專利名稱：沒有由于從轉印元件逸出的物質而產生的缺陷的成像裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種成像裝置，其基本上沒有由于從圖像轉印元件逸出的物質而產生的缺陷，尤其是由于從可與圖像承載元件接觸的圖像轉印元件逸出的物質沉積在圖像承載元件上的問題而產生的缺陷。
因為記錄材料可以被穩定地進送，利用與圖像承載元件接觸的圖像轉印元件的圖像轉印操作被廣泛地使用。但是，這種類型的轉印操作會產生如下問題從轉印元件逸出的材料被沉積在圖像承載元件上。如果出現了該問題，調色劑圖像就被損壞了。直到此時，每次當從轉印元件逸出的物質粘附在圖像承載元件上時，需要進行將這種物質從圖像承載元件上清除的操作。就用于清除這種物質的方法而言，調色劑圖像被形成在圖像承載元件上，這種物質與由調色劑形成的圖像一起被清除。
背景技術：
然而，上述用于從圖像承載元件上清除不需要的物質的方法的問題在于，在執行清除不需要物質的操作時，不能執行在記錄介質上形成圖像的操作，從而降低了成像裝置的生產率。
發明內容
本發明的主要目的是防止成像裝置的生產率的降低，這歸功于，上述的用于清除被轉印到圖像承載元件上的不需要物質的操作。
本發明的另一個目的是提供一種成像裝置，包括一可旋轉的圖像承載元件；一調色劑成像裝置，用于在所述圖像承載元件上形成調色劑圖像；一轉印元件，用于通過在轉印區域中與所述圖像承載元件相接觸，將所述圖像承載元件上的調色劑圖像轉印到記錄介質上；一電源，用于當所述轉印元件將調色劑圖像轉印到記錄介質上時，對所述轉印元件施加第一偏壓；和用于執行以下模式的裝置，其中，通過對所述轉印元件施加極性與第一偏壓相同的但其它屬性與第一偏壓不同的第二偏壓，所述圖像承載元件上的調色劑圖像被轉印到所述轉印元件上。
在參照附圖閱讀下文的本發明優選實施例的說明之后，本發明的這些和其它目的、特征和優點將變得更加清楚。
圖1為本發明第一實施例中的感光鼓以及它附近的示意性垂直截面圖，示出了它的總體結構。
圖2為本發明第一實施例中的成像裝置的示意性縱垂直截面圖，示出了它的總體結構。
圖3為一圖表，繪出了黑帶的密度與可歸因于在從轉印元件逸出之后粘附在圖像承載元件上的物質的密度偏差(不規則)量之間的關系。
圖4為流程圖，示出了第一實施例中的在第二轉印輥用調色劑涂覆的模式下的成像裝置的操作流程圖。
圖5為本發明第一實施例中的第二轉印輥的正視圖。
圖6為一時間圖，描繪了在第一實施例中的第二轉印輥用調色劑涂覆的模式下，偏壓被施加在第一和第二轉印輥上的時限。
圖7為本發明第二實施例中的成像裝置的示意性垂直截面圖，示出了它的總體結構。
圖8為流程圖，示出了第二實施例中的在轉印輥用調色劑涂覆的模式下的成像裝置的操作流程圖。
圖9為一時間圖，描繪了在第二實施例中的轉印輥用調色劑涂覆的模式下，偏壓被施加在轉印輥上的時限。
圖10為流程圖，示出了第三實施例中的在第二轉印輥用調色劑涂覆的模式下的成像裝置的操作流程圖。
圖11為一時間圖，描繪了在第三實施例中的第二轉印輥用調色劑涂覆模式下，偏壓被施加在第一和第二轉印輥上的時限。
圖12示出了形成在中間轉印帶的側緣附近的斑點檢測圖案，和保護層檢測圖案。
圖13示出了粘附在第二轉印輥的縱向端附近的調色劑的量較粘附在轉印輥其它區域上的量大的現象。
圖14是圖解圖，示出了在正常圖像形成操作中的清潔程序。
圖15示出了用于測量圖像承載元件上的黑帶的反射密度的方法。
具體實施例方式
根據本發明，成像裝置設有用于執行一個模式的裝置，在該模式中，電源將一第二偏壓施加在轉印元件上，以便將圖像承載元件上的調色劑圖像轉印到轉印元件上，這是在記錄介質不存在于轉印區域中時被執行的，所述第二偏壓與用于將圖像承載元件上的調色劑圖像轉印到轉印元件上的第一偏壓不同。
這種裝置的結構布置能夠防止物質從轉印元件上逸出，且不需要去除粘附在圖像承載元件上的物質的操作。從而，解決了成像裝置生產率下降的問題。
在下文中，將對本發明的優選實施例進行詳細說明。在下文對實施例的說明中，如果一個附圖中的組件與另一個附圖中的組件的參考符號相同，那么兩個組件在結構或功能上也相同，因此，將僅對前者進行說明，以避免相同說明的重復。
<實施例1>
圖1示出了可應用本發明的成像裝置的圖像形成部P(調色劑成像裝置)。圖1為圖像形成部P的示意性垂直截面圖，更具體而言，是在平行于作為中間轉印元件(調色劑圖像承載元件)的中間轉印帶7(圖像承載元件)的移動方向(由箭頭標志R7)的垂直平面處的圖像形成部P的示意性垂直截面圖。
在圖中所示的圖像形成部P中，設置有以鼓的形式的電子照相感光元件1(下文中將被稱為“感光鼓”)。
