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電荷供給裝置和圖像形成裝置的製作方法

2023-09-15 00:23:20 1

專利名稱:電荷供給裝置和圖像形成裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及圖像形成裝置,該圖像形成裝置適合用於數字式複印機和傳真機中的列印部、數字式印表機、繪圖機等中,其包括將形成於感光體上的調色劑圖像轉印到記錄媒體上的轉印機構和/或用於對感光體充電的充電機構,本發明還涉及特別適合在比如轉印機構或充電機構中採用的電荷供給裝置。
在過去,人們提出了各種圖像形成裝置,該圖像形成裝置根據形成於感光體上的靜電潛像(電荷圖像),將圖像形成於記錄媒體上。其中,比如日本特開昭49-24139號公報中所公開的圖像形成裝置是在通過轉印機構將感光體上的靜電潛像轉印到記錄媒體上,之後對上述靜電潛像進行顯影,即採用所謂的靜電轉印方式。下面對該圖像形成裝置進行描述。


圖13所示,上述公報公開的圖像形成裝置包括攜帶靜電潛像的感光體101。該感光體101由高絕緣層101a、光導電層101b和電極層101c這三層構成,它們從外側依次設置。
在感光體101的周圍,設置有一次電暈放電器102,通過電暈放電,對感光體101表面施加規定的極性的電壓,對感光體101表面進行充電;二次電暈放電器103,當對感光體101進行光像照射時,同樣通過電暈放電,對感光體101表面施加與上述極性相反的極性的電壓,對感光體101表面進行充電;和全面曝光用光源104。
作為對感光體101進行充電的機構,其採用與感光體101進行非接觸的一次電暈放電器102和二次電暈放電器103,這樣便防止產生下述情況,該情況指在使電極與感光體101相接觸、對感光體101表面進行充電的結構中所產生的、在感光體101的表面上的電荷移動,以及隨著該移動而產生的靜電潛像的強度降低。
沿感光體101的旋轉方向(圖中的順時針方向),在整體曝光用光源104的下遊側設置有轉印部105。該轉印部105由通過轉印紙110壓靠於感光體101上的轉印帶106、和繃緊轉印帶106的2個轉印輥107a、107b構成。另外,在轉印部105的紙供給側設置有給進輥108a、108b,該給進輥108a、108b用於夾持轉印紙110,將其傳送給轉印部105,在轉印部105的紙排出側設置有送出輥109a、109b,該送出輥109a、109b夾持轉印有靜電潛像的轉印紙110,將其從轉印部105排出,並將其送向圖中未示出的顯影部。
在上述結構中,當通過一次電暈放電器102、對感光體101表面以規定的極性進行均勻的充電時,通過二次電暈放電器103,施加與上述極性相反的極性的電壓,並且向感光體101照射光像,在感光體101的高絕緣層101a上形成與光像相對應的靜電潛像。此後,通過整體曝光用光源104,對高絕緣層101a表面照射光線,解放光導電層101b中的永久性內部分極。由此,立即使感光體101內部的電荷的變化保持穩定,並且使對應於光像而形成的靜電潛像保持穩定。
此後,上述靜電潛像通過感光體101的旋轉,傳送到感光體101與轉印帶106之間的轉印區域,從而轉印到通過給進輥108a、108b和轉印帶106傳送到上述轉印區域的轉印紙110。另外,上述轉印紙110從感光體101上剝離,之後通過送出輥109a、109b從轉印部105排出,並且傳送到顯影部。
但是,在這樣的靜電轉印方式的圖像形成裝置中,由於轉印帶106與感光體101之間的接觸壓力不均勻等原因,靜電潛像很容易混亂地轉印到轉印紙110上。其結果是,會產生轉印紙110中的轉印圖像的強度不均勻。另外,按照上述結構,由於在靜電潛像轉印到轉印紙上後實現顯影,這樣還容易把轉印紙110弄髒。
於是近年來,人們正在廣泛開發下述的圖像形成裝置,該裝置採用下述的顯影轉印方式,該方式指在通過調色劑等顯影劑,預先在感光體上使形成於感光體上的靜電潛像形成可看到的圖像,之後在記錄媒體上轉印上述可看到的圖像。
但是,按照採用顯影轉印方式的一般的圖像形成裝置的結構,如圖14所示,為了比如高速地進行圖像形成,當向作為轉印機構的轉印輥201施加高電位時,在紙202傳送到轉印輥201與感光體203之間的轉印位置、而與感光體203接觸之前,感光體203上的調色劑204朝向紙202飛落,即飛散。其結果是,會產生下述問題,即所轉印的調色劑圖像的輪廓模糊,圖像質量變差。下面對發生這樣的飛散的原理進行描述。
在這裡,下述直線OQ'由轉印輥201表面的點P'分割為兩條直線OP'、P'Q',該直線OQ'為轉印輥201的旋轉軸的中心O與點O'之間的連線,該點Q'指位於沿感光體203的旋轉方向(該圖中的順時針方向)上的、感光體203表面的夾持區域的上遊側,產生調色劑204飛散的點,而包括直線OP'、P'Q'的區域分別稱為區域P、Q。
另外,分別將直線OP'、P'Q'的長度定義為dP、dQ,分別將施加於區域P、Q上的電位定義為VP、VQ,按照圖示方式,對形成於區域P、Q上的電場進行簡化,認為其沿直線OP'、P'Q'而形成,並將該電場分別定義為EP、EQ時,則電場EP、EQ通過長度dP、dQ和電位VP、VQ,按照下述公式表示。
EP=VP/dPEQ=VQ/dQ但是,如果認為區域P、Q成直線排列,則提供給區域P、Q的電位VP、VQ與區域P、Q的相應電阻基本成比例。在這裡,區域Q為大氣,其基本呈現絕緣體這樣的高電阻,而區域P由比如橡膠等彈性體形成,其體積電阻率比如在107~108Ω·cm的範圍內。即,區域Q的電阻大於區域P的電阻。因此,當轉印電位從圖中未示出的轉印電源施加到轉印輥201上時,其大部分作用於區域Q上。即,Vp<<VQ。
從上可知,由於當對轉印輥201施加高電位時,在夾持區域的上遊側,VP與VQ的差值大於dP與dQ的差值,這樣最終EP<<EQ。其結果是,區域Q的電場EQ大於必要值,在到達夾持區域之前,感光體203上的調色劑204朝向紙202飛散。
另外,在上述圖像形成裝置中,如圖15所示,在按照比如明信片那樣,採用寬度較小的紙202的場合,轉印輥201在沒有紙202的區域與感光體203相接觸。另外,在該圖中,區域R為感光體203中,與紙202的寬度相對應的區域,區域S基本與轉印輥201相接觸的區域相對應。
於是,由於當按照上述方式對轉印輥201施加高電位時,施加於轉印輥201上的轉印電位大部分集中於區域S中,轉印電流集中地流動過該區域S,這樣不能在紙202上獲得足夠的轉印電流。其結果是,會產生不能進行良好的轉印的問題。實際的情況是由於所施加的轉印電位越高,這樣的問題越顯著,這樣包括上述結構的圖像形成裝置不能比如用作事務用複印機等高速機。
此外,另外解決上述的後一問題,人們最近也進行了下述的研究,該研究指進一步增加比如施加於轉印輥201上的轉印電位或增加轉印輥201的電阻值等。但是,為了進一步增加轉印電位,則必須增加轉印電源的輸出。在此場合,必須要求大型的轉印電源,這樣會導致轉印電源,進而裝置的成本的上升。另外,即使在採用電阻值較大的特殊的轉印輥201的情況下,同樣會導致轉印輥201、進而裝置的成本的上升。
還有,如圖17所示,在對感光體203的表面進行充電的充電機構由比如橡膠等彈性體形成的充電輥205構成的場合,在充電輥205與感光體203之間同樣也會產生下述現象,該現象指在對轉印輥201施加高電位時,電場EQ大於必要值。與上述情況相同,其原因在於充電輥205內部與外部(充電輥205與感光體203之間的大氣區域)的電阻不同。
於是,在該圖中,當對充電輥205施加高電位時,在通常的放電區域以外的區域產生放電。即,當在充電輥205與感光體203之間的區域中、靠近上述兩者的接觸部分T的區域U為通常的放電區域時,在越過上述區域U、與上述接觸部分T離開的區域V中,產生放電。由於位於放電輥205與感光體203之間的放電路越長,放電路的直徑減小,按照這樣的結構,在感光體203的表面,局部的充電電位是不同的。其結果是,在列印圖像中,會產生上述充電電位的不均勻造成的粒狀花紋。
即,當把轉印輥201和充電輥205稱為向感光體203供給電荷的電荷供給裝置,把供給有上述電荷的感光體203稱為被供給電荷體時,則按照上述已有的結構,當高電位從電源等處施加於電荷供給裝置時,在電荷供給裝置與被供給電荷體之間,在本來不必形成電場的區域形成高電場,其結果是,會產生下述問題,即不能進行良好的圖像形成。
本發明的目的在於提供一種電荷供給裝置以及圖像形成裝置,該電荷供給裝置向被供給電荷體適當地供給電荷,可在其與被供給電荷體之間形成適合的電場,該圖像形成裝置可通過採用該電荷供給裝置而進行良好的圖像形成。
為了實現上述目的,本發明的電荷供給裝置,其與被供給電荷體相對設置,將電荷供給該被供給電荷體,其特徵在於,包括密封基材,在其內部包括具有與大氣相同的高電阻區域;放電機構,通過放電產生電荷,在電荷供給裝置與被供給電荷體之間形成可對被帶荷供給體供給電荷的電場,上述放電機構設置於上述高電阻區域內部。
按照上述結構,通過在密封的基材內部的高電阻區域中的放電機構的放電,分別在電荷供給裝置內部的區域(下面稱為「第1區域」)、位於電荷供給裝置與被供給電荷體之間的區域(下面稱為「第2區域」)形成電場。特別是,通過上述放電產生的電荷形成可對被供給電荷體供給電荷的電場。
