CN100375931C - 转印装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转印装置，其中设置多个第一转印辊，在多个转印区域的每一个中设置一个转印辊。所述第一转印辊在中间转印带的行进方向上被设置在各自图像载体的下游，从而脱离通过所述中间转印带与所述图像载体的接触。在行进方向上位于最下游的第一转印区域中，一个压力件在行进方向上被设置在图像载体的上游，用于将中间转印带按压在所述图像载体上。

Description

转印装置

技术领域

本发明涉及使用在电子照相成像装置中的一种转印装置，并且特别涉及一种用于首先将形成在图像载体上的色粉图像转印至环形中间转印带上以及随后将所述色粉图像从所述中间转印带转印至诸如张纸等记录介质(下面仅称之为纸张)的转印装置。

背景技术

一种全彩色成像装置，使用对应于多个彩色图像数据中的每一数据的颜色的色粉形成图像。多个彩色图像数据中的每一数据是通过源彩色图像的色彩分离所获得的。更具体地说，所述成像装置分别通过对于加法三原色-红色、绿色和蓝色的不同彩色过滤器读取源全彩色图像，并且分别产生对于减色三原色-青色、洋红色和黄色，以及黑色的彩色图像数据。基于每种彩色图像数据，用相应颜色的色粉形成显影图像。对于各个彩色的最终显影图像被叠加起来以形成全彩色图像。

日本特开H10-039651公开一种串列式全彩色成像装置，其具有半导体环形带以及多个成像部分(例如4个)。所述环形带被旋转地安装，为了形成相应颜色的显影图像所设置的成像部分沿所述环带的外周对齐。这种配置允许在至少一个环形带的全程旋转中形成全彩色图像。

还有一种公知的使用中间转印方法的串列式全彩色成像装置。在所述成像装置中，感光鼓作为在各自成像部分中的图像载体，对于形成在感光鼓上的各个色彩的显影图像被叠加在环形带(中间转印带)外周表面上，并且随后转印到一纸张上，从而形成全彩色图像。

更具体地说，基于色彩分离获得的相应颜色的图像数据，在各成像部分的图像载体(感光鼓)上形成色粉图像。所述色粉图像首先从感光鼓被转印到中间转印带从而被叠加起来，或者执行第一转印过程。然后，叠加的色粉图像从所述中间转印带被第二次转印至所述纸张，或者执行第二转印过程。

因此，全彩色图像的形成涉及到在多个第一转印区域中所执行的第一转印过程，诸如在四个第一转印区域中，以及涉及到在不同于第一转印区域的第二转印区域中所执行的第二转印过程。当沿着一环形路径时，所述中间转印带按序通过所述第一转印区域和所述第二转印区域。

在现有技术中，每个第一转印区域具有如下形成的转印咬合区域。第一转印辊是柔性的，其通过所述中间转印带被压靠在所述感光鼓的圆周表面。感光鼓是刚性体。第一转印辊的部分圆周表面因此沿着所述感光鼓的圆周表面弹性变形，从而使所述中间转印带与所述感光鼓的圆周表面在预定的接触宽度上接触，从而形成转印咬合区域。所述转印咬合区域被设置用于以稳定的方式将色粉图像从所述感光鼓的外圆周表面转印至所述中间转印带。

但是，如上述形成的所述转印咬合区域导致了各种问题。由于第一转印辊的表面要比所述感光鼓的表面柔软，所以在转印咬合区域里，中间转印带在行进速度上的潜在波动引发在中间转印带和所述感光鼓之间圆周速度上的不平衡，因此难以正确转印色粉图像。行进速度的波动可能是所述中间转印带和感光鼓之间磨擦系数随时间变化或由于环境变化所导致的。

还有，为了确保色粉图像从感光鼓被转印到所述中间转印带，需要增加所述转印咬合区域的宽度。这样中间转印带紧密地压靠着感光鼓，从而使部分色粉颗粒结合在一起。当色粉图像被转印到纸张上时，所述结合在一起的色粉颗粒保留在所述中间转印带上，因此在纸张上的转印图像中的字符或类似物的特定轮廓中导致色粉的失效或缺失。这就导致图像质量的下降。