在該實施例中，感光鼓1被驅動裝置(未示出)沿著箭頭標志R1所示的方向以100mm/sec的處理速度(圓周速度)旋轉驅動。在感光鼓1的外周面附近，充電輥2(充電裝置)、曝光裝置3(靜電潛像形成裝置)、顯影裝置4(顯影機構)、第一轉印裝置5和清潔裝置6基本上以所示順序設置。
當感光鼓1被旋轉驅動時，感光鼓1的外周面被充電輥2充電，所述充電輥2與感光鼓1的外周面保持接觸，并由電荷偏壓施加電源(未示出)在其上施加一電荷偏壓。結果是，感光鼓1的外周面被均勻地充電到預定極性和電勢水平。
曝光裝置3穿過感光鼓1的帶電外周面上形成一靜電潛像。所述曝光裝置3射出一束按照圖像形成數據的激光L，且感光鼓1的外周面被該束激光L曝光。結果是，電荷被從感光鼓1的帶電外周面上的多個點上去除，從而形成靜電潛像。
所述靜電潛像由顯影裝置4顯影，該顯影裝置具有可沿箭頭標志R4所示的方向旋轉且外周面上有承載顯影劑的顯影套筒4A。顯影偏壓施加電源(未示出)對該顯影套筒4A施加顯影偏壓。借助所述顯影偏壓的施加，承載在顯影套筒4A的外周面上的顯影劑中的調色劑被粘附到靜電潛像上，從而將靜電潛像顯影為由調色劑形成的圖像(下文將稱為調色劑圖像)。順便提及，用在本實施例中的調色劑的固有極性為負。
通過上述過程形成的調色劑圖像被第一轉印裝置5轉印到作為中間轉印元件(即與最終轉印介質不同的轉印介質)的中間轉印帶7的表面上。所述第一轉印裝置5具有與感光鼓1保持接觸的第一轉印輥5A(接觸型充電元件)；用于將偏壓施加在第一轉印輥5A上的轉移偏壓施加裝置82；和用于控制轉印偏壓施加裝置82的控制裝置83(偏壓控制裝置)。第一轉印輥5A通過從中間轉印帶7形成的環路的內側對中間轉印帶7施加壓力，使中間轉印帶7的外表面與感光鼓1的外周面接觸，從而在感光鼓1的外周面與中間轉印帶7之間形成一第一轉印壓區N1。當中間轉印帶7被沿著箭頭標志R7所示的方向旋轉驅動時，借助中間轉印帶7的運動，第一轉印輥5A沿著箭頭標志R5所示的方向旋轉，并且通過從轉印偏壓施加電源82將第一轉印偏壓施加到第一轉印輥5A上，在第一轉印壓區N1中，上述已經被形成在感光鼓1的外周面上的調色劑圖像被靜電轉印(第一轉印)到中間轉印帶7的外表面上。順便提及，本實施例中的第一轉印偏壓采取DC電壓(DC分量)的形式，它的極性與調色劑所帶電荷的標準極性相反。換言之，在下文將說明的本發明的下述實施例中，調色劑所帶電荷的標準極性為負，因此，上述第一轉印偏壓的極性為正。
在第一轉印過程期間，沒有被轉印到中間轉印帶7上而是剩余在感光鼓1的外周面上的調色劑(殘留調色劑)被清潔裝置6的清潔刀6A清除，并被廢調色劑螺旋輸送機構6B回收到廢調色劑箱(未示出)中。在橫過感光鼓的外周面清除剩余調色劑之后，該感光鼓1被用于下一個圖像形成循環，該圖像形成循環開始于充電步驟。
在本實施例中，上述感光鼓1、充電輥2、顯影裝置4、和清潔裝置6被一體設置在盒狀容器8(未示出)中，從而構成了處理盒10。該盒10被可拆地安裝在成像裝置的主組件(未示出)中。這樣，如果例如感光鼓1的使用壽命結束，盒10可以整體地從成像裝置的主組件中拆下，以便更換一個全新的盒。
如圖2中所示的成像裝置設有四個圖像形成部Pa、Pb、Pc和Pd。這些圖像形成部Pa、Pb、Pc和Pd分別形成品紅(M)、青(C)、黃(Y)和黑(K)色調色劑圖像。
在這些圖像形成部Pa、Pb、Pc和Pd中，類似于圖1中所示的圖像形成部P中設置的感光鼓1、充電輥2、曝光裝置3、顯影裝置4、第一充電輥5和清潔裝置6，分別設置感光鼓1a、1b、1c和1d，充電輥2a、2b、2c和2d，曝光裝置3a、3b、3c和3d，顯影裝置4a、4b、4c和4d，第一轉印輥5a、5b、5c和5d，和清潔裝置6a、6b、6c和6d。在這些圖像形成部Pa、Pb、Pc和Pd中，與上述圖像形成部P中形成的調色劑圖像類似，品紅、青、黃和黑色調色劑圖像分別被形成在感光鼓1a、1b、1c和1d上。順便提及，在圖2中，與圖1中示出的轉印偏壓施加電源82和控制裝置83相同的組件未示出。
這些顏色不同的四種調色劑圖像被順序地轉印(第一轉印)到作為中間轉印介質的中間轉印帶7上。中間轉印帶7為環狀，并圍繞三個輥，即，驅動輥11、從動輥12和輔助的第二轉印輥13(第二轉印輥的副輥)被張緊。當驅動輥11沿著箭頭標志R11(圖2中的順時針方向)所示的方向旋轉時，中間轉印帶7借助驅動輥11的旋轉沿著箭頭標志R7所示的方向轉動。中間轉印帶7由絕緣樹脂例如聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯等形成為環狀。第二轉印輥14被設置成與中間轉印帶7的外表面接觸，從而它與輔助的第二轉印輥13相對。第二轉印輥14和中間轉印帶7之間的界面構成了第二轉印壓區N2。在圖像形成部Pa、Pb、Pc和Pd中分別形成在感光鼓1a、1b、1c和1d上的品紅、青、黃和黑色調色劑圖像，借助被施加到第一轉印輥5a、5b、5c和5d上的第一轉印偏壓，在第一轉印壓區N1中，被呈層狀地轉印(第一轉印)到中間轉印帶7上。
