專利名稱：成像設備和用于成像設備的調色劑供應容器的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過電子照相系統而具有打印功能的成像設備，包括 復印機、打印機、傳真機等，并且涉及所用的調色劑供應容器。
背景技術：
使用電子照相系統的成像設備包括充電、曝光、顯影、轉印、剝 離、清潔、電荷去除和定影這些步驟。在形成圖像的步驟中，例如通 過充電器將被驅動轉動的感光鼓的表面均勻地充電，然后將感光鼓的 充電表面曝露于激光，因此在其上形成靜電潛像。隨后，調色劑靜電 附著到位于感光鼓的表面上的靜電潛像上以顯影，之后在感光鼓上形 成調色劑圖像。然后，通過轉印裝置將在感光鼓上的調色劑圖像轉印 到轉印材料上，并且通過加熱和定影裝置將在轉印材料上的調色劑圖 像定影。而且，在感光鼓表面上的殘余轉印調色劑由清潔裝置清除并 且收集在預定的收集部分中，并且通過電荷擦除裝置將在清潔之后留 在感光鼓表面上的殘余電荷去除以便進行下面的成像。
作為感光鼓，通常采用其上涂覆有有機光導體(OPC)作為光導層的 感光鼓，并且在許多情況下采用電暈充電器作為用于向感光鼓表面施 加電荷的充電器。
在一個電暈充電器中，在除了與感光鼓相對的部分之外的周邊部 分中用絕緣外殼覆蓋非常細的導電鎢絲，并且向鎢絲本身施加高電壓， 從而產生電暈放電以給感光鼓充電。此外，在另一個電暈充電器中， 代替用于電暈放電的鎢絲，設有具有許多成排布置的尖銳凸起的鋸齒 形放電電極，并且通過來自尖銳凸起的電暈放電給感光鼓充電。除了 感光鼓的充電器之外，該電暈充電器還用于電荷擦除裝置、轉印裝置等。
在電暈充電器中，當污垢附著在鎢絲、鋸齒形放電電極等上時， 只有在相應部分中的放電功能變差，因此使之不可能給感光鼓均勻地 充電。在產生這種充電不均勻性時，出現圖像缺陷例如在所獲得圖像 中出現黑條紋。
另外，例如在專利文獻1中公開了用于解決如上所述有關在針狀 電極上的污垢的問題的現有技術。根據在專利文獻l(日本專利申請特
許公開平7No.43990)中所公開的技術，通過由可轉動地受到支撐的一 對輥子構成的清潔構件從兩側夾著針狀電極，并且該清潔構件相對于 針狀電極運動，由此去除附著在針狀電極上的污垢。
雖然該方法用作更新其中出現充電不均勻性的針狀電極的方法， 但是該方法不能防止污垢附著到電暈充電器的放電電極上，并且必須 頻繁地清潔電暈充電器以便總是獲得良好的圖像質量。
發明內容
鑒于上述情況，本發明提供了用來防止雜質附著到電暈充電器的 放電電極上并且不會引起充電不均勻性的成像設備以及所用的調色劑 供應容器。
為了解決上述問題，本發明提供了一種成像設備，包括可拆卸
地設置的調色劑供應容器，它包括用于從外部吸入空氣的空氣入口和
用于將內部空氣排向外部的排氣出口；空氣吹送機構，用于向空氣入 口送入空氣；以及排氣機構，用于從排氣出口排出空氣。
根據本發明，可以防止在調色劑供應容器內的揮發性氣體從調色 劑供應容器擴散到成像設備中并且防止雜質附著到電暈充電器從而產 生充電不均勻性。
5另外，用于解決上述問題的本發明成像設備，其特征在于，排氣 出口具有不允許調色劑通過的過濾器。
根據本發明，可以防止調色劑擴散到外面與從調色劑供應容器排 出的空氣混合并且防止成像設備的內部或成像設備的附近變臟。
另外，為了解決上述問題的本發明的成像設備，其特征在于，所 述空氣入口具有用于抑制調色劑從調色劑補給容器的內部流出到外部 的空氣閥或者不允許調色劑通過的過濾器。
根據本發明，可以防止調色劑從空氣入口擴散到外面并且防止成 像設備的內部或成像設備的附近變臟。
另外，為了解決上述問題的本發明的成像設備，其特征在于，空 氣吹送機構包括用于將外部空氣吸入的空氣吹送風扇、用于將由空氣 吹送風扇送入的空氣導向空氣入口的空氣吹送管和用于將空氣吹送管 與空氣入口連接的連接構件。
根據本發明，由于空氣入口連接構件與空氣入口連接，所以可以 在漏氣較少的情況下有效地將空氣送入到調色劑供應容器。
另外，為了解決上述問題的本發明的成像設備，其特征在于，空 氣入口連接構件包括用于在調色劑供應容器中的空氣入口附近密封的 裙部，并且該裙部具有彈性。
根據本發明，由于空氣入口連接構件包括彈性裙部，所以即使在 調色劑供應容器的尺寸精度等方面出現不規則性時也能夠確保氣密 性，因此抑制了漏氣。另外，為了解決上述問題的本發明的成像設備，其特征在于，排 氣機構包括用于清潔從排氣出口排出的空氣的空氣清潔過濾器、用于 將排氣空氣導向外部的排氣管和用于連接排氣出口和排氣管的排氣出 口連接構件。
