以下详细描述。
接下来，在带91上产生的未定影的全色图像通过带91随后的移动传送至二次转印站，其中带91与作为第二转印构件的二次转印辊10相对。二次转印辊10设置为：二次转印辊10压靠带支撑辊96，同时带91夹在两个辊10和96之间。形成在带91和二次转印辊10之间的压缩夹持部是第二转印站。作为施加电压的装置的第二转印偏压电源13连接至二次转印辊10。
此时，记录介质P的纸张(以下简称为记录介质P)从未示出的纸张进给机构供入图像形成设备的主组件中，同时逐张分开。当各记录介质P进一步传送入主组件时，记录介质P的引导边缘由形成在一对定位辊12之间的夹持部夹住，该对定位辊12在图像形成操作的该阶段不旋转。因此，如果记录介质P歪斜地传送，可以纠正记录介质P的位置。接着，记录介质P由该对具有预设的控制时机的定位辊12的转动传送。更具体而言，控制该对定位辊12的转动开始的时机，使产生在带91上的未定影的调色剂图像的引导边缘到达第二转印站和记录介质P的打印开始线到达第二转印站一致。接着，当记录介质P通过第二转印站传送时，同时记录介质P维持在两辊10和96之间夹紧，在带91上的四个不同颜色的未固定的调色剂图像(产生未固定的全色调色剂图像)一起转印(二次转印)至记录介质P上。
从二次转印站出来之后，记录介质P通过带91的弯曲与带91分开，并且被引入作为定影装置的辊式定影设备14。该辊式定影设备14具有转动的定影辊(热辊)和转动的压辊，它们彼此保持压抵以形成定影夹持部，记录介质P穿过该定影夹持部传送，同时维持在热辊和压辊之间夹紧。当记录介质P穿过定影夹持部传送时，记录介质P受到热和压力。从而，黄色、品红色、青色和黑色四个调色剂图像一一对应的融化、混和、并定影至记录介质P的表面，从而产生预定图像的固定的全色打印件(稿件)。定影之后，记录介质P从图像形成设备排出。同时，清洁该带91以准备下一次的图像形成过程；在带91上的二次转印剩余调色剂通过作为清洁装置的清洁刮刀11a清除，其中带清洁器11设有所述清洁刮刀11a。
当图像形成设备在黑色单色图像形成模式(黑色单色模式)下操作时，仅有作为黑色图像形成站的第四图像形成站PBk进行图像形成的操作。第一至第三图像形成站PY、PM和PC不进行图像形成的操作，即使它们的感光鼓1被转动地驱动。形成在第四图像形成站PBk的感光鼓1上的黑色调色剂图像转印(一次转印)至带91上。接着，该调色剂图像在二次转印站中转印(二次转印)至记录介质P上。从二次转印站中出来之后，记录介质P通过带91的弯曲与带91分开，并被引入辊式定影设备14，其中定影调色剂图像。接着，记录介质P作为黑色单色稿件从图像形成设备排出。
(2)第一至第三图像形成站PY、PM和PC
第一至第三图像形成站PY、PM和PC的机械结构相同，尽管它们使用的显影剂(调色剂)的颜色不同；它们分别使用黄色、品红色和青色的显影剂。图2为组成各图像形成站的电子照相***的放大视图。
感光鼓1被转动地驱动。当它被转动地驱动时，它的圆周表面通过充电装置2均匀地充电至预设的极性和电位。感光鼓1均匀充电的表面通过曝光装置3以预定的图像的图案进行曝光。从而，与曝光的图案对应的静电潜像形成在感光鼓1的表面上。该静电潜像由显影装置4显影为调色剂图像。该调色剂图像如上所述在一次转印站中转印至带91上。
图像形成站不设有致力于清除转印剩余调色剂(即，没有转印至带91上并且残余在感光鼓1的表面上的调色剂)的清洁设备。
转印剩余调色剂(即，没有从感光鼓1转印至带91上并且残余在感光鼓1的表面上的调色剂)主要地通过辅助充电装置7收集，该辅助充电装置7作为用于扩散(均匀分散)剩余调色剂的装置。通过剩余调色剂扩散装置7滑移的少量的剩余调色剂由控制装置6调节电荷，该控制装置6作为第二辅助充电装置用于控制调色剂电荷的量。接着，已经被调节电荷量的这些少量的调色剂通过感光鼓1随后的转动传送至显影装置4，通过该显影装置4调色剂在该显影装置的运行中被收集(收集剩余调色剂的同时进行显影)。收集这些少量的剩余调色剂的过程将在以下详细描述。在此，通过剩余调色剂扩散装置7使转印剩余的调色剂扩散是指均匀散布剩余调色剂的本体，其形成转印的调色剂图像的残迹(remnant)。
对于通过辅助充电装置7和6所收集的调色剂颗粒，这些调色剂颗粒积聚在辅助充电装置7和6中，它们在预设的排除-收集控制模式下被排除至感光鼓1上，所述模式在适当的时机执行。接着，调色剂颗粒转印至带91上，并且收集至在设有清洁设备109的第四图像形成站中的感光鼓1上。该排除-收集控制模式也将在以下详细描述。
在本实施例中，上述的感光鼓1、充电装置2以及辅助充电装置7和6整体设置在充电单元框111中组成充电单元，并且显影装置4设置在显影单元框112中组成显影单元。而且，该充电单元和显影单元以处理盒体(process cartridge)8(以下称为盒(cassette))的形式一体化，该处理盒8可拆卸地安装在图像形成设备的主要组件(以下称为设备的主组件)中。
盒体8可拆卸地安装在设备的主组件中。安装的同时，其通过盒体引导装置110a引导。在盒体8安装在设备的主组件中时，设备的主组件设有的驱动装置(未示出)与盒体8的驱动力传送装置(未示出)配合，而使感光鼓1、显影装置4等可以被驱动。并且在盒体8安装在设备的主组件中时，盒体8设有电接触件并且设备的主组件设有电接触件，这些电接触件彼此接合从而在盒体8和设备的主组件之间建立电连接；换而言之，在盒体8的充电装置2、辅助充电装置7和6、显影装置4的显影套筒41以及设备的主组件的施加偏压的电源20、21、22和23之间分别建立电连接。
附图标记5表示用于给显影装置4补给调色剂的调色剂补给单元(补给显影剂容器)。该调色剂补给单元5可拆卸地安装在设备的主组件中，从而连接至显影装置4。调色剂补给单元5在设备的主组件中的安装由调色剂补给单元引导装置110b引导。
(2-1)感光鼓1
在本实施例中的感光鼓1为由有机光电导体(OPC)构成的感光鼓。具体而言，该感光鼓1由铝筒体(导电基板)构成，并且以下列顺序覆盖在铝筒体的圆周表面上的三个层：下覆盖层，覆盖在铝筒体的圆周表面上以防止光干涉并且改善上部层对铝筒体的粘附性；光电电荷产生层；电荷转印层(厚度为20μm)。感光鼓1的外径为30mm，围绕其中心轴的轴线以204mm/sec的行进速度(周向速率)沿图中箭头标志指示的逆时针方向被转动地驱动。
(2-2)充电装置2
在本实施例中，充电装置2为作为接触充电器件的充电辊。通过向该充电辊2施加满足预设条件的电压使该感光鼓1均匀充电成负极性。
充电辊2的长度为230mm。它为三层结构；由金属芯2a(支撑构件)、围绕金属芯2a的圆周表面覆盖的下层2b、围绕下层覆盖的中间层2c以及围绕中间层2c覆盖的表面层2d。该下层2b由海绵体形成以最小化充电噪音。中间层2c为用于使充电辊2的整体具有均匀的电阻的电阻层。表面层2d为设为防止漏电的保护层，即使在感光鼓1具有诸如小孔等缺陷时。在本实施例中充电辊2采用不锈钢杆体作为金属芯2a，其直径为6mm。表面层2d的材料使用氟化树脂，其中分散有碳粉颗粒。该充电辊2的总外径为14mm，充电辊2的总电阻在104ohm-107ohm的范围内。
充电辊2通过一对轴承一一对应地在金属芯2a的纵向两端被可转动地支撑，并且通过压缩弹簧与感光鼓1的圆周表面保持压抵，该压缩弹簧向感光鼓1在金属芯2a的纵向两端施加预设量的压力。该充电辊2通过感光鼓1的转动而转动。对于充电辊2，预设振荡电压(oscillatory voltage)(充电偏压：Vdc+Vac)，即DC电压和AC电压(具有预设的频率)的组合作为电压施加装置从电源20通过该充电辊2的金属芯2a施加至该充电辊2。当充电偏压施加至充电辊2时，转动的感光鼓1的圆周表面被均匀地充电至预设的极性和电位。充电辊2和感光鼓1之间的界面构成充电站a。
在本实施例中，施加至充电辊2的充电偏压为由-1500V的DC电压和频率1985Hz、峰值电压1400V并且波形为正弦曲线的AC电压构成。将充电偏压施加至接触感光鼓1的圆周表面的充电辊2，感光鼓1的圆周表面被均匀地充电至-500V(未曝光点的电位Vd)。
