CN101201571B - 图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

按照本发明的一个示例实施例的图像形成设备包括第一图像形成部分、第二图像形成部分、二次转印装置、转印电源和控制器。第一和第二图像形成部分包括图像承载部件、充电器、显影装置和转印部件。第一充电器以与预定极性相同的极性来充电第一图像承载部件。第二充电器以与预定极性相反的极性来充电第二图像承载部件。控制器控制所述转印电源使得在向第一图像形成部分中的中间转印部件转印调色剂图像期间不改变也不接通和关断被施加到第二图像形成部分中的第二转印部件的转印电压。

Description

图像形成设备
技术领域
本发明涉及一种图像形成设备，诸如复印机和打印机，其具有多个图像形成部分，其中通过电子摄影系统而形成图像。
背景技术
将参见图10来说明其中使用多次中间转印方法的彩色图像形成设备中的图像形成方法。
按照黄色、品红色、青色和黑色来提供作为电子摄影系统图像形成部分的四个处理单元。
在图10中，示出了感光鼓1a-1d、充电装置2a-2d、曝光装置3a-3c、显影装置4a-4d、中间转印带51、一次(primary)转印部件53a-53d和感光鼓清洁器6a-6d。另外，也示出了二次(secondary)转印部件56和57与转印带清洁器55。在使用充电装置2a-2d均匀地充电感光鼓1a-1d后，曝光装置3a-3c按照图像信号来执行曝光，由此在感光鼓1a-1d上形成静电潜像。然后，显影装置4a-4d显影调色剂图像，并且转印高压电源34a-34d向转印部件53a-53d施加转印偏压，其允许感光鼓1a-1d上的调色剂图像依序被转印到中间转印带51。
通过在二次转印部件56和57之间施加二次转印偏压，从感光鼓1a-1d依序多次转印到中间转印带51上的图像被转印到记录材料P。通过定影装置7来定影记录材料P上的调色剂图像，以获得全色的图像。
在使用多次中间转印方法的图像形成设备中频繁使用中间转印带，其具有自衰减特性，其表面电阻率小于1013Ω/□(使用符合JIS-K6911的探针，在100伏特的施加电压下，施加时间是60秒，在23℃和50％RH)。
当使用具有上述特性的中间转印带顺序从多个处理单元转印图像时，因为所施加的电压并不顺序提高，因此不必放大转印高压电源。另外，在具有上述特性的中间转印带中，在辊部分(围绕其来传送中间转印带)中几乎不产生放电现象，并且容易使用所述中间转印带。
像包括其中仅仅形成黑色调色剂图像的模式的图像形成设备那样，在感光鼓的工作频率彼此不同的图像形成设备中，按照每个处理单元的工作频率来使用具有不同使用寿命的感光鼓。
此处，有时，具有不同使用寿命的感光鼓在曝光期间在特性上彼此不同。
结果，在使用充电装置2a-2d来充电感光鼓1a-1d时，以与被充电调色剂相同极性(例如负极性)充电的感光鼓和以相反极性(例如正极性)充电的感光鼓被混合使用。
有时，其中通过图像区域曝光(IAE)来执行曝光的图像部分和其中通过背景区域曝光(BAE)而执行曝光的图像部分被混合。
A：在所述图像区域曝光方法中，以负极性来充电感光鼓，以曝光和显影图像区域。具有与调色剂相反的极性和与在图像部分的鼓电势的预定电势差(转印反差电压)的转印偏压被施加来从感光鼓向中间转印带转印调色剂图像。
B：在所述背景区域曝光方法中，以正极性来充电感光鼓，曝光背景区域，并且显影非曝光部分。具有与调色剂相反的极性和与图像部分的鼓电势的预定电势差(转印反差电压)的转印偏压被施加来从感光鼓向中间转印带转印调色剂图像。
图11示出了当显影以负极性充电的调色剂时在感光鼓1a-1d和转印部件处的电势之间的关系。
存在下述处理单元，其中，以负极性来充电感光鼓，使用负调色剂通过图11中所示的图像区域曝光方法来形成图像；以及下述处理单元，其中，以正极性充电感光鼓，通过所述背景区域曝光方法来形成图像。可以发现，当向同一图像形成设备提供两个不同的处理单元以采用所述图像多次转印方法时，产生下面的问题。
即，如图11中所示，当转印感光鼓上的调色剂图像时，向转印部件施加具有预定电势差(转印反差(contrast)电压)的转印偏压。此处，在A：图像区域曝光方法的处理单元中，以负极性来充电感光鼓。因此，可以通过施加作为转印偏压Va的较小正电压来转印以负极性充电的调色剂图像。
另一方面，在B：背景区域曝光方法的处理单元中，以正极性来充电感光鼓表面。因此，大于转印偏压Va的电压作为转印偏压Vb被施加以获得预定的电势差。
在图像区域曝光方法的处理单元和背景区域曝光方法的处理单元彼此相邻的图像形成设备中，在图像区域曝光方法的处理单元和背景区域曝光方法的处理单元之间提高电势差。即，在图像区域曝光方法的处理单元中的感光鼓的负表面电势和被施加到背景区域曝光方法的转印部件的正转印偏压Vb之间，电势差变得极大。这引起被称为“干扰”的现象。所述“干扰”是下面所述的现象。转印电流从图像形成部分的一次转印部件流向相邻的图像形成部分，这造成缺少转印电流而产生缺陷图像。一旦接通或者关断相邻转印部件的转印偏压，则产生转印电流的改变从而在图像密度上形成跃变(step)。