根據本發明，通過空氣清潔過濾器，可以防止周圍環境被與從調 色劑供應容器排出的空氣混合排出的揮發性氣體污染。另外，由于排 氣出口連接構件與排氣出口連接，所以可以沒有任何泄漏地將揮發性 氣體送給空氣清潔過濾器。
另外，為了解決上述問題的本發明的成像設備，其特征在于，空 氣清潔過濾器為活性炭過濾器。
根據本發明，由于活性炭過濾器能夠高度吸收揮發性氣體，所以 可以長時間使用過濾器并且降低更換的頻率。
另外，為了解決上述問題的本發明的成像設備，其特征在于，排 氣出口連接構件包括用于在調色劑供應容器中的排氣出口附近密封的 裙部，并且該裙部具有彈性。
根據本發明，由于排氣出口連接構件包括彈性裙部，所以即使在 調色劑供應容器的尺寸精度等方面出現不規則性時也能夠確保氣密 性，因此抑制了與空氣一起排出的揮發性氣體泄漏。
另外，為了解決上述問題的本發明的成像設備，其特征在于，所 述空氣吹送機構包括除濕過濾器。
根據本發明，由于可以將干燥空氣送入到調色劑供應容器中，所 以即使在成像設備安裝在高濕度環境下時也能夠在調色劑供應容器內 保持干燥的條件。另外，為了解決上述問題的本發明的成像設備，其特征在于，除 濕過濾器包含有硅膠或氯化鈣。
根據本發明，由于除濕過濾器具有優異的吸濕能力，所以該過濾 器可以長時間使用并且可以降低更換頻率。
為了解決上述問題，本發明提供了安裝在成像設備中并且供其使 用的調色劑供應容器，它包括用于將空氣送入到調色劑供應容器中的 空氣吹送機構和用于將在調色劑供應容器內的空氣排出的排氣機構， 所述調色劑供應容器包括用于將從空氣吹送機構送入的空氣吸入的 空氣入口；和用于向排氣機構排出空氣的排氣出口。
根據本發明，即使在存儲有當附著到電暈放電電極上時會產生造 成充電不均勻性的揮發性氣體的調色劑時，在安裝有成像設備之后也 能夠從調色劑補給容器中將揮發性氣體去除，因此使之能夠防止充電 不均勻性。
根據本發明，可以去除包括在調色劑供應容器中的揮發性氣體， 因此使之能夠防止揮發性氣體從調色劑供應容器中擴散到成像設備 中，并且防止雜質附著到電暈充電器的放電電極上從而造成充電不均 勻性。
圖1為剖視圖，示意性地示出根據本發明的成像設備的構造； 圖2為剖視圖，示出顯影單元和調色劑供應容器的構造； 圖3為在圖1中的調色劑供應容器、空氣吹送機構和排氣機構的 放大圖4為在圖3中的調色劑供應容器、空氣吹送機構和排氣機構的 分解透視圖；圖5為展開透視圖，示出電暈充電器的構造；
圖6為方框圖，示出包括用于給電暈充電器提供電壓的高壓電路 的供能電路的示例；
圖7為鋸齒形充電器的示意圖，其中在實施例中在打印測試之后 沒有物質附著在其頂端部分上；并且
圖8為鋸齒形充電器的示意圖，其中在比較實施例中在打印測試 之后有物質附著在其頂端部分上。
具體實施例方式
本發明提供了一種能夠儲存可拆卸設置的調色劑供應容器的成像 設備，包括可拆卸設置的調色劑供應容器，包括用于從外面吸入空 氣的空氣入口和用于將內部空氣排向外面的排氣出口；空氣吹送機構， 用于向空氣入口送入空氣；以及排氣機構，用于從排氣出口排出空氣， 其中在調色劑供應容器內的揮發性氣體隨空氣排出且移動，以防止揮 發性氣體從調色劑供應容器擴散進成像設備，并且防止雜質附著到電 暈充電器的放電電極上，由此防止出現充電不均勻性。
在通常存儲在調色劑供應容器中的調色劑中，為了改善調色劑顆 粒的流動性，要施加無機微粒子例如氧化鈦硅微粒子和氧化鈦微粒子。 這些無機微粒子用硅烷偶聯劑等進行防水處理，從而電阻在高濕度環 境下不會下降。發現會引起充電不均勻性的附著在電暈充電器的放電 電極上的雜質(硅化合物)由源于硅烷偶聯劑的硅化合物引起，并且本發 明用來解決上述問題。
硅烷偶聯劑與在無機微粒子的表面上的氧結合以形成緊固薄膜， 但是其一部分保持附著而不會與無機微粒子結合(在未反應的狀態下)。 雖然硅烷偶聯劑和源于硅垸偶聯劑的大部分未反應硅化合物在對無機 微粒子進行防水處理中的加熱過程中揮發并且從無機微粒子的表面中 釋放出，但是認為一部分未反應的硅化合物保持在無機微粒子的表面 上。
9而且，如在下面化學式中所示一樣，由于硅烷偶聯劑例如HMDS
與空氣中的水分反應并且水解成高揮發性硅化合物(三甲基硅烷醇)，所 以認為在調色劑供應容器內由硅化合物構成的揮發氣體的濃度逐漸變高。
Ma
Me-S—NH—Si—Me f^fe Me HMDS
在本發明的成像設備中，通過將空氣送入到調色劑供應容器中， 可以降低在調色劑供應容器內由硅化合物構成的揮發氣體的濃度，因 此防止了由硅化合物構成的揮發氣體擴散到成像設備中并且作為雜質 積累在電暈充電器的放電電極上，從而導致防止了充電不均勻性。
下面將參照這些附圖對本發明的實施方案進行說明。