這裡,由於第2區域為形成於大氣中的本身為高電阻的區域,這樣第1區域和第2區域為具有相同電阻的區域,上述每個區域的電阻值的差別不會很大。因此,即使在對比如放電機構施加高電位的情況下,該電位仍以與上述電阻值基本成比例的分壓施加於第1區域和第2區域,不會產生下述情況,該情況指按照已有方式,由於第1區域與第2區域之間的電阻的差值,電場特別集中於第2區域,在第2區域,在下述區域形成電場,該下述區域指充電機構表面與被電荷供給體表面以某種程度離開,本來不必形成電場的區域。
即,按照上述結構,即使在對電荷供給裝置施加高電位的情況下,仍可在被供給電荷體之間,在所需區域形成所需的電場,可向被供給電荷體供給適當量的電荷。
此外,本發明的圖像形成裝置包括圖像載體;充電機構,與上述圖像載體相對設置;電源機構,在上述圖像載體與上述充電機構之間施加規定的電位差,通過該電位差在上述圖像載體與上述充電機構之間進行放電,從而將電荷從上述充電機構供給到上述圖像載體上;其特徵在於,上述充電機構由上述的電荷供給裝置構成。
充電機構表面與圖像載體表面之間的距離越長,充電機構與圖像載體之間的放電路的直徑越小,但是按照上述結構,由於防止充電機構在表面與圖像載體表面以某種程度離開的、本來不必形成電場的區域進行放電,這樣便避免可使放電路的直徑減小的放電。
因此,按照上述結構,圖像載體表面的電位在局部並不是不同的,可抑制因圖像載體的充電的不均勻,在列印圖像中產生粒狀花紋的情況,可形成圖像質量良好的圖像。
另外,本發明的圖像形成裝置包括圖像載體,攜帶基於圖像信息的電荷圖像;顯影機構,通過顯影劑使上述電荷圖像顯影;轉印機構,與上述圖像載體相對設置;電源機構,在上述圖像載體與上述轉印機構之間施加規定的電位差,通過該電位差,將上述圖像載體上的圖像轉印到供給於上述圖像載體與上述轉印機構之間的記錄媒體上;其特徵在於,上述轉印機構由上述的電荷供給裝置構成。
按照上述結構,由於即使在對轉印機構施加高電位時的情況下,電場仍不會集中於轉印機構與圖像載體之間的區域,這樣便避免在上述區域中,攜帶於圖像載體上的顯影劑不小心飛散於轉印機構上。其結果是,在以高速進行圖像形成的場合等過程中,可避免轉印圖像的輪廓的模糊或對比度的降低,可獲得良好的轉印圖像。
此外,過去,由於在向轉印機構施加高電位時,轉印電場特別集中於上述區域,這樣在採用比如寬度較小的記錄媒體時,在沒有記錄媒體的區域,在圖像載體與轉印機構相接觸的區域,很容易集中轉印電場和轉印電流。但是,按照上述結構,即使在高電位施加於轉印機構上時的情況下,轉印電場與轉印電流仍不會集中上述接觸區域。
因此,按照上述結構,可避免為了將顯影劑轉印到記錄媒體上而提供的轉印電流產生不足,即使採用寬度小的記錄媒體的情況下,仍可進行良好的轉印。此外,在此場合,由於也無需採用用於避免轉印電流不足的大型電源機構或其電阻值較大的轉印機構,從而可避免裝置的成本上升,並且可使裝置的體積減小。
根據下面的描述,可充分理解本發明的其它目的、特徵和優點。另外,根據參照附圖的下面的描述容易明白本發明的優點。
圖1a表示本發明的一個實施例的圖像形成裝置中所設置的轉印輥的示意性結構,該圖為沿與旋轉軸垂直的平面剖開的上述轉印輥的剖面圖;圖1b為沿包含旋轉軸的平面剖開的上述轉印輥的剖面圖;圖2為表示上述圖像形成裝置的示意性結構的說明圖;圖3為表示在轉印輥內部的放電電極與感光鼓之間形成的2個區域的說明圖;圖4為表示在採用寬度較小的紙時,在沒有上述紙的區域,轉印輥中的彈性層與感光鼓相接觸的狀態的剖面圖;圖5為表示轉印輥內部的氣壓與此時的放電保持電壓之間的關係的說明圖圖6表示轉印輥的其它結構實例,該圖為在轉印輥內部設置有金屬層的場合的轉印輥的剖面圖;圖7表示轉印輥的又一結構實例,該圖為表示轉印輥內部的金屬層沿轉印輥的旋轉軸分割成多塊的實例的剖面圖;圖8表示轉印輥的還一結構實例,該圖為表示轉印輥內部的金屬層沿轉印輥的旋轉軸的垂直方向分割成多塊的實例的剖面圖;圖9表示轉印輥的再一結構實例,該圖為表示轉印輥內部的金屬層沿轉印輥的旋轉軸分割成多塊,並且沿上述轉印輥的旋轉軸的垂直方向分割成多塊,轉印輥的內面展開,以兩維方向表示的透視圖;圖10a為由轉印輥、多個繃緊輥、通過多個繃緊輥繃緊的轉印帶構成的轉印部的剖面圖;圖10b為由轉印輥、繃緊輥、通過上述兩個輥繃緊的轉印帶構成的轉印部的剖面圖;圖11為表示本發明的其它實施例的彩色圖像形成裝置的示意性結構的說明圖;圖12為表示本發明的再一實施例的彩色圖像形成裝置的示意性結構的說明圖;圖13為表示採用已有的靜電轉印方式的圖像形成裝置的示意性結構的剖面圖;圖14為表示在採用已有的顯影轉印方式的圖像形成裝置中,在夾持區域的上遊側,調色劑不小心飛散到紙上的狀態的說明圖;圖15為表示在上述圖像形成裝置中,當採用寬度較小的紙時,在沒有上述紙的區域,轉印輥與感光體相接觸的狀態的剖面圖;圖16為表示本發明的還一實施例的圖像形成裝置中所包括的充電輥的示意性結構的說明圖;圖17為表示在已有的圖像形成裝置中,因通常的放電而形成電場的區域,以及在使充電輥帶有高電位時形成電場的區域的說明圖。下面根據圖1a、b~圖10a、b,對本發明的一個實施例進行描述。
如圖2所示,本實施例的圖像形成裝置用於進行黑白列印,其包括曝光部1、圖像形成部2、轉印部3、供紙部4、定影部5。
曝光部1包括雷射機構6,其根據比如圖中未示出的計算機發出的圖像信號或數字式複印機的圖像處理部發出的圖像信號,對充電的感光鼓7(將在後面進行描述)的表面照射雷射。該雷射機構6射出的雷射照射於感光鼓7的表面上的充電輥8與顯影部9(它們均在後面進行描述)之間,由此,對感光鼓7的表面進行曝光,在感光鼓7上形成靜電潛像(靜電荷形成的電荷圖像)。
另外,雷射機構6也可通過比如由多個發光二極體形成的LED裝置構成,此外,其還可為對感光鼓7照射比如由原件照射獲得的反射光的模擬式複印機中的曝光裝置。
圖像形成部2由感光鼓7(圖像載體)、充電輥8、顯影部9(顯影機構)、放電燈10構成。上述充電輥8、顯影部9和放電燈10在感光鼓7的周圍,沿感光鼓7的旋轉方向(該圖中的順時針方向)依次設置。
上述感光鼓7是在鋁管上設置感光層,保持通過照射雷射形成的、基於圖像信息的靜電潛像。
充電輥8由比如以氨基甲酸乙酯為主要材料的固體橡膠形成,其體積電阻率為106Ω·cm。該充電輥8與充電電源11連接,其通過充電電源11供給的電位,可對接地的感光鼓7的表面施加均勻的電荷。由此,感光鼓7的表面電位比如保持在-600V。
顯影部9包括接納調色劑12(顯影劑)的調色劑槽13;使調色劑12具有規定特性,並且通過旋轉而向感光鼓7供給調色劑12的套筒14;施加電位的顯影偏壓電源15。該電位用於將調色劑12提供給感光鼓7,由形成於感光鼓7上的電荷圖案形成的靜電潛像通過調色劑12顯影,該調色劑圖像形成於感光鼓7上。另外,從便於說明方面考慮,調色劑12為帶負電的調色劑,但是在採用極性相反的調色劑的場合,可使所施加的電壓的極性相反。
放電燈10由比如多個發光二極體構成,其對感光鼓7的表面進行照射,以中和的方式將感光鼓7上的殘留電荷去除。
另外,在感光鼓7的旋轉方向的放電燈10的上遊側,設置有圖中未示出的清潔裝置,在將調色劑圖像轉印到紙18上之後,感光鼓7上所殘留的調色劑可通過上述清潔裝置回收。
轉印部3由與感光鼓7相對設置的轉印輥16(轉印機構)、在感光鼓7與轉印輥16之間提供規定的電位差(轉印電壓)的轉印電源17(電源機構)構成。轉印輥16由比如氨基甲酸乙酯為主要材料的發泡橡膠構成,其體積電阻率為108Ω·cm。此外,轉印輥16的具體結構將在後面進行描述。在轉印部3中,通過由轉印電源17向轉印輥16施加轉印電壓,形成於感光鼓7上的調色劑圖像便轉印到供給於感光鼓7與轉印輥16之間的紙18上。
供紙部4包括將規定尺寸的紙疊置的供紙盒19。紙18可為普通紙,也可為OHP(overhead projector,投影儀)中所採用的紙張(sheet)(下面簡稱為「OHP紙張」)。供紙盒19以可拆卸的方式相對圖像形成裝置主體設置。疊置於供紙盒19中的紙18通過搓紙輥20,按照每次一張的方式,從供紙盒19的最頂部朝向轉印部3傳送。另外,雖然在圖中未示出,但是在給紙部4中也可設置人工送紙盤,其用於通過手送方式,每次一張地供給紙18。
此外,在上述搓紙輥20與轉印部3之間,設置有一對阻擋輥21、21,其暫時停止由上述搓紙輥20送出的紙18,以規定時間和規定速度將上述紙朝向轉印部3傳送。還有,上述時間指感光鼓7上的調色劑圖像的前端與紙18的前端,可在感光鼓7和轉印輥16之間的調色劑圖像的轉印位置保持一致的時間。
另外,在轉印部3的紙供給側,設置有供紙導向件22,其對紙18從供紙部4,朝向轉印部3的傳送進行導向。此外,給紙部4包括下述供紙傳感器(圖中未示出),其對紙18供給的情況進行檢測。
再有,上述的每個輥和感光鼓7通過驅動裝置(圖中未示出)旋轉驅動。還有,每個旋轉驅動通過設置於圖像形成裝置主體中的過程控制機構(圖中未示出),按照規定時間進行適當控制。
定影部5由加熱輥23、加熱器24、加壓輥25、溫度傳感器26和溫度控制電路27構成。