该充电装置设有充电辊清洁装置2f，其接触充电辊2。在本实施例中，该清洁装置2f为柔性的薄膜片的形式。清洁膜2f与充电辊2的纵向平行设置。清洁膜2f通过平行该充电辊2的边缘的其中一个边缘附连至支撑构件2g。该支持构件2g可以沿与充电辊2的纵向平行的方向往复移动预设的距离。而且，清洁膜2f设置为使清洁膜2f的与平行于充电辊2的另一边缘相邻接的部分置于与充电辊2相接触的位置以形成接触夹持部。支撑构件2g由图像形成设备100的马达通过齿轮组驱动，从而在纵向上往复移动预设的距离。因此充电辊2的表面层2d由清洁膜2f擦拭，从而清除充电辊2的表面层2d上的粘附的污染物(微小的调色剂颗粒和外部添加物等等)。
(2-3)曝光装置3
曝光装置3为以激光束扫描感光鼓1的圆周表面的***，该***发射激光束同时通过连续数字电信号调节该激光束，该连续数字电信号与根据分解原色的色彩组分相适应。
在本实施例中，采用由半导体激光器构成的激光束扫描仪作为曝光装置3。该激光扫描仪3以激光束L扫描转动的感光鼓的均匀充电的圆周表面，通过从诸如图像读取设备等的主设备150发射至图像形成设备100的图像信号调节该激光束L的同时输出激光束L。如上所述，当扫描感光鼓1的均匀充电的圆周表面时，该表面的多个曝光点的电势减小，从而在转动的感光鼓1的圆周表面上产生静电潜像。该静电潜像与调节激光束L的图像信息相适应。在本实施例中，曝光点的电位(V1)为-150V。曝光站b为曝光光源束L(激光束)集中在感光鼓1的圆周表面的均匀充电的区域。
(2-4)显影装置4
在本实施例中，该显影装置4为使用两组分显影剂的接触显影器件(使用两组分显影剂的磁刷型显影器件)。
该显影器件4具有显影装置壳体40(显影装置容器)、作为显影剂承载元件的显影套筒41和作为显影剂调节件的显影剂调节片42。该显影套筒41具有磁性辊，该磁性辊固定地设置在显影套筒41的中空部中。两组分显影剂46贮存在该显影装置壳体40中，两组分的显影剂46本质上为含树脂的调色剂颗粒(调色剂)和磁性载体颗粒(载体)的混合物。该显影装置壳体40设有一对作为显影剂搅拌件的搅拌桨43和44，该对搅拌桨43和44设置在壳体40内部的底侧上。
显影套筒41设置在显影装置壳体40中以使显影套筒41的圆周表面部分局部地从显影装置壳体40露出。上述的显影剂调节片42设置为在调节片42和显影套筒41的圆周表面之间设有预设量的间隙。当显影套筒41沿图中的箭头标志所指示的方向转动时，显影剂调节片42在显影套筒41的圆周表面上形成显影剂的薄层。
在本实施例中，显影套筒41以与感光鼓1相对的方式靠近感光鼓1而设置，以便在显影套筒41和感光鼓1之间的最短距离(S-D gap)保持为350μm。感光鼓1与显影套筒41相对的位置为显影站c。
显影套筒41被转动地驱动，以便显影套筒41的圆周表面在显影站c中的移动的方向与感光鼓1的圆周表面在显影站c中前进的方法相对。
预设的显影偏压从作为电压施加装置的电源23施加至显影套筒41。在本实施例中，施加至显影套筒41的显影偏压为振荡电压，该振荡电压为DC电压(Vdc)和AC电压(Vac)的组合。具体而言，该振荡电压为-350V的DC电压和峰值电压1800V以及频率2300Hz的AC电压的组合。
因此，当显影套筒41转动时，显影剂46以薄层覆盖在转动的显影套筒41的圆周表面上，并且通过显影套筒41的转动传送至显影站c。在显影站c中，显影剂46中的调色剂粘附至感光鼓1的圆周表面的多个曝光点，而通过由显影偏压生成的电场产生静电潜像。从而，静电潜像显影为调色剂形成的图像(调色剂图像)。在本实施例中，调色剂粘附至感光鼓1的圆周表面的曝光点；换言之，静电潜像被反向显影。经过显影站c的在显影套筒41的圆周表面上的显影剂46的薄层的部分，通过显影套筒41随后的转动返回至在显影剂壳体40中的显影剂保存空间。
在显影器件4中的搅拌桨43和44与显影套筒41的转动同步转动。搅拌桨43和44具有如下功能：当调色剂从调色剂补给单元5供给至显影装置壳体40时，通过搅拌和混和调色剂使调色剂充电至预设的极性和电位。搅拌桨43和44在沿其纵向上传送显影剂46的方向上相对。它们具有将显影剂46供给显影套筒41的功能。而且，搅拌桨43和44还具有将显影剂46的一部分传送至调色剂补给区域的功能，显影剂46的该部分通过显影处理显影剂的调色剂密度(显影剂的调色剂比例)降低；搅拌桨43和44具有在显影装置壳体40中循环显影剂46的功能。
该显影器件4设有传感器45，传感器45用于通过检测显影剂46的渗透率(permeability)的变化确定显影剂46的调色剂密度。传感器45附连至显影装置壳体40的壁上，在搅拌桨44侧上，并且在显影剂46循环的方向的搅拌桨44的上游。显影器件4还设有调色剂补给孔47，调色剂补给孔47在传感器45的略靠近下游侧上。经显影操作后，显影剂46被运送至存在有传感器45的区域。在该区域中，检测调色剂密度。根据检测的结果，在必要时连接显影装置4和调色剂补给单元5的螺钉51转动，以使显影剂46的调色剂密度保持恒定。当螺钉51转动时，调色剂从调色剂补给单元5通过显影器件4的调色剂补给孔47供给至显影器件4中。调色剂供给至显影器件4后，通过搅拌桨44传送，同时和载体混和。从而，调色剂被给予适当量的电荷。接着，调色剂(显影剂46)被运送至显影套筒41的附近区域。接着，在显影套筒41上承载显影剂46，在显影套筒41上形成用于显影的显影剂薄层。
在本实施例中，使用平均粒径5.5μm可充负电的调色剂。使用饱和磁化强度205emu/cm3、平均粒径35μm的磁性载体作为载体。在本实施例中使用的调色剂的常规极性为负。而且，在本实施例中使用的显影剂中的调色剂和载体的混和比为6∶94(重量比)。调色剂粘附至感光鼓1的圆周表面之后，调色剂的电荷量为-25μC/g。
(2-5)辅助充电装置7和6
辅助充电装置7和6设置在沿感光鼓1的转动方向的一次转印站d的下游以及充电站a的上游。它们设置为接触感光鼓1，而且辅助充电装置7设置在辅助充电装置6的上游侧。它们分别为剩余调色剂扩散装置和调色剂电荷量控制装置。
在本实施例中，调色剂电荷量控制装置6和剩余调色剂扩散装置7均为由导电纤维构成的刷构件(brushing member)。参考图2，附图标记e表示剩余调色剂扩散装置7接触感光鼓1的位置，附图标记f表示调色剂电荷量控制装置6接触感光鼓1的位置。预设的电压分别从电源22和21施加至剩余调色剂扩散装置7和调色剂电荷量控制装置6。
调色剂电荷量控制装置6的刷部分61和剩余调色剂扩散装置7的刷部分71由人造纤维、丙烯酸纤维或聚酯纤维等形成，其中通过分散金属粉末以控制它们的电阻。为了确保刷部分61和71均匀地接触感光鼓1的圆周表面和在感光鼓1上的转印剩余调色剂，所需厚度不超过30丹尼尔(denier)，密度为10000-50000股/英寸2(strand/inch2)。在本实施例中，刷部分61和71的厚度均为6丹尼尔、密度均为100000股/英寸2，长度均为5mm、体积电阻率均为6×103ohm.cm。而且，调色剂电荷量控制装置6和剩余调色剂扩散装置7置于接触感光鼓1的圆周表面的位置，从而刷部分61和71明显伸入感光鼓1的圆周表面的量为1mm。刷部分61和感光鼓1之间的接触夹持部的宽度和刷部分71和感光鼓1之间的接触夹持部的宽度均为5mm。
转印剩余调色剂(即，调色剂图像从感光鼓1转印(一次转印)至中间转印带91上之后，残余在感光鼓1的圆周表面上的调色剂)包含充负电的调色剂颗粒(常规充电的调色剂颗粒)(即，粘附至感光鼓1的圆周表面的曝光点的调色剂颗粒)和充正电的调色剂颗粒(反向充电的调色剂颗粒)(即，粘附至感光鼓1的圆周表面的非曝光点的调色剂颗粒)。而且，剩余调色剂还包含以下调色剂颗粒，这些颗粒通过在转印处理过程中施加的正电压使极性从负变化(反向)为正。