圖1至6示出這些實施方案的示例，并且圖l為剖視圖，示意性 地示出根據本發明的成像設備的構造。圖2為剖視圖，示出顯影單元 和調色劑供應容器的構造。圖3為在圖1中的調色劑供應容器10、空 氣吹送機構12和排氣機構13的放大圖。圖4為在圖3中的調色劑供 應容器10、空氣吹送機構12和排氣機構13的分解透視圖。圖5為展 開透視圖，示出電暈充電器的構造。圖6為方框圖，示出包括用于給 電暈充電器提供電壓的高壓電路的供能電路的示例。圖7為鋸齒形充 電器的示意圖，其中在實施例中在打印測試之后沒有物質附著在其頂 端部分上。圖8為鋸齒形充電器的示意圖，其中在比較實施例中在打 印測試之后有物質附著在其頂端部分上。
10
-IMA
Me
Me—S—OH Ms
三甲基硅醇如圖1所示，成像設備100為具有復印模式和打印模式的數字復
印機，用來在復印模式中根據由將在下面描述的掃描器部分29讀取的 文檔圖像信息打印出復制的文檔材料，并且在打印模式中根據來自通 過網絡與成像設備100連接的外部設備的圖像信息打印與之對應的圖 像。成像設備IOO包括顯影單元1、調色劑供應容器10、空氣吹送機 構12、排氣機構13、感光鼓20、電暈充電器21、曝光單元22、轉印 單元23、定影單元25、清潔單元24、供紙盤28、掃描器部分29和出 紙盤30。
圖2為示出顯影單元和調色劑供應容器的構造的剖視圖。顯影單 元1包括顯影槽2、顯影輥3、第一攪拌構件4、第二攪拌構件5、輸 送構件6、調整構件7、調色劑濃度檢測傳感器8和流動板9。
具有大致長方體形狀并且具有內部空間的作為容器狀構件的顯影 槽2可轉動地支撐著顯影輥3、第一攪拌構件4、第二攪拌構件5和輸 送構件6，并且直接或間接地支撐著調整構件7、流動板9等以在其中 存儲顯影劑。顯影劑為雙組分顯影劑，包括調色劑和磁性粉末載體。 而且，在將顯影單元1安裝在電子照相成像設備100上時，顯影槽2 在面對著在成像設備100中的感光鼓20的側面處形成有開口 2a。顯影 槽2還在沿著垂直方向的上側處形成有調色劑供應口 2b。
顯影輥3為可轉動地支撐在顯影槽2中并且由驅動裝置(未示出) 驅動以便繞著軸線轉動的輥構件。而且，顯影輥3通過顯影槽2的開 口 2a面對著感光鼓20。顯影輥3設置成與感光鼓20分開一定間隙， 并且最接近的部分用作顯影輥隙部分。在顯影輥隙部分中，從在顯影 輥3的表面上的顯影劑層(未示出)向在感光鼓20的表面上的靜電潛像 提供調色劑。在顯影間隙部分中，從與顯影輥3連接的電源(未示出) 向顯影輥3施加顯影偏壓，從而從在顯影輥3的表面上的顯影劑層將 調色劑平穩地輸送到感光鼓20的表面上。在本實施方案中，調色劑供 應輥14逆時針轉動并且感光鼓20順時針轉動。
11第一攪拌構件4和第二攪拌構件5中的每一個為可轉動地支撐在 顯影槽2中并且設置成通過驅動裝置(未示出)可轉動地繞著軸線驅動的
輥構件。在本實施方案中，第一攪拌構件4逆時針轉動并且第二攪拌 構件5順時針轉動。第一攪拌構件4設在通過顯影輥3面對著感光鼓 20的位置處以便從顯影輥3沿著垂直方向向下設置。在本實施方案中， 第一攪拌構件4的安裝角0，即由從第一攪拌構件4的軸向中心平行于 顯影輥3側延伸出的直線和連接著顯影輥3的軸向中心和第一攪拌構 件4的軸向中心的直線形成的角度，為54°。第二攪拌構件5設置在通 過第一攪拌構件4面對著顯影輥3的位置處以便從顯影輥3沿著垂直 方向向下設置。第一攪拌構件4和第二攪拌構件5攪拌保存在顯影槽2 內的顯影劑，向調色劑均勻地施加電荷，并且吸附經充電的顯影劑， 由此輸送到顯影輥3附近。
輸送構件6為可轉動地支撐在顯影槽2中并且設置成由驅動裝置 (未示出)可轉動地驅動的輥構件。輸送構件6通過第一攪拌構件5面對 著第一攪拌構件4，并且設置成從調色劑供應口 2b沿著垂直方向向下 設置。輸送構件6將通過調色劑供應口 2b提供到顯影槽2中的調色劑 輸送到第二攪拌構件5附近。
調色劑供應容器IO在其內部空間里面包括調色劑容器11、調色劑 供應輥14和調色劑吸附輥15，并且相對于在圖1中所示的成像設備的 主體可拆卸地設置。
調色劑容器11為用于存儲調色劑的容器狀構件，并且可轉動地支 撐著調色劑供應輥14和調色劑吸附輥15。而且，在調色劑供應容器 10安裝在圖1的成像設備100上時，調色劑容器100形成有調色劑排 出口 lib以便沿著垂直方向與調色劑供應口 2b連通，該供應口 2b為 沿著垂直方向形成在顯影槽2的上表面上的開口，并且在沿著垂直方 向的其上側處形成有調色劑供應輥14。通過驅動裝置(未示出)驅動調色劑供應輥14轉動。調色劑供應輥14的旋轉驅動由設在成像設備100