加熱輥23由厚度為2mm的鋁管形成。加熱器24比如由滷素燈形成,其設置於加熱輥23的內部。加壓輥25由比如矽酮樹脂形成,其與加熱輥23相對設置。此外,按照可通過加熱輥23與加壓輥25夾持紙18施加壓力的方式,在加熱輥23和加壓輥25的旋轉軸的兩端,通過圖中未示出的彈簧等,施加比如2kg的荷載。溫度傳感器26用於測定加熱輥23的表面溫度。溫度控制電路27由主控制部進行控制,其根據溫度傳感器26的測定結果,對加熱器24的開/關進行控制,使加熱輥23的表面溫度保持在比如150℃。
此外,定影部5包括檢測紙排出的排紙傳感器(圖中未示出)。另外,在定影部5的紙排出側,設置有排紙輥28、排紙盤29,該排紙輥28將定影有調色劑圖像的紙18排到上述裝置外部,上述排紙盤29保持所排出的紙18。還有,在定影部5中設置有傳送導向件30,該傳送導向件30將從轉印部3傳送的紙18送至排紙輥28處。
另外,加熱輥23、加熱器24、加壓輥25的材質不必特別進行限定。另外,加熱輥23的表面溫度不必特別進行限定。還有,定影部5也可為下述結構,即按照通過加熱或加壓中的任何一種方式,將調色劑圖像定影於紙18上。
下面對具有上述結構的圖像形成裝置的動作進行描述。
當通過由圖中未示出的主機發出的列印命令開始進行列印動作時,首先,通過搓紙輥20,從供紙盒19中取出1張紙18,將其傳送至阻擋輥21、21。該阻擋輥21、21以規定速度,將紙18傳送至感光鼓7與轉印輥16的相對區域。
在進行上述動作的同時,由充電電源11向充電輥8提供比如-1100V的電位,以便使感光鼓7的表面均勻地形成比如-600V的表面電位。如果在該狀態下,感光鼓7旋轉,感光鼓7的表面充電區域到達雷射機構6的相對區域,則雷射機構6對感光鼓7的上述充電區域照射與所需圖像數據相對應的雷射。
經雷射照射的感光鼓7的電阻值隨感光性而降低,位於表面的電荷受到中和,從而表面電位降低。其結果是,在感光鼓7的表面形成與圖像數據相對應的靜電潛像。
當因感光鼓7的旋轉,上述靜電潛像移動到與顯影部9相對的區域時,通過由顯影部9供給的調色劑12,使上述靜電潛像顯影,形成調色劑圖像。該調色劑圖像還隨著感光鼓7的旋轉,傳送至紙18的轉印位置。
當上述調色劑圖像到達與轉印輥16相對的區域時,上述調色劑圖像與通過阻擋輥21、21傳送至該相對區域的紙18相接觸。此外,通過由轉印電源17施加規定的轉印電位,便將上述調色劑圖像轉印到紙18上。
接著,通過使紙18穿過加熱輥23與加壓輥25之間,則將未定影的調色劑圖像定影於紙18上。此後,紙18通過排紙輥28、28排到排紙盤29上。
另一方面,由於此後的感光鼓7的旋轉,未提供轉印到紙18上的調色劑傳送到與圖中未示出的清潔裝置相對的區域,通過該清潔裝置回收。然後對感光鼓7的表面照射放電燈10產生的放電光,在感光鼓7的表面,對不要的靜電潛像的電荷中和、放電,並為下次的圖像形成作準備。
此外,充電電源11施加給充電輥8的電位不必限於上述的-1100V,其也可比如為-1200V。在此場合下,具有容易設定圖像形成中的每個過程條件的優點。
下面對作為本發明特徵的轉印輥16進行具體描述。
如圖1a所示,轉印輥16按照下述方式形成,該方式為在呈圓筒狀基材16a的外面固定有用於將紙18壓靠於感光鼓7上的彈性層16b(彈性部件)。
上述基材16a為具有半導電性能的材料,其由比如矽酮樹脂與具有導電性的碳黑等形成,其介電常數比如在20~30的範圍內。此外,基材16a也可由具有絕緣性或中高電阻值的部件形成。上述基材16a的內部為中空的,並且密封。由此,在上述基材16a內部形成具有與大氣相同的高電阻的區域31。還有,在該區域31內部設置有也構成轉印輥16的旋轉軸的放電電極32(放電機構)。該放電電極32通過放電在轉印輥16上產生電荷,在感光鼓7與轉印輥16之間形成轉印電場,該放電電極32沿紙18的寬度方向(與紙18的傳送方向相垂直的方向)設置。通過轉印電源17(參照圖2),可對放電電極32施加比如4kV的電位,通過該電位的施加,可在轉印輥16的內部產生放電。
另外在基材16a的內部密封有氖或氦等氣體,從而很容易在放電電極32與基材16a之間產生放電。此外,按照本發明,區域31保持在低氣壓狀態,以便通過放電可靠地在感光鼓7與轉印輥16之間的夾持區域形成轉印電場。
另外,還可採用下述結構,即在基材16a的內部填充具有與大氣相同的高電阻的液體等的有體物,以便代替基材16a內部為中空的結構。還有上述區域31內部也可處於大氣壓狀態,顯然,即使在此情況下,仍可產生放電。
彈性層16b由比如厚度為5mm的氨基甲酸乙酯橡膠或矽酮橡膠等形成,並且如圖1b所示,沿旋轉軸方向的長度小於基材16a的長度。
由於通過設置上述的彈性層16b可以規定的轉印壓力均勻地將紙18壓靠於感光鼓7上,這樣可獲得良好的轉印特性,其結果是,可進行良好的圖像形成。
再有,當比如所採用的紙18的尺寸一定時,如果考慮裝置的特性,則具有即使在不設置彈性層16b的情況下,仍可實現良好的轉印的場合。在這樣的場合,從裝置的成本、使用期限、可靠性的方面來說,最好不設置彈性層16b。
在基材16a的表面中的未由彈性層16b所覆蓋的部位,設置有軸承16d,該軸承16d接納用於將轉印輥16本身壓靠於感光鼓7上的軸(圖中未示出)。在上述軸的兩端作用有比如500g的載荷,由於該荷載,可將轉印輥16壓靠於感光鼓7上。
另外,覆蓋於基材16a表面上的彈性層16b為具有高電阻的材料,特別是在進行高速列印的場合,在彈性層16b的表面上很容易累積感應產生的電荷。當在彈性層16b的表面的電荷未中和的情況下,對表面進行充電時,則轉印時的電場偏離規定值,從而不能獲得良好的轉印特性。
於是,按照本發明,如圖2所示,按照與轉印輥16的表面相接觸的方式設置有下述放電輥33(放電機構),根據需要,該放電輥33對轉印輥16的彈性層16b的表面進行放電。由此,可避免上述的不利情況,避免圖像質量變差。此外,上述放電輥33通過放電電源34接地,從而可對通過放電電源34施加於放電輥33上的放電電壓進行調節。
還有,放電機構可對彈性層16b的表面進行放電,該機構除了上述的放電輥33以外,可以放電刷、採用電暈放電的放電器等作為放電機構。另外,上述放電機構還可為直接接地的結構。可根據裝置的特性等適當決定上述的放電機構和放電方法。此外,在未設置彈性層16b的場合,放電機構也可對基材16a的表面進行放電。
在上述結構中,如圖3所示,當由轉印電源17對放電電極32施加轉印電位時,該轉印電位被分開施加於放電電極32與基材16a之間的區域A(第1區域),位於轉印輥16與感光鼓7之間的區域,即比夾持區域更靠感光鼓7的旋轉方向(該圖中的順時針方向)的上遊側的區域B(第2區域)。這裡,在本發明場合下,如上所述,區域31內部的區域A為具有與大氣相等的高電阻的區域,其電阻與由大氣構成的區域B相同。由此,在比如進行高速圖像形成的場合,或在採用具有一定厚度的紙18或OHP紙張的場合,即使在對放電電極32施加高電位的情況下,區域B的電位不在必要值以上。
即,對於成直線設置的2個區域,施加於放電電極32上的轉印電位的分壓集中作用於電阻值較大的區域,但是由於在本發明的場合下,2個區域(區域A、B)的電阻的差別不大,這樣轉印電位的分壓不僅僅集中作用於其中一個區域。
另一方面,根據在本說明書的已有技術介紹部分所描述的數學公式可明白,形成於每個區域(區域A、B)的電場、施加於每個區域的電位具有比例關係,按照本發明,如上所述,由於區域B的電位不在必要值以上,這樣形成於區域B的電場不在必要值以上。
因此,比如,在進行高速實現圖像形成時,即使在高的轉印電位施加於放電電極32上的情況下,在夾持區域以外的區域,調色劑12也不從感光鼓7朝向紙18飛散。其結果是,按照上述結構,沒有圖像的輪廓不清楚的情況,可獲得對比度鮮明、圖像質量良好的圖像。
另外,按照本發明,即使在施加高的轉印電位的情況下,由於區域B的電位不在必要值以上,這樣規定的電位可靠地還施加於區域A上,可靠地在區域A形成規定的電場。因此,如圖4所示,在按照明信片那樣,使用寬度較小的紙18的場合,轉印輥16的彈性層16b在規定區域C,將紙18壓靠於感光鼓7上,在上述區域C以外的區域D,使紙18與感光鼓7直接接觸,但是即使在該場合下,在放電電極32與基材16a(參照圖3)之間,在與區域C、D無關的情況下,可靠地形成規定的電場。
因此,不會發生僅僅在區域D集中有電場,並且集中有轉印電流的情況。其結果是,可防止區域C的轉印電流不足,即使在紙18的尺寸較小的情況下,仍可進行良好的轉印。另外,此時,由於轉印電源17不必由輸出較大的大型電源構成,轉印輥16的電阻值不必較大,這樣可防止裝置的成本上升,可使裝置的體積減小。
還有,由於基材16a的內部密封,其內部產生放電,這樣不會發生下述情況,該情況指由於上述放電產生的、對人體有害的臭氧等物質洩漏到外部。其結果是,本發明的圖像形成裝置對人體無害,保持良好的衛生環境。
另外,圖5表示基材16a內部的氣壓與放電保持電壓Vk之間的關係。另外,放電保持電壓Vk為用於在暫時產生放電之後,保持該放電的電壓。從該圖可知,基材16a內部的氣壓越減少,則放電保持電壓Vk越減小,這意味著基材16a內部的氣壓較低時,即使在所施加的電壓較低的情況下,仍可容易地保持放電。另外,與大氣壓放電相比較,低電壓放電難於產生火花放電。
