CN100585509C - 彩色成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩色成像装置，其中在首次转印部分和二次转印部分之间设置有二次转印前电荷消除装置，所述二次转印前电荷消除装置设置有：设置在与中间转印件的调色剂载体表面相对的一侧上的放电电极；以及反电极，包括放电电极和设置在相对位置上的导电弹性件，放电电极和反电极之间夹着所述中间转印件，以按压所述中间转印件；其中，所述反电极对所述中间转印件的背面的压力分布成：在与所述中间转印件旋转的方向正交的横向上，所述中间转印件的中央附近的压力比其两端附近的压力小。

Description

彩色成像装置
技术领域
本发明涉及复印机、打印机、传真机以及具有这些功能的基于电子照相技术的成像装置，尤其涉及具有中间转印件的彩色成像装置，其中多种色彩的调色剂图像重叠在该中间转印件上。
背景技术
在基于电子照相技术的使用中间转印件的成像装置中，形成在作为光电导体的图像载体上的调色剂图像被转印到中间转印件上，而后中间转印件上的调色剂图像被转印到转印材料(也称为纸张)上。在这样的彩色成像装置中，顺序地形成在图像载体上并被充电以具有预定极性的调色剂图像通过静电作用而被重叠并转印到中间转印件上。此后，中间转印件上的调色剂图像共同转印到转印材料上。
使用上述中间转印件的成像装置保证了形成在图像载体上的调色剂图像叠加到中间转印件上，因此被广泛用于在转印材料上形成彩色图像的彩色成像装置中。在该彩色成像装置中，形成在图像载体上的不同颜色的调色剂图像重叠在中间转印件上，并转印至其上。然后，重叠的调色剂图像通过静电作用共同转印到转印材料上。
由于每个调色剂颗粒上的电荷量几乎是均一的，因此中间转印件上的调色剂层的电势由沉积在预定面积上的调色剂的量决定。在彩色成像装置中，电荷的电势在中间转印件上的调色剂图像中重叠有多种不同颜色的调色剂的部分大于仅沉积一种颜色的调色剂的部分的电荷电势。例如，当上述中间转印件上的调色剂图像具有实心部分(solid portion)和点图部分(half-toneportion)时，实心部分的电势大于点图部分的电势。
在经过了调色剂图像从图像载体转印到中间转印件的首次转印(primarytransfer)部分之后，调色剂图像中电荷的电势会根据环境发生变化。
如上所述，如果中间转印件上的调色剂图像的电荷电势有较大的变化，则在同一调色剂图像中出现具有不同转印特性的部分。如果这些具有不同转印特性的部分在相同的转印条件下转印到转印材料上，则在从中间转印件到转印材料的二次转印(secondary transfer)时会发生各种类型的图像失效。
近年来，在复印机、打印机、传真机和具有这些功能的成像装置中，彩色打印技术获得了显著发展。由于采用了聚合的调色剂和小颗粒尺寸的调色剂，故对转印过程中的图像质量的要求日益增高。此外，成像装置中的速度变得越来越高。为了在这样的条件下获得高质量的图像，必须进行校正以确保随首次转印频率和环境而变化的中间转印件上的调色剂的电势大致均匀，从而改善二次转印性能。
为了解决上述问题，专利文献1提出了一种具有转印前充电装置(pre-transfer charging device)的结构，该转印前充电装置用于在向中间转印件进行首次转印之后并在向转印材料进行二次转印之前对调色剂图像进行充电，并且该转印前充电装置设置了一导电辊构件，该导电辊构件设置在与该充电装置的电极相对的中间转印件的背面上，由此形成反电极(counterelectrode)。根据这种方法，首次转印到中间转印件上的调色剂图像通过AC/DC电晕放电来充电，使得电荷量大致均匀。
专利文献2提供了一种设置控制部分的方法，该控制部分用于响应于中间转印件表面经过二次转印前充电装置充电的充电位置的行进速度，通过二次转印前充电装置来控制充电条件。
【专利文献1】：日本专利特开公报H10-274892
【专利文献2】：日本专利特开公报H11-143255
根据专利文献1和2中所述方法，中间转印件上的调色剂的电荷量被均匀设定为一更大的值。如果纸张在低湿度条件下或者在双面复印模式中向第二面转印的过程中具有较高的阻抗，则由于纸张的高电势所产生的放电会导致图像失效。如果降低转印电压以避免这种图像失效，则对于调色剂层上的更大部分的总电荷会出现转印电场不充足，而这会产生不均匀的密度。