中的控制裝置(未示出)根據由調色劑濃度檢測傳感器8對在顯影槽2內 的調色劑濃度的檢測結果來進行控制。隨著調色劑供應輥14的旋轉驅 動，通過調色劑排出口 llb和調色劑供應口 2b將調色劑提供到顯影槽 2中。
而且，調色劑容器11分別在側壁上部和沿著垂直方向的上表面處 形成有空氣入口 16和排氣出口 17。空氣入口 16和排氣出口 17中的每 一個設有不允許調色劑通過的調色劑過濾器。代替調色劑過濾器，空 氣入口 16可以設有用于抑制調色劑從調色劑補給容器10的內部向外 部流出的空氣閥。可以防止調色劑從空氣入口 16擴散到外面并且防止 成像設備100的內部或成像設備100附近變臟。
圖3為在圖1中的調色劑供應容器10、空氣吹送機構12和排氣機 構13的放大圖，并且圖4為在圖3中的調色劑供應容器10、空氣吹送 機構12和排氣機構13的分解透視圖。
空氣吹送機構12包括空氣吹送風扇12b、空氣吹送管12a和空氣 入口連接構件18。空氣入口連接構件18構造成在空氣入口 16周圍與 調色劑容器11的側壁緊密接觸，從而包括由彈性硅樹脂橡膠制成的裙 部18a，它覆蓋著空氣吹送管12a和空氣入口 16的連接部分并且將空 氣入口16密封，從而防止漏氣。該彈性裙部18a在將調色劑供應容器 10可拆卸地設置在成像設備100上時用作減振材料，以便使之更容易 可拆卸地設置調色劑供應容器10，并且即使在調色劑供應容器10等的 尺寸精度方面出現不規則性時也確保氣密性，因此防止了漏氣并且導 致可以有效地將空氣送入到調色劑供應容器10中。還可以在空氣吹送 管12a的中部設置除濕過濾器。這使之能夠將干燥空氣送入到調色劑供 應容器10，從而導致即使在成像設備100在高濕度環境中安裝時也能 夠在調色劑供應容器10內保持干燥的條件，從而使得調色劑的充電特 性穩定并且抑制未反應的硅酮化合物水解。作為用于除濕過濾器的除濕劑，可以采用硅膠或氯化鈣。由于其優異的防水能力，所以該過濾 器可以長時間使用并且可以降低更換頻率。
排氣機構13包括排氣出口連接構件19、排氣管13a和空氣清潔過 濾器13b。空氣清潔過濾器13b能夠截住與從調色劑供應容器排出的空 氣混合在一起排出的揮發性氣體，從而防止周圍環境污染。空氣清潔 過濾器優選為活性炭過濾器，并且由于其優異的吸收揮發氣體的能力， 所以該過濾器可以長時間使用并且可以降低更換頻率。
排氣出口連接構件19構造成在排氣出口 17周圍與調色劑容器11 的上壁緊密接觸的方式構成，從而包括由彈性硅樹脂橡膠制成的裙部 19a，它覆蓋著排氣管13a和排氣出口 17的連接部分并且將排氣出口 17密封，從而防止漏氣。該彈性裙部19a在將調色劑供應容器IO可拆 卸地設置在成像設備100上時用作減振材料，以便使之更容易可拆卸 地設置調色劑供應容器10，并且即使在調色劑供應容器IO等的尺寸精 度方面出現不規則性時也確保氣密性，因此防止了漏氣，并且導致可 以沒有任何泄漏地防止與空氣混合在一起的從調色劑供應容器10排出 的揮發性氣體擴散到成像設備100中或者擴散在成像設備100周圍。
用于向調色劑供應容器IO送入空氣的具體方法在于，在將調色劑 供應容器10安裝在成像設備100上之后，在調色劑供應容器10的容 量為1升時以每分鐘五升的速度進行空氣吹送過程。另外，通過每周 進行周期性空氣吹送過程，可以明顯降低硅化合物在成像設備100內 的擴散并且防止產生出充電不均勻性。
感光鼓20為按照由驅動裝置(未示出)可轉動地圍繞著軸線驅動的 方式受到支撐并且具有在其表面上形成靜電潛像然后形成調色劑圖像 的感光膜的輥構件。作為感光鼓20，例如可以使用導電基板(未示出) 和形成在該導電基板表面上的感光膜(未示出)。作為導電基板，可以采 用圓柱形、柱狀和板狀導電基板，并且優選采用圓柱形導電基板。感光膜的示例包括有機感光膜和無機感光膜。
有機感光膜的示例包括由電荷產生層和電荷輸送層形成的層壓 感光鼓，該電荷產生層為包括電荷產生物質的樹脂層，該電荷輸送層 為包括電荷輸送物質的樹脂層；以及在單層樹脂層中包括電荷產生物 質和電荷輸送物質的單層感光鼓。無機感光膜的示例包括包含選自硫 化鋅、硒、無定形硅等的一種或多種物質的薄膜。可以在導電基板和 感光膜之間插入基膜，并且可以在感光膜的表面上設置主要用于保護 感光膜的表面膜(保護膜)。
電暈充電器21通過電暈放電在預定的電極或者以預定的電位給感 光鼓20的表面充電。作為電暈充電器21，可以采用包括鋸齒形放電電 極的鋸齒形充電器和包括鎢絲的暈光充電器(scorotron charger)。
圖5為展開透視圖，示出了電暈充電器21的構造。