因此,按照本發明,由於基材16a的內部保持低氣壓狀態,而實現放電,這樣通過穩定的放電,可在基材16a上穩定地產生電荷。其結果是,與採用大氣壓放電的場合相比,可極大地提高特別是夾持區域的轉印性能。
另外,在本實施例中,在放電電極32與基材16a內面之間產生放電,但是也可採用下述結構,即比如如圖6所示,也可在基材16a的整個內面,即在基材16a的內部的與放電電極32相對的部位設置金屬層16c,從而可在金屬層16c與放電電極32之間產生放電。在此場合,更加容易產生上述的低氣壓放電,另外所產生的放電也保持穩定。由此,可可靠地在感光鼓7與轉印輥16之間形成穩定均勻的轉印電場,另外可進行良好的圖像形成。
此外,在設置金屬層16c的場合,如圖7所示,如果採用下述結構,即沿與和紙18的寬度方向相對應而設置的轉印輥16的旋轉軸保持平行的方向,將金屬層16分割為多塊,則還獲得下述的作用、效果。
在此場合,在彈性層16b中,可以一定程度限制沿轉印輥16的旋轉方向流動的轉印電流,由此,可避免下述情況,即在紙18的傳送方向,轉印電流從比如有紙18的部分朝向沒有紙18的部分流入。因此,在紙18前端附近和後端附近,可可靠地避免電場集中於沒有紙18的區域的不利情況,可可靠地避免紙18的前端附近和後端附近的圖像變差。
另外,在本發明中設置有放電機構,但是在此場合下,具有裝置的結構、放電機構的結構、放電方法、所使用的電位等對轉印部3的轉印電場產生影響的情況。然而,由於按照上述方式設置有金屬層16c,這樣還可防止這樣的影響。
另一方面,如圖8所示,也可採用下述結構,即沿與和紙18的寬度方向相對應而設置的轉印輥16的旋轉軸保持垂直的方向分割金屬層16c。在此場合下,每個金屬層16c構成沿基材16a的內面呈環狀形成的帶狀電極,該帶狀電極沿轉印輥16的旋轉軸方向,按照規定間距設置有多個。
按照上述的結構,可限制彈性層16b中的,沿與轉印輥16的旋轉軸保持平行的方向流動的轉印電流。因此,在採用寬度較小的紙18的場合,可可靠地防止在彈性層16b與感光鼓7相接觸的部分,沿上述方向,轉印電流流入,其結果是,在與紙18的寬度無關的情況下,可對任意寬度的紙18獲得良好的轉印特性,可進行良好的圖像形成。
另外,也可同時具有圖7和8所示的結構。即,可按照下述方式構成,該方式為在沿轉印輥16的旋轉軸的方向將金屬層16c分割成多塊,沿與轉印輥16的旋轉軸的垂直方向分割金屬層16c。按照這樣的結構,如圖9所示,基材16a的內面形成有多個方形的金屬層16c。另外,圖9以2維方向展開方式表示基材16a的內面。顯然,按照上述結構,可同時獲得圖7和8所示的結構產生的效果。
另外,按照本發明,設置有放電輥33,從而可對高電阻的彈性層16b的表面進行放電,但是,當比如在彈性層16b中混入碳黑、離子導電劑、導電纖維等,對彈性層16b的體積電阻率進行適當調節時,即使在不設置放電輥33的情況下,仍可抑制彈性層16b的充電。在此場合下,在即使不設置放電輥也可以的範圍內,通過減少部件數量,可使整個裝置的體積減小,另外可避免裝置的成本上升。此外,在此場合下,由於彈性層16b中的充電不會使轉印電場產生混亂,這樣還可提高裝置的可靠性。
此時,當彈性層16b的體積電阻率小於105Ω·cm時,在採用寬度較小的紙18的場合下,轉印電場很容易集中於彈性層16b與感光鼓7之間的接觸部。另一方面,當體積電阻率大於1014Ω·cm時,彈性層16b的表面的電荷難於得以中和,表面會充電。因此,彈性層16的體積電阻率最好比如在105~1014Ω·cm的範圍內,但是該體積電阻率不必限於此範圍,其可根據裝置的過程速度、所產生的電荷量、電荷中和時間、裝置的各種特性等進行適當確定。
還有,按照本發明,由於直流電位從轉印電源17施加給放電電極32,在保持在低氣壓狀態的區域31中,形成直流電場。但是,也可按照下述方式構成,該方式為除了比如重疊有AC成分的電場,或具有AC成分的振幅調製的電場成分的電場以外,按照在區域31形成具有脈動成分的電場的方式,轉印電源17將具有頻率成分的電壓施加到放電電極32上。在此場合,由於區域31內部的低氣壓放電更加穩定,這樣可更加可靠地獲得良好的轉印特性,可更好地進行圖像形成。
另外,按照本發明,轉印機構採用轉印輥16,其同時進行紙18的傳送與調色劑圖像朝向紙18的轉印,但是也可採用這些動作分別進行的結構。
即,如圖10a所示,還可採用下述結構,即傳送紙18的機構採用轉印帶35,該轉印帶35通過兩個繃緊輥36、36繃緊,作為轉印機構的上述轉印輥16設置於轉印位置。在此場合,轉印帶35由比如PET(聚對苯二甲酸乙酯)、PVDF(1,1-二氟乙烯樹脂)等薄膜材料形成,其由繃緊輥36、36驅動。在該結構中,由於採用轉印帶35,很容易進行紙18的傳送。
此外,如圖10b所示,也可按照下述方式構成,該方式為轉印輥16設置於轉印位置,並且轉印帶35通過轉印輥16與1個繃緊輥36繃緊。
還有,還可採用下述結構,即在採用轉印帶35的場合,電荷施加到紙18的表面上,紙18以靜電方式吸附於轉印帶35上。特別是在通過後面將要描述的第2實施例所描述的彩色圖像形成裝置的場合,最好採用這樣的結構。再有,顯然下述的結構也是可以的,該結構為通過彈性層16b形成轉印帶,無彈性層16b的轉印輥16按照圖10a、b的方式設置。
此外,本發明的轉印輥16還可適用於具有鼓狀的中間轉印體的圖像形成裝置。在此場合,通過在中間轉印體的內部或外部設置轉印輥16,可獲得與本發明相同的轉印特性。
下面對下述方面進行描述,該方面指本發明的圖像形成裝置即使在根據環境變動、紙18的特性發生變化的情況下,仍可可靠地進行圖像形成。
在高溫高溼環境和低溫低溼環境中,紙18的介電常數一般在2~9左右的範圍內變化。在這裡,當紙18的介電常數由εrp表示,轉印輥16的介電常數由εrr表示,它們的合成介電常數由εr表示時,則合成介電常數εr由下面的公式表示。
εr=(εrp·εrr)/(εrp+εrr)因此,當轉印輥16的介電常數較大時,顯然合成介電常數εr也變化較大。在這裡,當合成介電常數εr較大時,作用於感光鼓7上的調色劑12上的電場強度也很容易發生較大變化,因此,轉印特性大大改變。隨便說一下,由於已有的轉印輥的介電常數較高而達到比如100左右,這樣因上述的轉印特性的變化,不能進行與環境變化相對應的良好的轉印。
與此相對,按照上述方式,本發明的轉印輥16的介電常數在20~30左右的範圍內,該數值與已有技術相比較大大減小。因此,即使在因環境變化,紙18的介電常數發生變化的情況下,與已有技術相比較,仍可將合成介電常數εr的變化(從轉印電源17看到的視在容量變化)控制在較小程度。由此,由於作用於調色劑12上的電場強度的變化、以及轉印特性的變化也減小,這樣可相對環境的變化,形成穩定的圖像。
此外,也可僅僅通過矽酮樹脂形成轉印輥16。在此場合,由於轉印輥16的介電常數在2~3左右的範圍內,這樣可將合成介電常數εr控制到更小的程度,即使在考慮隨著環境變化而產生的紙18的特性變化的情況下,仍可形成更加穩定的圖像。
另外,本實施例是以採用卡爾森過程的圖像形成裝置作為實例進行描述的,但是,本發明還適用於通過離子浮選(ion flow)法形成靜電潛像的類型等、採用各種基本原理的圖像形成裝置。此外,在本實施例中,顯影劑採用調色劑12,但是也可採用墨(ink)。
還有,本實施例的圖像形成裝置可用作計算機的輸出裝置,但是此外,其特別適用於文字處理器或傳真機的列印部、數字式複印機的列印部、數字式印表機、繪圖機等。另外,上述圖像形成裝置的每個結構部件可適用於比如雷射印表機的對應部分。下面根據圖11對本發明的另一實施例進行描述。在本實施例中,針對下述實例進行描述,在該實例中,第1實施例中所採用的轉印輥16適用於彩色圖像形成裝置。另外,為了便於描述,具有與第1實施例所採用的部件相同功能的部件採用相同的標號,故省略對其的說明。
如圖11所示,本實施例的圖像形成裝置包括多個圖像形成部40a~40d。這些圖像形成部40a~40b至少分別包括對感光體進行曝光的曝光部、攜帶通過該曝光而形成的靜電潛像的感光體、以及通過調色劑對上述靜電潛像進行顯影的顯影裝置,該圖是以整體方式來表示這些部件的。圖像形成部40a~40d為比如與黃色、品紅色(magenta)、藍色(cyan)、黑色的圖像形成相對應,它們沿由供紙部4傳送來的紙18的傳送方向依次設置。
在夾持電介體帶41,並與圖像形成部40a~40d相對的位置,分別設置有第1實施例中所採用的轉印輥16。每個轉印輥16與轉印電源17連接,從而可施加規定的轉印電位。電介體帶41比如由PET、PVDF等形成,其通過兩個繃緊輥42、42繃緊。另外,該電介體帶41也可由在第1實施例中所描述的彈性層16b形成。從同一轉印電源17,可向繃緊輥42、42施加規定的電位。
在圖像形成部40a的供紙部4的一側,在與其中一個繃緊輥42相對的位置,設置有向紙18的表面供給電荷的充電刷43,以便將紙18以靜電方式吸附於電介體帶41上。該充電刷43與充電電源44連接。
在圖像形成部40d一側的另一繃緊輥42附近,以相接觸的方式設置有對電介體帶41表面放電的放電刷45。放電刷45與放電電源34連接,根據需要,其可施加放電電位。