在仅仅使用图像区域曝光方法的负充电处理单元的图像形成设备和仅仅使用背景区域曝光方法的正充电处理单元的图像形成设备中，相邻处理单元的转印偏压被设置为相近值。因此，仅仅产生最小干扰现象。
但是，如上所述，难于避免同时使用负充电感光鼓和正充电感光鼓的图像形成设备中的干扰现象。遗憾的是，一旦接通或者关断相邻转印部件的转印偏压，则产生转印电流的改变从而在图像密度上形成跃变。
发明内容
本发明的一个目的是降低由在下述图像形成设备中的干扰引起的图像缺陷，所述图像形成设备包括其中以与调色剂相同的极性来充电图像承载部件的表面的图像形成部分和其中以与调色剂相反的极性来充电所述图像承载部件的表面的图像形成部分。本发明的另一个目的是降低由在下述图像形成设备中的干扰引起的图像缺陷，所述图像形成设备包括在图像承载部件的曝光区域中形成调色剂图像的图像形成部分和形成图像承载部件的非曝光区域的调色剂图像的图像形成部分。
按照本发明的第一方面提供了一种图像形成设备，其包括第一图像形成部分；其中，所述第一图像形成部分包括：第一图像承载部件；第一充电装置，用于以与预定极性相同的极性来充电第一图像承载部件以形成静电潜像；第一显影装置，用于在所述第一图像承载部件上显影所述静电潜像，以形成以所述预定极性充电的调色剂图像；以及第一转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到中间转印部件，第二图像形成部分；其中，所述第二图像形成部分包括第二图像承载部件；第二充电装置，用于以与预定极性相反的极性来充电第二图像承载部件以形成静电潜像；第二显影装置，用于在所述第二图像承载部件上显影所述静电潜像，以形成以所述预定极性充电的调色剂图像；以及第二转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到所述中间转印部件，二次转印装置，用于将所述中间转印部件上的调色剂图像转印到记录材料；转印电压施加装置，用于当向所述中间转印部件转印所述调色剂图像时向所述第一和第二转印部件施加转印电压；以及用于控制所述转印电压施加装置使得在第一图像形成部分中向中间转印部件转印调色剂图像期间不改变或者接通和关断被施加到所述第二图像形成部分中的所述第二转印部件的转印电压的装置。
附图说明
图1示出了按照本发明的第一实施例的图像形成设备的示意配置；
图2示出了本发明的第一实施例的图像形成设备中的处理单元的示意配置；
图3示出了本发明的第一实施例的图像形成设备中的处理单元的示意配置；
图4示出了在本发明的第一实施例的感光鼓电势和转印电压之间的关系；
图5A示出了本发明的第一实施例的图像和转印电压施加定时；
图5B示出了本发明的第一实施例的图像和转印电压施加定时；
图6A示出了本发明的第二实施例的图像和转印电压施加定时；
图6B示出了本发明的第二实施例的图像和转印电压施加定时；
图7示出了按照本发明的第三实施例的在ATVC期间的感光鼓电势和转印电压之间的关系；
图8A示出了本发明的第三实施例的在ATVC期间的转印电压施加定时；
图8B示出了本发明的第三实施例的在ATVC期间的转印电压施加定时；
图9示出了按照本发明的第四实施例的图像形成设备的示意配置；
图10示出了传统图像形成设备的示意配置；以及
图11示出了在传统图像形成设备中的感光鼓电势和转印电压之间的关系。
具体实施方式
下面参见附图说明按照本发明的一个优选实施例的图像形成设备。
(第一实施例)
图1示出了按照本发明的第一实施例的图像形成设备的示意配置。第一实施例的图像形成设备包括四个图像形成部分，所述图像形成设备是全彩色电子摄影图像形成设备，其中，将在图像形成部分中形成的调色剂图像一次转印到中间转印部件，并且将所述一次转印的图像二次转印到记录介质以获得彩色图像。
[图像形成设备的整体配置]
将说明图像形成设备的整体配置。如图1中所示，作为四个图像形成部分的处理单元Pa、Pb、Pc和Pd被水平布置以形成黄色Y、品红色M、青色C和黑色K的图像。感光鼓1a、1b、1c和1d被布置在处理单元Pa、Pb、Pc和Pd中，同时能够在箭头方向上旋转。
在第一实施例的图像形成设备中，形成黄色、品红色、青色调色剂图像的感光鼓1a、1b、1c采用图像区域曝光方法，其中，使用充电装置以负极性来充电感光鼓，以显影曝光部分。另一方面，形成黑色调色剂图像的感光鼓1d采用背景区域曝光方法，其中，使用充电装置以正极性来充电感光鼓，以显影未曝光部分。
下面参见图2和3来说明处理单元的配置。处理单元Pa、Pb、Pc具有相同的配置，因此除了在需要的情况下之外忽略字母a、b、c和d。
图2示出了构成第一图像形成部分的黄色、品红色、青色处理单元Pa、Pb、Pc的示意配置。图3示出了构成第二图像形成部分的黑色处理单元Pd的示意配置。
如图2中所示，作为第一图像形成部分的黄色、品红色、青色处理单元Pa、Pb、Pc中的每一个包括作为图像承载部件的感光鼓1，所述感光鼓1被设备主体(未示出)支撑，同时能够旋转。感光鼓1由圆柱OPC感光部件形成，所述感光部件主要包括由铝等构成的导电基座11和在导电基座11的外圆周上形成的光导层12。感光鼓1具有在其中心的支撑轴13，并且感光鼓1被驱动装置(未示出)在箭头R1的方向上围绕支撑轴13旋转。