在专利文献1和2所述的转印前充电装置中，导电辊构件设置在与充电装置相对的中间转印件的背面上并由此形成反电极，如果成像装置的速度和中间转印件的线速度增加，则不易获得充足的充电效应。此外，例如为了响应中间转印件的线速度来控制充电条件，该结构会变得更为复杂。
同时，如果将平的反电极压靠在带形中间转印件的表面上，则中央部分处的压力不可避免地要减小，从而导电弹性件的压缩量减小。这将使带形中间转印件的平面度变差。斯高乐特(scorotron)电极的栅极与中间转印件之间的距离将根据位置而不同。这会引起调色剂的电荷消除性能的变化。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述的问题，并且以改进的二次转印的转印效率而获得高质量的图像，即使中间转印件的线速度因成像速度的增大而增大。本发明的另一个目的是提供一种能够实现长期稳定转印的具有二次转印前电荷消除装置的成像装置。
本发明的上述目的可以通过以下结构实现：
本发明的彩色成像装置的结构包括：首次转印部分，用于将形成在多个图像载体上的多种颜色的调色剂图像转印并重叠到旋转的中间转印件上；二次转印部分，用于将重叠在中间转印件上的调色剂图像共同转印到转印材料上；二次转印前电荷消除装置，其布置在首次转印部分和二次转印部分之间，并包括：设置在与中间转印件的调色剂载体表面相对侧上的放电电极和由导电弹性件形成的反电极(counter electrode)，导电弹性件设置在与放电电极相对的位置处，放电电极和反电极之间夹着中间转印件，以便按压该中间转印件，其中，反电极对中间转印件的背面的压力分布成：在与中间转印件旋转的方向正交的横向上，中间转印件的中央附近处的压力比其两端附近处的压力小。
附图说明
图1是作为本发明实施例的彩色成像装置A的整体结构的横截面图；
图2是彩色成像装置A的主要部分的横截面图；
图3a和3b是沿主扫描方向和副扫描方向观察的二次转印前电荷消除装置的横截面图；
图4是作为本发明另一实施例的沿副扫描方向观察的二次转印前电荷消除装置的横截面图；
图5a和5b是传统的反电极和二次转印前电荷消除装置的横截面图；
图6a和6b是本发明的反电极和二次转印前电荷消除装置9的横截面图；
图7是示出由反电极在与旋转方向正交的横向施加到中间转印件背面上的压力分布的示图。
具体实施方式
以下将说明本发明的优选结构。
项1的彩色成像装置的优选结构包括：首次转印部分，用于将形成在多个图像载体上的多种颜色的调色剂图像转印并重叠到旋转的中间转印件上；二次转印部分，用于将重叠在中间转印件上的调色剂图像共同转印到转印材料上；二次转印前电荷消除装置，其布置在首次转印部分和二次转印部分之间，包括：设置在与中间转印件的调色剂载体表面相对的一侧上的放电电极和由导电弹性件形成的反电极，该导电弹性件设置在与放电电极相对的位置处，放电电极和反电极之间夹着中间转印件，以便按压该中间转印件，其中，反电极对中间转印件的背面的压力分布成：在与中间转印件旋转的方向正交的横向上，中间转印件的中央附近处的压力比其两端附近处的压力小。
项1的彩色成像装置的优选结构中，反电极的导电弹性件是形成在与中间转印件旋转的方向正交的横向上的导电刷。
项2的彩色成像装置的优选结构中，导电刷在与中间转印件的中央附近区域相对处的线的长度比在与该中间转印件的两端附近区域相对处的线的长度短。
项2的彩色成像装置的优选结构中，导电刷在与中间转印件的中央附近区域相对处的弹性系数比在与该中间转印件的两端附近区域相对处的弹性系数小。
项2的彩色成像装置的优选结构中，导电刷在与中间转印件的中央附近区域相对处的线的直径比在与该中间转印件的两端附近区域相对处的线的直径小。
项2的彩色成像装置的优选结构中，导电刷在与中间转印件的中央附近区域相对处的线的密度比在与该中间转印件的两端附近区域相对处的线的密度小。
项1的彩色成像装置的优选结构中，反电极的导电弹性件是形成在与中间转印件旋转的方向正交的横向上的泡沫材料。