另外,供紙部4和定影部5的結構與第1實施例完全相同。另外,轉印電源17、放電電源34、充電電源44分別接地。
在上述結構中,在由供紙部4傳送的紙18上,從充電電源44,通過充電刷43施加有規定電位。在繃緊輥42上,從轉印電源17施加規定電位。由此,由於它們的電位差,在紙18的表面產生靜電荷,則紙18以靜電方式吸附於電介體帶41上,隨著電介體帶41的移動,其傳送到轉印部3。
在轉印部3中,通過圖像形成部40a~40d形成的調色劑圖像在與紙18傳送的同時,依次通過相對應的轉印輥16,轉印到紙18上。此時,由於轉印輥16的內部包括具有與大氣相同的高電阻的區域,這樣即使在對轉印輥16施加高電位的情況下,在夾持區域的上遊側,在轉印輥16與圖像形成部的感光體之間的區域所形成的電場不大於必要值以上,在該區域,調色劑不會飛散。
當全部的調色劑圖像轉印到紙18上時,此後,紙18因繃緊輥42的曲率而從電介體帶41上剝離下來,通過傳送導向件30,送向定影部5。在該定影部5中,由於加熱輥23和加壓輥25的作用,未定影調色劑圖像定影於紙18上,此後,紙18從該裝置排出。此後,結束紙18的傳送的電介體帶41,通過下述放電刷45放電,該放電刷45從放電電源34施加放電電位。
同樣在本實施例的彩色圖像形成裝置中,由於轉印機構採用第1實施例中所採用的轉印輥16,這樣可避免高電位施加於轉印輥16上時的各種的不利情況,可獲得圖像質量優良的良好彩色圖像。
下面對本實施例中的每個轉印輥16分別對應於調色劑特性而構成的方面進行描述。
按照本實施例,在採用多種調色劑的場合,由於調色劑的特性(調色劑的充電性、紙18的轉印性、定影性等)對於每種顏色是不同的,這樣倒不如最好不在相同的轉印條件下,進行轉印。
於是,在本實施例中,對於每個對應的圖像形成部40a~40d,設置有其結構不同的多個轉印輥16,針對每個圖像形成部40a~40d,改變轉印條件。具體來說,與圖像形成部40a相對應的轉印輥16的彈性層16b的厚度比如為3mm,與圖像形成部40b、40c、40d相對應的彈性層16b的厚度分別比如為5mm、8mm、10mm。
按照上述方式,由於對於每個圖像形成部40a~40d設置有不同結構的轉印輥16,這樣可充分發揮每種調色劑的特性,按照與每種調色劑相對應的最適合的轉印條件,將調色劑轉印到紙18上,可可靠地獲得所希望的調色劑圖像。
另外,除了彈性層16b的厚度改變以外,比如每個彈性層16b的硬度、電阻值、每個基材16a的材質、電阻值、放電電極32與基材16a(均參照圖1)之間的距離等也可針對圖像成形部40a~40d而不同。即使在這樣的結構的情況下,仍可可靠地獲得與每個圖像形成部40a~40d所採用的調色劑的特性相對應的轉印條件。另外,還可適當地將以上的條件組合。即使在該場合的情況下,仍不會對每種顏色的調色劑的特性造成損害,可通過所需的轉印條件獲得良好的彩色圖像。
還有,對於每個圖像形成部40a~40d,即使在可進行改變施加給相應的放電電極32上的轉印電位的轉印控制的情況下,與上面的情況相同,仍可獲得與調色劑的特性相對應的適合的轉印條件。
此外,在比如每種顏色的調色劑的特性非常類似的場合,或在轉印電位或轉印輥16的結構等中,具有很大的裕量的場合,每個轉印輥16的結構,也可全部或大部分地相同。在此場合,可減少轉印輥16的結構部件的整體數量,可抑制轉印輥16、進而裝置的成本的上升。
另外,如果在每個轉印輥16上施加電位等的轉印控制全部或部分地相同,則從整體上可簡化轉印控制。此外,在此場合,比如不針對每個轉印輥16設置轉印電源17,也沒有問題,其結果是,可減少部件的數量,可減少裝置的體積。另外,以上的效果使裝置的可靠性提高了。下面根據圖12對本發明的再一實施例進行描述。此外,為了便於描述,具有與第1或第2實施例中所採用的部件相同功能的部件採用相同的部件標號,故省略對其的描述。
如圖12所示,對於本實施例的彩色圖像形成裝置,在第1實施例中所採用的圖像形成裝置中,在感光鼓7的周圍設置有4個顯影機構51~54。顯影機構51包括比如接納黃色的調色劑51a的調色劑槽51b、對調色劑51a提供規定特性並且通過旋轉向感光鼓7供給調色劑51a的套筒51c、施加用於向感光鼓7供給調色劑51a的電位的顯影偏壓電源51d。由此,顯影機構51對形成於感光鼓7上的靜電潛像進行黃色顯影。另外,同樣在顯影機構52~54中,其結構與顯影機構51的相同,但是接納於每個顯影槽中的調色劑的顏色為品紅色、藍色、黑色。
在轉印部3中的與感光鼓7相對的位置,在表面設置有具有彈性層的鼓55。從供紙部4供給的紙18通過充電輥56施加電位之後,以靜電方式吸附於該鼓55的表面。充電輥56可從充電電源57供給電位。
另外,在鼓55的內部,在與感光鼓7相對的位置,設置有第1實施例中所採用的轉印輥16,從而規定的轉印電位從轉印電源17施加給上述轉印輥16。
在上述結構中,當紙18從供紙部4供給到轉印部3時,紙18通過充電輥56施加電位,其以靜電方式吸附於鼓55上,並且通過鼓55的旋轉傳送到轉印位置。
另一方面,感光鼓7的表面通過充電輥8預先充電至規定的電位。當該充電區域到達曝光部1中的與雷射機構6相對的區域時,雷射機構6通過與比如黃色的圖像數據相對應的雷射對感光鼓7的上述充電區域進行照射。由此,在感光鼓7表面形成有與上述圖像數據相對應的靜電潛像。
該靜電潛像藉助顯影機構51通過黃色的調色劑51a顯影。此後,可看到的調色劑圖像通過感光鼓7的旋轉,傳送到作為與鼓55相對的區域的轉印位置。
由於在上述轉印位置,規定的轉印電位從轉印電源17施加給轉印輥16,上述調色劑圖像轉印到以靜電方式吸附於鼓55表面的紙18上。
此時,由於轉印輥16的內部包括具有與大氣相同的高電阻的區域,這樣即使在高電位施加到轉印輥16上的情況下,在夾持區域的上遊側,在轉印輥16與感光鼓7之間的區域形成的電場不在必要值以上,在該區域,調色劑不會飛散。
此後,結束調色劑圖像的轉印的感光鼓7通過圖中未示出的清潔裝置,將表面廢調色劑回收,之後通過放電燈10進行放電。
同樣,對於剩餘的顏色(品紅色、藍色、黑色),上述充電、曝光、顯影、轉印、放電中的每個步驟與上述的相同。因此,在彩色圖像形成過程中,感光鼓7和鼓55旋轉最大量,即4圈,每種顏色的調色劑圖像依次轉印到紙18上。
當調色劑圖像的轉印全部結束時,紙18通過比如剝離爪(圖中未示出),從鼓55上剝離,之後傳送給定影部5。當通過定影部5、未定影的調色劑圖像定影於紙18上時,紙18排到排紙盤29中。
即使在本實施例的彩色圖像形成裝置中,由於轉印機構採用第1實施例中所使用的轉印輥16,這樣可避免高電位施加到轉印輥16上時的各種不利情況,可獲得圖像質量優良的良好的彩色圖像。
另外,在本實施例中,每種調色劑圖像從感光鼓7朝向紙18的轉印根據每種顏色的調色劑的特性來控制。具體來說,比如,在感光鼓7旋轉第1次與旋轉第2次中,施加給轉印輥16的轉印電位根據所轉印的調色劑的特性而不同。
按照上述方式,根據每種調色劑的特性,每次調節轉印電位,可充分發揮每種調色劑的特性,通過與每種調色劑相對應的最適合的轉印條件,將調色劑轉印到紙18上,可可靠地獲得所需的彩色圖像。
此外,與第2實施例相同,在比如每種顏色的調色劑的特性非常類似的場合,或在轉印電位等中具有很大的裕量的場合,如果對每種轉印輥16施加電位等的轉印控制全部地或大部分地相同,則可從整體上使轉印控制簡化。
還有,在上述的第1~3實施例中,由於轉印電源17在轉印輥16與感光鼓7之間施加規定的電位差,從轉印輥16向紙18供給電荷,藉助位於紙18和感光鼓7之間的庫倫力,感光鼓7上的調色劑圖像轉印到紙18。因此,轉印輥16、紙18分別與本發明的電荷供給裝置、被供給電荷體相對應。下面根據圖16對本發明的還一實施例進行描述。此外,為了便於描述,具有與第1~3實施例中所採用的部件相同的功能的部件採用相同的部件標號,故省略對其的描述。
在本實施例中,除了以圖16所示的充電輥60代替第1實施例的充電輥8以外,其它的結構與第1實施例的相同。充電輥60為下述的結構,即第1實施例的轉印輥16的結構適合用於充電輥8上。下面對充電輥60進行具體描述。
充電輥60與感光鼓7相對設置,向感光鼓7供給電荷,從而使感光鼓7的表面充電。因此,充電輥60與本發明的電荷供給裝置和充電機構相對應。感光鼓7與本發明的被供給電荷體相對應。
充電輥60按照在呈圓筒狀的基材60a的外面,固定有與感光鼓7相接觸的彈性層60b(彈性部件)的方式形成。基材60a為比如矽酮樹脂與具有導電性的炭精塊等形成的半導電性的材料,介電常數比如在20~30左右的範圍內。另外,上述基材60a也可由具有絕緣性或高電阻值的部件構成。上述基材60a的內部為中空的,並且是密封的。由此,在基材60a的內部形成具有與大氣相同的高電阻的區域61。
在上述區域61內,設置有也構成充電輥60的旋轉軸的放電電極62(放電機構)。該放電電極62在充電輥60與感光鼓7之間產生放電,由此,按照電荷從充電輥60供給到感光鼓7的表面的方式,對充電輥60的內部進行放電。放電電極62與充電電源63(電源機構)連接,通過該充電電源63,可施加比如-2.8kV的電位。由此,在充電輥60與感光鼓7之間施加規定的電位差,在充電輥60與感光鼓7之間產生放電。上述充電電源63接地。