作为充电装置的充电辊2被布置在感光鼓1上。充电辊2与感光鼓1的表面接触，以便在一个电势下以预定极性(在第一实施例中为负极性)均匀地充电所述表面。以整体辊状形成充电辊2。
充电辊2包括被布置在中心的导电金属芯21、在金属芯21的外圆周上形成的低阻抗导电层22和在低阻抗导电层22的外圆周上形成的中间阻抗导电层23。金属芯21的端部作为轴颈进入承载部件(未示出)中，并且金属芯21与感光鼓1平行地设置。位于金属芯21的端部的承载部件被压力装置(未示出)偏向感光鼓1，所述压力装置以预定压力将充电辊2压向感光鼓1的表面。与在箭头R1的方向上的感光鼓1的旋转相关联地在箭头R2的方向上驱动充电辊2。电源24向充电辊2施加偏压，以均匀地对感光鼓1的表面进行接触充电。
在充电辊2的相对于感光鼓1的旋转方向的下游侧提供了曝光装置3。曝光装置3扫描和曝光感光鼓1，同时根据图像信息接通和关断激光束，并且曝光装置3按照图像信息来形成静电潜像。
在曝光装置3的下游侧布置的显影装置4具有显影容器41，其中存储了二组分显影剂。在显影容器41中，显影套管42可旋转地位于面向感光鼓1的开口中。在显影套管42上承载显影剂的磁辊43固定地置于显影套管42中，而不相对于显影套管42的旋转而旋转。调整片44位于显影容器41的显影套管42的下部。调整片44通过调整在显影套管42上承载的显影剂而形成薄的显影剂层。
在显影容器41中提供了显影室45和搅伴室46，它们彼此隔开，在显影室45和搅伴室46上方提供了其中存储了补充调色剂的补充室47。当在薄显影剂层中形成的显影剂被传送到面向感光鼓1的显影区域时，显影剂串通过位于磁辊43的显影区域中的显影主电极的磁力而升高，这允许形成显影剂的磁刷。当磁刷摩擦感光鼓1的表面时，电源48向显影套管42施加显影偏压。因此，粘着到构成磁刷中的显影剂串的载体的调色剂粘着到静电潜像的曝光部分，以在感光鼓1上形成调色剂图像。
因此，在第一图像形成部分中，充电装置2以与调色剂相同的极性来充电感光鼓1的表面，对于在感光鼓1上的图像区域执行曝光，以显影曝光区域中的调色剂图像。
作为转印充电部件的转印辊53被提供在显影装置4的下游侧上的感光鼓1下方。转印辊53包括金属芯531和圆柱导电层532。转印电压施加装置的电源54向金属芯531施加偏压，并且在金属芯531的外圆周表面上形成导电层532。通过诸如弹簧之类的压力部件(未示出)来将转印辊53的端部部分偏向感光鼓1，所述压力部件允许转印辊53的导电层532以预定的压力压触感光鼓1的表面，而中间转印带51介于其间。因此，在感光鼓1和转印辊53之间形成转印辊隙(nip)部分。
转印辊53可以通过凸轮55的旋转(R4方向)在箭头R5的方向上移动以与感光鼓1的表面接触和分离。中间转印带51被夹在所述转印辊隙部分中，并且电源54向所述转印辊隙部分施加具有与调色剂的极性相反的极性的偏压，由此使得感光鼓1上的调色剂图像被转印到作为要被转印的部件的中间转印带51的表面上。在电源54和转印辊53之间提供检测器(检测装置)56以检测被施加到转印辊的电压和通过转印辊53的电流。
在转印调色剂图像后，在感光鼓1中，通过清洁器6来去除例如残余调色剂的沉积物。清洁器6包括清洁器刮板61和传输螺杆62。清洁器刮板62被加压装置(未示出)以预定压力按预定角度抵靠在感光鼓1上，并且清洁器刮板62回收在感光鼓1的表面上剩余的调色剂等。被回收的残余调色剂等被传输螺杆62传送和释放。
如图3中所示，形成了作为第二图像形成部分的黑色处理单元Pd。处理单元Pd是其中使用非晶硅感光鼓的图像形成部分。处理单元Pd具有与在图2中所示的作为第一图像形成部分的处理单元Pa、Pb和Pc相同的配置，因此忽略其详细说明。
因为处理单元Pd的感光鼓1由非晶硅构成，因此处理单元Pd的感光鼓1具有极高的表面硬度(维氏硬度大于1000)，并且处理单元Pd的感光鼓1与其他感光部件相比较在防变质性、防磨损性、防瑕疵特性和抗冲击性能上良好。在处理单元Pd的充电装置2中，电晕充电装置被用来均匀地充电非晶硅感光鼓。
虽然处理单元Pd像第一图像形成部分那样形成图像，但是，黑色处理单元Pd与所述第一图像形成部分的不同之处在于充电装置2以与调色剂相反的正极性来充电感光鼓1的表面，对感光鼓的背景区域进行曝光，并且在非曝光区域中显影调色剂图像。
在图1中，在每个感光鼓下布置了中间转印单元。中间转印单元包括在箭头R2方向上旋转的中间转印带51、作为充电转印部件的转印辊53、二次转印辊56和57、以及中间转印带清洁器55。
在具有上述配置的打印机中，具有与调色剂相反极性的转印偏压从面向感光鼓1的转印辊53被施加到在感光鼓1上形成的调色剂图像上，同时中间转印带51介于其间，并且依序向中间转印带51上转印调色剂图像。然后，将调色剂图像按照中间转印带51的旋转转印到二次转印部分。
另一方面，存储在纸盒8中的记录材料P通过拾取辊81被提供到传送辊82，并且进一步向左传送记录材料P。在所述二次转印部分中，通过被施加到二次辊(二次转印装置)56和57的二次转印偏压来将调色剂图像转印到记录材料P上。由中间转印带清洁器55去除和回收中间转印带51上的残余调色剂等。