项7的彩色成像装置的优选结构中，与中间转印件的中央附近区域相对的导电泡沫材料的厚度比与该中间转印件的两端附近区域相对的导电泡沫材料的厚度小。
项7的彩色成像装置的优选结构中，与中间转印件的中央附近区域相对的导电泡沫材料的硬度比与该中间转印件的两端附近区域相对的导电泡沫材料的硬度小。
项1的彩色成像装置的优选结构中，放电电极由具有栅电极的斯高乐特构成。
项10的彩色成像装置的优选结构中，栅电极的电势不大于调色剂图像中附着有最大量调色剂的部分的电势，并且不小于没有附着调色剂的部分的电势。
项10的彩色成像装置的优选结构中，极性与调色剂相反的直流电施加到斯高乐特的充电线上。
以下将参照实施例对本发明进行说明，但是本发明并不限于此。
【彩色成像装置】
图1是作为本发明实施例的彩色成像装置A的整体结构的横截面图。图2是彩色成像装置A的主要部分的横截面图。
彩色成像装置A被称为串联型彩色成像装置，其设置有：
多个成像部分10Y、10M、10C和10K；
带形的中间转印件7；
中间转印单元，包括首次转印部分5Y、5M、5C和5K以及二次转印部分5A；
送纸装置20；
定影装置8；
操作部分11，和
成像控制部分12。
图像读取装置B安装在彩色成像装置A上。图像读取装置B的文件图像扫描/曝光装置的光学系统扫描并曝光放置在文件台板上的文件的图像，行式映象传感器(line image sensor)获取该图像。由行式映象传感器进行光电转换得到的模拟信号要经过由图像处理部分进行的模拟处理、模数转换、黑斑校正、图像压缩和其它处理。此后，信号输入到曝光部分3Y、3M、3C和3K中。
用于形成黄色(Y)图像的成像部分10Y设置有围绕图像载体1Y布置的充电装置2Y、曝光部分3Y、显影部分4Y和清洁部分6Y。
用于形成品红色(M)图像的成像部分10M设置有图像载体1M、充电装置2M、曝光部分3M、显影部分4M和清洁部分6M。
用于形成青色(C)图像的成像部分10C设置有图像载体1C、充电装置2C、曝光部分3C、显影部分4C和清洁部分6C。
用于形成黑色(K)图像的成像部分10K设置有图像载体1K、充电装置2K、曝光部分3K、显影部分4K和清洁部分6K。
充电装置2Y和曝光部分3Y、充电装置2M和曝光部分3M、充电装置2C和曝光部分3C以及充电装置2K和曝光部分3K构成潜像形成部分。
现有技术中已知的OPC光电导体、Si光电导体或类似的装置用作图像载体1Y、1M、1C或1K。本发明中优选使用OPC光电导体，尤其优选使用负电荷的OPC光电导体。
诸如斯高乐特(scorotron)或者电晕管(corotron)的电晕放电装置用作充电装置2Y、2M、2C或2K。优选使用斯高乐特放电装置。
诸如激光器或LED阵列的根据图像数据发光的发光装置用作曝光部分3Y、3M、3C或3K。
带形的中间转印件7为半导体装置。其环绕有多个辊71a、71b、71c和71d，并被支撑以循环移动。在本实施例中，中间转印件7以平的形式支撑在辊71c和71d之间。或者，辊71c和71d作为支撑件。
由成像部分10Y、10M、10C和10K形成的各种颜色的图像由首次转印部分5Y、5M、5C和5K顺序转印到旋转的中间转印件7上(首次转印)。
容纳在送纸装置20的储纸部分(储纸盒)21中的转印材料P由送纸部分(第一送纸部分)22送进，并经由送纸辊23、24和25以及阻挡辊(resistroller)(第二送纸部分)26传送到二次转印部分5A(二次转印)。
定影装置8对其上转印有彩色图像的转印材料P施加热和压力。转印材料P上的彩色调色剂图像(或调色剂图像)进行定影并固定在转印材料P上。然后，转印材料P从排出辊27排出。
在彩色图像已由二次转印部分5A转印到转印材料P上之后，中间转印件7借助曲率分离将转印材料P分离，清洁部分6A从中间转印件7上移除剩余的调色剂。
【首次转印部分】
用于转印黄色图像的首次转印部分5Y由首次转印辊5YA和给首次转印辊5YA施加电压的首次转印电源5YE组成。首次转印辊5YA经由中间转印件7与图像载体1Y相对，并压靠在中间转印件7的内表面上。首次转印电源5YE接地。
用于转印品红色图像的首次转印部分5M由首次转印辊5MA和给首次转印辊5MA施加电压的首次转印电源5ME组成。首次转印辊5MA经由中间转印件7与图像载体1M相对，并与中间转印件7的内表面可滑动地接触。首次转印电源5ME接地。