在基材60a的內部密封有氖或氦等氣體,從而在放電電極62與基材60a之間很容易產生放電。此外,區域61保持低氣壓狀態,可可靠地在感光鼓7與充電輥60之間的區域進行放電。
另外,也可採用下述的結構,即在基材60a的內部填充具有與大氣相同的高電阻的液體等有體物,以便代替基材60a的內部為中空狀的方式。另外,區域61內部也可處於大氣壓的狀態,即使在該場合,顯然可產生放電。
彈性層60b比如由具有107Ω·cm的體積電阻率的固體的氨基甲酸乙酯橡膠或矽酮橡膠等形成,並且按照沿旋轉軸方向的長度小於基材60a的方式形成。通過設置這樣的彈性層60b,則彈性層60b可靠地與感光鼓7相接觸,可可靠地對感光鼓7的表面進行充電。另外,從該裝置的成本、使用期限、可靠性的方面來說,即使採用不設置彈性層60b的結構,仍可獲得本實施例的效果。
在基材60a的表面中的未被彈性層60b覆蓋的部位,設置有軸承部(圖中未示出),該支承部接納下述的軸(圖中未示出),該軸用於將充電輥60本身壓靠於感光鼓7上。比如,500g的荷載作用於上述軸的兩端,由於該荷載的作用,可使充電輥60壓靠於感光鼓7上。
在上述的結構中,當通過充電電源63對放電電極62施加-2.8kV的充電電位時,上述充電電位是分為區域61、位於充電輥60與感光鼓7之間的區域而施加的。在這裡,由於上述區域61為具有與大氣相同的高電阻的區域,這樣不會發生下述情況,即按照與轉印輥16的場合相同的原理,在充電輥60與感光鼓7之間的區域,在靠近上述兩者的接觸部分的通常的放電區域(在圖17中,與區域U相對應)的以外的區域(在圖17中與相對上述接觸部分離開一定程度的、本來不必形成電場的區域V相對應),電場大於必要值。因此,在上述區域V中,不會產生放電。
在這裡,充電輥60的表面與感光鼓7的表面之間的距離越長,則充電輥60與感光鼓7之間的放電路的直徑越小,但是由於按照上述結構,避免在區域V產生放電,這樣便避免放電路的直徑變小的放電。
另一方面,在區域U中,由於充電輥60的內部區域61中的放電產生的強電場,便產生放電。此時,由於區域U中的放電路小於區域V中的放電路,這樣前者的放電路的直徑大於後者。
因此,按照本實施例的結構,可抑制感光鼓7表面的電位局部的充電不均勻,抑制因上述充電不均勻、列印圖像產生粒狀花紋的情況,可形成圖像質量良好的圖像。
另外,顯然與第1實施例中所描述的轉印輥16有關的每種結構也可適合用於充電輥60,由此,顯然可獲得與轉印輥16的場合相同的效果。另外,顯然在第2、3實施例中的彩色圖像形成裝置適合採用充電輥60。此外,上述的每個部件中的特性值或電位可根據使用目的進行適當設定、改變,由此可獲得均勻的、良好的充電特性。
另外,在上述的每個實施例中,給出的是下述的實例,在該實例中,電荷供給裝置適合用於轉印輥16或充電輥60,但是此外,上述電荷供給裝置還可適用於下述裝置,該裝置用於對比如液晶板中所採用的絕緣性膜進行充電/放電。即,本發明的電荷供給裝置還可適合用於除圖像形成裝置以外的裝置。
按照上述方式,本發明的電荷供給裝置還可按照下述方式構成,該方式為在與被供給電荷體相對設置、在向該被供給電荷體供給電荷的電荷供給裝置中,在其內部包括具有與大氣相同的高電阻的區域,並且由於放電而產生電荷,在電荷供給裝置與被供給電荷體之間,在上述高電阻區域內部具有下述放電機構,該機構可相對被供給電荷體形成供給電荷的電場。
此外,本發明的圖像形成裝置也可為具有上述電荷供給裝置的結構。
按照上述的結構,由於通過設置上述的電荷供給裝置,可在電荷供給裝置與被供給電荷體之間穩定地形成適當的電場,可避免基於電場變化的形成圖像的圖像質量的降低。
另外,本發明的圖像形成裝置還可包括圖像載體、與上述圖像載體相對設置的充電機構、在上述圖像載體與上述充電機構之間施加規定的電位差的電源機構,由於因上述電位差,在上述圖像載體與上述充電機構之間產生放電,從上述充電機構向上述圖像載體供給電荷,上述充電機構在其內部包括具有與大氣相同的高電阻的高電阻區域,並且通過放電,在放電機構中產生電荷,在該充電機構與圖像載體之間,在上述高電阻區域內部具有下述放電機構,該機構形成可相對圖像載體供給電荷的電場。
按照上述結構,由於通過電源機構,在充電機構與圖像載體之間施加規定的電位差,在充電機構與圖像載體之間產生放電,由此從充電機構向圖像載體供給電荷,對圖像載體表面進行充電。
施加於充電機構與圖像載體之間的電位差被分開施加於充電機構內部的區域(下面稱為「第1區域」)、充電機構與圖像載體之間的區域(下面稱為「第2區域」)。在這裡,在充電機構內部,形成具有與大氣相同的高電阻的高電阻區域,該高電阻區域與上述第1區域相對應。第2區域為大氣中的區域,其本身為高電阻區域。即,在上述結構的場合,第1區域與第2區域具有相同的高電阻,上述每個區域中的電阻值不會產生極端的差值。
因此,即使在比如向充電機構施加高電位的情況下,由於該電位以基本與上述電阻值成比例的分壓施加於第1區域與第2區域,這樣不會產生下述情況,即按照已有的方式,由於第1區域與第2區域的電阻差值,電場特別是集中地形成於第2區域。由此,也不會發生下述情況,即按照已有方式,在充電機構與圖像載體之間的區域,在充電機構表面與圖像載體表面離開一定程度的,本來不必形成電場的區域形成高電場,從而在上述區域,不會產生放電。
在這裡,充電機構表面與圖像載體表面之間的距離越長,充電機構與圖像載體之間的放電路的直徑越小,但是由於按照上述結構,避免在本來不必形成電場的區域中產生放電,這樣便避免可使放電電路的直徑減小的放電。
因此,圖像載體表面的電位不會局部地不同,可抑制下述情況,即由於圖像載體的充電不均勻,列印圖像產生粒狀花紋,從而可形成圖像質量良好的圖像。
另外,本發明的圖像形成裝置還可包括攜帶基於圖像信息的電荷圖像的圖像載體、通過顯影劑對上述電荷圖像進行顯影的顯影機構、相對上述圖像載體設置的轉印機構、在上述圖像載體與上述轉印機構之間施加規定的電位差的電源機構,通過上述電位差,向上述圖像載體與上述轉印機構之間供給的記錄媒體中轉印上述圖像載體上的圖像,上述轉印機構在其內部包括具有與大氣相同的高電阻的高電阻區域,通過放電,在該轉印機構中產生電荷,在上述高電阻區域包括在上述圖像載體與上述轉印機構之間形成轉印電場的放電機構。
按照上述結構,形成於圖像載體上的電荷圖像通過顯影機構得到顯影,形成可看到的圖像。另外,當規定的電位從電源機構施加給轉印機構時,在圖像載體與轉印機構之間產生電位差,由此,上述可看到的圖像轉印到供給到圖像載體與轉印機構之間的記錄媒體。
從電源機構供給轉印機構的電位被分開施加於轉印機構內部的區域(下面稱為「第1區域」)、位於轉印機構與圖像載體之間的區域(下面稱為「第2區域」)。在這裡,在轉印機構內部,形成與大氣相同的高電阻的高電阻區域,該高電阻區域與上述第1區域相對應。第2區域為大氣中的區域,其本身為高電阻區域。即,在上述結構的場合,第1區域與第2區域具有相同的高電阻,對於上述每個區域的電阻值,不產生極端的差值。
因此,通過比如使圖像形成實現高速化,則即使在對轉印機構施加高電位的情況下,由於該電位以與上述電阻值基本成比例的分壓,施加到第1區域與第2區域,這樣不會發生下述情況,即按照已有的方式,由於第1區域與第2區域之間的電阻差值,轉印電場特別是集中地形成於第2區域。
因此,按照上述結構,當對轉印機構施加高電位時,可避免下述情況,該情況指在第2區域中,由圖像載體所攜帶的顯影劑會不小心飛散在轉印機構上。其結果是,在以高速進行圖像形成的場合等情況下,可避免轉印圖像的輪廓的模糊或對比度下降,可獲得良好的轉印圖像。
再有,由於在過去,在向轉印機構施加高電位時,由於轉印電場特別是集中於第2區域,這樣當採用比如寬度較小的記錄媒體時,在沒有記錄媒體的區域,在圖像載體與轉印機構相接觸的區域很容易集中轉印電場和轉印電流。但是,按照上述結構,即使在高電位施加於轉印機構上時的情況下,轉印電場與轉印電流仍不會集中於上述接觸區域。
因此,按照上述結構,可避免為了將顯影劑供給到記錄媒體上而供給的轉印電流發生不足,即使在採用寬度較小的記錄媒體時的情況下,仍可進行良好的轉印。但是,在此場合,由於也不必採用用於避免轉印電流不足的大型的電源機構或電阻值大的轉印機構,這樣可避免裝置的成本上升,另外可使裝置的體積減小。
此外,在本發明的圖像形成裝置中,上述高電阻區域也可為保持在其氣壓小於大氣壓的狀態的空間。
按照上述結構,由於在低氣壓狀態下,用於保持放電的放電保持電壓可以較低,另外與大氣壓放電相比較,難於產生火花放電,這樣轉印機構或充電機構內部的放電更加穩定地進行。因此,由於可通過在轉印機構內部進行穩定的放電,穩定地產生用於形成轉印電場的電荷,這樣與採用大氣壓放電的場合相比較,可極大地提高夾持區域(通過轉印機構壓靠有圖像載體的區域)中的轉印性能。另外,通過在充電機構內部進行穩定的放電,可極大地提高充電性能。
還有,本發明的圖像形成裝置也可為上述轉印機構包括可將上述記錄媒體壓靠於上述圖像載體上的彈性部件的結構。
按照上述結構,由於彈性部件以規定的轉印壓力、均勻地將記錄媒體壓靠於圖像載體上,這樣可獲得良好的轉印特性,其結果是,可進行良好的圖像形成。