定影装置7包括可旋转的定影辊71与压力辊72，所述压力辊在与定影辊压力接触的同时可以旋转。在定影辊71中提供了诸如卤素灯之类的加热器73，并且通过控制被施加到加热器73的电压来调整定影辊71的表面中的温度。当传送记录材料P时，在通过在以恒定速度旋转的定影辊71和压力辊72之间的辊隙时从两侧以基本上恒定的压力和温度来加压和加热记录材料P。因此，在记录材料的表面中的未定影的调色剂图像被熔化和定影，以在记录材料P上形成全彩色图像。
中间转印带51由诸如PC、PET和PVDF之类的电介质树脂构成。在第一实施例中使用具有表面电阻率1011.5Ω/□(使用符合JIS-K6911的探针，在100伏特的施加电压下，施加时间是60秒，在23℃和50％RH)和100微米厚度的PI树脂。但是，可以使用其他材料和其他厚度。
本发明人的研究显示，在具有不大于1014Ω/□的表面电阻率的中间转印带中频繁地产生干扰现象。具体地，在具有不大于1013Ω/□的表面电阻率的中间转印带中产生严重的干扰现象。因此，将具有不大于1014Ω/□或者1013Ω/□的表面电阻率的中间转印带用作第一实施例的中间转印带51。优选的是，中间转印带51的表面电阻率不小于109Ω/□以便防止在转印期间的飞溅。
转印辊53包括具有8毫米直径φ的金属芯和具有厚度4毫米的导电尿烷海绵层。当转印辊53在施加500克重量的负荷的条件下以50毫米/秒的圆周速度旋转时，转印辊53具有根据通过向金属芯施加500V的电压而测量的电流的关系确定的大约106Ω(在23℃和50％RH)的电阻。
除了其中形成黄色、品红色、青色和黑色调色剂图像的全彩色模式之外，第一实施例的图像形成设备也包括单色模式，其中，仅仅形成黑色调色剂图像。在所述单色模式中，黄色、品红色、青色处理单元Pa、Pb和Pc的转印辊53分别与感光鼓1分离。同时，中间转印带51也与感光鼓1分离。感光鼓1在处理单元Pa、Pb和Pc中被停止，并且仅仅在黑色处理单元Pd中形成图像。
(图像形成处理)
下面，将从感光鼓的充电和曝光和转印偏压的角度来详细说明每个处理单元中的图像形成处理。
图4示出了在第一实施例的图像形成设备中在感光鼓电势的表面电势和转印偏压之间的关系。将说明作为第一图像形成部分的处理单元Pa、Pb和Pc。在处理单元Pa、Pb和Pc中采用负充电图像区域曝光方法，并且通过充电装置2来以-600V充电感光鼓1的表面。-600V的电势是在所谓的背景区域(0h)的电势。通过曝光装置3来曝光和释放感光鼓表面上的电荷，并且所述电荷变为在图像区域(FFh)的电势。在第一实施例中以-150V充电图像区域(FFh)。
由显影装置4施加显影偏压(-400V DC分量)，并且通过与曝光部分的感光鼓电势的显影反差来显影负充电的调色剂。向转印辊53施加+300V的转印偏压以转印调色剂图像。
另一方面，在作为第二图像形成部分的处理单元Pd中采用负充电的背景区域曝光方法，并且由充电装置2以+550V充电感光鼓1的表面。+550V的电势是图像区域(FFh)的电势。曝光装置3曝光和释放感光鼓表面上的电荷，并且所述电荷变为在背景区域(00h)的电势。在第一实施例中以+100V充电图像区域(FFh)。由显影装置4施加显影偏压(+350V DC分量)，并且通过与非曝光部分的感光鼓电势的显影反差来显影负充电调色剂。
此处，在用于形成青色图像的作为第一图像形成部分的处理单元Pc和用于形成黑色图像的作为第二图像形成部分的相邻处理单元Pd之间产生转印电流的干扰。即，被施加到处理单元Pd的转印辊53d的转印偏压+1000V和相邻处理单元Pc的感光鼓1c的电势(在图像区域的-150V和在背景区域的-600V)之间有很大差别。因此，转印电流通过中间转印带51从转印辊53d向感光鼓1c流动。例如，在传统技术中，从转印辊53d流动的转印电流的大约15％流到处理单元Pc的感光鼓1c侧上。
[干扰避免控制]
在第一实施例中，为了避免通过接通/关断被施加到转印辊53d的电压而引起的干扰的影响，控制器80调整电源54的输出以进行干扰避免控制。
图5A是示出在每个单元中的转印的时序图。水平轴表示时间。图5A示出了当感光鼓上的图像通过转印部分时的转印电压施加定时。在每个处理单元中，在图像通过转印部分之前接通转印偏压，并且在通过转印部分之后关断转印偏压。按顺序转印黄色Y、品红色M、青色C和黑色K颜色的图像，并且相邻的处理单元在转印图像的时段上彼此重叠。在第一实施例中，在开始处理单元Pd中的黑色图像转印时，在处理单元Pd之后的处理单元Pc中继续青色图像转印操作。
因此，设计在黑色图像处理单元Pd中施加转印偏压的定时。为了避免产生由对于青色图像处理单元Pc的干扰引起的图像浓度跃变，在开始青色图像转印的时间t1之前的时间t2开始向黑色图像处理单元Pd的转印辊53d施加转印偏压。在结束青色图像转印的时间t3之后的时间t4停止向黑色图像处理单元Pd的转印辊53d施加转印偏压。
如图5B中所示，在除了从开始青色图像转印的时间t1到结束青色图像转印的时间t3之外的时间改变被施加到黑色图像处理单元Pd的转印辊53d的转印偏压。在图5B中，在时间t5从+500V(低)向+1000V(高)改变转印偏压，并且在时间t6从+1000V向+500V改变转印偏压。