用于转印青色图像的首次转印部分5C由首次转印辊5CA和给首次转印辊5CA施加电压的首次转印电源5CE组成。首次转印辊5CA经由中间转印件7与图像载体1C相对，并与中间转印件7的内表面可滑动地接触。首次转印电源5CE接地。
用于转印黑色图像的首次转印部分5K由首次转印辊5KA和给首次转印辊5KA施加电压的首次转印电源5KE组成。首次转印辊5KA经由中间转印件7与图像载体1K相对，并与中间转印件7的内表面可滑动地接触。首次转印电源5KE接地。
将40μA的电流值和+1.5kV的电压施加到首次转印电源5YE、5ME、5CE和5KE上。
除了在进行首次转印时以外，首次转印部分5Y、5M、5C和5K通过分离装置(未示出)分开，并从中间转印件7的内表面移开并缩进。
【二次转印部分】
如图2所示，二次转印部分5A由二次转印支撑辊5AA、二次转印辊5AR和首次转印电源5AE组成。二次转印支撑辊5AA通过中间物与二次转印辊5AR相对，并与中间转印件7的内表面可滑动地接触。二次转印支撑辊5AA接地。用于给二次转印辊5AR施加电压的首次转印电源5AE接地。
标记6A表示用于清洁中间转印件7的中间转印件清洁装置；8表示用于将调色剂图像定影到转印材料P上的定影装置。
中间转印件7是由聚酰胺或聚酰亚胺制成的单层或多层的带，体积电阻率为107-1012Ω·cm。
在图像已经由二次转印部分5A从中间转印件7二次转印到转印材料P上之后，中间转印件7通过中间转印件清洁装置6A以进行清洁。
50μA的电流值和+3kV的电压施加到二次转印部分5A的首次转印电源5AE上。二次转印部分5A的二次转印支撑辊5AA具有与首次转印辊5YA、5MA、5CA和5KA几乎相同的结构，并可滑动地与中间转印件7的内表面接触。
除了在进行二次转印时以外，二次转印辊5AR被分离装置(未示出)移动，从中间转印件7的表面移开并缩进。
【二次转印前电荷消除装置】
如图2所示，二次转印前电荷消除装置9设置在中间转印件7沿着中间转印件7以平的形式被支撑在首次转印部分5K和二次转印部分5A之间的位置处。
基于中间转印方法的彩色成像装置存在这样的问题，即，即使在首次颜色(primary color)方面首次转印性能良好，但是由于在二次颜色(secondarycolor)方面二次转印性能变差，因此不能获得高质量的图像。这是因为形成在中间转印件7上的调色剂图像在从一层直到四层的宽范围上有沉积，所以根据各个沉积量，对二次转印条件的优化变差。
为了解决这个问题，设置了二次转印前电荷消除装置9，以消除中间转印件7上的调色剂图像的电荷，从而确保均匀的电荷量。该布置保护良好的二次转印性能不受宽范围上调色剂的沉积的影响。
但是，为了在成像装置的处理速度越来越快的情况下确保电荷消除效率，二次转印前电荷消除装置9的电荷消除电极9A的长度必须在副扫描方向上(在中间转印件7的前进方向上)增加。这不可避免地要求反电极9B的长度增加。
很多反电极9B都使用了辊。为了应对成像装置的不断增加的处理速度，应该增加与中间转印件7接触的长度。同时，必须确定中间转印件7和二次转印前电荷消除装置9之间的最佳距离。
为了满足这两条要求，必须增加辊71d的外径和带形的中间转印件7的环绕角度。这引入了装置尺寸增大和生产成本增加的问题。
为了解决这些问题，必须将例如与中间转印件7表面接触的导电可伸展构件的反电极9B和导电刷接地。这提高了电荷消除的效率。
【电荷消除部分9A】
图3a和3b是二次转印前电荷消除装置9的横截面图。图3a是从主扫描方向观察的二次转印前电荷消除装置9的横截面图。图3b是从副扫描方向观察的横截面图。
二次转印前电荷消除装置9由设置在中间转印件7的图像载体侧上的电荷消除电极9A和安装在中间转印件7的内表面上的反电极9B构成。
电荷消除电极9A是斯高乐特电荷消除电极，其设置有放电电极91、栅电极92和壳体93。电荷消除电极9A的栅电极92的电势不超过最大沉积区域的调色剂图像的电势，并且不小于没有沉积调色剂的部分中的电势。极性与调色剂相反的d.c.电压施加到斯高乐特充电装置的放电电极91(带电线缆)上。