再有,本發明的圖像形成也可為在上述轉印機構內部中的與上述放電機構相對的部位,形成有導電部件的結構。
按照上述結構,在轉印機構內部,更加容易地在放電機構與導電部件之間產生放電,並且更加穩定地進行放電。由此,可可靠地在圖像載體與轉印機構之間形成穩定、均勻的轉印電場,可進行更加良好的圖像形成。
另外,本發明的圖像形成裝置還可為下述結構,即上述轉印機構可旋轉,上述導電部件按照沿記錄媒體的寬度方向設置的上述轉印機構的旋轉軸的垂直方向分割為多塊。
按照上述結構,可限制通過轉印機構內部的放電、在其表面產生的電荷沿轉印機構的旋轉軸的平行方向流動。由此,可避免下述情況,即在比如採用寬度較小的記錄媒體的場合,沿記錄媒體的寬度方向,轉印電流從有上述記錄媒體的部分朝向沒有上述記錄媒體的部分流入。因此,可可靠地防止下述情況,即沿記錄媒體的寬度方向,用於將顯影劑轉印到記錄媒體上的轉印電流不足,可相對任意的寬度的記錄媒體,進行更加良好的轉印。
此外,本發明的圖像形成裝置還可為下述結構,即上述轉印機構可旋轉,上述導電部件沿與按照記錄媒體的寬度方向設置的上述轉印機構的旋轉軸的平行方向分割為多塊。
按照上述結構,可限制通過在轉印機構內部產生的放電而在其表面產生的電荷沿轉印機構的旋轉方向的流動。由此,可避免下述情況,即沿與記錄媒體的寬度方向相垂直的傳送方向,轉印電流從有記錄媒體的部分,朝向沒有記錄媒體的部分流入。因此,可可靠地避免下述不利情況,即在記錄媒體的前端附近和後端附近,電場集中於沒有記錄媒體的區域。可可靠地防止下述情況,即在記錄媒體的前端附近和後端附近,圖像變差。
另外,本發明的圖像形成裝置也可為還包括對上述轉印機構表面進行放電的放電機構的結構。
按照上述結構,由於殘留於轉印機構表面上的電荷通過放電機構中和而實施放電,這樣上述殘留的電荷不會擾亂轉印電場,可經常形成均勻的轉印電場,可獲得良好的轉印特性。
再有,在包括比如轉印機構壓靠於圖像載體上的彈性部件,另外該圖像部件具有高電阻的場合,當轉印機構上施加高電位時,特別是在上述彈性部件上很容易累積電荷,其結果是,不能獲得所需的轉印電場。但是,即使在這樣的場合,由於累積於彈性部件表面上的電荷可靠地通過放電機構去除,這樣可避免因電荷的充電,將轉印電場擾亂,可避免圖像質量變差。
另外,本發明的圖像形成裝置也可為下述結構,即上述充電機構包括壓靠於圖像載體上的彈性部件。
按照上述結構,通過彈性部件、充電機構與圖像載體以規定壓力均勻地壓靠在一起,可良好地將電荷從充電機構供給到圖像載體上。
還有,本發明的圖像形成裝置也可為在上述充電機構中的與上述放電機構相對的部位、形成導電部件的結構。
按照上述結構,在充電機構內部,在放電機構與導電機構之間更加容易產生放電,並且放電更加穩定。由此,可可靠地在充電機構與圖像載體之間形成穩定的、均勻的電場。
此外,本發明的圖像形成裝置還可為下述結構,即上述充電機構是可旋轉的,上述導電部件沿與充電機構的旋轉軸垂直的方向分割為多塊。
按照上述結構,可限制由於充電機構內部的放電、在其表面產生的電荷沿與充電機構的旋轉軸平行的方向流動,可使圖像載體表面均勻充電。
再有,本發明的圖像形成裝置也可為下述結構,即上述充電機構可旋轉,上述導電部件沿與充電機構的旋轉軸平行的方向分割為多塊。
按照上述結構,可限制由於充電機構內部的放電,在其表面產生的電荷沿充電機構的旋轉方向流動,可均勻地對圖像載體表面進行充電。
另外,本發明的圖像形成裝置也可為還具有對上述充電機構表面進行放電的放電機構的結構。
按照上述結構,由於殘留於充電機構表面上的電荷通過放電機構中和而實現放電,這樣不會因上述殘留的電荷,將電場擾亂,可經常形成均勻的電場。
此外,本發明的圖像形成裝置還可為下述結構,即上述彈性部件具有無需對該彈性部件進行放電的電特性。
按照上述結構,由於不必單獨設置對彈性部件表面進行放電的放電機構,可減少部件數量,使裝置的體積減小,可避免裝置的成本上升。另外,由於彈性部件具有無需放電的電特性,避免彈性部件上的電荷充電,因此,還可防止由於上述充電造成的轉印電場或充電電場受到擾亂。於是,按照上述結構,即使在不設置放電機構的情況下,仍可經常地形成均勻的轉印電場或充電電場,可提高裝置的可靠性。
還有,本發明的圖像形成裝置也可為下述結構,即上述彈性部件的體積電阻率在105~1014Ω·cm的範圍內。
按照上述結構,當彈性部件的體積電阻率小於105Ω·cm時,難於緩解產生部分的低電阻部的情況。其結果是,在彈性部件用於轉印機構的場合,在彈性部件與圖像載體之間的區域,轉印電場很容易集中到沒有記錄媒體的區域。在彈性部件用於充電機構的場合,不能應付由於在比如圖像載體上產生的氣孔(pin hole)造成的電流增加,不能產生過大電流而供給足夠的電位,具有產生充電不良的情況。當體積電阻率大於1014Ω·cm時,難於對彈性部件表面和內部的電荷進行中和,表面會發生充電。
因此,由於彈性部件的體積電阻率在105~1014Ω·cm的範圍內,可可靠地防止下述情況,該情況指在沒有記錄媒體的區域轉印電場集中,發生充電不良,彈性部件表面上的電荷發生充電。
另外,本發明的圖像形成裝置也可為下述結構,即上述電源機構將具有頻率成分的電壓施加於上述放電機構上。
按照上述結構,與將直流電位施加於放電機構上的場合相比較,轉印機構或充電機構內部的放電更加穩定地進行。其結果是,形成更加均勻的轉印電場或充電電場,可獲得更加良好的轉印特性或充電特性,可更加進一步良好地進行圖像形成。
此外,本發明的圖像形成裝置也可包括多個圖像形成部、多個轉印機構和電源機構,該圖像形成部至少包括攜帶基於圖像信息的規定顏色的電荷圖像的圖像載體、通過與上述顏色相對應的顯影劑使上述電荷圖像顯影的顯影機構,該轉印機構相對上述每個圖像載體設置,上述電源機構分別在上述圖像載體與上述轉印機構之間施加規定電位,通過上述電位差,將上述圖像載體上的圖像轉印到供給於上述圖像載體與上述轉印機構之間的記錄媒體上,上述每個轉印機構在其內部包括具有與大氣相同的高電阻的高電阻區域,並且通過放電在該轉印機構中產生電荷,在上述高電阻區域內部包括在上述圖像載體與上述轉印機構之間形成轉印電場的放電機構。
按照上述結構,在每個圖像形成部中,形成於圖像載體上的電荷圖像通過顯影機構、實現顯影,從而形成可看到的圖像。另外,當規定的電位從電源機構、施加於與上述圖像載體相對的轉印機構上時,在圖像載體與轉印機構之間會產生電位差,由此,上述可看到的圖像轉即到供給於圖像載體與轉印機構之間的記錄媒體上。這樣的轉印針對每個圖像形成部進行,其結果是,在記錄媒體上形成彩色圖像。
從電源機構供給於轉印機構中的電位被分開施加於轉印機構內部的區域(下面稱為「第1區域」)、位於轉印機構與圖像載體之間的區域(下面稱為「第2區域」)。在這裡,在上述轉印機構內部,形成具有與大氣相同的高電阻的高電阻區域,該高電阻區域與上述第1區域相對應。第2區域為大氣中的區域,其本身為高電阻區域。即,在上述結構的場合,第1區域和第2區域具有相同的高電阻,上述每個區域的電阻值不會差別很大。
因此,由於即使在通過比如高速形成圖像、高電位施加於規定的轉印機構上的情況下,該電位以與上述電阻值基本成比例的分壓,施加於第1區域與第2區域,這樣不會發生下述情況,即按照已有方式,轉印電場特別是集中地形成於第2區域中。
另外,在過去,在對轉印機構施加高電位時,由於轉印電場特別是集中於第2區域,這樣在比如採用寬度較小的記錄媒體的場合,在沒有記錄媒體的區域,轉印電場和轉印電流很容易集中於圖像載體與轉印機構相接觸的區域。但是,在上述結構中,即使在高電位施加於轉印機構時的情況下,按照上述方式,由於第2區域的電位不大於必要值,這樣轉印電場與轉印電流不集中於上述接觸區域。
因此,同樣在具有多個圖像形成部、與每個圖像形成部相對應的多個轉印機構的彩色圖像形成裝置中,通過採用本發明的轉印機構,仍可獲得本發明的效果。
另外,本發明的圖像形成裝置也可為上述每個轉印機構按照分別與每種顯影劑的特性相對應的方式構成的結構。
按照上述結構,由於顯影劑的特性(顯影劑的充電性、記錄媒體的轉印性、顯影性等)針對每種顯影劑的顏色而不同,這樣通過對應於顯影劑的特性,使轉印機構的結構不同,不會損壞每種顯影劑的特性,可在與每種顯影劑的特性相對應的最適合的條件下,將每種顯影劑轉印到記錄媒體上。其結果是,可可靠地獲得配色鮮明的彩色圖像。
另外,本發明的圖像形成裝置還可為下述結構,即通過上述每個轉印機構實現的轉印分別對應於每種顯影劑的特性進行控制。
按照上述結構,由於顯影劑的特性針對每種顯影劑的顏色而不同,這樣對應於顯影劑的特性,通過改變施加於比如每種轉印機構上的電位等方式,對轉印進行控制,則每種顯影劑的特性不會損壞,可以與每種顯影劑的特性相對應的最適合的條件,將每種顯影劑轉印到記錄媒體上。其結果是,可可靠地獲得配色鮮明的彩色圖像。
此外,本發明的圖像形成裝置還可為下述結構,即上述每種轉印機構中的至少部分結構是相同的。
按照上述結構,由於每個轉印機構的結構至少部分是相同的,這樣可減少轉印機構的結構部件的總體數量。由此,可抑制轉印機構進而抑制裝置的成本上升。
另外,本發明的圖像形成裝置也可為下述結構,即上述每個轉印機構中的轉印控制在轉印機構之間至少部分是相同的。
按照上述結構,由於每個轉印機構中的轉印控制內容至少部分是相同的,可從整體上簡化轉印控制。