当未向青色图像处理单元Pc中的中间转印带转印调色剂图像时，改变或者接通或者关断被施加到黑色转印充电装置的电压。
换句话说，在形成潜像的处理单元Pd中以与调色剂相反的极性来充电感光鼓的表面，以将转印辊53d的充电输出保持在恒定电平，同时，通过从转印辊53c接收偏压，将在其中以与调色剂相同的极性充电感光鼓的表面以形成潜像的处理单元Pc中的感光鼓1c上的调色剂图像转印到中间转印带51。
在形成潜像的背景区域曝光型处理单元Pd中将转印辊53d的充电输出保持在恒定的电平，同时通过从转印辊53c接收所述偏压，将图像区域曝光类型处理单元Pc中的感光鼓1c上的调色剂图像转印到中间转印带51。
另一方面，因为在被施加到青色图像处理单元Pc的转印辊53c的转印偏压(+300V)和在黑色图像处理单元Pd的感光鼓1d的表面电势(+550V)之间的小电势差而产生极小的干扰电流。因此，在黑色图像处理单元Pd中，在关断转印辊53c的偏置电压时不产生图像密度跃变。
因此，可以避免由在黑色图像处理单元Pd中施加转印偏压时对于相邻的青色图像处理单元Pc的干扰引起的图像密度跃变的产生。
在第一实施例中，在施加到转印辊53a-53的转印偏压中采用恒压控制。当采用恒流控制时，干扰电流被相邻感光鼓的表面电势的改变而改变，并且流入感光鼓1c中的电流量波动，从而可能进行不稳定的转印。
在第一实施例中，在处理单元Pa、Pb和Pc中使用负充电的感光鼓，并且在处理单元Pd中使用正充电的感光鼓。但是，感光鼓的顺序不限于第一实施例，而是具有不同充电极性的感光鼓的布置可以被定位在上游或者中部。调色剂或者感光鼓的极性不限于第一实施例。
在第一实施例中，在图像形成设备中使用中间阻抗中间转印带。但是，即使在采用直接多次转印方法的图像形成设备中，也在其中产生电流干扰的区域中使用带部件的情况下或者在其中由低阻抗纸张产生电流干扰的情况下有效地进行上述的控制。
(第二实施例)
本发明的第二实施例基于在使用低阻抗中间转印带的情况下的转印偏压控制方法。第二实施例的图像形成设备的配置和操作类似于第一实施例的那些，因此仅仅将详细说明与第一实施例不同的配置和控制。
在第二实施例中，将具有表面电阻率1011Ω/□(使用符合JIS-K6911的探针，在100伏特的施加电压下，施加时间是60秒，在23℃和50％RH)和厚度100微米的PI树脂用作中间转印带51。中间转印带51由离子导电带部件形成，并且中间转印带51具有诸如低成本和低阻抗不均匀性的优点。同时，阻抗很大程度依赖于环境温度和湿度而波动，并且在高温和高湿度下阻抗降低。中间转印带51具有表面电阻率1010Ω/□(在30℃和80％RH)。
在具有上述阻抗的中间转印带的使用中，转印电流不仅对于相邻的处理单元而且对于在相邻的处理单元上游侧的处理单元产生干扰。
因此，在第二实施例中，采用图6A中所示的方法来作为转印偏压施加方法。转印偏压被施加到处理单元Pd的转印辊53d，其中在定时t7之前的定时t8以不同的极性来充电感光鼓，在定时t7，位于带移动方向上游侧的处理单元Pa开始调色剂图像转印。
在处理单元Pa、Pb和Pc中位于带移动方向最下侧的处理单元Pc中转印调色剂图像(t9)后停止(t10)被施加到处理单元Pd的转印辊53d的转印偏压。
如图6B中所示，在除了从开始在处理单元Pa中的调色剂图像转印的定时t7到结束处理单元Pc中的调色剂图像转印的定时t9的时间之外的时间改变被施加到处理单元Pd的转印辊53d的转印偏压。
在图6B中，在定时t11，转印偏压从+500V(低)向+1000V(高)改变，并且在定时t12，转印偏压从+1000V向+500V改变。
所述控制可以抑制由每个处理单元中的转印电流的干扰引起的诸如密度跃变之类的缺陷图像的产生，即使中间转印带具有低阻抗也是如此。
(第三实施例)
本发明的第三实施例基于这样一种设备，其中通过恒压控制来执行在转印偏压施加中使用的被称为ATVC的用于设置最佳转印偏压的控制。第三实施例的图像形成设备的配置和操作类似于第一实施例的那些，因此仅仅详细说明与第一实施例不同的配置和控制。
在转印辊中，不仅在生产期间难于抑制在阻抗上的差异，而且环境温度和湿度改变或者变差也改变阻抗。在ATVC中，当期望的转印电流在除了通常的图像形成之外的定时通过转印辊53时检测转印电压，并且在图像形成期间恒定地施加所检测的转印电压。
第三实施例基于用于在ATVC电压检测期间避免转印电流干扰的影响的转印偏压控制方法。
将详细说明所述ATVC操作方法。
在图1的图像形成设备中，虽然在每个处理单元中操作ATVC，但是下面说明在作为第一图像形成部分的处理单元Pc中和在作为第二图像形成部分的处理单元Pd中的两个ATVC操作。
(1)由充电装置2负充电图2的处理单元Pc的感光鼓1的表面。
(2)当感光鼓1的充电区域达到夹着中间转印带51的位置时，向转印辊53施加恒流偏压(监控电流)，并且由检测器56在那时检测所施加的电压。即，当向转印辊53施加恒流偏压时由检测器56检测电压电流关系。
(3)由充电装置2正充电图3的处理单元Pd的感光鼓1的表面。
(4)从曝光装置3发出光，以曝光感光鼓1的表面，并且将电压降低到在感光鼓1的表面中的背景区域的电势。