在被層疊于中間轉印帶7上之后，在中間轉印帶7被壓緊在兩個第二轉印輥14和13之間的情況下，記錄介質S被壓靠在上述輔助的第二轉印輥13上，四種顏色不同的調色劑圖像被第二轉印輥14轉印到記錄介質S上。從而，第二轉印壓區N2(轉印區域)就被形成在第二轉印輥14(轉印元件)和中間轉印帶7之間。用于圖像形成的記錄介質S被儲存在片材(紙)供給盒(未示出)中，并被具有進給輥、輸送輥、輸送導向件等(全部未示出)的片材進給-輸送裝置(未示出)輸送到一對對準輥15，如果所述記錄介質發生歪斜，則借助所述對準輥將其狀態校正。然后，每個記錄介質S被輸送到上述第二轉印壓區N2。當記錄介質S移動經過第二轉印壓區N2時，從第二轉印輥偏壓施加電源16(電源)為第二轉印輥14施加第二轉印偏壓。第二轉印偏壓的極性為正，即與調色劑帶電的常規極性(負)相反。從第二轉印偏壓電源16施加到第二轉印輥14上的轉印偏壓的幅度由控制裝置161(偏壓控制裝置)控制。借助所述轉印偏壓，中間轉印帶7上的顏色不同的四種調色劑圖像被一齊轉印(第二轉印)到第二轉印壓區N2中的記錄介質S上。剩余在中間轉印帶7上的調色劑(殘留調色劑)，即在第二轉印期間未被轉印的調色劑，被以與從動輥12相反的方式設置的帶清潔器17清除。
在將調色劑圖像轉印(第二轉印)到記錄介質S上之后，記錄介質S的電荷被電荷去除針24去除，并經由沿著箭頭標志R18所示方向旋轉的輸送帶18輸送到定影裝置22。該定影裝置22具有定影輥20和施壓輥21，所述定影輥20內部設置加熱器19，所述施壓輥21壓靠在定影輥20上，從而在定影輥20和施壓輥21之間形成一定影壓區。當記錄介質S被輸送經過該定影壓區時，借助定影輥20和施壓輥21對調色劑圖像施加熱量和壓力。結果是，調色劑圖像被定影到記錄介質S的表面上。在調色劑圖像的定影之后，記錄介質S被從成像裝置的主組件(未示出)排出，結束了在記錄介質S或單張記錄介質上的由顏色不同的四種調色劑圖像組成的全色圖像的形成。
在該實施例中，成像裝置主組件設有密度傳感器23(密度檢測裝置)，該傳感器被這樣設置，從而它直接面對移動經過驅動輥11的上述中間轉印帶7的部分外表面。該密度傳感器23是反射型傳感器，且由光發射元件(LED)和光接收元件構成。在中間轉印帶7上，為主要顏色提供參考密度級的參考調色劑圖像(下文中可稱為斑點)被形成在圖像形成部Pa、Pb、Pc和Pd中。密度檢測器23檢測由這些斑點反射的光的量。檢測結果被發送到控制裝置25。該控制裝置25根據由密度傳感器23所檢測的光的量計算中間轉印帶7上的調色劑的量，并根據計算結果控制圖像形成條件(為感光鼓充電的電勢水平、T/C比等)。
而且在本實施例中，與圖1中所示的設置在盒10中的感光鼓1、充電輥2、顯影裝置4和清潔裝置6相類似地，感光鼓1a、充電輥2a、顯影裝置4a和清潔裝置6a被一體設置在盒狀容器(未示出)中，構成了用于品紅色的處理盒，該處理盒被可拆地安裝在成像裝置的主體中。用于青色、黃色和黑色的處理盒的結構與用于品紅色的處理盒的結構相同。
在該實施例中，由于外界雜質等的逸出而導致的有缺陷的圖像形成被均勻地將調色劑粘附在第二轉印輥14的外周面上而降低。接下來將其原因進行詳細說明。
在該實施例中，第二轉印輥14由一芯部和一輥本身構成，所述輥本身由單層離子-導電泡沫海綿構成，更具體而言，泡沫海綿由離子-導電NBR(腈橡膠)+醇橡膠形成。它的長度為320mm、外徑為24mm、硬度(Asker C scale)為34°、電阻為1×108Ω，且與中間轉印帶7的接觸壓力為5.0k。這里應當注意，接觸壓力的意思是，在中間轉印帶7保持被夾緊在第二轉印輥14和輔助的第二轉印輥13之間的情況下，第二轉印輥14和中間轉印帶7之間的接觸壓力。
如果第二轉印輥14被壓在中間轉印帶7上較長一段時間，構成第二轉印輥14的實際輥部的NBR和醇中的雜質就會滲出，并粘附在中間轉印帶7上。粘附在中間轉印帶7上的這些雜質降低了中間轉印帶上粘附所述雜質部分的第二轉印效率。從而，如果使用其中間轉印帶7承載從第二轉印輥14滲出的雜質的成像裝置來形成半色調圖像，就會形成有缺陷的半色調圖像，即，具有不希望的與中間轉印帶7上被來自第二轉印輥14的雜質污染的部分的位置相對應的裸點的半色調圖像；具有不希望的裸點的半色調圖像被形成。
當成像裝置中的第二轉印輥14相當新的時候，具有不希望的裸點的圖像的形成易于發生。然而已經發現，用調色劑均勻涂布第二轉印輥14的表面(外周面)，在半色調圖像(半色調部分)中的上述圖像缺陷或存在不希望的裸點的嚴重性方面改善了成像裝置。