在本实施例中，转印剩余的调色剂为可充正电的调色剂颗粒和可充负电的调色剂颗粒的混合物，其通过剩余调色剂扩散装置7扩散以擦除在感光鼓1上的转印的调色剂图像的残迹。为实现该目的，设定电压从电源22施加至剩余调色剂扩散装置7的条件。在本实施例中，在图像形成过程中通过电源22将交流电压(DC和AC电压的组合)施加至剩余调色剂扩散装置7。向剩余调色剂扩散装置7施加交流电压能够静电改善剩余调色剂扩散装置7擦除在感光鼓1上的转印调色剂图像的残迹的能力。而且，向剩余调色剂扩散装置7施加的DC电压(作为上述施加至剩余调色剂扩散装置7的交流电压的一部分施加的DC电压)清除感光鼓1的圆周表面的多个点的电荷，该电荷产生剩余的静电潜像，从而防止图像形成过程中产生正象重影。
而且，负电压(即，该电压的极性与常规充电的调色剂的极性相同)从电源21施加至调色剂电荷量控制装置6。施加该电压以用于防止充电辊2被通过剩余调色剂扩散装置7滑移的少量的剩余调色剂所污染。在本实施例中，将不小于-700VDC电压施加至调色剂电荷量控制装置6，其中该DC电压的绝对值大于放电开始电压。向调色剂电荷量控制装置6施加DC电压使到达调色剂电荷量控制装置6的少量的剩余调色剂通过大量的放电充负电荷(常规充电)。换言之，剩余调色剂经过调色剂电荷量控制装置6的同时，使其极性均一；所有的剩余调色剂颗粒充负电荷。之后，感光鼓1的圆周表面被充电，并且经过调色剂电荷量控制装置6的转印剩余调色剂残余在感光鼓1的圆周表面。在这种情况下，所有经过调色剂电荷量控制装置6的剩余调色剂颗粒通过调色剂电荷量控制装置6充负电荷。因此，这些调色剂颗粒不会粘附至充电辊2。而且，通过施加至充电辊2的AC偏压适量地清除了转印剩余调色剂的电荷。
接着，在曝光站b中执行曝光过程中，感光鼓1的圆周表面曝光，并且转印剩余调色剂残余在感光鼓1的圆周表面上。然而，感光鼓1的圆周表面上的剩余调色剂的量很小。因此，并不显现在感光鼓1的圆周表面上剩余调色剂的存在的效果。
接着，在执行显影过程的同时，在感光鼓1的圆周表面上的转印剩余调色剂在显影站c中被清除；在执行显影过程的同时，清洁感光鼓1的圆周表面。具体而言，粘附至感光鼓1的圆周表面的非曝光点(非图像点)(即，感光鼓1的圆周表面的不被显影的点)的所有的转印剩余调色剂颗粒在充负电荷之后由充电辊2适量地放电。因此，转印剩余调色剂颗粒和感光鼓1之间的磁镜力(mirror force)减小，确保粘附至感光鼓1的圆周表面的非曝光点的剩余调色剂颗粒通过上述的感光鼓1的表面电位和显影偏压的DC分量(-350V)之间的关系(电势差Vback：防止灰雾(fog)的电势差)而完全收集在显影器件4中。在本实施例中，显影器件4的显影套筒41以以下方向转动：显影套筒41的圆周表面在显影站c中的移动与感光鼓1的圆周表面在显影站c中的前进方向相对，并且在显影套筒41的圆周表面上的显影层摩擦感光鼓1的圆周表面。这样布置在收集感光鼓1上的转印剩余调色剂的方面是有利的。
(3)第四图像形成站PBk
参考图1，第四图像形成站PBk为设有清洁设备109的电子照相图像形成***。由第四图像形成站PBk使用的调色剂的常规极性为负，并且一次转印电压的极性为正。
感光鼓1围绕其支撑轴的轴线以204mm/sec的行进速度(周向速率)沿图中箭头标志指示的逆时针方向被转动地驱动，该行进速度与第一至第三图像形成站PY、PM和PC的感光鼓1被转动驱动的行进速度相同。
转动的感光鼓1的圆周表面通过预曝光设备102完全曝光，从而被放电。接着，由充电装置2均匀地充电至预设的极性和电位。采用电晕放电装置作为充电装置2。在本实施例中，感光鼓1的圆周表面被均匀地充电至+400V(表面电位Vd：未曝光点的电位)。均匀充电的感光鼓1的圆周表面由曝光装置3曝光。在本实施例中，采用由半导体激光器构成的激光束扫描仪作为曝光装置3。感光鼓1的圆周表面通过从曝光装置3发射的激光的扫描光束L曝光，与预定图像相应的静电潜像形成在感光鼓1的圆周表面上。在本实施例中，感光鼓1的圆周表面通过从半导体激光器发出的波长为680μm同时调节脉冲宽度(PWM)的扫描曝光光束L曝光，使感光鼓1的圆周表面上形成分辨率为600dpi的静电潜像。调整曝光装置3(半导体激光器)而使静电潜像的曝光点的电位V1为+50V。静电潜像通过显影装置4显影至可见图像，即调色剂图像(由调色剂形成的图像)。如上所述，该调色剂图像在一次转印站d中转印至带91上。转印剩余的调色剂(即，残余在感光鼓1的圆周表面上的调色剂)(没有转印至带91的调色剂)通过清洁设备109的清洁刮刀109b清除。第四图像形成站PBk作为内置的图像形成单元设置在设备主组件中。该第四图像形成站没有形成为处理盒的形式。
(3-1)感光鼓1
采用电子照相感光构件作为第四图像形成站PBk中的感光鼓1。它由以鼓的形式的导电基体及形成在该基体的周面上的光接受层构成。该光接受层从导电基板侧依次由以下多个子层构成，即由非晶硅形成的防止电荷注入的下层、由非晶硅氢化物形成的感光层以及由非晶硅碳化物形成的表面层。该表面层为开放的(free)面。而且，感光层由功能不同的第一和第二层制成(依次从导电基体侧)。为了防止界面反射，需要使在感光层和表面层之间的过渡连续。而且，必要时该感光层可以由掺有卤素原子的非晶硅形成。而且，表面层可以由硅碳化物之外的材料形成，例如非晶硅氮化物和非晶碳。
在本实施例中，上述的感光鼓1由铝筒体1a和厚度为30μm的感光层1b构成(图3和图4)，该铝筒体1a的直径为108mm，壁厚大约为5mm，该感光层1b通过辉光放电等由非晶硅形成在该铝筒体圆周表面上的感光层1b的厚度为30μm。换言之，感光鼓1具有由非晶硅形成的表面层。在感光鼓1的中空部中设置有输出功率大约为80W的柱体加热器114。控制施加至加热器114的电源，使铝筒体的温度保持在42℃。对本发明所适用的感光鼓的选择并不限于由非晶硅构成的感光鼓。
(3-2)显影装置4
图3为图像形成设备的显影装置部分的放大的示意图。在本实施例中，显影装置4为使用单组分磁性显影剂的显影器件。即，用于该显影装置4的显影剂为磁性调色剂(调色剂的颗粒本身包含磁性物质)。该调色剂常规充电的极性为负。
显影装置壳体400具有在设备纵向上延伸的开口。作为显影剂承载件的显影套筒401设置在该开口中。显影套筒401由诸如铝或精铸不锈钢(SUS)等材料制成。参考附图，显影套筒401如下设置：使显影套筒401的大体上的左半部在显影装置壳体400的内部，显影套筒401的大体上的右半部从显影装置壳体400露出。而且，显影套筒401设置为通过开口与感光鼓1相对，并且该显影套筒401为可转动的。在显影套筒401和感光鼓1之间设有微小间隙S-Dgap。显影套筒401沿箭头标志R4a指示的方向被转动地驱动，而感光鼓1沿箭头标志R1指示的方向被转动地驱动。微小间隙S-Dgap的大小可以变化；显影装置壳体400可以通过移动装置(未示出)沿箭头标志R4c指示的方向相对于显影套筒401移动以改变微小间隙S-Dgap的尺寸。
磁体402作为磁场生成装置设置在显影套筒401的中空部中。在本实施例中，磁体402为永磁体。该磁体402不能转动地设置在显影套筒401的中空部中，从而能够与显影套筒401的转动无关地生成固定的磁场。
作为显影剂调节件的磁性片403设置在接近显影装置壳体400中的显影套筒401的位置，磁性片403为一片板的形式。该磁性片403附连至显影装置壳体400，其平行于显影套筒401的边缘部分中的一个边缘部分由显影装置壳体400的开口的边缘部分支撑，而相对的边缘部分置于靠近显影套筒401的位置。磁性片403和磁体402安置为使磁体402的磁极中的一个磁极大致与磁性片403相对。
磁性调色剂405通过搅拌构件404承载在显影套筒401上。接着，在显影套筒401上的磁性调色剂405通过显影套筒401随后的转动传送至磁性片403与显影套筒401相对的区域。接着，在显影套筒401上的磁性调色剂405的层通过磁性调节装置调节厚度，即磁性片403和显影套筒401之间的间隙S-Bgap，因此在显影套筒401的圆周表面上形成磁性调色剂405薄层。该磁性调色剂405薄层从调色剂调节部分S-Bgap出来之后，通过显影套筒401和感光鼓1之间的微小间隙S-Dgap被传送至显影区域c，在该区域c中显影套筒401(磁性调色剂层)与感光鼓1相对。