(5)当在感光鼓1中充电和曝光的区域到达夹着中间转印带51的位置时，向转印辊53施加恒流偏压，并且通过转印电压检测装置(未示出)来在那时检测所施加的电压。
通过上述的过程来检测用于获得目标转印电流的转印电压。如图7中所示，在B：背景区域曝光的处理单元Pd中的转印电压大于在A：图像区域曝光的处理单元Pc中在ATVC期间的转印偏压。
因此，在对于转印部件53c执行恒压控制以检测处理单元Pc中的电压的同时，在向处理单元Pd的转印部件53d施加恒流偏压时的过程中间，电流从转印部件53d流向相邻转印部件53c侧。
在第三实施例中，通过在图8A中所示的定时施加恒流偏压而避免了所述问题。即，在检测到在处理单元Pc中的施加电压的定时t13之前的定时t14在容易在其中产生干扰的相邻处理单元Pd中开始转印电压施加。
在检测到处理单元Pc中的施加电压的定时t15之后的定时t16在处理单元Pd中停止转印电压施加。
如图8B中所示，在除了从开始检测在处理单元Pc中的恒流偏压的定时t13到结束检测恒流偏压的定时t15的时间之外的时间改变被施加到处理单元Pd的转印辊53d的恒流偏压。在图8B中，在定时t17，被施加到处理单元Pd的转印辊53d的转印偏压从+100V(低)改变到+300V(高)。
在图8B中，在定时t18，被施加到处理单元Pd的转印辊53d的转印偏压从+300V改变到+100V。
在除了向处理单元Pc的转印辊53c施加电压以检测被施加到转印辊53c的电压的时间之外的时间，被施加到处理单元Pd的转印辊53d的电压被改变或者接通和关断。
即，向处理单元Pc(其中，以与调色剂相同的极性来充电感光鼓的表面以形成潜像)的转印辊53c施加偏压。然后，在处理单元Pd(其中，以与调色剂相反的极性来充电感光鼓的表面以形成潜像)的转印辊53d中，将充电输出保持恒定，同时检测被施加到转印辊53c的电压。
在背景区域曝光型处理单元Pd的转印辊53d中将充电输出保持恒定，同时向背景区域曝光型处理单元Pc的转印辊53c施加偏压以检测被施加到转印辊53c的电压。
当在上述定时施加转印偏压时，在系统中不产生阻抗的波动，并且可以稳定地检测到转印电压。
此处，如图7中所示，A：图像区域曝光的处理单元Pc的感光鼓1具有表面电势-600V，并且用于使得预定目标转印电流流动的转印偏压是+500V。B：背景区域曝光的处理单元Pd的感光鼓1具有表面电势+100V，并且用于使得预定目标转印电流流动的转印偏压是+1200V。
其中处理单元Pc和处理单元Pd在转印偏压施加定时方面彼此不重叠的方法可以被考虑为用于避免上述问题的手段。不幸的是，在这种方法中对于ATVC需要较长时间。
在用于第一实施例中所述的通常图像形成操作中向处理单元Pc和处理单元Pd同时施加转印电压的方法的情况下，同时向处理单元Pc和处理单元Pd施加转印电压。优选的是，在同时向处理单元Pc和处理单元Pd施加转印电压后检测电压。
在第三实施例的ATVC中，采用用于施加恒流偏压以检测那时的电压的方法。或者，在ATVC中，可以施加恒流偏压(监控电压)以检测那时的电流，由此检测电压电流关系。可以获得相同的效果。
(第四实施例)
图9示出了按照本发明的第四实施例的图像形成设备的示意配置。第四实施例的图像形成设备200是全彩色电子摄影图像形成设备，其中，采用了直接转印方法。
在图9的图像形成设备200中，具有与在图1中所示的图像形成设备100的那些大致相同的功能和配置的部件由相同的附图标号表示，并且忽略详细说明。
图像形成设备200包括在图像形成部分Pa-Pd的感光鼓1a-1d后面的作为记录材料传送带的转印带151。转印带151围绕驱动辊152和张力辊155而传送。通过耦接到电机机构(未示出)的驱动辊152来向转印带151传送驱动力，并且转印带151在箭头R4的方向上旋转。
在转印带151的内表面中，将转印辊53a-53d布置在面向感光鼓1a-1d的位置。转印带151被转印辊53a-53d偏向感光鼓1a-1d，以形成转印部分(转印辊隙)Na-Nd，在此，感光鼓1a-1d分别与转印带151接触。
在图像形成设备200中，在图像形成部分Pa-Pd中形成的、在感光鼓1a-1d上的图像依序被多次转印到在通过感光鼓1a-1d的同时与感光鼓1a-1d接触的转印带(记录材料承载带)151上的诸如纸张的记录材料P。
在形成图像时，由拾取辊82逐个从纸盒8中取出的记录材料P通过定位(registration)辊83被提供到转印带151。通过充电辊84将记录材料P静电吸到转印带151上，并且记录材料P在与转印带151形成一体的同时被顺序传送到图像形成部分Pa-Pd的转印部分Na-Nd。
作为第一图像形成部分的图像形成部分Pa-Pc的感光鼓1a-1c被充电装置2以-600V充电。-600V的电势是在背景区域的电势。在由曝光装置3曝光的感光鼓表面中，在-150V去除电。由被施加显影偏压(-400V)的显影装置4显影在感光鼓1a-1c上形成的静电潜像，并且形成调色剂图像。向转印辊53a-53c施加转印偏压(+1800V)，并且感光鼓1a-1c上的调色剂图像被依序转印到转印带151上的记录材料P上。