圖3示出了形成(放置)在第二轉印輥14的外周面上的調色劑圖像(黑帶)的密度與可歸因于雜質逸出的密度偏差(不規則)的量之間的關系。在圖3中，水平軸線表示黑帶的反射密度，垂直軸線表示由于雜質的逸出而導致的密度偏差量。
黑帶的反射密度按照如下測量形成(放置)在中間轉印帶7上的黑帶100被一條由聚酯薄膜形成的透明帶101拾取。然后，將黑帶100已經被粘附于其上的帶101貼在紙102上。然后，紙張102上具有黑帶100的部分的反射密度(A)被反射密度計(入射角45°；反射角90°；圖15)所測量。然后，黑帶沒有被拾取的另一條帶101被粘貼在紙張102上，沒有黑帶102的紙張100的部分的反射密度(B)被測量。然后，獲得(A-B)的值，該值被用作黑帶100的反射密度。
圖3示出了在第二轉印輥14被保持壓靠在中間轉印帶7上10天之后，且在溫度和濕度分別為30℃和80％的環境下，裸點(部分)和半色調圖像的其它部分之間的密度差，其反射密度為0.6。如圖3所示很明顯，人們發現涂布在第二轉印輥14上的調色劑圖像(圖像圖案)的密度的變化影響裸點部分和半色調圖像其余部分之間的密度差(下文中將簡單稱為密度偏差)。換言之，從同一圖中可以明顯看出，只要黑帶的反射密度不小于0.6，由于逸出而導致的密度差將不大于0.03。通常，如果由于逸出而導致的密度偏差不大于0.03，就難于檢測到異常；這是難以察覺的。
在該實施例中，反射密度不小于0.6的寬黑帶形式的調色劑圖像被形成在感光鼓1d的外周面上(圖2)，并且該黑帶被轉印到中間轉印帶7上。然后，中間轉印帶7上的黑帶被轉印到第二轉印輥14上，并涂覆第二轉印輥14的外周面。換言之，成像裝置可以在這樣一個模式中操作，其中第二轉印輥14被調色劑涂覆；該模式被規定為第二轉印輥涂覆模式(下文將簡單稱為涂覆模式)。借助第二轉印輥涂覆裝置90以預定時限執行該涂覆模式。當執行涂覆模式時，沒有記錄介質S存在于第二轉印壓區N2中。順便提及，在該實施例中，當成像裝置被裝運，當第二轉印輥14被更換時執行該涂覆模式。
圖4為流程圖，示出了在第二轉印輥涂覆模式中的操作流程。當成像裝置開始在第二轉印輥涂覆模式中工作時(S1)，在圖像形成部Pd(即用于形成黑色圖像(K)的圖像形成部)中，一黑帶(用于涂覆的調色劑圖像)被形成在感光鼓1d上(S2)。通過由充電輥2d執行的充電過程、由曝光裝置3d執行的曝光過程、和由顯影裝置4d執行的顯影過程，所述黑帶被形成在感光鼓1d上。對于黑帶的尺寸而言，該黑帶被這樣形成以便在平行于感光鼓1d的軸線的方向上，其尺寸與整個圖像形成范圍相匹配，在感光鼓1d的圓周方向上，其尺寸與第二轉印輥14的圓周相匹配或者較其圓周長。換言之，所述黑帶被賦予這樣一個尺寸，即，無論調色劑圖像(黑帶)將被轉印到中間轉印帶7的表面上的何處，且無論在輥14的圓周方向上第二轉印輥的外周面的哪個部分與中間轉印帶7保持接觸(無論在輥14的圓周方向上，第二轉印輥14的外周面上的何處將粘附雜質)，將被粘附雜質的第二轉印輥14的外周面的部分將被黑帶(調色劑)覆蓋。
形成在感光鼓1d上的黑帶被第一轉印輥5d(圖2)靜電轉印(圖4中的S3)到中間轉印帶7上。參照圖6的上半部分，與在常規圖像形成操作期間施加的第一轉印偏壓類似，在該轉印期間，施加到第一轉印輥5d上的偏壓的極性為正。接下來，參照圖6的下半部分，中間轉印帶7上的黑帶被靜電轉印到第二轉印輥14上(圖4中的S4)。
在常規圖像形成操作期間施加到第二轉印輥14上的第二轉印偏壓14的DC分量為+2Kv，而施加在第二轉印輥14上以便將黑帶轉印到第二轉印輥14上的偏壓為+1.4Kv。換言之，當執行第二轉印輥涂覆模式時被施加到第二轉印輥14上的偏壓的DC分量的絕對值小于在常規圖像形成期間被施加到轉印輥5上的偏壓的絕對值。
其原因是，與常規圖像形成不同，當將黑帶轉印到轉印輥45上時，在感光鼓41和轉印輥45之間的轉移壓區N中沒有記錄介質S。因此，在施加一個偏壓的情況下能夠滿意地轉印所述黑帶，該偏壓的絕對值小于為常規圖像轉印操作所施加的偏壓。該常規轉印偏壓被設定，從而在轉印壓區N中存在記錄介質S的情況下，流過適量的轉印電流，因此，當不在涂覆模式中在轉印壓區N中不存在記錄介質S時，減小轉印偏壓的絕對值是節省的。
在將黑帶轉印到第二轉印輥14上之后，在第二轉印輥14上多余的調色劑被清除(清潔步驟圖4中的S5，和圖6的下半部分)。更具體而言，首先，極性與常規轉印偏壓相反的偏壓(負)被施加到第二轉印輥14上一段時間，該段時間的長度等于第二轉印輥14的一個全程旋轉。該偏壓為電勢能級為-0.7Kv的DC電壓。然后，極性與常規轉印偏壓相同的偏壓(正)被施加到第二轉印輥14上一段時間，該段時間的長度等于第二轉印輥14的一個全程旋轉。該偏壓為電勢能級為+2Kv的DC電壓。換言之，在對第二轉印輥14施加極性與常規轉印偏壓的極性相反的偏壓之后，通過對第二轉印輥14施加極性與常規轉印偏壓的極性相同的偏壓，粘附在第二轉印輥14上的多余量的調色劑就被從第二轉印輥14上清除。第二轉印輥14上的多余量調色劑被按照上述方式去除，以防止所謂的背面蹭臟，即，在下述的圖像形成操作中，在第二轉印期間記錄介質S的背面被第二轉印輥14上的多余量的調色劑蹭臟的問題。這樣就結束了第二轉印輥涂覆模式(S6)。