電暈充電器21由絕緣外殼31、鋸齒形電極32、格柵電極33和用 于保持各種電極的絕緣電極保持構件34構成。絕緣外殼31為其長度 大致等于感光鼓20的寬度(在感光鼓的旋轉軸線方向上的)的絕緣板， 它在與感光鼓20的表面相對的側面上開口。鋸齒形電極32具有多個 以預定間隔(2mm)成排布置的用于放電的尖銳凸起，并且通過由不銹鋼 (例如鐵合金、鉻合金和鎳合金，并且其示例包括在JIS中的SUS 304) 制成的短條形薄板構成。這種鋸齒形電極32通過蝕刻方法形成。
鋸齒形電極32具有多個用于固定的開口。這些開口的每一個裝配 到形成在由絕緣構件一體形成的電極保持構件34的平面形狀部34a中 的凸起部分34b上。因此，該鋸齒形電極32在絕緣狀態下由絕緣外殼 31設置并且保持(固定)在電極保持構件34的平面形狀部34a中。
作為電暈充電器，除了上面采用鋸齒形電極的鋸齒形充電器之外，可以使用采用充電絲作為充電電極的充電器。
用于使格柵電極33相對于絕緣外殼31和鋸齒形電極32絕緣并且 保持的格柵電極保持部35 —體地形成在電極保持構件34中。該格柵 電極保持部35具有接合部分35a，該接合部分35a具有用于接合并且 與形成在格柵電極33的兩個端部的每一個處的開口部33a對應的返回 部分。在格柵電極保持部35彈性變形時，接合部分35a插入到格柵電 極33的開口部33a中并且解除彈性變形，由此格柵電極33由作為預定 拉伸力的彈性力保持著。
在上面的格柵電極33中，如在上面的鋸齒形電極32中一樣通過 蝕刻由不銹鋼制成的短條形薄板來均勻地形成網狀開口。與電極保持 構件34模制成一體的格柵電極保持部35彈性變形以便插入到形成在 格柵電極33中的開口中并且與之接合，因此通過彈性力拉伸。
定位構件36根據絕緣外殼31的兩個端部邊緣的每一個布置以將 電極保持構件34定位在絕緣外殼31內，并且與電極保持構件34模制 成一體。
在組裝具有上面結構的電暈充電器21時，首先將電極保持構件34 的平面形狀部34a的凸起裝配并且保持到形成在鋸齒形電極32中的開 口中，從而定位構件36在保持有鋸齒形電極32的狀態下定位并設置 在絕緣外殼31的端緣處的在絕緣外殼31內的預定位置中。格柵電極 保持部35的接合部分35a插入到格柵電極33的開口部33a中并且與之 接合。而且，彈性端子37與位于電極保持構件34中的鋸齒形電極32 的從絕緣外殼向電源伸出的端部彈性電接觸。
圖6為方框圖，示出了包括用于給電暈充電器21提供電壓的高電 壓發生電路的供電電路的示例。如圖6所示，從供電電路40向電暈充 電器21的電極和絕緣外殼31施加預定的電壓。在圖6中，向供電電
16路40供給+24V的預定電壓。在供電電路40內設有用于將所提供的 +24V電壓轉換成預定電壓的高電壓發生電路41。該高電壓發生電路 41產生出要供給到在本發明的電暈充電器21中的絕緣外殼31、鋸齒 形電極32和格柵電極33的電壓。這些所產生的電壓由每個輸出端子 作為預定電壓輸出。如下所述，在供電電路40中還設有電壓調節電路 42，用來在給在電暈充電器21的絕緣外殼31和鋸齒形電極32提供電 壓時調節從高電壓發生電路41產生出的電壓。
在電暈充電器21中的鋸齒形電極32與供電電路40的輸出端子 MC連接并且被供給高電壓V。而且，絕緣外殼31與供電電路40的輸 出端子CASE連接，并且被供給高電壓Vc。另外，格柵電極33與電壓 調節電路42的輸出端子GRID連接并且被供給高電壓Vg。上面的電壓 調節電路42具有可變電阻器VR1，用于調節從輸出端子CASE供給到 絕緣外殼31的輸出電壓，并且還具有可變電阻器VR2，用于調節從輸 出端子GRID供給到格柵電極33的輸出電壓。
通過具有上面結構的供電電路40給電暈充電器21提供各種電壓， 從而從鋸齒形電極32的凸起頂端部分產生出電暈放電，并且由電暈充 電器引起的整個電流(總電流It)流過鋸齒形電極32。在該情況中，可以 通過適當地設定電壓調節電路42的可變電阻器VR2來改變從輸出端子 GRID輸出的電壓，從而調節流經格柵電極33的格柵電流Ig。同樣， 通過放電產生的外殼電流Ic也通過電暈放電流經絕緣外殼31。也可以 通過調節可變電阻器VR1來改變所提供的電壓，從而控制外殼電流Ic。
通過向鋸齒形電極21提供高電壓所引起的電暈放電所提供的電流 It等于分別流經絕緣外殼31和格柵電極33的外殼電流Ic和格柵電流 Ig的總和。也就是說，通過電暈放電流經鋸齒形電極21的電流(總電 流)It分開并且流經絕緣外殼31和格柵電極33。總電流It分成外殼電 流Ic和格柵電流Ig，并且分別由下面的公式(l)表示。<formula>formula see original document page 18</formula> (I)