放电电极91连接到电源91E。栅电极92与中间转印件7的带表面相对设置，它们之间有预定间隔，并且栅电极92连接到电源92E。壳体93通过电路(未示出)连接至与栅电极92相同的电势。
由钨不锈钢或金制成的直径为20至150μm的盘条(wire rod)可以用作放电电极91。特别是表面优选由金制成。盘条本身可用金制成。或者，不锈钢表面或钨基材的表面可以用金涂覆。从除去诸如臭氧的放电产物的效率、生产成本和放电效率方面考虑，金涂覆膜的平均厚度优选为1至5μm。
带有通过蚀刻形成在线栅或金属片上的图案的片状(plate-shaped)栅极或镀金的片状栅极被用作栅电极92。
可以向放电电极91施加极性与调色剂的极性相反、待放电d.c.偏压为0到+5kV的d.c.电压，并且可以向栅电极92施加0到-300V的电压。
本发明中，可以向放电电极91施加极性与调色剂的极性相反、待放电d.c.偏压为0到+5kV的d.c.电压，并且可以向栅电极92施加0到-300V的电压。
本发明中，向二次转印前电荷消除装置9的放电电极91施加+4kV的电压，并向栅电极92施加-50V的电压。
【反电极9B】
导电刷(导电弹性件)94和用于支撑导电刷94的支撑件95安装在与二次转印前电荷消除装置9相对的中间转印件7的内表面上。导电刷94与中间转印件7的内表面可滑动地接触并接地。
导电刷94优选由诸如丙烯(acryl)、尼龙和聚酯的导电树脂材料制成，线尺寸(wire size)对于依照ISO中提出的计算系统的计量单位为0.111到0.778tex。刷的密度优选为12000至77000线/cm2，原织物(raw fabric)的电阻率优选为100至105Ω·cm。
支撑件95由导电构件构成并接地。
图4是作为本发明另一实施例的从副扫描方向观察的二次转印前电荷消除装置9的横截面图。
二次转印前电荷消除装置9的反电极9B可以是接地的导电可伸展构件。
反电极9B由以叠层形式夹在一起的导电可伸展构件96、与中间转印件7的内表面可滑动地接触的耐磨导电构件97、以及用于支撑导电可伸展构件96的支撑件98构成。
诸如醚基的聚氨酯橡胶、乙烯/丙稀橡胶、醇橡胶(hydrin rubber)和硅橡胶的聚氨酯橡胶可以用作导电可伸展构件96。体积电阻率不超过1011Ω·cm；优选在103到109Ω·cm的范围内。
导电可伸展构件96通过以混合有例如海绵的可伸展构件的导电碳黑作为示例来说明。导电可伸展构件96可以通过如下方式生产：在其中散布了碳黑的溶液中注入高分子材料，由此产生导电可伸展构件96。或者，在混合阶段，将碳黑揉入树脂中，由此产生导电成形构件96。混合有碳黑的成形材料允许电流流过高分子材料。
除了使用碳黑的方法以外，还有一种通过在诸如聚乙炔、聚苯基乙炔(polyphenylacetylene)、聚p-亚苯基(poly-p-phenylene)、金属酞菁聚合物(metallic phthalocyanine polymer)的具有通过成对双键形成的主链的化合物中混合(掺杂)碘或砷的五氟化物，从而因电荷的移位而促进电离的方法。
诸如导电不锈钢片、铜合金、锌合金或锡合金的耐磨材料用作导电构件97。
类似于支撑件95，支撑件98由导电构件构成并接地。
【导电弹性件】
在以下描述中，反电极9B的导电刷94和导电成形构件96称为“导电弹性件99”。导电弹性件99与环状的中间转印件7的内表面可滑动地接触。中间转印件7的外表面侧和电荷消除电极9A的栅电极92必须均匀地保持预定间隔。
图5a和5b是传统反电极9B和二次转印前电荷消除装置9的横截面图。
图5a是单独示出传统的反电极9B的横截面图。反电极9B的导电弹性件99由沿着全长的均质材料形成，并由支撑件95保持在均匀的厚度。
图5b是当传统的反电极9B安装在彩色成像装置A中的中间转印件7的内表面上时二次转印前电荷消除装置9的横截面图。
当反电极9B的导电弹性件由沿着主扫描方向上全长的均质材料形成时，中间转印件7受到首次转印部分5Y、5M、5C和5K与二次转印部分5A之间的张力而张紧。在靠近二次转印前电荷消除装置9的导电弹性件99的两端施加压缩力，使得靠近导电弹性件99的中央的部分升高并扩展。