此外，使用紧密按压着感光鼓的中间转印带，中间转印带上源于上游的色粉残余可能会被吸附到位于下游的感光鼓。导致了不同色彩的色粉的不合需要的混合，导致了源图像和基于其所形成的图像之间在色彩上的差异。

考虑到上面的情况，申请人已经提供一种示出在图1中的转印装置。在所述转印装置中，第一转印辊13A至13D被分别地设置于第一转印区域TA至TD中，从而在如箭头A所示的在中间转印带11行进方向上被定位在相应转印咬合区域的下游。第一转印辊13A至13D分别脱离通过所述中间转印带11与感光鼓101A至101D的接触。所述转印咬合区域被分别设置在中间转印带11和感光鼓101A至101D的行进方向上的预定接触宽度上。这种结构防止在转印咬合区域中的中间转印带11在行进速度上的波动，防止由结合在一起的色粉颗粒导致的图像质量的下降，以及不同色彩的色粉的混合。这种结构还防止了色粉浪费性的消耗。

但是，在如图1所示的转印装置中，在行进方向上处于中间转印带11上的最上游位置处的第一转印区域(或最上游的第一转印区域)中的转印咬合区域所具有的宽度(或在中间转印带11和感光鼓行进方向上的接触宽度)窄于处于其它第一转印区域中的其它转印咬合区域的宽度。

从动辊的圆周表面的最底部分处于高于每个第一转印辊的圆周表面的最底部分的水平上，其被设置在最上游第一转印区域的上游，所述中间转印带11跨过从动辊。因此，在最上游第一转印区域中的感光鼓的上游，所述中间转印带11跟随的路径不同于所述中间转印带11在其它三个第一转印区域中跟随的感光鼓上游的路径。

更明确地，虽然所述行进路径在最上游第一转印区域中倾斜，可是所述中间转印带11在其它三个第一转印区域中的行进路径大致等高。

这种情况防止所述四个第一转印区域产生一致的转印结果，因此导致彩色图像再现能力下降的问题。

发明内容

考虑到上面所述，本发明的一个特征是在多个第一转印区域中的每一区域中都提供一种中间转印带与每个感光鼓具有恒定接触宽度或者转印咬合宽度恒定的转印装置。该装置的结构使得第一转印区域中能够获得一致的转印结果，因此增强图像的再现能力。

为此，本发明提供了一种转印装置，包括在预定行进方向上沿着环形路径的环形中间转印带；多个图像载体；设置在第一转印区域中的多个第一转印辊，在第一转印区域中，所述中间转印带由第一转印辊压住并且与图像载体接触，用于首先将色粉图像从所述图像载体转印至所述中间转印带；设置在第二转印区域中的第二转印辊，在第二转印区域中，所述色粉图像再次从所述中间转印带转印至在第二转印辊和中间转印带之间馈送的记录介质，所述第二转印区域设置在所述行进方向上第一转印区域的下游；以及用于在各个转印区域中保持中间转印带和图像载体恒定接触宽度的元件。

附图说明

图1是一正视图，其示出没有压力元件的转印装置的结构；

图2是一剖视图，其示出包括根据本发明一个实施例的转印装置的成像设备的结构；

图3是一正视图，其示出根据所述实施例的转印装置的结构；

图4A是一示意图，其示出压力元件在转印装置中是如何工作的；

图4B是一示意图，其示出压力元件没有设置在转印装置中的状态。

具体实施方式

图2是一剖视图，其示出包括根据本发明一个实施例的转印装置的成像设备结构。成像设备100基于外部传来的图像数据在诸如纸等记录介质(以下称之为纸张)上形成彩色或单色图像。所述成像设备100具有曝光单元E、四个感光鼓101A至101D、四个显影单元102A至102D、四个充电辊103A至103D、四个清洁单元104A至104D、中间转印带11、四个第一转印辊13A至13D、第二转印辊14、热定影装置15、纸张输送通道P1、P2和P3、供纸盒16，手动供纸盘17和集纸盘18。