因此，通過使得總電流It恒定，可以控制流經鋸齒形電極21的電 流以使其恒定，因此在供電電路40的高電壓發生電路41中進行包括 恒電流控制部分的針對電流的恒定控制。
曝光單元22采用包括光源在內的激光掃描裝置。通過例如將光源、 多面鏡、仿透鏡、反射鏡等組合在一起來形成激光掃描裝置。作為光 源，可以采用半導體激光器、LED陣列、電致發光(EL)元件等。
給曝光單元22輸入由掃描器部分29讀取的文檔的圖像信息或來 自外部設備的圖像信息，并且該曝光單元向感光鼓20的充電表面照射 與圖像信息對應的信號光。由此，在感光鼓20的表面上形成與圖像信 息對應的靜電潛像。
轉印單元23為由支撐構件(未示出)可轉動地支撐的輥構件，并且 設置成可以通過驅動裝置(未示出)轉動并且與感光鼓20壓力接觸。作 為轉印單元23，例如可以采用包括其直徑為8-10mm的金屬芯棒和形 成在金屬芯棒的表面上的導電彈性層的輥構件。作為形成金屬芯棒的 金屬，可以采用不銹鋼、鋁等。作為導電彈性層，可以采用通過將導 電材料例如炭黑與橡膠材料例如乙丙橡膠(EPDM)、 EPDM泡沫和聚氨 酯泡沫混合而形成的橡膠材料。與隨著感光鼓20的轉動與向感光鼓20 和轉印單元23的壓力接觸部分(轉印輥隙部分)輸送調色劑圖像同時， 通過拾紙輥和定位輥(未示出)從供紙盤28中一張張供給記錄介質。
在記錄介質通過轉印輥隙部分時，將在感光鼓20的表面上的調色 劑圖像轉印到記錄介質上。電源(未示出)與轉印單元23連接，并且在 將調色劑圖像轉印到記錄介質上時，向轉印單元23施加其極性與調色 劑的充電極性相反的電壓。由此，平穩地將調色劑圖像轉印到記錄介 質上。借助于轉印單元23，將感光鼓20的表面上的調色劑圖像轉印到記錄介質上。
清潔單元24包括清潔刮板(未示出)和調色劑容器(未示出)。清潔
刮板為板構件，它按照沿著感光鼓20的縱向方向平行地延伸設置，從 而其沿著橫向方向的一個端部與感光鼓20的表面接觸。該清潔刮板在 將調色劑圖像轉印到記錄介質上之后從感光鼓20的表面中將留在感光 鼓20的表面上的調色劑和紙張粉末去除。調色劑容器為其中具有內部 空間的容器狀構件，并且暫時保存由清潔刮板清除的調色劑。通過清 潔單元24清除在調色劑圖像轉印之后的感光鼓20的表面。
定影單元25包括定影輥26和壓輥27。定影輥26為由支撐構件(未 示出)可轉動地支撐并且按照可以通過驅動裝置(未示出)繞軸轉動的方 式設置的輥構件。定影輥26在其中具有加熱構件(未示出)，并且將構 成由從轉印輥隙部分輸出的記錄介質所承載的未定影調色劑圖像的調 色劑熔融以便固著到記錄介質上。作為定影輥26，例如采用包括芯棒 和彈性層的輥構件。芯棒由金屬例如鐵、不銹鋼和鋁形成。彈性層由 彈性材料例如硅樹脂橡膠和含氟橡膠形成。從電源(未示出)向加熱構件 施加電壓以便產生熱量。作為加熱構件，可以采用鹵素燈、紅外燈等。
壓輥27為可轉動地受到支撐并且設置成通過加壓構件(未示出)與 定影輥26壓力接觸的輥構件。通過定影輥26的轉動驅動壓輥27轉動。 定影輥26和壓輥27的壓力接觸部分為定影輥隙部分。在定影輥26將 調色劑圖像加熱并且將它定影到記錄介質上時，壓輥27將熔融的調色 劑壓到記錄介質上以便于調色劑圖像定影到記錄介質上。作為壓輥27， 可以采用具有與定影輥26的結構相同的結構的輥構件。壓輥27也可 以在其中具有加熱構件。作為加熱構件，可以采用與在定影輥26中相 同的加熱構件。
根據該定影單元25，在其上轉印有調色劑圖像的記錄介質經過定 影輥隙部分，并且構成調色劑圖像的調色劑被熔融并且壓到記錄介質上，從而使調色劑圖像定影到記錄介質上并且打印出圖像。打印有圖 像的記錄介質通過輸送裝置(未示出)排出并放置到設置在成像設備100 沿垂直方向的側面中的出紙盤30上。
供紙盤28為用于存放記錄介質例如標準紙張、涂層紙、彩色復印 紙和OHP薄膜的托盤。設有多個供紙盤28，并且每個供紙盤分別存放 有不同規格的記錄介質。記錄介質的規格包括A3、 A4、 B5和B4。而 且，多個供紙盤28可以存放相同規格的記錄介質。在將位于感光鼓20 的表面上的調色劑圖像輸送到轉印輥隙部分的同時，通過未示出的拾 紙輥、輸送輥和定位輥一張張輸送記錄介質。
掃描器部分29設有文稿安放盤和再循環自動送稿器(RADF)，并 且還設有文稿讀取裝置(未示出)。
自動送稿器將安放在文稿安放盤上的文稿輸送到文稿讀取裝置的 文稿臺板上。文稿讀取裝置包括文稿臺板、文稿掃描裝置、反射構件、 電荷耦合器件(CCD)行傳感器等，并且通過多行例如十行來讀取安放在 文稿臺板上的文稿的圖像信息。文稿臺板為其上安放文稿以便讀取圖 像信息的玻璃板構件。文稿掃描裝置包括未示出的光源和第一反射鏡， 該文稿掃描裝置以恒定的速度V在垂直方向上沿著稿臺的下表面平行 地往復運動，并且將光照射到要對安放在稿臺上的文稿進行成像的表 面上。