在显影区域c中，作为偏压施加装置的电源24在显影套筒401和感光鼓1之间施加作为显影偏压的振荡电压，该振荡电压为DC电压和AC电压的组合。从而，在显影套筒401上的调色剂405转印至在感光鼓1上的静电潜像上，并且粘附至静电潜像；换言之，调色剂405将静电潜像显影至可见图像，即由调色剂405形成的图像。
接着，将描述通过上述显影器件4的显影。如上所述，感光鼓1的圆周表面被均匀充电至+400V的电位(鼓表面电位)。接着，感光鼓1的圆周表面通过从半导体激光器发出的波长为680μm同时调节脉冲宽度(PWM)的扫描光束L在600dpi的分辨率下曝光。从而，在感光鼓1上产生静电潜像。激光的能量设定为使当感光鼓1的圆周表面均匀充电的区域的特定点曝光时，该特定点的电势降低至+50V(V1)。静电潜像通过显影器件4显影为可视图像(即，由调色剂405形成的图像)，该显影器件的S-Bgap为250μm，S-Dgap为250μm。本说明书中的以上部分描述了一种传统的彩色图像形成过程，其中潜像被常规地显影。然而，在本实施例中，使用潜像被反向显影的显影方法。接下来将描述该方法。
在本实施例中使用的显影剂为磁性的单组分负极性的调色剂。显影偏压为DC电压和AC电压的组合。DC电压为+200V，AC电压的频率为2700Hz，峰值电压为1500V，占空比50％。显影方法为跳跃(jumping)显影法。该设置用于获得200V的显影对照Vcont(＝Vd-Vdc)以及+150V的灰雾防止偏压Vback(＝Vdc-V1)。
(3-3)清洁设备109
图4为图像形成设备的清洁设备部分的放大的示意图。在本实施例中，清洁设备109为反向刮刀(counter blade)的清洁设备。
该清洁设备109具有清洁装置壳体109a，和清洁刮刀109b。该清洁刮刀109b固持于壳体109a，并且接触感光鼓1的圆周表面。清洁设备109还具有磁性辊109c、调节辊109d和螺钉109e，它们均定位于清洁刮刀109b的上游侧(根据感光鼓1的转动方向)。作为磁性滚筒(roll)的磁性辊109c如下安置：预设量的间隙设在磁性辊109c和感光鼓1之间。
磁性辊109c是用于擦除粘附至感光鼓1的物质的构件。该磁性辊109c通过将磁性调色剂粘附至磁性辊109c而覆盖磁性调色剂，并且通过磁性刷擦拭感光鼓1。调节辊109d为一种构件，用于在磁性调色剂粘附至磁性辊109c之后调节允许保留覆盖在磁性辊109c上的磁性调色剂的量。如果不调节磁性调色剂的量，则感光鼓1被过度擦拭而产生感光鼓1被刮削的问题。
另外，在感光鼓1的转动方向的清洁设备109的上游侧设置有预清洁曝光设备108。
清洁刮刀109b的厚度为3mm，由聚氨酯橡胶形成。磁性辊109c的直径为18mm，具有八个磁通密度为1000高斯(gauss)的磁极。
清洁刮刀109b为主要由聚氨酯形成的弹性片。该清洁刮刀硬度(Hs)为70°，15(Kg/cm2)300-200(％)(日本工业标准(JIS))。而且，清洁刮刀109b的接触角为24°，接触压力为10(g/cm)。该清洁刮刀109b倾斜使其边缘A定位于其底部的上游(反向刮刀清洁方法)。清洁刮刀109b清洁感光鼓1的圆周表面；其通过擦抹感光鼓1的圆周表面，清除在感光鼓1的圆周表面上的剩余调色剂。
磁性辊109c以以下方向转动：磁性辊109c的圆周表面在接近感光鼓1的位置的移动方向与感光鼓1的圆周表面在接近磁性辊109c的位置的移动方向相同。磁性辊109c转动的周向速率为感光鼓1的周向速率的10％。设置该磁性辊109c使在磁性辊109c和感光鼓1之间的间隙为1.0mm。设置调节辊109d使调节辊109d和感光鼓1之间的间隙为1.8mm。调节辊109d以以下方向转动：调节辊109d的圆周表面在接近感光鼓1的位置的移动方向与感光鼓1的圆周表面在接近调节辊109d的位置的移动方向相同。调节辊109d转动的周向速率为感光鼓1的周向速率的10％。
(4)调色剂清除-收集控制模式
施加至各第一至第三无清洁器的图像形成站PY、PM和PC中的剩余调色剂扩散装置7的电压和施加至各第一至第三无清洁器的图像形成站PY、PM和PC中的调色剂电荷量控制装置6的电压的极性不同。因此，出现以下情况：与施加的电压极性相反的调色剂颗粒连续在辅助充电装置中积累。
因此，控制电路130实施收集控制(收集模式)，其中该控制电路130使辅助充电装置7和6在预设的时机将积聚在其中的调色剂排除至感光鼓1的无图像形成的区域；将所排除的调色剂转印至中间转印构件上；并且在中间转印构件上所排除的调色剂在第四图像形成站PBk的清洁站中收集。上述收集控制包括排除调色剂的过程以及收集排除的调色剂的过程。
在调色剂的排除过程中，执行初步的操作，其中从电源20施加至充电辊2的电压从DC电压和AC电压的组合切换至单独使用AC电压，以将感光鼓1的表面电势降低至大致为0V，以便能够大致同步地使剩余调色剂扩散装置7和调色剂电荷量控制装置6排除调色剂。接着，控制分别从电源21和22施加至剩余调色剂扩散装置7和调色剂电荷量控制装置6的电源，使调色剂从其上排除。用于排除调色剂的电压值设定在不影响感光鼓1的表面电势(大致为0V)的范围内(
Figure A20061012668300271
300V)。在该过程中，施加至充电辊2的电压的电位设为如下值：在调色剂被排除至感光鼓1的圆周表面上之后，感光鼓1的圆周表面和充电辊2之间的电势差大致为0V。因此，所排除的调色剂为常规充电的调色剂颗粒和反向充电的调色剂颗粒的混合物，该混合物可以移动通过充电站a，而不会使所排除的调色剂粘附至充电辊2。换言之，可以防止充电辊2被所排除的调色剂污染，从而防止形成缺陷图像，其缺陷归因于所排除的调色剂对充电辊2的污染。
另外，为了防止大致为0V的感光鼓1的圆周表面的电势受排除调色剂的过程影响，需要使施加至剩余调色剂扩散装置7和调色剂电荷量控制装置6的电压不高于用于实际图像形成操作的充电开始电压。
从剩余调色剂扩散装置7和调色剂电荷量控制装置6排除至感光鼓1的无图像形成区域上的调色剂通过显影装置4随后的转动被运送至显影站c。大部分的调色剂主要通过显影装置4收集。在本实施例中，大部分排除的调色剂通过显影装置4静电地及物理地(擦除)收集。该显影装置4为接触型，使用两组分显影剂，并且以以下方向转动：显影装置4的圆周表面在显影站c中的移动方向与感光鼓1的移动方向相对。
然而，上述运送至显影站c的所排除的调色剂包含：常规(负)充电的调色剂颗粒，但是电荷量较少；以及反向(正)充电的调色剂颗粒。这些调色剂颗粒有时不能通过显影器件4完全收集；一些调色剂颗粒通过感光鼓1随后的转动传送至一次转印站d。接着，它们通过感光鼓1压印在带91上，由此(通过接触压力和静电力)从感光鼓1转(清除)至带91上。在该过程中，从电源93施加至一次转印辊92的偏压可以等于在实际图像形成操作过程中当从感光鼓1将调色剂图像转印至带91时施加至一次转印辊92的偏压。显然，实施控制使极性与在实际图像形成操作中施加的偏压(常规：正)相对(负)的偏压施加至一次转印辊92，而使在感光鼓1上的充正电荷的调色剂颗粒更易于转印至带91上，因此效率更高。
执行从感光鼓1的圆周表面将调色剂转印至带91的过程的时刻，与带91的无图像形成区域(即，显影带的图像形成区域之外的区域)到达图像形成站的一次转印站d(其中调色剂将被排除)的时刻相同。
从在各无清洁器的图像形成站中的辅助充电装置7和6排除调色剂的过程在以下时刻执行。即，该过程在以下时刻执行：当带91的无图像形成区域(即，通过一次转印形成图像的带区域之外的带区域)到达一次转印站，排除至感光鼓1的无图像形成区域上的调色剂可以被转印至带91上。
转印至带91的无图像形成区域的所排除的调色剂通过带91的移动运送至定位于下游的图像形成站。接着，在图像形成站d的一次转印站d中，调色剂收集至具有清洁设备109的第四图像形成站PBk的感光鼓1上。调色剂收集至感光鼓1上之后，通过清洁设备109从感光鼓1清除该调色剂。