本发明的转印装置包括所述中间转印带11、第一转印辊13以及第二转印辊14。

所述成像设备100基于从源彩色图像经由色彩分离所获得的图像数据形成图像。所述图像数据分别对应于四种颜色，即所述减法三原色：黄色(Y)、洋红色(M)和青色(C)，以及黑色(K)。对应于所述四种颜色设置有四个成像部分PA至PD。所述感光鼓101A至101D、所述显影单元102A至102D、所述充电辊103A至103D、所述第一转印辊13A至13D以及所述清洁单元104A至104D，每组中的一个设置在四个成像部分PA至PD的一个中。所述成像部分PA至PD沿所述中间转印带11行进方向(或子扫描方向)对齐。

所述充电辊103A至103D是接触类型充电器，设置用于对每个感光鼓101A至101D的外圆周表面均匀地充电，从而使所述表面具有预定的电势。所述充电辊103A至103D可用使用充电刷的接触类型的充电器或非接触类型的充电装置替代。所述曝光单元E具有未示出的半导体激光器、多边形镜4以及反射镜8。所述曝光单元E发出分别根据在感光鼓101A至101D上用于黑色、青色、洋红色和黄色所述四种颜色的图像数据进行调整的激光束。对应于所述四种颜色的潜像由此分别形成在所述感光鼓101A至101D上。

所述显影单元102A至102D向载有潜像的所述感光鼓101A至101D的各个表面供给色粉，从而使所述潜像被显影成色粉图像。更具体地，所述显影单元102A至102D分别在其中存储黑色、青色、洋红色和黄色色粉，并且将形成在感光鼓101A至101D上的潜像分别显影成黑色、青色、洋红色和黄色调色图像。在显影和转印过程之后，所述清洁单元104A至104D去掉并且收集在所述感光鼓101A至101D各个表面上的剩余色粉。

设置在所述感光鼓101A至101D上的中间转印带11跨过驱动辊11A和从动辊11B从而形成环形路径。当所述中间转印带11行进时，其外圆周表面按顺序面对着感光鼓101D、感光鼓101C、感光鼓101B和感光鼓101A。所述第一转印辊13A至13D通过所述中间转印带11被分别定位成面对所述感光鼓101A至101D。本发明的第一转印区域分别包括所述第一转印辊13A至13D以及感光鼓101A至101D。在相应的所述各个第一转印区域中，色粉图像从感光鼓101A至101D被转印至中间转印带11。

所述中间转印带11是由100微米至150微米厚的薄膜形成的环形带。所述中间转印带11具有10¹¹～10¹³欧姆厘米的阻抗。更低的阻抗会导致所述中间转印带11的功率泄露，因此阻止保持对于所述第一转印过程的充足转印功率。更高的电阻需要放电装置，用于在所述带11每次通过各相应第一转印区域后使中间转印带11放电。

对第一转印辊13A至13D来说，第一转印偏压(或本发明的转印功率)以对载于感光鼓101A至101D上的色粉图像进行转印所需的恒定电压被施加于所述中间转印带11上。所述第一转印偏压与所述色粉的极性相反。对于各个颜色的所述色粉图像因此被顺序地转印并且叠加在所述中间转印带11的外圆周表面上，从而形成全彩色色粉图像。

当仅输入四种颜色中某些颜色的图像数据时，潜像和色粉图像仅形成在某些感光鼓101A至101D上，这取决于所述输入的彩色图像数据。例如，在单色成像中，潜像和色粉图像仅形成在对应于所述黑颜色的感光鼓101A上。因此，仅黑色色粉图像被转印到中间转印带11的外圆周表面上。

第一转印辊13A至13D中的每一个包括直径为8至10毫米的金属(例如不锈钢)轴。所述金属轴的表面涂有导电的弹性材料(例如EPDM或聚氨酯泡沫)，通过该表面一高压被均匀地施加于所述中间转印带11。所述第一转印辊13A至13D可由刷子类型的转印元件所替代。