这样，靠近导电弹性件99的中央，中间转印件7和栅电极92之间的距离G减小。这会导致电荷的过量消除，调色剂会散布到细线部分(thin wiredportion)上。
靠近导电弹性件99的中央，中间转印件7和栅电极92之间的距离G增大。这会导致电荷的不充分消除，并会使重叠的彩色调色剂图像的双色实心均匀性变差。
图6a和6b是本发明反电极9B和二次转印前电荷消除装置9横截面图。
图6a是本发明的反电极单独的横截面图。这样，反电极9B的导电弹性件99表现出图7所示的压力分布，其中在与中间转印件7旋转的方向正交的横向上(在主扫描方向上)，反电极9B对中间转印件7的背面的压力在中间转印件7的中央部分比在两端小。
具体而言，导电弹性件99的中央部分99a(例如，在主扫描方向上的长度：约160mm)形成在高弹性件上，并且导电弹性件99的两端99b(例如，在主扫描方向上各自的长度：约80mm)形成在低弹性件上。
例如，当导电刷94用作导电弹性件99时，导电刷94形成为使得导电刷94上与靠近中间转印件7中央的位置相对的刷毛(bristle)的长度小于与靠近两端的位置相对的刷毛的长度。
此外，导电刷94形成为使得与靠近中间转印件7中央的位置相对处的弹性系数(杨氏模量)小于与靠近两端的位置相对处的弹性系数。或者，导电刷94形成为使得与靠近中间转印件7中央的位置相对处的线尺寸小于与靠近两端的位置相对处的线尺寸。
此外，导电刷94形成为使得与靠近中间转印件7中央的位置相对处的直径小于与靠近两端的位置相对处的直径。
此外，导电刷94形成为使得与靠近中间转印件7中央的位置相对处的密度小于与靠近两端的位置相对处的密度。
例如，当导电可伸展构件96用作导电弹性件99时，导电可伸展构件96形成为使得与靠近中间转印件7中央的位置相对处的厚度小于与靠近两端的位置相对处的厚度。
此外，导电可伸展构件96形成为使得与靠近中间转印件7中央的位置相对处的硬度小于与靠近两端的位置相对处的硬度。
导电弹性件99的弹性被设置为分布在三个位置：中央部分99a和两端99b，但是本发明并不限制于此。中央部分99a和两端99b可以进一步细分为四个区域以上。
图6b是二次转印前电荷消除装置9的横截面图，其中反电极9B设置成与中间转印件7接触。
在反电极9B的导电弹性件99由具有压力在中间转印件7的中央或其附近处比靠近中间转印件7的两端处小的压力分布特性的材料制成的情况下，也就是说，在反电极9B的导电弹性件99由具有当导电弹性件99被一平板按压时压力在中央或其附近处比在靠近两端处小的压力分布特性的弹性件制成的情况下，被中间转印件7压缩的导电弹性件99沿着全长受到均匀的压缩。
该布置实现了中间转印件7和栅电极92之间的均匀距离G，以及沿着全长的恒定电荷消除性能，从而确保了靠近两端和中央的均匀的双色实心图像以及细线部分的优异成像。
【实施例】
【成像条件】
成像装置：每分钟输出51幅全色A4文件；改进版的串联全色复印机(柯尼卡美能达8050(注册商标)；图1)
【二次转印前电荷消除装置】
中间转印件7；聚酰亚胺环状带；体积电阻率：109Ω·cm；表面电阻：1011Ω
中间转印件7的线速度：200到500mm/sec
电荷消除电极9A：斯高乐特充电装置
电荷消除电极9A的栅电极92和壳体93：-50V，相同电势
反电极9B：接地至GND
反电极9B的导电刷94：导电尼龙；线尺寸：3d(denier)；密度：200kF/平方英寸(其中F表示细丝的数量，1英寸相当于25.4mm)；刷毛长度：3mm；原织物的电阻：102Ω；与中间转印件7稍稍接触
反电极9B的导电可伸展构件96：混合有诸如海绵的可伸展构件的碳黑
【测量条件】
在低温环境(10℃，20％RH)下输出在中间转印件7的端部和中央的整个区域上形成有实心图像和细线图像的图像图案。图像是利用各种类型的反电极9B形成的，并对其进行评价。为了消除电荷，向放电电极91施加+5kV的电压，并将栅电极92设为-50V。此外，反电极9B安装成与中间转印件7接触，并且在此条件下在中间转印件7的两端和中央测量中间转印件7和栅电极92之间的距离G。
【测量结果】
表1(a)示出实施例1至6以及对比示例1和2中的中间转印件7和栅电极92之间的距离G、双色实心图像的均匀性和调色剂在细线部分上的散布的测量结果。