在本实施例中，转印至带上的调色剂具有负极性。此外，调色剂不仅静电转印至带上，而且通过压在带上而转印在带上。因此即使调色剂极性为正并且偏压极性为正，也可将调色剂转印至带上。第四图像形成站PBk的常规偏压为正，并且第四图像形成站PBk的反向偏压为负。从感光鼓转印至带上的调色剂中的大部分调色剂颗粒为常规(负)极性。当然，该设备可以设计成为了改善改设备排除正充电调色剂的效率而施加负偏压。
接下来将描述调色剂收集过程。从无清洁器的图像形成站PY，PM和PC转印至带91上的大部分调色剂颗粒为常规极性。因此，为了将调色剂颗粒收集至图像形成站PBk的感光鼓1上的目的，在具有清洁设备109的图像形成站PBk的一次转印站d中，需要将施加至图像形成站PBk的一次转印辊92上的偏压提供为与在实际图像形成操作的过程中所施加的常规偏压极性相反。而且，所排除的调色剂的量不是很多。因此，所施加的反向电压无需被设定为很大的值。
此外，极性相反增加了电源93的成本，从而增加了该设备的原始成本。作为用于消除施加反向偏压的需求的方法，存在仅通过使用常规偏压将调色剂收集至感光鼓1上的方法。例如，存在这样一种方法，在该方法中，为了使调色剂的极性相反，采用与常规转印偏压的极性相同的偏压并且所采用的偏压的电势高于为实际图像形成操作所施加的偏压。这种方法的图像收集效率低于上述施加反向偏压的方法，但是从初投资的角度来看是有利的。然而，在本实施例中，排除至带91上的调色剂通过向一次转印辊92上施加偏压来收集至感光鼓1上，其中所述偏压与上述常规转印偏压的极性相反。
如上所述，在各第一至第三无清洁器的图像形成站PY、PM和PC中，调色剂从辅助充电装置7和6被排除至感光鼓1上，随后从感光鼓1转印至带91上。接着，带91上转印的所排除的调色剂被收集至具有清洁设备109的第四图像形成站PBk的感光鼓1上，并通过所述图像形成站PBk的清洁设备109清除。
采用上述结构设置，使得无需将所排除的调色剂通过用于清洁中间转印构件的清洁站收集。因此，可以缩短调色剂排除模式所用的时间长度。此外，可以防止出现以下问题，即由于带91的表面的由所排除的调色剂所污染的部分通过带91的循环运动而移动入二次转印站中，因此二次转印辊10被调色剂污染。因此，无需实施将二次辊10与带91分离的控制。
此外，即使当具有清洁设备109的第四图像形成站PBk的平均图像打印比较低时，通过上述对所排除的调色剂的收集能够维持感光鼓1和清洁刮刀109b之间的润滑。因此，可以防止产生以下问题，即将清洁刮刀109b牵引入清洁刮刀109与感光鼓1之间的界面中，或者导致清洁刮刀摆动。
在本实施例中，图像形成设备构造为剩余调色剂扩散控制装置7和调色剂放电量控制装置6中的调色剂被排除至中间转印构件上。然而本优选实施例还可以应用于在显影装置中排除不需要的调色剂颗粒(例如，反向调色剂颗粒，即极性与常规带电调色剂颗粒相反的带电调色剂颗粒，并且所述调色剂颗粒的电荷量较低)的情况中。这种应用产生与上述应用相同的效果。
如上所述，本优选实施例使得无需通过用于清洁中间转印构件的清洁装置收集所排除的调色剂，从而可以充分地缩短排除-收集模式所用的时间长度。
此外，根据本实施例，所排除的调色剂收集在具有清洁设备的图像形成站中，其中清洁设备采用反向清洁刮刀。换言之，所述清洁刮刀设有用作润滑剂的所排除的调色剂，从而防止将清洁刮刀牵引入清洁刮刀与感光构件之间的界面中，或者防止清洁刮刀摆动。
本发明的实施例能够充分地减少润滑清洁刮刀所需的新的调色剂的供应量，从而从成本和效能的角度非常有效。
为了巧妙地使用图像承载元件，例如由无晶硅制成的感光鼓(无晶硅的摩擦磨损非常小)，因此，考虑到寿命非常重要，需要提供能够可靠地清洁如上述的图像承载元件的清洁***。根据本发明，即使采用诸如由无定形硅制成的感光鼓(这种感光鼓的摩擦磨损量很低)作为用于具有清洁设备的图像形成站的图像承载元件，也能够防止清洁刮刀被牵引入片和感光鼓之间的界面中的问题，以及由于缺乏润滑所导致的片摆动问题。换言之，本发明不仅可以消除致力于清除转印剩余调色剂的清洁装置的需求，还可以有效地消除上述问题。
另外，无疑可以同时执行将所排除的调色剂收集至用于清洁下游感光鼓的清洁站中的收集模式和将所排除的调色剂收集至清洁站中用于清洁中间转印构件的的收集模式。
[实施例2]
在正常温度和湿度的环境内执行打印测试，在该打印测试中，采用上述图像形成设备打印50,000份下述测试图像。更具体而言，采用上述图像形成装置的各图像形成站PY、PM和PC(即，无清洁器的图像形成站)打印50,000份下述测试图像。其中用于测试的测试图像在无清洁器的图像形成站的实际平均图像打印比(average imageprinting ratio)α2(每100页A4)为40％，并且在具有清洁刮刀的图像形成站PBk的实际平均图像打印比β2为5％。
上述实际平均图像打印比α2和β2利用视频计数控制***进行测量。更具体而言，控制电路130具有图像密度计算装置(视频计数控制***)，该图像密度计算装置检测各图像输出的图像密度，累计所检测出的图像密度，并且计算出每预设量的图像输出纸张的平均图像打印比。
在下述条件下执行打印测试。即用于无清洁器的图像形成站的平均图像打印比(每100页A4纸张)的极限值α1被设定为30％，超出该极限值将执行使无清洁器图像形成站排除调色剂的过程；用于具有清洁刮刀的图像形成站PBk的平均图像打印比(每100页A4纸张)β1被设定为10％，超出该极限值将执行使具有清洁刮刀的图像形成站PBk收集所排除的调色剂的过程。上述极限值α1和β1作为比较值被存储在控制电路130中。
将调色剂从无清洁器的图像形成站的辅助充电装置7和6排除的时机如下。即当带91的非图像形成区域(即带91的通过转印形成图像的区域之外的区域)到达一次转印站d时，排除至同一图像形成站的感光鼓1的非图像形成区域上的调色剂能够被转印至带91上。调色剂排除时间长度s设定为3秒。
当实际平均图像打印比α2超过平均图像打印比的极限值α1时，对每100页纸张执行从辅助充电装置7和6排除调色剂的过程。作为结果，带91与纸间隔相对应的所述区域(非图像形成区域)受到所排除的调色剂的污染。然而在带91的被污染的区域到达放电辊之前，带91上所排除的调色剂被收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中。因此，即使二次转印辊10不与带91分离，也不会被所排除的调色剂污染。
此外，具有清洁刮刀的图像形成站PBk的平均图像打印比较低。然而上述所排除的调色剂被收集至图像形成站PBk中。因此，清洁刮刀109b既不会被牵引入片和感光鼓之间的界面中也不会摆动。
因此，该图像形成设备产生令人满意的图像直到输出计数达到50,000。
[实施例3]
在第一实施例中实际平均图像打印比α2为40％，而在本实施例中所述实际平均图像打印比α2变为30％，并且极限值从30％变化至10％。此外，测试条件与第一实施例相同。在本实施例中同样打印50,000页的副本。
同样，在本实施例中，当实际平均图像打印比α2超过平均图像打印比的极限值α1时，对每100页纸张执行从辅助充电装置7和6排除调色剂的过程。结果，带91的纸间隔区域(非图像形成区域)受到所排除的调色剂的污染。然而在带91的被污染的区域到达放电辊之前，带91上所排除的调色剂被收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中。因此，即使二次转印辊10不与带91分离，也不会被所排除的调色剂污染。
具有清洁刮刀的图像形成站PBk的平均图像打印比较低。然而上述所排除的调色剂被收集至图像形成站PBk中。因此，清洁刮刀109b既不会被牵引入片和感光鼓之间的界面中也不会摆动。
因此，该图像形成设备产生令人满意的图像直到输出计数达到50,000。
[实施例4]
在第一实施例中实际平均图像打印比α2为40％，而在本实施例中所述实际平均图像打印比α2变为30％，并且极限值从30％变化至5％。此外，测试条件与第一实施例相同。在本实施例中同样打印50,000页的副本。