另外，所述第一转印辊13A至13D分别朝向感光鼓101A至101D沿着不同于感光鼓101A至101D各自法线方向的方向被偏置。

所述中间转印带11旋转时，将转印至所述带11外圆周表面的全彩色或单色色粉图像送至所述带11面对所述第二转印辊14的区域(即本发明的第二转印区域)。在形成图像时，所述第二转印辊14被以预定的咬合压力压靠在所述中间转印带11的外圆周表面，在此处，所述带11的相反的内圆周表面与所述驱动辊11A相接触。当所述纸张穿过所述第二转印辊14和所述中间转印带11时，与所述色粉电荷极性相反的高压被施加于从供纸盒16或手动供纸盘17所馈送的纸张。所述全彩色或单色色粉图像因此从中间转印带11的外圆周表面被转印到所述纸张的表面。

为了维持预定的咬合压力，第二转印辊14和驱动转印辊11A中的任何一个是硬制材料(即金属)的辊子，另一个是柔性材料(即弹性橡胶或树脂泡沫)的弹性辊子。

在某些情况下，某些色粉没有被转印到所述纸张而是保留在中间转印带11上。所述剩余色粉由清洁单元12收集，从而避免不同颜色的色粉在后续的图像形成过程中混合。

上面转印了全彩色或单色色粉图像的纸张被引入到热定影装置15并且通过加热辊15A和压力辊15B之间，从而被加热、挤压。所述色粉图像因此被牢固地固定于所述纸张的表面。具有固定色粉图像的纸张随后通过排纸辊18A被排出到集纸盘18上。

所述成像设备100具有从所述供纸盒16大致竖直延伸的纸张输送通路P1，该通路穿过第二转印辊14和中间转印带11之间的间隙并且穿过热定影装置15，到达所述集纸盘18。沿所述纸张输送通路P1设置的是拾取辊16A、输送辊R、对齐辊19以及排纸辊18A。所述拾取辊16A一张接着一张将存储于所述供纸盒16中的纸供到所述纸张输送通路P1中。所述输送辊R向上输送供给的纸张。所述对齐辊19以预定的定时引导第二转印辊14和中间转印带11之间的纸张。所述排纸辊18A将所述纸张排出在集纸盘18上。

所述成像设备100还具有从手动供纸盘17延伸至所述对齐辊19的纸张输送通路P2。拾取辊17A和输送辊R沿所述纸张输送通路P2设置。从排纸辊18A到纸张输送通路P1上对齐辊19的上游还设置有纸张输送通路P3。

所述排纸辊18A可以沿着正、反两个方向旋转。在单面成像以及在双面成像中的纸张第二面上的成像中，所述排纸辊18A正转，从而使纸张被排出到集纸盘18上。在双面成像中的纸张第一面上的成像中，所述排纸辊18A首先正转直至纸张的尾端通过所述热定影装置15。然后，所述排出辊18A反转，纸张的尾端夹在排纸辊之间，从而将纸张排入到所述纸张输送通路P3中。因此，在所述双面成像中，第一面上形成有图像的纸张被馈送进入所述纸张输送通路P1，首先是所述尾端，所述第二面面对驱动辊A的侧面。

在所述第二转印辊14和中间转印带11之间同步于中间转印带11的旋转，所述对齐辊19馈送从供纸盒16或手动供纸盘17之一，或经过纸张输送通路P3供给的纸张。所述感光鼓101A至10 D和中间转印带11开始旋转时，所述对齐辊19停止它们的转动。在中间转印带11开始旋转之前停止供给或输送的纸张，纸张的引导端与对齐辊19相接触。然后，当纸张的引导端和形成在中间转印带11上的色粉图像的引导端在第二转印辊14和中间转印带11接触位置上彼此相遇时，所述对齐辊19开始旋转。