另一方面，充电装置2在+550V充电作为第二图像形成部分的图像形成部分Pd的感光鼓1d。在图像形成部分Pd中，+500V的电势是图像区域的电势。在由曝光装置3曝光的区域中，在+100V去除电。+100V的电势是在背景区域的电势。通过被施加显影偏压(+350V)的显影装置4来显影在感光鼓1d上形成的静电潜像，并且形成调色剂图像。向转印辊53d施加转印偏压(+2500V)，并且感光鼓1d上的调色剂图像被转印到记录材料P上，该记录材料P上转印了来自感光鼓1a-1c的调色剂图像。
当在转印部分Na-Nd中结束转印处理时，分离电荷去除装置65向记录材料P施加分离偏压以将记录材料P与转印带151分离，并且记录材料P被传送到定影装置7。在转印处理后，通过带清洁装置59去除和回收在转印带151上剩余的调色剂(转印残余调色剂)等。
与中间转印带51一样，转印带151由诸如PC(聚碳酸酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和PVDF(二氟乙烯)的电介质树脂制成。在第四实施例中使用碳散布PI树脂，其具有表面电阻率1012.5Ω/□(使用符合JIS-K6911的探针，在100伏特的施加电压下，施加时间是60秒，在23℃和50％RH)和80微米厚度。但是，可以使用其他材料、其他表面电阻率和其他厚度。本发明人的研究显示：像第一实施例的图像形成设备那样，在具有不大于1014Ω/□的表面电阻率的转印带中频繁地产生干扰现象。具体地，在具有不大于1013Ω/□的表面电阻率的转印带中产生严重的干扰现象。因此，将具有不大于1014Ω/□或者1013Ω/□的表面电阻率的转印带用作第四实施例的转印带151。优选的是，所述转印带151的表面电阻率不小于109Ω/□以便防止在转印期间的飞溅。
转印辊153具有与一次转印辊53相同的配置。即，转印辊153包括具有8毫米外径的金属芯和具有4毫米厚度的导电尿烷海绵层。转印辊153具有大约106.5Ω(在23℃和50％RH)的电阻。当转印辊153在施加500克重量的负荷的条件下在抵靠电接地的金属辊的情况下以50毫米/秒的圆周速度旋转时，根据通过向金属芯施加100V的电压而测量的电流的关系来确定转印辊153的电阻。
在第四实施例中，黄色、品红色、青色和黑色图像被依序转印到记录材料P，并且相邻的处理单元在转印图像的时段方面彼此重叠。因此，像第一实施例那样，在用于形成青色图像的作为第一图像形成部分的处理单元Pc和用于形成黑色图像的作为第二图像形成部分的相邻处理单元Pd之间产生转印电流干扰。
因此，像在第一实施例的图5A和5B中所示的序列那样，在除了从开始到结束向记录材料P的青色图像转印的间隔之外的时间改变或者接通和关断被施加到黑色图像处理单元Pd的转印辊53d的转印偏压。
另一方面，因为在被施加到青色图像处理单元Pc的转印辊53c的转印偏压(+300V)和黑色图像处理单元Pd的感光鼓1d的表面电势(+500V)之间的小电势差而产生极小的干扰电流。因此，在黑色图像处理单元Pd中，在转印辊53d的偏压关断时不产生图像密度跃变。
因此，即使在采用直接转印方法的全彩色电子摄影图像形成设备中，也可以避免在黑色图像处理单元Pd中施加转印偏压时由对于相邻的青色图像处理单元Pc的干扰引起的图像密度的跃变的产生。
在第四实施例中，与第一实施例相同，在被施加到转印辊53a-53d的转印偏压中使用恒压控制。
而且，在第四实施例中，使用与第三实施例相同的ATVC来控制转印偏压。转印偏压的控制类似于第三实施例，因此忽略与第三实施例相同的行为和配置。同样，在第四实施例中，如图8A和8B中所示，在除了检测被施加到处理单元Pd的电压的间隔之外的时间改变和接通关断被施加到处理单元Pd的恒流偏压。因此，即使在采用直接转印方法的全彩色电子摄影图像形成设备中，也可以避免由于对青色图像处理单元Pc的干扰而不能正确地执行检测，所述干扰是由向青色图像处理单元Pc后面的黑色图像处理单元Pd施加恒流偏压的定时引起的。
本申请要求2006年10月27日提交的先前的日本专利申请第2006-292010号的优先权的权益，其整体内容通过引用被并入在此。

Claims (16)

1.一种图像形成设备，包括：
第一图像形成部分；
其中，所述第一图像形成部分包括：
第一图像承载部件；
第一充电装置，用于以与预定极性相同的极性来充电第一图像承载部件以形成静电潜像；
第一显影装置，用于在所述第一图像承载部件上显影所述静电潜像，以形成以所述预定极性充电的调色剂图像；以及
第一转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到中间转印部件，
第二图像形成部分；
其中，所述第二图像形成部分包括：
第二图像承载部件；
第二充电装置，用于以与所述预定极性相反的极性来充电第二图像承载部件以形成静电潜像；
第二显影装置，用于在所述第二图像承载部件上显影所述静电潜像，以形成以所述预定极性充电的调色剂图像；以及
第二转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到所述中间转印部件，
二次转印装置，用于将所述中间转印部件上的调色剂图像转印到记录材料；
转印电压施加装置，用于当向所述中间转印部件转印所述调色剂图像时向所述第一和第二转印部件施加转印电压；以及