同样，在本实施例中，当实际平均图像打印比α2超过平均图像打印比的极限值α1时，对每100页纸张执行从辅助充电装置7和6排除调色剂的过程。结果，带91的纸间隔区域(非图像形成区域)受到所排除的调色剂的污染。然而在带91的被污染的区域到达放电辊之前，带91上所排除的调色剂被收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中。因此，即使二次转印辊10不与带91分离，也不会被所排除的调色剂污染。
具有清洁刮刀的图像形成站PBk的平均图像打印比较低。然而上述所排除的调色剂被收集至图像形成站PBk中。因此，清洁刮刀109b既不会被牵引入片和感光鼓之间的界面中也不会摆动。
因此，该图像形成设备产生令人满意的图像直到输出计数达到50,000。
[实施例5]
在第一实施例中实际平均图像打印比α2为40％，而在本实施例中所述实际平均图像打印比α2变为100％，并且极限值从30％变化至5％。而且，实际平均图像打印比β2从5％变化至0.5％，并且极限值β1从10％变化至5％。此外，测试条件与第一实施例相同。在本实施例中同样打印50,000页的副本。
同样，在本实施例中，当实际平均图像打印比α2超过平均图像打印比的极限值α1时，对每100页纸张执行从辅助充电装置7和6排除调色剂的过程。作为结果，带91的纸间隔区域(非图像形成区域)受到所排除的调色剂的污染。然而在带91的被污染的区域到达放电辊之前，带91上所排除的调色剂被收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中。因此，即使二次转印辊10不与带91分离，也不会被所排除的调色剂污染。
此外，具有清洁刮刀的图像形成站PBk的平均图像打印比较低。然而上述所排除的调色剂被收集至图像形成站PBk中。因此，清洁刮刀109b即不会被牵引入片和感光鼓之间的界面中也不会摆动。
因此，该图像形成设备产生令人满意的图像直到输出计数达到50,000。
[比较实施例1]
本比较实施例与上述第一实施例相似，其不同之处在于：在不通过具有清洁刮刀的图像形成站PBk收集从无清洁器的图像形成站排除至带91上的调色剂的情况下进行打印测试。
当实际平均图像打印比α2超过平均图像打印比的极限值α1时，对每100页纸张执行从辅助充电装置7和6排除调色剂的过程。然而排除至带91上的调色剂并未收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中。因此，上述二次转印辊10被所排除的调色剂污染，从而导致产生背面污染的副本页。
[比较实施例2]
本比较实施例也与上述第一实施例相似，其不同之处在于：不对周期性地使无清洁器的图像形成站的静电充电装置7和6排除调色剂实施控制。
因此，并未周期性地从辅助驱动装置7和6排除调色剂。因此，具有清洁刮刀的图像形成站PBk(下游图像形成站)未设有可以起到润滑剂作用的所排除的调色剂。因此，清洁刮刀的清洁边缘被牵引入清洁刮刀和感光鼓之间的界面中。
图5为概括上述第一实施例至第四实施例以及第一比较实施例和第二比较实施例中，在打印条件下所形成的图像的评价结果的图表。
[比较实施例3]
本比较实施例也与上述第一实施例相似，其不同之处在于：实际平均图像打印比α2从40％变化至10％。此外，测试条件与第一实施例相同。在本比较实施例中同样打印50,000页的副本。
在本比较实施例中，无清洁器的图像形成站的实际图像打印比α2未超过平均图像打印比的极限值α1(超出该极限值将执行排除调色剂过程)，因此将不从辅助充电装置7和6排除调色剂。
因此，调色剂没有从无清洁器的图像形成站供给至需要被供给调色剂(所排除的调色剂)的具有清洁刮刀109b的图像形成站PBk。结果，刮刀109b的清洁边缘被牵引入刮刀109b和感光鼓1之间的界面中。
[比较实施例4]
在正常温度和湿度的环境内执行打印测试，在该打印测试中，采用上述图像形成设备在黑色单色模式下打印50,000份下述测试图像。更具体而言，采用上述图像形成装置的各图像形成站PY、PM和PC(即，无清洁器的图像形成站)在黑色单色模式下打印50,000份下述测试图像。用于测试的测试图像在无清洁器的图像形成站的实际平均图像打印比α2(每100页A4纸张)为0％，并且在具有清洁刮刀的图像形成站PBk的实际平均图像打印比β2为5％。而且每5000份打印实际平均图像打印比α2为10％和β2为5％的100份。在本实施例中同样打印50,000页份A4。
上述实际平均图像打印比α2和β2利用视频计数控制***进行测量。
在下述条件下执行打印测试。即用于无清洁器的图像形成站的平均图像打印比(每100页A4纸张)的极限值α1被设定为30％，超出该极限值将执行使无清洁器图像形成站排除调色剂的过程；用于具有清洁刮刀的图像形成站PBk的平均图像打印比(每100页A4纸张)β1被设定为10％，超出该极限值将执行使具有清洁刮刀的图像形成站PBk收集所排除的调色剂的过程。上述极限值α1和β1作为比较值被存储在控制电路130中。
同样在本比较实施例中，无清洁器的图像形成站的实际图像打印比α2未超过平均图像打印比的极限值α1(超出该极限值将执行排除调色剂过程)，因此将不执行从辅助充电装置7和6排除调色剂的过程。
因此，没有任何调色剂从无清洁器的图像形成站供给至需要被供给调色剂(所排除的调色剂)的具有清洁刮刀109b的图像形成站PBk。作为结果，在黑色单色模式中，刮刀109b的清洁边缘被牵引入刮刀109b和感光鼓1之间的界面中。
图6为概括在上述第三比较实施例和第四比较实施例中的打印条件下所形成的图像的评价结果的图表。
[比较实施例6]
在正常温度和湿度的环境内执行打印测试，在该打印测试中，采用上述图像形成设备在黑色单色模式下打印50,000份下述测试图像。更具体而言，采用上述图像形成装置的各图像形成站PY、PM和PC(即，无清洁器的图像形成站)在黑色单色模式下打印50,000份下述测试图像。用于测试的测试图像在无清洁器的图像形成站的实际平均图像打印比α2(每100页A4纸张)为0％，并且在具有清洁刮刀的图像形成站PBk的实际平均图像打印比β2为5％。而且每5000份打印实际平均图像打印比α2为10％和β2为5％的100份。
上述实际平均图像打印比α2和β2利用视频计数控制***进行测量。
在下述条件下进行打印测试。即用于无清洁器的图像形成站的平均图像打印比(每100页A4尺寸的纸张)的极限值α1被设定为30％，超出该极限值将执行排除调色剂的过程；用于具有清洁刮刀的图像形成站PBk的平均图像打印比(每100页A4尺寸的纸张)β1被设定为10％，超出该极限值图像形成站PBk收集所排除的调色剂。上述极限值α1和β1作为比较值被存储在控制电路130中。
实际平均打印比α2未达到极限值α1。通常在这种情况下不执行排除调色剂的过程。然而，当实际打印比β2未达到极限值β1时，将强制执行排除调色剂的过程，并且还强制执行将所排除的调色剂收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中。
此外，在下述条件下执行调色剂排除过程。用于排除调色剂的时间长度t设定为满足以下等式：t＝t1×(1-β1/β2)，其中t1代表排除调色剂的常规时间长度。
即当实际打印比β2未达到极限值β1时，将强制执行排除调色剂的过程，调色剂排除时间长度从常规的调色剂排除时间长度t1降低至t(＝t1×(1-β2/β1))。
此外，将调色剂从无清洁器的图像形成站的辅助充电装置7和6排除的时刻为以下时刻，当带91的非图像形成区域(即带91的通过转印形成图像的区域之外的区域)到达一次转印站d时，排除至同一图像形成站的感光鼓1的非图像形成区域上的调色剂能够被转印至带91上。
实际平均打印比α2未达到极限值α1。然而，将强制执行从辅助放电装置7和6排除调色剂的过程，并且还强制执行将所排除的调色剂收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中。因此，向清洁刮刀供给足以润滑所述清洁刮刀的量的调色剂。因此，清洁刮刀的清洁边缘既不会被牵引入清洁刮刀和感光鼓之间的界面中也不会摆动。因此，该图像形成设备连续产生令人满意的副本页直到份数计数达到50,000。