參照圖5，在涂覆模式之后，第二轉印輥14的整個外周面仍均勻地涂覆有黑帶(來自黑帶的調色劑)。
根據本實施例的上述說明很明顯，當成像裝置在調色劑被均勻地粘附在第二轉印輥14上的模式中工作時，第二轉印輥14的外周面在轉印效率方面的不均勻性被大大降低，所述不均勻性可歸因于從中間轉印介質上逸出的雜質粘附到第二轉印輥14上。因此，可歸因于雜質的逸出的圖像缺陷的出現能夠被減少。減少上述圖像缺陷的出現的這種方法與根據現有技術的任何方法所不同之處在于，該方法不使用調色劑來去除已逸出的雜質，即，不浪費調色劑，而且，起動成像裝置所需的時間也較短。
順便提及，上文中是參考這樣一種情況對本實施例進行說明的，即，僅DC電壓被作為第一和第二轉印偏壓施加。然而，本實施例并不是旨在限制本發明的范圍。例如，所謂的復合偏壓(即DC分量和AC分量的結合)可以被作為第一和第二轉印偏壓施加。
<實施例2>
在上述的第一實施例中，本發明被應用于使用顏色不同的四種調色劑的全色成像裝置。在本實施例中，本發明被應用于單色成像裝置。在本實施例中，感光鼓為調色劑圖像承載元件。
圖7示意性示出了本實施例的成像裝置的總體結構。感光鼓41(圖像承載元件)由圓筒狀導電基底和涂布在該基底的外周面上的一層光導物質構成。感光鼓41被它的軸可旋轉地支撐，從而它可以沿著圖中箭頭R41所示的方向旋轉。以圍繞感光鼓41的形式設置在感光鼓41的外周面附近的是用于為感光鼓41的外周面充電的Scrotron型第一充電裝置42；用于響應視頻信號通過對帶電的感光鼓41進行曝光從而在該帶電感光鼓41上形成靜電潛像的曝光裝置43；用于通過將調色劑粘附在靜電潛像上從而形成調色劑圖像的顯影裝置44；設置在顯影部附近以便檢測感光鼓41的外周面的電勢能級的表面電勢能級傳感器51；用于將形成在感光鼓41上的調色劑圖像轉印到記錄介質S上的轉印輥45(轉印元件)；用于對轉印輥45施加偏壓的轉印偏壓施加動力源85(電源)；用于控制從轉印偏壓施加動力源85施加到轉印輥45上的偏壓的控制裝置84；用于清除在調色劑圖像轉印之后剩余在感光鼓41上的調色劑(殘留調色劑)的清潔裝置46；用于清除感光鼓41的殘留電荷的預曝光燈47；等等，所列出的順序是它們在感光鼓41的旋轉方向上設置的順序。在這些組件中，感光鼓41、第一充電裝置42、顯影裝置44和清潔裝置46被一體設置在以盒(由圖中的虛線描繪輪廓)的形式存在的容器48中，構成了處理盒50，該盒被構造成可拆卸地安裝在成像裝置的主組件(未示出)中，從而例如當感光鼓41的使用壽命結束時，盒50可以整體地從成像裝置的主組件中取出，以便更換一個新的。
在將調色劑圖像轉印到記錄介質S上之后，記錄介質S與感光鼓41相分離，并被輸送到定影裝置53，在該定影裝置中，記錄介質S上的調色劑圖像被定影到記錄介質S上；換言之，所需打印即完成。然后，完成的打印品被從成像裝置的主組件中排出。在該實施例中，上述顯影裝置44采用跳動式顯影法，該方法采用單一組分型顯影劑。
本實施例中的成像裝置根據由圖像掃描器70讀出的原稿72的圖像來形成圖像。圖像掃描器70具有其上放置原稿72的原稿放置玻璃臺板71；照射燈73；鏡面74a、74b和74c；透鏡75；CCD76和A/D轉換器77。圖像掃描器70借助照射燈73對原稿72的掃描，來讀出原稿放置玻璃臺板71上的原稿72，并借助其CCD76將通過掃描獲得的圖像形成數據轉換成電子信號。更具體而言，當原稿72被照射燈73掃描時，來自燈73的光線被原稿72反射，該反射光由鏡面73a、73b和73c引導到透鏡75，借助該透鏡75將其聚焦到CCD76上。來自CCD76的電子信號被A/D轉換器77轉換為數字信號，然后，被轉換成視頻信號，該視頻信號對應于與圖像密度級成比例的256級，即從0(00hex)到255(FFhex)。該視頻信號被發送到作為信號發生部的激光驅動器62，在由所述視頻信號調制的情況下從激光振蕩器63發射一束激光。在由反應圖像形成數據的視頻信號所調制的同時被投射的該束激光經由多面鏡64和鏡面52對感光鼓41的帶電外周面進行曝光，從而在感光鼓41的外周面上寫入靜電潛像。