图3是一正视图，其示出根据本发明实施例的转印装置的结构。在所述转印装置中，第一转印区域TA至TD被设置于延伸在所述驱动辊11A和从动辊11B上的中间转印带11的环形行进路径的下部。所述第二转印辊14在第一转印辊13A的直接下游定位，第一转印辊13A设置在如箭头A所示的中间转印带11的行进方向上的最下游。

这种定位的目的在于获得高速成像，同时降低成像设备的尺寸，在该设备中色粉图像被第二次从中间转印带11转印到被大致竖直输送的纸张上。通过减少由定位在最上游的第一转印辊13D所执行的第一转印过程开始到由第二转印辊14所执行的第二转印过程的结束的时间，可实现高速成像。

在第一转印区域TA至TD中，所述第一转印辊13A至13D被设置在中间转印带11和感光鼓101A至101D的相应各接触位置的下游，从而使辊13A至13D分别与中间转印带11接触，但是脱离通过带11与感光鼓101A至101D的接触。所述中间转印带11由第一转印辊13A至13D按压从而分别与感光鼓101A至101D相接触。

所述第一转印辊13A至13D分别由可摆动支撑21A至21D旋转支撑。所述支撑21A的上端被固定到可移动件22A。所述支撑21B至21D的相应上端被紧固到可移动件22B。所述可移动件22A和22B由凸轮23和弹簧24A和24B进行水平往复运动。所述移动件22A和22B的水平运动使所述支撑21A至21D摆动，从而使第一转印辊13A单独地、第一转印辊13B至13D整体地分别接近或远离感光鼓101A至101D。

在全彩色成像中，所述第一转印过程在所有第一转印区域TA至TD中执行。因此，所述第一转印辊13A至13D被分别向下接近于感光鼓101A至101D定位，从而使所述中间转印带11与所有的感光鼓101A至101D接触。在单色成像中，所述第一转印过程仅在第一转印区域TA中执行。因此，仅第一转印辊13A被向下接近于感光鼓101A定位，从而使中间转印带11仅与感光鼓101A接触。在待机中，当没有执行成像时，第一转印辊13A至13D都分别被向上远离所述感光鼓101A至101D定位，从而使中间转印带11脱离与感光鼓101A至101D中任何一个的接触。

示出在图4A中的是执行全彩色成像时的状态。在图4A和4B中，仅第一转印区域TA和TD被示出。所述第一转印区域TB和TC出于简化的目的被省略，它们类似于所述位置TA。在全彩色成像中，第一转印辊13A至13D的相应各中心处于由虚线所示的位置线上。第一转印辊13A至13D的圆周的最底部被分别定位在感光鼓101A至101D的圆周的最上部的下方。

因此，在第一转印区域TA至TD中，中间转印带11上位于中间转印带11和感光鼓101A至101D的相应接触位置的下游部分，分别被第一转印辊13A至13D所按压，从而与感光鼓101A至101D接触。中间转印带11上位于所述各接触位置上游的部分，分别被所述第一转印区域TA至TC上游的相应第一转印区域TB至TD中的第一转印辊13B至13D按压，而接触感光鼓101A至101D。所述中间转印带11因此与感光鼓101A至101D中每一个在预定的行进距离上接触，从而在第一转印区域TA至TC的每一个中形成相同宽度的转印咬合区域。

同样，中间转印带11的环形行进通路的下部在第一转印辊13A至13D根据全彩色成像、单色成像和待机而移动时变形。因此，张力辊25被上下移动从而保持中间转印带11的恒定张力。所述张力辊25由杠杆26的第一端所支撑。所述杠杆26的第二端上固定有弹簧27。

如图4B所示，没有设置压力辊20(以下会进行描述)的情况下，中间转印带11上位于和感光鼓101D接触位置上游的部分，没有被按压，因此在定位于最上游处的第一转印区域TD中脱离与感光鼓101D的接触。因此，所述第一转印区域TD的转印咬合宽度ND分别窄于第一转印区域TA至TC的转印咬合宽度NA至NC。这就导致第一转印区域TD和第一转印区域TA至TC之间转印结果上的差异。