通過光照射來獲得反射光圖像。光源為用來向安放在稿臺上的文 稿照射光的光源。第一反射鏡朝著反射構件反射反射光圖像。反射構 件包括第二反射鏡、第三反射鏡和光學透鏡，它們都未示出，并且在 電荷耦合器件行傳感器上形成由文稿掃描裝置獲得的反射光圖像。反 射構件隨著文稿掃描裝置的往復運動以V/2的速度往復運動。第二反 射鏡和第三反射鏡反射反射光圖像以將反射光圖像導向光學透鏡。光 學透鏡在電荷耦合器件行傳感器上形成反射光圖像。CCD行傳感器包
20括用于將由光學透鏡形成的反射光圖像光電轉換成電信號的CCD電路 (未示出)，并且將用作圖像信息的電信號輸出給在控制裝置中的圖像處 理部分。圖像處理部分將從文稿讀取裝置或外設例如個人計算機輸入 的圖像信息轉換成電信號以便輸出給曝光單元22。
如上所述，在本發明的成像設備中，不會出現污垢附著到電暈充 電器的放電電極上從而導致干擾均勻放電，因此在放電中不會出現充 電不均勻性，并且可以長時間獲得沒有任何黑色條紋的穩定圖像。而 且，在能夠通過產生很少臭氧來提供良好環境的鋸齒形充電器中，放 電電極為針狀，從而雜質集中附著在尖端上并且容易出現充電不均勻 性。但是，在本發明的成像設備中，能夠長時間在產生很少臭氧的情 況下獲得沒有任何黑色條紋的穩定圖像。
在對調色劑供應容器IO進行吹風操作之后，適用該成像設備100 進行50K張的老化測試。要指出的是，在示例和比較示例中所采用的 調色劑采用下面的方法生產。
<調色劑>
100重量份粘結劑樹脂(通過雙酚A環氧丙垸、對苯二酸以及三苯 六甲酸酐的單體縮聚而成的聚酯樹脂玻璃轉化溫度是6(TC，軟化溫 度是130°C)， 6重量份的炭黑(Mitsubishi化學公司制造MA—100)， 2 重量份的電荷控制劑(JapanCarlit有限公司制造LR—147)，以及2重 量份的聚丙烯蠟(Sanyo化學有限公司制造Viscol 550P)在氣流混合機 (Mitsui Mining有限公司制造Henshell混合機)中混合10分鐘。所得 到的混合物利用捏合和分散裝置(Mitsui Mining有限公司制造 KneadicsMOS140-800)熔融捏合，將所得到的捏合產物冷卻，然后在切 割研磨機中粗略地研磨成粉。然后利用精細研磨儀(Mitsui Mining有限 公司制造CGS)將粗研磨的物質進行精細研磨，并利用空氣分級器 (Hosokawa Micron公司制造TSP分離器)進行分級，由此制備體積平均顆粒尺寸是6.5/rni而BET比表面積是1.8m2/g的有顏料的樹脂顆粒。 需要注意，體積平均顆粒尺寸是利用Coulter Multisizer II(Beckman Coulter公司制造)測量的。
100重量份的有顏料的樹脂顆粒和用六甲基二氮硅烷進行了疏水 處理的2重量份的疏水二氧化硅細顆粒(AEROSIL制造的R8200,數均 顆粒尺寸是12nm)裝入氣流混合機(Mitsui Mining有限公司制造 Henshell混合機)中，其中攪拌葉片的尖端速度設定為15m/s，混合2 分鐘。
<載體>
在示例和比較示例中使用的載體通過以下方法制造。首先，將鐵 素體材料在球磨機中混合，然后在旋轉窯中在90(TC下煅燒，再利用鋼 珠作為研磨介質采用濕研磨系統將所得到的煅燒粉末進行細研磨，從 而使平均顆粒尺寸不大于2pm。所得到的鐵素體細粉末通過噴霧干燥 形成顆粒，將顆粒材料在130(TC下烘焙。烘焙之后，利用撞擊器使其 破裂，以得到由體積平均顆粒尺寸是50/rni并且體積電阻是lX10^.cm 的鐵素體組分構成的核顆粒。
然后作為涂布核顆粒的涂層液體，將硅樹脂(商品名TSR115， Shin-Etsu化學有限公司制造)溶解和分散在甲苯中，然后制成涂層液體。 利用噴霧涂布裝置，將5重量份的涂層液體噴在100重量份的核顆粒(硅 樹脂當量)上來涂布核顆粒。通過蒸發來完全除去甲苯，載體的體積平 均顆粒尺寸是50/mi，硅樹脂的厚度是1/mi，飽和磁化度是65emu/g。
<雙組分顯影劑〉
通過將調色劑和載體混合來制備雙組分顯影劑。混合方法是將6 重量份的調色劑和94重量份的載體裝入諾塔混合器(商品名VL — O， Hosokawa Micron公司制造)，并攪拌和混合20分鐘，這樣制成雙組分 顯影劑。<圖像評價>