在該實施例中，在圖像形成步驟中直到調色劑圖像被形成在感光鼓41上的步驟都與上述第一實施例中的步驟相同。即，感光鼓41被第一充電裝置42均勻地充上負極性電荷。該帶電感光鼓41被曝光裝置43曝光，從而在感光鼓41上形成靜電潛像。帶電感光鼓41上的靜電潛像被顯影裝置44顯影成由調色劑形成的圖像，該顯影裝置使用負電荷調色劑。轉印輥45與感光鼓41保持接觸，形成一轉印壓區N。當極性為正的偏壓被從轉印偏壓施加動力源85(電源)施加給轉印輥45同時記錄介質S存在于轉印壓區N中時，感光鼓41上的調色劑圖像被轉印到記錄介質S上。被施加在轉印輥45上以便轉印調色劑圖像的偏壓為+1Kv，從轉印偏壓施加動力源85施加到轉印輥45上的偏壓被控制裝置84(偏壓控制裝置)控制。
由于在制造過程中的不均勻性，感光鼓41在充電率上存在變化；某些的充電率較其它的充電率高。然而，感光鼓41被充電的滿意程度如何受到第一充電裝置42的放電的變化和感光鼓41的充電率的變化的影響，所述變化又受感光鼓41的使用時間長短以及成像裝置使用環境的影響。
關于補償上述不均勻性的技術，下述技術已經是公知的用于檢測感光鼓41的外周面的電勢能級的傳感器51被設置在成像裝置的主組件中，被施加到第一充電裝置42的柵極42a的電壓發生變化，從而感光鼓41的外周面的電勢能級恒定地保持在預定水平。
表面電勢能級傳感器51由發光元件(例如LED)，和光接收元件(未示出類似于發光元件)構成。在感光鼓41上形成調色劑圖像(斑點)，其密度級被用作密度級的參考，且由該斑點反射的光量被表面電勢能級傳感器51讀出。然后，根據由感光鼓41上的斑點反射的光的讀出量，計算感光鼓41上的調色劑的量，根據該計算結果控制圖像形成條件(感光鼓將被充電的電勢能級，激光功率等)。
上述轉印輥45由一金屬芯45a和一繞所述金屬芯45a的外周面裝配的輥形彈性元件45b構成。該彈性元件45b由橡膠形成，所述橡膠包含離子-導電物質，例如高氯酸鈉，大分子彈性體，例如尿烷、泡沫高聚物等。轉印輥45的電阻為1×108Ω。施加到轉印輥45上的轉印偏壓受到控制，從而由偏壓流動的電流的量保持恒定。
在該實施例中，當成像裝置被裝運時，以及當轉印輥45被更換時，執行轉印輥45的外周面被調色劑涂覆的模式。該涂覆模式由轉印輥涂覆裝置90執行。
圖8為流程圖，示出了當成像裝置處于轉印輥涂覆模式中時的操作流程。當成像裝置在涂覆模式中開始工作時(S11)，如圖7所示，一條黑帶被形成在感光鼓41上。該黑帶是通過由第一充電輥42執行的充電過程、由曝光裝置43執行的曝光過程和由顯影裝置44執行的顯影過程而形成在感光鼓41上的。就黑帶的尺寸而言，該黑帶被這樣形成，即在平行于感光鼓41的軸線的方向上，其尺寸與感光鼓41的整個圖像形成范圍相匹配，在感光鼓41的圓周方向上，其尺寸與轉印輥41的圓周相匹配，或大于該圓周。
形成在感光鼓41上的黑帶被靜電轉印到轉印輥45上(圖8中的步驟S13)。參照圖9，與在常規圖像形成操作期間施加的第一轉印偏壓的極性相同，在該轉印期間被施加到轉印輥45上的偏壓的極性為正。此外，它的極性(正)與在常規圖像形成操作期間施加的轉印偏壓的DC分量的極性相同，且絕對值較小。在常規圖像形成操作期間施加到轉印輥45上的轉印偏壓的DC分量為+2Kv，施加在轉印輥45上以便將黑帶轉印到轉印輥45上的偏壓的DC分量為+1.4Kv。換言之，在執行轉印輥涂覆模式時被施加在轉印輥45上的偏壓的DC分量的絕對值小于在常規圖像形成期間被施加在轉印輥45上的偏壓的絕對值，原因如下與在常規圖像形成中不同，當將黑帶轉印到轉印輥45上時，在感光鼓41和轉印輥45之間的轉印壓區N中沒有記錄介質S。因此，在施加一偏壓的情況下，黑帶能夠滿意地被轉印，該偏壓的絕對值小于用于常規圖像轉印操作所施加的偏壓。也就是，常規轉印偏壓被這樣設定，即在記錄介質S存在于轉印壓區N中時，流過適當量的轉印電流，因此，與不在該轉印輥涂覆模式中一樣，當記錄介質S不存在于轉印壓區N中時，減小轉印偏壓的絕對值是節省的。
在將黑帶轉印到轉印輥45上之后，執行清潔過程，其中剩余在轉印輥45上的調色劑被去除(圖14中的S14和圖6)。更具體而言，首先，與常規轉印偏壓的極性相反的偏壓(負)被施加給轉印輥45與轉印輥45的一個全程旋轉相等的時間。該偏壓的電勢能級為-0.7Kv。然后，與常規轉印偏壓的極性相同的偏壓(正)被施加給轉印輥45與轉印輥45的一個全程旋轉相等的時間。換言之，在對轉印輥45施加與常規轉印偏壓極性相反的偏壓之后，迅速對轉印輥45施加與常規轉印偏壓極性相同的偏壓，粘附在轉印輥45上的多于量的調色劑即被去除。如上所述，通過去除轉印輥45的外周面上的多于量的調色劑，就能夠防止發生所謂的背面蹭臟，也就是，在接下來的圖像形成操作中，在第二轉印期間，記錄介質S的背面被轉印輥45上的多于量的調色劑所蹭臟的問題。這樣，轉印輥涂覆模式就結束了(圖8中的S15)。
在執行轉印輥涂覆模式之后，轉印輥45的整個外周面被黑帶所覆蓋，即均勻地被調色劑覆蓋。