在根据本发明的转印装置200中，所述压力辊20由支撑21D旋转支持，所述支撑21D在定位于最上游的第一转印区域TD中支撑着第一转印辊13D。所述压力辊20是本发明的压力件。所述压力辊20被形成为具有与每个第一转印辊13A至13D相同的整体直径。

例如，所述压力辊20具有绝缘材料的外圆周表面，因此防止了中间转印带11被接地。这是因为，如果通过第一转印辊13D施加于中间转印带11的第一转印电压通过压力辊20被接地，那么用于色粉图像的第一转印过程的足够电场就不会产生在所述第一转印区域TD中。

所述压力辊20被设置在中间转印带11和感光鼓101D的接触位置的上游，从而使辊20与中间转印带11接触而脱离通过所述带11与感光鼓101D的接触。由于所述压力辊20由所述支撑21D支撑，所以，使所述压力辊20和第一转印辊13一起接近或远离感光鼓101D。

如图4A所示，在全彩色成像中，所述第一转印辊13被向下定位靠近所述感光鼓101D，所述压力辊20也被向下定位靠近所述感光鼓101D。在此时，所述压力辊20按压所述中间转印带11上和所述感光鼓101D接触部分的上游部分，从而使所述部分接触感光鼓101D。压力辊20的圆周的最底部被定位成使第一转印区域TD的转印咬合宽度与第一转印区域TA至TC所具有的各个转印咬合宽度NA至NC相同。

因此，在第一转印区域TD中，中间转印带11上位于所述接触部分的的上游的部分也被压力辊20所按压，从而与感光鼓101D接触。所述第一转印区域TA至TD因此分别在中间转印带11和感光鼓101A至101D之间形成宽度相同的转印咬合区域，由此产生均匀转印的结果。

要注意到的是，压力辊2不需具有和第一转印辊13A至13D相同的直径，也不必由支撑着第一转印辊13D的支撑21D所支持，只要第一转印区域TD具有的转印咬合宽度ND与第一转印区域TA至TC具有的各转印咬合宽度NA至NC相同。

还应注意到的是，所述压力辊20可用非旋转压力件所替换，只要在压力件和中间转印带11之间有足够低的磨擦。

至此，对本发明已经做出了说明，显而易见的是本发明可以各种方式进行变化。这种变化不会被认作是背离本发明的精神和范围，并且所有对本领域技术人员来说显而易见的这些修改，都要被包括在权利要求的范围内。

Claims (3)

1.一种转印装置，包括：

环形中间转印带，沿着预定行进方向形成环形路径；

多个图像载体；

多个第一转印辊，设置在第一转印区域中，在所述第一转印区域中，所述中间转印带被所述第一转印辊按压并且与所述图像载体接触，从而使色粉图像首先从所述图像载体被转印至所述中间转印带；

第二转印辊，设置在第二转印区域中，在所述第二转印区域中，所述色粉图像第二次从所述中间转印带被转印至供给到所述第二转印辊和所述中间转印带之间的记录介质上，所述第二转印区域在所述行进方向上设置在所述第一转印区域的下游；以及

保持恒定接触宽度件，用于在各个转印区域中保持所述中间转印带和所述图像载体的接触宽度恒定，

在各所述第一转印区域中，所述第一转印辊设置在沿所述行进方向上所述图像载体的下游，隔着中间转印带配置在与图像载体不接触的位置，

所述保持恒定接触宽度件在所述各转印区域中沿所述行进方向设置在最上游的第一转印区域中，是在沿所述行进方向的所述图像载体的上游用于将所述中间转印带压在所述图像载体上的压力件。

2.根据权利要求1所述的转印装置，其中，所述中间转印带不会由所述压力件接地。

3.根据权利要求1所述的转印装置，进一步包括用于支撑所述第一转印辊的支撑，所述支撑能够在各所述第一转印区域中接近或远离所述图像载体，其中，所述压力件是辊子，在沿所述行进方向上最上游的第一转印区域由支持着所述第一转印辊的所述支撑支持。

Images