顺便提及，当图像形成设备在黑色单色模式中操作或在针对图像色比较低的作业进行操作时，可以控制从无清洁器的彩色图像形成站排除的调色剂的量。采用这种控制能够防止整个调色剂被不经济地排除。因此，即使图像形成设备在黑色单色模式下连续地操作一定的时间长度，清洁刮刀也至少设有为润滑所必须的最少量的调色剂。
[比较实施例7]
在第五实施例中实际平均图像打印比β2为5％，而在本实施例中所述实际平均图像打印比α2变为7.5％。并且在本实施例中，由于通常实际平均图像打印比α2未达到限定值α1，因此不执行排除调色剂的过程。然而，进行一种设置以使当实际打印比β2未达到极限值β1时，将强制执行排除调色剂的过程以及将调色剂收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中。
此外，实施以下控制，即在其中调色剂被排除的所述各图像形成站中选择出一个平均图像打印比最高的图像形成站，并且仅在该选择出的图像形成站中执行排除调色剂的过程。而且，用于执行排除调色剂的过程的时间长度t设定为满足以下等式：t＝N×[t1×(1-β2/β1)]，其中t1代表执行排除调色剂的过程的常规时间长度，并且N代表无清洁器的图像形成站的数量。
换言之，当未达到β1时，从调色剂排除图像密度的累加值最高的图像形成站开始以递减的顺序，在各无清洁器的图像形成站中顺序地执行排除调色剂的过程，而且，用于执行排除调色剂的过程的时间长度从常规的调色剂排除时间长度t1降低至：t＝N×[t1×(1-β2/β1)]。
此外，将调色剂从无清洁器的图像形成站的辅助充电装置7和6排除的时刻为以下时刻。当带91的非图像形成区域(即带91的通过转印形成图像的区域之外的区域)到达一次转印站d时，排除至同一图像形成站的感光鼓1的非图像形成区域上的调色剂能够被转印至带91上。
实际平均打印比α2未达到极限值α1。然而，将强制执行从辅助放电装置7和6排除调色剂的过程，并且还执行将所排除的调色剂收集至具有清洁刮刀的图像形成站PBk中的过程。因此，向清洁刮刀供给足以润滑所述清洁刮刀的量的调色剂。因此，清洁刮刀的清洁边缘既不会被牵引入清洁刮刀和感光鼓之间的界面中也不会摆动。因此，该图像形成设备连续产生令人满意的副本页直到份数计数达到50,000。
顺便提及，当图像形成设备在黑色单色模式中操作或在针对图像色比较低的作业进行操作时，可以控制从无清洁器的彩色图像形成站排除的调色剂的量。采用这种控制能够防止彩色图像形成站中的调色剂由于突然排除而被浪费。因此，即使图像形成设备能够在黑色单色模式下连续地操作一定的时间长度，清洁刮刀将至少设有未润滑所必须的最少量的调色剂。
[对比实施例5]
在正常温度和湿度的环境内执行打印测试，在该打印测试中，采用上述图像形成设备在黑色单色模式下打印50,000份(A4尺寸)下述测试图像。更具体而言，采用上述图像形成装置的各图像形成站PY、PM和PC(即，无清洁器的图像形成站)在黑色单色模式下打印50,000份下述测试图像。其中用于测试的测试图像在无清洁器的图像形成站的实际平均图像打印比α2(每100页A4纸张)为0％，并且在具有清洁刮刀的图像形成站PBk的实际平均图像打印比β2为5％。而且每5000份打印实际平均图像打印比α2为30％和β2为5％的100份。
上述实际平均图像打印比α2和β2利用视频计数控制***进行测量。
在下述条件下执行打印测试。即用于无清洁器的图像形成站的平均图像打印比(每100页A4尺寸)的极限值α1被设定为30％，超出该极限值将执行排除调色剂的过程；用于具有清洁刮刀的图像形成站PBk的平均图像打印比(每100页A4尺寸)β1被设定为10％，超出该极限值图像形成站PBk将收集所排除的调色剂。上述极限值α1和β1在控制电路130中被设定为比较值。
同样，在本(第五)比较实施例中，无清洁器的图像形成站的实际平均图像打印比α2超过极限值α1(超出该极限值将执行排除调色剂的过程)。因此，将执行从辅助充电装置7和6排除调色剂的过程。然而，调色剂排除时间长度不能改变。
因此，尽管清洁刮刀109b需要被供给调色剂，然而并不能从无清洁器的图像形成站向具有清洁刮刀的图像形成站PBk供给足够量的调色剂。作为结果，因此，清洁刮刀109b的清洁边缘被牵引入清洁刮刀109b和感光鼓1之间的界面中。
图7为概括在上述第五实施和第六实施例以及第五比较实施例中的打印条件下所形成的图像的评价结果的图表。
图8为在上述实施例和比较实施例中，从无清洁器的图像形成装置的辅助充电装置7和6排除调色剂的过程的控制以及在具有清洁设备的图像形成站中将所排除的调色剂收集至感光鼓上的过程的控制的流程图。在本(第五)比较实施例中，所排除的调色剂是通过图像形成站的清洁站收集还是通过用于清洁中间转印构件的清洁站收集通过控制电路130的作为收集站选择装置的部分确定。
更具体地，控制电路130具有图像密度计算装置，该装置检测各图像输出的图像密度，累计所检测出的图像密度，并且计算出图像输出的每预设量的页数的平均图像打印比。从无清洁器的图像形成站的辅助充电装置排除调色剂的过程如下所述。即当通过图像密度计算装置计算出的每预设页数的副本的平均图像打印比α2超过预设值α1时，执行排除调色剂操作。另一方面，当具有清洁设备的图像形成站的、每预设而数的副本的平均图像打印比β2不大于预设值β1时，将上述所排除的调色剂收集入具有清洁设备的图像形成站中。而且，当α2＜α1并且β2＜β1(每预设页数的副本)时，强迫上述辅助充电装置排除调色剂。将所排除的调色剂收集入具有上述清洁设备的图像形成站中。
顺便提及，当β2＜β1并且所排除的调色剂未被收集时，所排除的调色剂通过用于清洁中间转印构件的清洁站收集。在这种情况下，实施关闭施加至二次转印辊上的偏压的控制。
而且，用于强制辅助充电装置排除调色剂的时间长度t设定为从以下等式获得的值：t＝t1×(1-β2/β1)，其中β1代表设有清洁设备的图像形成站的平均图像打印比(每预设页数的副尊)，超出该极限值，所排除的调色剂被收集在设有清洁设备的图像形成站中；以及β2代表副本)。
在选择出的图像打印比最高的图像形成站中执行强制辅助充电装置排除调色剂的过程。在所述选择出的图像形成站中执行排除调色剂的过程的时间长度ta设定为从以下等式获得的值：ta＝N×[t1×(1-β2/β1)]，其中β1代表设有清洁设备的图像形成站的平均图像打印比(每预设页数的副本)的极限值，超出该极限值将所排除的调色剂收集在设有清洁设备的图像形成站中；β2代表具有清洁设备的图像形成设备的的实际平均图像打印比(每预设页数的副本)；N代表无清洁器的图像形成站的数量；并且t1代表当α1＞α2时排除调色剂的时间长度。
采用这样的控制，即使从辅助充电装置排除调色剂的时刻与向清洁刮刀供给润滑调色剂的时刻不一致，也可以控制排除时间和/或用于排除调色剂的图像形成站。因此，可以向清洁刮刀供给灵活量的润滑调色剂以维持清洁刮刀的性能。
当图像形成设备在黑色单色模式下操作时，在以下时刻执行从无清洁器的图像形成站的辅助充电装置清除调色剂的过程。即执行的时刻为：当中间转印构件的非图像形成区域到达一次转印装置(站)时，排除至图像承载元件的非图像形成区域的调色剂可以被转印至上述中间转印构件上，其中中间转印装置的非图像形成区域为中间转印装置的预期通过转印形成图像的区域以外的区域。
即目前使用低色比的用户(即在黑色单色模式下高频率地使用图像形成设备的用户)的数量很大，因此降低图像形成设备在黑色单色模式下的操作成本非常重要。
为了延长黑色图像形成站的使用寿命，采用诸如非晶硅(非晶硅受摩擦磨损的影响较小)制成的感光鼓作为黑色图像形成站的图像承载元件。而且为了降低黑色图像形成站所采用的调色剂的成本，采用单组分黑色调色剂作为显影剂。即使使图像形成设备如上所述地构造，本发明也可以保持上述图像形成站的清洁刮刀被完全润滑而不会导致产生停工期。换言之，本发明的本实施例不仅可以降低图像形成站在黑色单色模式下的操作成本，并且能够可靠地形成令人满意的图像。