根據本實施例的上述說明很明顯，當成像裝置在調色劑被均勻地粘附在轉印輥45上的模式中工作時，轉印輥45的外周面在轉印效率方面的不均勻性被大大降低，這種不均勻性可歸因于從轉印介質逸出的雜質的粘附。結果是，可歸因于雜質的逸出的圖像缺陷的發生被減少。這種減少上述圖像缺陷的發生的方法與根據現有技術的任何方法都不同，該不同點在于，該方法不使用調色劑來去除逸出的雜質，即，它不浪費調色劑，而且，縮短了啟動成像裝置所需的時間。
順便提及，在前述的第一和第二實施例中，本發明參考這樣的情況來描述，即，僅DC電壓被施加，作為第一轉印偏壓、第二轉印偏壓和黑帶轉印偏壓。然而，這些實施例并不旨在限制本發明的范圍。例如，可以采用所謂的復合電壓(即DC電壓和AC電壓的結合)來代替單獨的DC電壓。
<實施例3>
在該實施例中，第二轉印輥清潔過程與第一實施例中所采用的過程不同。
接下來，將詳細地對本實施例進行說明。順便提及，本實施例中的圖像形成部和成像裝置與上述實施例中的均相同。即，它們與如圖1和2所示的均相同。
圖10為流程圖，示出了在第二轉印輥被調色劑覆蓋模式下的成像裝置的操作流程。當成像裝置開始在第二轉印輥被調色劑涂覆的模式下操作時(S21)，黑帶被形成在圖像形成部Pd(即用于形成黑色圖像(K)的圖像形成部)中的感光鼓1d上(S22)。經過由充電輥2d執行的充電過程、由曝光裝置3d執行的曝光過程、和由顯影裝置4d執行的顯影過程，該黑帶被形成在感光鼓1d上。對于黑帶的尺寸而言，該黑帶被這樣形成以便在平行于感光鼓1d的軸線的方向上，其尺寸與整個圖像形成范圍相匹配，在感光鼓1d的圓周方向上，其尺寸與第二轉印輥14的圓周相匹配或者較該圓周長。換言之，所述黑帶被賦予這樣一個尺寸，即，無論黑帶將被轉印到中間轉印帶7的表面上的何處，且無論在輥14的圓周方向上第二轉印輥的外周面的哪個部分與中間轉印帶7保持接觸(無論在輥14的圓周方向上，第二轉印輥14的外周面上的何處將粘附雜質)，將被粘附雜質的第二轉印輥14的外周面的部分將被黑帶覆蓋。
在感光鼓1d上形成黑帶之后，該黑帶被第一轉印輥5d(圖2)靜電轉印(圖10中的S23)到中間轉印帶7上。參照圖11的上半部分，與在常規圖像形成操作期間施加的第一轉移偏壓類似，在該轉印期間，施加到第一轉印輥5d上的偏壓的極性為正。接下來，參照圖11的下半部分，中間轉印帶7上的黑帶被靜電轉印到第二轉印輥14上(圖10中的S24)。在該轉印期間被施加到第二轉印輥14上的偏壓的極性(正)與在常規圖像形成操作期間施加的第二轉印偏壓的DC分量(圖11中的虛線)的極性相同，且絕對值較小。在常規圖像形成操作期間施加到第二轉印輥14上的第二轉印偏壓的DC分量為+2Kv，而施加在第二轉印輥14上以便將黑帶轉印到第二轉印輥14上的偏壓為+1.4Kv。換言之，當執行第二轉印輥涂覆模式時被施加到第二轉印輥14上的偏壓的DC分量的絕對值小于在常規圖像形成期間被施加到第二轉印輥14上的偏壓的絕對值，其原因是與常規圖像形成不同，當將黑帶轉印到第二轉印輥14上時，在中間轉印帶7和第二轉印輥14之間的轉移壓區N2中沒有記錄介質S。因此，在施加一個偏壓的情況下能夠滿意地轉印所述黑帶，該偏壓的絕對值小于為常規圖像轉印操作所施加的偏壓。也就是，該常規轉印偏壓被設定，從而在轉印壓區N2中存在記錄介質S的情況下，流過適量的轉印電流，因此，當不在第二轉印輥涂覆模式中，在轉印壓區N2中不存在記錄介質S時，減小第二轉印偏壓是節約的。此外，離子-導電轉印輥的電阻值易于受到環境溫度和濕度的影響。因此，理想的是電壓根據環境溫度和濕度來設定。另外，在本實施例中，為了提高黑帶和第二轉印輥14之間的粘附的牢固性，在將黑帶轉印到第二轉印輥14上(圖10中的S25；圖11中對應于改善調色劑與第二轉印輥之間的粘附的階段)之后，連續地施加等于第二轉印輥14的兩個全程旋轉的一段時間的偏壓。
應當注意，在本實施例中，對第二轉印輥14施加與在常規圖像形成期間施加在第二轉印輥14上的轉印偏壓極性相反的轉印偏壓，持續使第二轉印輥14完成一個全程旋轉的時間，然后，施加與在常規圖像形成操作期間施加在第二轉印輥14上的偏壓的極性相同的轉印偏壓，持續使第二轉印輥14足以完成一個全程旋轉的時間，這對于滿意地清潔第二轉印輥14來說是不充分的。換言之，對第二轉印輥14施加極性不同的兩個偏壓，持續足以使第二轉印輥14完成兩個全程旋轉的時間，或每個偏壓持續一個全程旋轉的時間，不足以滿意地清潔第二轉印輥14。