另外,本發明的圖像形成裝置也可包括攜帶基於圖像信息的規定顏色的電荷圖像的圖像載體、通過與上述顏色相對應的顯影劑使上述電荷圖像顯影的多個顯影機構、與上述圖像載體相對設置的轉印機構、分別在上述圖像載體與上述轉印機構之間施加規定的電位差的電源機構、通過上述電位差向供給於上述圖像載體與上述轉印機構之間的記錄媒體上轉印上述圖像載體上的圖像,上述轉印機構在其內部包括具有與大氣相同的高電位的高電位區域,並且在上述高電阻區域內部包括通過放電對該轉印機構產生電荷,在上述圖像載體與上述轉印機構之間形成轉印電場的放電機構。
按照上述結構,在圖像載體上形成與規定顏色相對應的電荷圖像,該電荷圖像通過相對應的顯影機構顯影,從而形成可看到的圖像。另外,當規定的電位從電源機構施加到與上述圖像載體相對的轉印機構上時,在圖像載體與轉印機構之間會產生電位差,由此,上述可看到的圖像轉印到供給於圖像載體與轉印機構之間的記錄媒體上。由於該圖像載體上的電荷圖像的形成、顯影、以及可看到的圖像從圖像載體朝向記錄媒體上的轉印是針對每種顏色進行的,這樣最終在記錄媒體上形成彩色圖像。
從電源機構朝向轉印機構供給的電位被分開施加於轉印機構內部的區域(下面稱為「第1區域」)、位於轉印機構與圖像載體之間的區域(下面稱為「第2區域」)。在這裡,上述轉印機構內部包括具有與大氣相同的高電阻的高電阻區域,該高電阻區域與上述第1區域相對應。第2區域為大氣中的區域,其本身為高電阻區域。即,在上述結構的場合,第1區域與第2區域具有相同的高電阻,上述每個區域的電阻值不具有極大的差別。
因此,由於通過比如進行高速的圖像形成等方式,即使在對轉印機構施加高電位的情況下,該電位仍以與上述電阻值基本成比例的分壓,施加於第1區域與第2區域,這樣不會發生下述情況,該情況指按照已有方式,轉印電場特別是集中地形成於第2區域。
此外,在過去,由於在向轉印機構施加高電位時,轉印電場特別是集中於第2區域,這樣在比如採用寬度較小的記錄媒體的場合,在沒有記錄媒體的區域,轉印電場與轉印電流很容易集中於圖像載體與轉印機構相接觸的區域。但是,在上述結構中,即使在高電位施加於轉印機構時的情況下,按照上述方式,由於第2區域的電位不在必要值以上,這樣轉印電場與轉印電流不會集中於上述接觸區域。
因此,即使在採用通過與每種顏色對應的顯影劑,實現顯影的多個顯影機構,構成彩色圖像形成裝置的情況下,通過採用本發明的轉印機構,仍可獲得本發明的效果。
另外,本發明的圖像形成裝置還可為下述結構,即通過上述轉印機構實現的轉印分別對應於各種顯影劑的特性而進行控制。
按照上述結構,由於顯影劑的特性針對每種顯影劑的顏色是不相同的,這樣通過根據顯影劑的特性、改變比如施加於轉印機構上的電位等方式,對轉印進行控制,則各種顯影劑的特性不會損壞,以與各種顯影劑的特性相對應的適合條件,可將各種顯影劑轉印到記錄媒體上。結果是,可可靠地獲得配色鮮明的彩色圖像。
另外,本發明的圖像形成裝置還可為下述結構,即通過上述轉印機構而進行的各種顏色的轉印控制,在各種轉印之間至少部分相同。
按照上述結構,由於轉印機構中的每種顏色的轉印控制的內容至少一部分是相同的,可從整體上簡化轉印控制。
在發明的詳細說明項中具體的實施形態或實施例,不過是為了說明本發明的技術內容,不應狹義地解釋為僅限於該具體實施例,在本發明的精神和所附權利要求的範圍內,可以進行各種變更來實施。
權利要求
1.一種電荷供給裝置,其與被供給電荷體相對設置,將電荷供給該被供給電荷體,其特徵在於,包括密封基材,在其內部包括具有與大氣相同的高電阻區域;放電機構,通過放電產生電荷,在電荷供給裝置與被供給電荷體之間形成可向被供給電荷體供給電荷的電場,上述放電機構設置於上述高電阻區域內部。
2.根據權利要求1所述的電荷供給裝置,其特徵在於,上述高電阻區域為保持在低於大氣壓的氣壓狀態下的空間。
3.根據權利要求1所述的電荷供給裝置,其特徵在於,其還包括壓靠於被供給電荷體上的彈性部件。
4.根據權利要求1所述的電荷供給裝置,其特徵在於,其還包括導電部件,該導電部件設置於上述基材內部的與上述放電機構相對的部位。
5.根據權利要求4所述的電荷供給裝置,其特徵在於,上述基材是可旋轉的,上述導電部件沿與上述基材的旋轉軸垂直的方向分割為多塊。
6.根據權利要求4所述的電荷供給裝置,其特徵在於,上述基材是可旋轉的,上述導電部件沿與上述基材的旋轉軸平行的方向分割為多塊。
7.根據權利要求4所述的電荷供給裝置,其特徵在於,上述基材是可旋轉的,上述導電部件沿與上述基材的旋轉軸垂直的方向分割為多塊,同時沿與上述基材的旋轉軸平行的方向進行分割。
8.根據權利要求1所述的電荷供給裝置,其特徵在於,其還包括對上述基材表面放電的放電機構。
9.根據權利要求3所述的電荷供給裝置,其特徵在於,上述彈性部件具有無需對該彈性部件進行放電的電特性。
10.根據權利要求9所述的電荷供給裝置,其特徵在於,上述彈性部件的體積電阻率在105~1014Ω·cm的範圍內。
11.根據權利要求1所述的電荷供給裝置,其特徵在於,其還包括電源機構,該電源機構對上述放電機構施加具有頻率成分的電壓。
12.一種圖像形成裝置,其包括權利要求1~11中的任何一項所述的電荷供給裝置。
13.一種圖像形成裝置,包括圖像載體;充電機構,與上述圖像載體相對設置;電源機構,該電源機構在上述圖像載體與上述充電機構之間施加規定的電位差,通過上述電位差在上述圖像載體與上述充電機構之間進行放電,從而將電荷從上述充電機構供給到上述圖像載體上;其特徵在於,上述充電機構由權利要求1~11中的任何一項所述的電荷供給裝置構成。
14.一種圖像形成裝置,包括圖像載體,攜帶基於圖像信息的電荷圖像;顯影機構,通過顯影劑使上述電荷圖像顯影;轉印機構,與上述圖像載體相對設置;電源機構,在上述圖像載體與上述轉印機構之間施加規定的電位差,通過上述電位差,將上述圖像載體上的圖像轉印到供給於上述圖像載體與上述轉印機構之間的記錄媒體上;其特徵在於,上述轉印機構由權利要求1~11中的任何一項所述的電荷供給裝置構成。
15.一種圖像形成裝置,包括多個圖像形成部,包括圖像載體與顯影機構,該圖像載體攜帶基於圖像信息包含的顏色信息的電荷圖像,上述顯影機構通過與上述顏色信息相對應的顯影劑、對上述電荷圖像進行顯影;多個轉印機構,與上述每個圖像載體相對設置;電源機構,分別在上述圖像載體與上述轉印機構之間施加電位差,通過上述電位差,將上述圖像載體上的圖像轉印到供給於上述圖像載體與上述轉印機構之間的記錄媒體上;其特徵在於,上述每個轉印機構分別由權利要求1~11中的任何一項所述的電荷供給裝置構成。
16.根據權利要求15所述的圖像形成裝置,其特徵在於,上述每個轉印機構分別與每種顯影劑的特性相對應來構成。
17.根據權利要求15所述的圖像形成裝置,其特徵在於,上述每個轉印機構分別包括壓靠於相對應的圖像載體上的彈性部件;上述每個彈性部件的厚度針對每個圖像形成部而不同。
18.根據權利要求15所述的圖像形成裝置,其特徵在於,通過上述每個轉印機構實現的轉印分別對應於每種顯影劑的特性而控制。
19.根據權利要求15所述的圖像形成裝置,其特徵在於,上述電源機構將對於每個圖像形成部為不同的電位差施加於圖像載體與轉印機構之間。
20.根據權利要求15所述的圖像形成裝置,其特徵在於,上述每個轉印機構的結構的至少一部分是相同的。
21.根據權利要求15所述的圖像形成裝置,其特徵在於,上述每個轉印機構中的轉印控制在每個轉印機構之間至少部分是相同的。
22.一種圖像形成裝置,包括圖像載體,攜帶基於圖像信息包含的顏色信息的電荷圖像;多個顯影機構,通過與上述顏色信息相對應的顯影劑,使上述電荷圖像顯影;轉印機構,與上述圖像載體相對設置;電源機構,該電源機構分別在上述圖像載體與上述轉印機構之間施加規定的電位差,通過該電位差,將上述圖像載體上的圖像轉印到供給於上述圖像載體與上述轉印機構之間的記錄媒體上;其特徵在於,上述轉印機構由權利要求1~11中的任何一項所述的電荷供給裝置構成。
23.根據權利要求22所述的圖像形成裝置,其特徵在於,通過上述轉印機構實現的轉印分別對應於每種顯影劑的特性而進行控制。
24.根據權利要求22所述的圖像形成裝置,其特徵在於,上述電源機構在圖像載體與轉印機構之間施加與顯影劑的特性相對應的電位差。
25.根據權利要求22所述的圖像形成裝置,其特徵在於,通過上述轉印機構而進行的每種顏色的轉印控制在每個轉印之間至少部分是相同的。
全文摘要
在轉印輥內部設置與大氣相同的高電阻區域。在該區域內部設置放電電極。當規定電位施加到放電電極上時,該電位分開施加於轉印輥內部的第1區域、位於轉印輥與感光鼓之間的第2區域。此時,電場不會集中於第2區域。另外,由於還會在第1區域形成規定的電場,這樣即使在轉印輥與感光鼓相接觸的情況下,轉印電流仍不會集中於此處。當向轉印輥施加高電位時,可避免調色劑從感光鼓不小心飛散於紙上及轉印電流集中於沒有紙的區域。
文檔編號G03G15/16GK1238476SQ9910598
公開日1999年12月15日 申請日期1999年2月3日 優先權日1998年2月3日
發明者若原史郎 申請人:夏普公司

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