表1(b)示出实施例1至4以及对比示例1中刷子的特性，给出了导电刷94的刷毛长度、杨氏模量、线的直径以及密度。
表1(c)示出实施例4和5以及对比示例2中的海绵特性，给出了导电可伸展构件96的材料质量、厚度以及Asker F硬度。
表1(a)
Figure C20051013172700161
Figure C20051013172700171
*1杨氏模量1500N/m2    *2杨氏模量1000N/m2
表1(b)刷子特性
  材料   刷毛长度   杨氏模量(N/m<sup>2</sup>)  线尺寸   密度
  对比示例1   导电尼龙   4mm   1500  6d   240kF
  实施例1   导电尼龙   表1中的值   1500  6d   240kF
  实施例2   导电尼龙   4mm   表1中的值  6d   240kF
  实施例3   导电尼龙   4mm   1500  表1中的值   240kF
  实施例4   导电尼龙   4mm   1500  6d   表1中的值
表1(c)海绵特性
  材料   厚度   AskerF硬度
  对比示例2   表1中的值   5mm   90°
  实施例4   表1中的值   表1中的值   90°
  实施例5   表1中的值   5mm   表1中的值
如表1(a)所示，在对比示例1和2中，诸如导电刷94和导电可伸展构件96的导电弹性件99的材料沿全长是均匀的(图5a)，导电弹性件99的两端受到中间转印件7的张力的压缩，如图5b所示。靠近导电弹性件99中央的位置升高并扩展。
这样，在对比示例1中，中间转印件7和栅电极92之间的距离G在导电刷94的中央处小于0.9到1.1mm的理想值(中央处的距离：0.7mm)。这导致过量的电荷消除，并且在细线区域出现调色剂散布(toner dispersion)。在导电刷94的两端，中间转印件7和栅电极92之间的距离G大于0.9到1.1mm的理想值(两端处的距离：1.3mm)。这导致电荷消除不充分，并会使彩色调色剂图像的双色实心均匀性变差。
在对比示例2的导电可伸展构件96中(图4)，距离G小于0.9到1.1mm的理想值(中央处的距离：0.6mm)。这会导致过量的电荷消除，并且在细线区域出现调色剂散布。在导电刷94的两端，中间转印件7和栅电极92之间的距离G大于0.9到1.1mm的理想值(两端处的距离：1.3mm)。这会导致电荷消除不充分，并会使彩色调色剂图像的双色实心均匀性变差。
通过对比，在反电极9B的导电弹性件99由具有压力在中间转印件7的中央或其附近处比靠近中间转印件7的两端处小的压力分布特性的材料制成的情况下，也就是说，在反电极9B的导电弹性件99由具有当导电弹性件99被一平板按压时压力在中央或其附近处比在靠近两端处小的压力分布特性的弹性件制成的情况下，被中间转印件7压缩的导电弹性件99沿着全长受到均匀的压缩(实施例1至5)。
在第一实施例的导电刷94中，刷子的刷毛在端部处为4mm，在中央处为3mm，与中间转印件7接触时中间转印件7和栅电极92之间的距离G在两端处为1.1mm，在中央处为1.0mm。刷子大致是平的。电荷消除性能沿着全长恒定。在靠近两端和中央处观察到均匀的双色实心图像，并且在细线部分记录了非常好的调色剂散布。获得了极好的结果。
在第二实施例的导电刷94中，杨氏模量在端部处为1500N/m2，在中央处为1000N/m2，与中间转印件7接触时距离G在端部处为1.1mm，在中央为0.9mm。刷子基本是平的。观察到了均匀的双色实心图像，并在细线部分记录了非常好的调色剂散布。
在第三实施例的导电刷94中，刷子的线尺寸在端部处为6d(denier)，在中央处为2d，与中间转印件7接触时距离G在端部处为1.0mm，在中央为0.9mm。刷子大致是平的。观察到了均匀的双色实心图像，并在细线部分记录了非常好的调色剂散布。
在第四实施例的导电刷94中，刷子密度在端部为240kF，在中央处为120kF，与中间转印件7接触时距离G在端部为1.1mm，在中央为1.0mm。刷子大致是平的。观察到了均匀的双色实心图像，并在细线部分记录了非常好的调色剂散布。