在本实施例中，图像形成装置构造为可选地收集所驱动的调色剂。因此，即使图像形成设备的构造与本实施例类似，本实施例也可以降低经过二次转印站的调色剂量。因此，本实施例不仅可以降低排除调色剂和收集所排除的调色剂所需的时间长度变长的可能性，而且还能够降低污染二次转印站的量。
在上述各优选实施例中，图像形成站设有中间转印构件，然而，本发明也可以应用采用记录介质传送带的图像形成设备来替代传统的可转动的转印构件，并且这种应用能够产生与上述相同的效果。
尽管本发明已经参照在此公开的结构进行了描述，然而本发明并不受限于前述的任何细节。本申请旨在覆盖为了所述改善的目的或以下权利要求书的范围内所进行的改型和变化。

Claims (19)

1.一种图像形成设备，包括：
第一图像形成站，该第一图像形成站包括：图像承载元件以及显影装置，该显影装置用于通过调色剂使形成在所述图像承载元件上的静电图像显影，其中在转印显影图像后残余在所述图像承载元件上的调色剂由所述显影装置收集；
可转动转印构件；
第一清洁构件，该第一清洁构件用于从所述可转动转印构件上除去调色剂；
第二图像形成站，该第二图像形成站包括：图像承载元件、显影装置以及第二清洁构件，该显影装置用于通过调色剂使形成在所述图像承载元件上的静电图像显影；该第二清洁构件用于在转印显影图像后除去残余在所述图像承载元件上的调色剂，其中所述第二图像形成站相对于所述可转动转印构件的转动的周向运动方向设置在所述第一图像形成站的下游和所述第二清洁构件的上游；以及
收集控制装置，该收集控制装置用于控制通过所述第二图像形成站的所述第二清洁构件收集非图像形成期间从所述第一图像形成站排出至所述可转动转印构件上的调色剂的操作。
2.根据权利要求1所述的设备，该设备还包括：多个图像形成站和显影装置，各所述图像形成站包括图像承载元件；所述显影装置用于通过调色剂使形成在所述图像承载元件上的静电图像显影，其中在转印显影图像后残余在所述图像承载元件上的调色剂由所述显影装置收集，其中所述第二图像形成站相对于所述可转动转印构件的转动的周向运动方向设置在最下游位置。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一图像形成站还包括辅助充电构件，该辅助充电构件被供有电压，以在显影图像被转印后向残余在所述图像承载元件上的调色剂充电，其中所述电压的极性与常规调色剂的极性相同，所述收集控制装置将滞留在所述辅助充电构件中的调色剂从所述图像承载元件排出至所述可转动转印构件，并且通过所述第二清洁构件收集所述调色剂。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二图像形成站形成黑色调色剂图像。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二图像形成站中的所述图像承载元件包括非晶硅的表面层。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述可转动转印构件为中间转印构件，所述调色剂图像从所述图像形成站转印至所述中间转印构件上，其中所述第一图像形成站和所述第二图像形成站分别包括一次转印构件和二次转印构件，所述一次转印构件用于将调色剂图像从相关联的调色剂承载元件转印至所述中间转印构件上，所述二次转印构件用于将调色剂图像从所述中间转印构件转印至记录介质上。
7.根据权利要求6所述的设备，其中通过向所述第二图像形成站的所述一次转印装置施加电压而由第二图像形成站的所述图像承载元件收集排出至中间转印构件上的调色剂，其中所述电压的极性与常规调色剂的极性相反。
8.根据权利要求6所述的设备，其中通过向所述第二图像形成站的所述一次转印装置施加电压而由第二图像形成站的所述图像承载元件收集排出至中间转印构件上的调色剂，其中所述电压的极性与常规调色剂的极性相反，其中施加至一次转印装置的电压的绝对值大于在图像形成操作期间施加至其上的电压的绝对值。
9.根据权利要求1所述的设备，该设备还包括收集选择装置，该收集选择装置用于选择是否通过所述收集控制装置实施所述收集过程。
10.根据权利要求9所述的设备，该设备还包括图像密度计算装置，该图像密度计算装置用于检测输出图像的图像密度、累计图像密度、并且计算出各预定数量的输出图像的平均图像打印比，其中当在所述第二图像形成站中通过所述图像密度计算装置计算出的平均图像打印比&b&2小于在所述预定数量的输出图像的平均图像打印比的预定值&b&1时，收集选择装置实施调色剂的收集。
11.一种图像形成设备，包括：
第一图像形成站，该第一图像形成站包括：图像承载元件以及显影装置，该显影装置用于通过调色剂使形成在所述图像承载元件上的静电图像显影，其中在转印显影图像后，残余在所述图像承载元件上的调色剂由所述显影装置收集；
中间转印构件，该中间转印构件用于承载从所述图像承载元件上转印的调色剂图像；
转印构件，该转印构件用于将调色剂图像从所述中间转印构件转印至记录介质上；以及
第二图像形成站，该第二图像形成站包括：图像承载元件、显影装置以及清洁构件，该显影装置用于使形成在所述图像承载元件上的静电图像显影；该清洁构件用于除去残余在所述图像承载元件上的调色剂，其中所述第二图像形成站相对于所述可转动转印构件的转动的周向运动方向设置在所述第一图像形成站的下游以及所述转印构件的上游；
其中所述图像形成设备可在收集模式下进行操作，在所述收集模式中，通过所述第二图像形成站的所述清洁构件收集在非图像形成期间从所述第一图像形成站排出至所述可转动转印构件的调色剂。
12.根据权利要求11所述的设备，该设备还包括多个图像形成站，各图像形成站包括图像承载元件和显影装置，该显影装置用于通过调色剂使形成在所述图形承载元件上的静电图像显影，其中在转印显影图像后，残余在所述图像承载元件上的调色剂通过所述显影装置收集，其中所述第二图像形成站相对于所述可转动转印构件的转动的周向运动方向设置在最下游位置。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一图像形成站还包括辅助充电构件，该辅助充电构件被供有电压，以在显影图像被转印后向残余在所述图像承载元件上的调色剂充电，其中所述电压的极性与常规调色剂的极性相同，并且在所述收集模式中，将滞留在所述辅助充电构件中的调色剂从所述图像承载元件排出至所述可转动转印构件，并且通过所述第二清洁构件收集所述调色剂。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二图像形成站形成黑色调色剂图像。
15.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二图像形成站中的所述图像承载元件包括非晶硅的表面层。
16.根据权利要求11所述的设备，其中在将调色剂从所述中间转印构件收集至所述第二图像形成站的所述图像承载元件的过程中，将极性与所述常规调色剂的极性相反的电压施加至转印构件，所述转印构件将调色剂图像从所述第二图像形成站转印至所述中间转印构件上。
17.根据权利要求11所述的设备，其中在将调色剂从所述中间转印构件收集至所述第二图像形成站的所述图像承载元件的过程中，将极性与所述常规调色剂的极性相反的电压施加至转印构件，所述转印构件将调色剂图像从所述第二图像形成站转印至所述中间转印构件上，其中所述电压的绝对值大于在图像形成操作期间施加至其上的电压的绝对值。
18.根据权利要求11所述的设备，该设备还包括收集选择装置，该收集选择装置用于选择是否通过所述收集控制装置实施所述收集过程。
19.根据权利要求18所述的设备，该设备还包括图像密度计算装置，该图像密度计算装置用于检测输出图像的图像密度、累计图像密度、并且计算出各预定数量的输出图像的平均图像打印比，其中当在所述第二图像形成站中通过所述图像密度计算装置计算出的平均图像打印比&b&2小于在所述预定数量的输出图像的平均图像打印比的预定值&b&1时，收集选择装置实施调色剂的收集。
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