將已經在25"C和65%的環境條件下保持一個星期的300克制備好 的調色劑裝在其容量為1升的調色劑供應容器10中，并且在將調色劑 供應容器10安裝在成像設備100上之后，以5升/分鐘的速度進行空氣 吹送過程以對50K張進行連續打印測試。成像設備100的顯影條件是 這樣的，即感光鼓的圓周速度為200mm/s，顯影輥的圓周速度為 280mm/s，在感光鼓和顯影輥之間的間隙為0.42mm，并且在顯影輥和 調整刮板之間的間隙為0.5mm，并且作為在實體圖像(100%濃度)中調 色劑在紙張上的沉積量為0.5mg/cm2并且調色劑在非圖像部分上的沉 積量變為最小的條件，調節感光鼓的表面電位和顯影偏壓中的每一個。 作為打印測試紙張，采用A4規格電照相紙張(多用途接收件由Sharp Document System制造)，并且作為所要打印的圖像，打印其所要記錄 的打印圖像在紙張上的覆蓋率為6%的文本圖像。
在針對50K張紙進行的連續打印測試中，在50K張紙上的所有圖 像中沒有產生任何黑色條紋。在針對50K張紙進行測試之后觀察電暈 充電器(鋸齒形充電器)的放電電極，沒有任何物質附著在鋸齒形電極32 的頂端部分32a上(參照圖7)。
<比較示例〉
使用其結構與成像設備100相同但是沒有空氣吹送機構和排氣機 構的成像設備，按照與上面示例相同的方式針對50K張紙進行的連續 打印測試，但是沒有針對調色劑供應容器進行空氣吹送過程，結果在 50K張紙上的所有圖像中產生出黑色條紋。在針對50K張紙進行測試 之后觀察電暈充電器(鋸齒形充電器)的放電電極，確認在鋸齒形電極32 的頂端部分32a上附著有雜質32b(參照圖8)。要指出的是，在通過 SEM-EDX(掃描電子顯微鏡法-能量擴散X射線光譜法)分析附著在頂端 部分32a上的雜質32b時，通過有限峰值檢測出Si元素和O元素。
權利要求
1. 一種成像設備，包括可拆卸地設置的調色劑供應容器，包括用于將空氣從外部吸入內部的空氣入口和用于將內部空氣排出到外部的排氣出口；空氣吹送機構，用于將空氣送到所述空氣入口；以及排氣機構，用于從所述排氣出口排出空氣。
2. 如權利要求l所述的成像設備，其中所述排氣出口具有不允許 調色劑通過的過濾器。
3. 如權利要求1所述的成像設備，其中所述空氣入口具有空氣閥 或過濾器，所述空氣閥用于抑制調色劑從所述調色劑供應容器的內部 流出到所述調色劑供應容器的外部，所述過濾器不允許調色劑通過。
4. 如權利要求1所述的成像設備，其中所述空氣吹送機構包括用 于將外部空氣吸入的空氣吹送風扇、用于將所述空氣吹送風扇送來的 空氣導向所述空氣入口的空氣吹送管和用于將所述空氣吹送管連接到 所述空氣入口的連接構件。
5. 如權利要求4所述的成像設備，其中所述空氣入口連接構件包 括用于在所述調色劑供應容器中的所述空氣入口的附近密封的裙部， 并且所述裙部具有彈性。
6. 如權利要求l所述的成像設備，其中所述排氣機構包括用于清 潔從所述排氣出口排出的空氣的空氣清潔過濾器、用于將排氣空氣導 向外部的排氣管和用于連接所述排氣出口和所述排氣管的排氣出口連 接構件。
7. 如權利要求6所述的成像設備，其中所述空氣清潔過濾器為活性炭過濾器。
8. 如權利要求6所述的成像設備，其中所述排氣出口連接構件包 括用于在所述調色劑供應容器中的所述排氣出口的附近密封的裙部， 并且所述裙部具有彈性。
9. 如權利要求l所述的成像設備，其中所述空氣吹送機構包括用于去除外部空氣中的濕氣的除濕過濾器。
10. 如權利要求9所述的成像設備，其中所述除濕過濾器包含硅 膠或氯化鈣。
11. 一種調色劑供應容器，所述調色劑供應容器安裝在成像設備中 并用于所述成像設備，所述成像設備包括用于將空氣送到所述調色劑 供應容器中的空氣吹送機構和用于將所述調色劑供應容器內的空氣排出的排氣機構，所述調色劑供應容器包括用于把從所述空氣吹送機構送來的空氣吸入的空氣入口；和 用于把空氣排出到所述排氣機構的排氣出口。
全文摘要
成像設備和用于成像設備的調色劑供應容器。在調色劑供應容器中，空氣吹送機構包括空氣吹送風扇、空氣吹送管和空氣入口連接構件。空氣入口連接構件在空氣入口周圍與調色劑容器的側壁緊密接觸，并且包括覆蓋著空氣吹送管和空氣入口的連接部分的由彈性硅樹脂橡膠制成的裙部。排氣機構包括排氣出口連接構件、排氣管和空氣清潔過濾器。排氣出口連接構件在排氣出口周圍與調色劑容器的上壁緊密接觸，并且包括覆蓋著排氣管和排氣出口的連接部分的由彈性硅樹脂橡膠制成的裙部。本發明可以防止在調色劑供應容器內的揮發性氣體從調色劑供應容器擴散到成像設備中，并且防止雜質附著到電暈充電器從而產生充電不均勻性。
文檔編號B01D46/00GK101430535SQ200810174488
公開日2009年5月13日 申請日期2008年11月7日 優先權日2007年11月7日
發明者三村晉也, 井野利昭, 關匡宏, 西村泰浩 申請人:夏普株式會社