在第五实施例的海绵中，导电可伸展构件96的厚度在端部为5mm，在中央为4mm，与中间转印件7接触时距离G在端部为1.1mm，在中央为0.9mm。刷子大致是平的。观察到了均匀的双色实心图像，并在细线部分记录了非常好的调色剂散布。
在第六实施例的海绵中，导电可伸展构件96的硬度在端部为90，在中央为80，与中间转印件7接触时距离G在端部为1.1mm，在中央为0.9mm。刷子大致是平的。观察到了均匀的双色实心图像，并在细线部分记录了非常好的调色剂散布。
如上所述，当导电刷94用作安装在二次转印前电荷消除装置9上的反电极9B时，刷毛的长度、刷子的弹性模量、刷子线的直径、以及刷子密度以这样的压力分布设置，即压力在中央处比在两端处小。该布置确保了中间转印件7和栅电极92之间的距离G从端部到中央保持均匀。这防止了靠近中央的中间转印件变松，并使放电电极和中间转印件之间的距离在与中间转印件旋转的方向正交的横向上保持均匀。这样，尽管中间转印件的线速度可能会因成像速度增大而增大，但仍然确保了安全且优异的电荷消除，并提供了高质量的图像。
本实施例已经参照中间转印带用作中间转印件7的情况进行了说明。本发明同样适用于转印带。此外，这样形成的导电刷94和导电可伸展构件96也可以适用于基于电子照相技术的复印机和打印机的充电构件或电荷消除构件。
本申请要求享有2005年3月23日向日本特许厅提交的日本专利申请No.2005-083304的优先权，该申请的全部内容通过引用被结合于此。

Claims (12)

1.一种彩色成像装置，其包括：
首次转印部分，用于将形成在多个图像载体上的多种颜色的调色剂图像转印并重叠到一旋转的中间转印件上；
二次转印部分，用于将重叠在所述中间转印件上的所述调色剂图像共同转印到一转印材料上；
二次转印前电荷消除装置，其布置在所述首次转印部分和二次转印部分之间，并包括：设置在与所述中间转印件的调色剂载体表面相对的一侧上的一放电电极和由导电弹性件形成的一反电极，所述导电弹性件设置在与所述放电电极相对的位置处，所述放电电极和所述反电极之间夹着所述中间转印件，以便按压该中间转印件，其中，所述反电极对所述中间转印件的背面的压力分布成：在与所述中间转印件旋转的方向正交的横向上，所述中间转印件的中央附近处的压力比其两端附近处的压力小。
2.如权利要求1所述的彩色成像装置，其中，所述反电极的导电弹性件是形成在与所述中间转印件旋转的方向正交的所述横向上的一导电刷。
3.如权利要求2所述的彩色成像装置，其中，所述导电刷在与所述中间转印件的中央附近相对处的刷毛长度比在与其两端附近相对处的刷毛长度短。
4.如权利要求2所述的彩色成像装置，其中，所述导电刷在与所述中间转印件的中央附近相对处的弹性系数比在与其两端附近相对处的弹性系数小。
5.如权利要求2所述的彩色成像装置，其中，在与所述中间转印件的中央附近相对处的所述导电刷的线的直径比在与其两端附近相对处的线的直径小。
6.如权利要求2所述的彩色成像装置，其中，所述导电刷在与所述中间转印件的中央附近相对处的刷毛密度比在与其两端附近相对处的刷毛密度小。
7.如权利要求1所述的彩色成像装置，其中，所述反电极的导电弹性件是形成在与所述中间转印件旋转的方向正交的横向上的泡沫材料。
8.如权利要求7所述彩色成像装置，其中，与所述中间转印件的中央附近相对的所述导电泡沫材料的厚度比与所述中间转印件的两端附近相对的所述导电泡沫材料的厚度小。
9.如权利要求7所述的彩色成像装置，其中，与所述中间转印件的中央附近相对的导电泡沫材料的硬度比与所述中间转印件的两端附近相对的导电泡沫材料的硬度小。
10.如权利要求1所述的彩色成像装置，其中，所述放电电极由一具有栅电极的斯高乐特构成。
11.如权利要求10所述的彩色成像装置，其中，所述栅电极的电势不大于所述调色剂图像中附着有最大量调色剂的部分的电势，并且不小于没有附着调色剂的部分的电势。
12.如权利要求10所述的彩色成像装置，其中，极性与所述调色剂相反的直流电流施加到所述斯高乐特的放电电极上。
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