因此，在本實施例中，施加與常規圖像形成操作期間所施加的偏壓極性相反的偏壓一段時間，該時間長度等于使第二轉印輥14完成一個全程旋轉所需的時間，然后，施加與常規圖像形成操作期間所施加的偏壓極性相同的偏壓一段時間，該時間長度等于使第二轉印輥14完成一個全程旋轉所需的時間，這樣的過程重復兩次。換言之，參照圖11，第二轉印輥14被旋轉一圈，同時施加與常規圖像形成操作期間被施加給第二轉印輥14的偏壓極性相反的偏壓(負)，然后，它又被旋轉一圈，同時施加與常規圖像形成操作期間被施加的偏壓極性相同的偏壓(正)。然后，第二轉印輥14再被旋轉一圈，同時施加與常規圖像形成操作期間被施加給第二轉印輥14的偏壓極性相反的偏壓(負)，然后，它又被旋轉一圈，同時施加與常規圖像形成操作期間被施加的偏壓極性相同的偏壓(正)(圖10中的S26)。該過程能夠令人滿意地清除第二轉印輥14上的調色劑的剩余量，從而在以后的圖像形成操作過程中，能夠以較高的成功率防止發生記錄介質S的背面蹭臟。在該操作期間被施加到第二轉印輥14上的偏壓為DC電壓；與在常規圖像形成操作期間施加的偏壓的極性相反的偏壓為-700V，與在常規圖像形成操作期間施加的偏壓的極性相同的偏壓為+1.4Kv。這樣就結束了第二轉印輥14被涂覆調色劑的模式(S27)。雖然在如上所述的實施例中，在清潔操作期間，第二轉印輥14每個偏壓被旋轉兩次，同時對第二轉印輥14交替地施加上述兩個偏壓。然而，可作為替代的是，第二轉印輥14每個偏壓可旋轉至少三次，同時對第二轉印輥14交替地施加上述兩個偏壓。順便提及，圖14中示出了在常規圖像形成操作期間執行的清潔過程。在常規圖像形成操作中執行的清潔過程中，調色劑被從第二轉印輥14上清除，以防止形成模糊圖像。因此，需要對第二轉印輥14施加的以便清潔第二轉印輥14的、極性與用于圖像轉印而被施加給第二轉印輥14的偏壓的極性相反的偏壓以及極性與用于圖像轉印而被施加給第二轉印輥14的偏壓的極性相同的偏壓的次數僅為一次。
本實施例能夠提供與第一實施例相同的效果。與第一實施例相比，該實施例能夠降低為將黑帶從中間轉印帶7轉印到第二轉印輥14上所施加的轉印偏壓，提高黑帶和第二轉印輥14之間的粘附的牢固性，且更滿意地清除第二轉印輥14上的多余調色劑量。
在上述的本實施例中，中間轉印介質為中間轉印帶7。然而，還可以采用中間轉印鼓來代替中間轉印帶7作為中間轉印元件。通過使用中間轉印鼓而實現的本發明的效果實際上與上述實施例所實現的效果相同。
雖然已參照本文公開的結構對本發明進行了說明，但并不限于在所公開的細節，本申請旨在涵蓋可落入改進的目的或者下述權利要求的范圍內的改變或變化。
權利要求
1.一種成像裝置，包括可旋轉的圖像承載元件；調色劑成像裝置，用于在所述圖像承載元件上形成調色劑圖像；可與所述圖像承載元件接觸的轉印元件，用于在轉印區域中，將調色劑圖像從所述圖像承載元件轉印到記錄材料上；電壓源，用于當所述轉印元件將調色劑圖像轉印到記錄材料上時，對所述轉印元件施加第一偏壓；執行裝置，用于在所述轉印區域中不存在記錄材料的情況下，執行調色劑施加模式操作，該操作用于通過從所述電壓源對所述轉印元件施加第二偏壓而將調色劑圖像從所述圖像承載元件轉印到所述轉印元件上，所述第二偏壓具有與所述第一偏壓極性相同的極性和與所述第一偏壓極性不同的極性。
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述轉印元件為可旋轉輥的形式，且在所述調色劑施加模式操作中，所述調色劑成像裝置形成將被施加在所述轉印元件上的調色劑圖像，所述將被施加的調色劑圖像具有沿著所述圖像承載元件的圓周測量的長度，該長度等于或大于所述轉印元件的圓周長。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其中所述轉印元件由離子導電材料制成。
4.如權利要求2或3所述的裝置，其中所述調色劑施加模式操作包括清潔步驟，該步驟將已作為將被施加的調色劑圖像而被轉印的且被沉積在所述轉印元件上的調色劑轉印到所述圖像承載元件上。
5.如權利要求2-4中任何一個所述的裝置，其中，被施加在所述圖像承載元件上的調色劑圖像的光學密度不小于0.6。
全文摘要
一種成像裝置，包括一可旋轉圖像承載元件；一調色劑成像裝置，用于在所述圖像承載元件上形成一調色劑圖像；一可與所述圖像承載元件接觸的轉印元件，用于在轉印區域中，將調色劑圖像從所述圖像承載元件轉印到記錄材料上；一電壓電源，用于當所述轉印元件將調色劑圖像轉印到記錄材料上時，對所述轉印元件施加第一偏壓；執行裝置，用于在所述轉印區域中不存在記錄材料的情況下，執行調色劑施加模式操作，該操作通過從所述電壓電源對所述轉印元件施加第二偏壓而將調色劑圖像從所述圖像承載元件轉印到所述轉印元件上，所述第二偏壓具有與所述第一偏壓極性相同的極性和與所述第一偏壓極性不同的極性。
文檔編號G03G15/00GK1755547SQ20051010696
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月29日 優先權日2004年9月29日
發明者池田雄一, 東峰準 申請人:佳能株式會社