用于控制所述转印电压施加装置使得在第一图像形成部分中向中间转印部件转印调色剂图像期间不改变、不接通、也不关断被施加到所述第二图像形成部分中的所述第二转印部件的转印电压的装置，
其中，所述第一图像形成部分和所述第二图像形成部分彼此相邻。
2.按照权利要求1的图像形成设备，还包括：
检测装置，用于当所述转印电压施加装置向所述第一转印部件施加监控电压时检测电流，或者当所述转印电压施加装置使得监控电流通过所述第一转印部件时检测电压；
确定装置，用于根据所述检测装置的检测结果确定被施加到所述第一转印装置的转印电压；以及
用于控制所述转印电压施加装置使得在所述检测装置检测通过第一转印部件的电流或者被施加到第一转印部件的电压期间不改变、不接通、也不关断被施加到所述第二转印部件的电压的装置。
3.按照权利要求2的图像形成设备，其中，所述中间转印部件的表面电阻率不大于1014Ω/□。
4.按照权利要求3的图像形成设备，其中，所述中间转印部件的表面电阻率不大于1013Ω/□。
5.一种图像形成设备，包括：
记录材料承载部件，用于承载记录材料；
第一图像形成部分；
其中，所述第一图像形成部分包括：
第一图像承载部件；
第一充电装置，用于以与预定极性相同的极性来充电第一图像承载部件以形成静电潜像；
第一显影装置，用于在所述第一图像承载部件上显影所述静电潜像，以形成以所述预定极性充电的调色剂图像；以及
第一转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到由所述记录材料承载部件承载的记录材料，
第二图像形成部分；
其中，所述第二图像形成部分包括：
第二图像承载部件；
第二充电装置，用于以与所述预定极性相反的极性来充电第二图像承载部件以形成静电潜像；
第二显影装置，用于在所述第二图像承载部件上显影所述静电潜像，以形成以所述预定极性充电的调色剂图像；以及
第二转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到由所述记录材料承载部件承载的所述记录材料，
转印电压施加装置，用于当向由所述记录材料承载部件承载的记录材料转印所述调色剂图像时向所述第一和第二转印部件施加转印电压；以及
用于控制所述转印电压施加装置使得在第一图像形成部分中向记录材料承载部件承载的记录材料转印调色剂图像期间不改变、不接通、也不关断被施加到所述第二图像形成部分中的所述第二转印部件的转印电压的装置，
其中，所述第一图像形成部分和所述第二图像形成部分彼此相邻。
6.按照权利要求5的图像形成设备，还包括：
检测装置，用于当所述转印电压施加装置向所述第一转印部件施加监控电压时检测电流，或者当所述转印电压施加装置使得监控电流通过所述第一转印部件时检测电压；
确定装置，用于根据所述检测装置的检测结果确定被施加到所述第一转印装置的转印电压；以及
用于控制所述转印电压施加装置使得在所述检测装置检测通过第一转印部件的电流或者被施加到第一转印部件的电压期间不改变、不接通、也不关断被施加到所述第二转印部件的电压的装置。
7.按照权利要求6的图像形成设备，其中，所述记录材料承载部件的表面电阻率不大于1014Ω/□。
8.按照权利要求7的图像形成设备，其中，所述记录材料承载部件的表面电阻率不大于1013Ω/□。
9.一种图像形成设备，包括：
第一图像形成部分；
其中，所述第一图像形成部分包括：
第一图像承载部件；
第一显影装置，用于显影静电潜像以形成调色剂图像，所述静电潜像是通过曝光被充电的第一图像承载部件而形成的，所述调色剂图像被形成在所述第一图像承载部件的曝光区域中；以及
第一转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到中间转印部件，
第二图像形成部分；
其中，所述第二图像形成部分包括：
第二图像承载部件；
第二显影装置，用于显影静电潜像以形成调色剂图像，所述静电潜像是通过曝光被充电的第二图像承载部件而形成的，所述调色剂图像被形成在所述第二图像承载部件的未曝光区域中；以及
第二转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到所述中间转印部件，
二次转印装置，用于将所述中间转印部件上的调色剂图像转印到记录材料；
转印电压施加装置，用于当向所述中间转印部件转印所述调色剂图像时向所述第一和第二转印部件施加转印电压；以及
用于控制所述转印电压施加装置使得在第一图像形成部分中向中间转印部件转印调色剂图像期间不改变、不接通、也不关断被施加到所述第二图像形成部分中的所述第二转印部件的转印电压的装置，
其中，所述第一图像形成部分和所述第二图像形成部分彼此相邻。
10.按照权利要求9的图像形成设备，还包括：
检测装置，用于当所述转印电压施加装置向所述第一转印部件施加监控电压时检测电流，或者当所述转印电压施加装置使得监控电流通过所述第一转印部件时检测电压；
确定装置，用于根据所述检测装置的检测结果确定被施加到所述第一转印装置的转印电压；以及
用于控制所述转印电压施加装置使得在所述检测装置检测通过第一转印部件的电流或者被施加到第一转印部件的电压期间不改变、不接通、也不关断被施加到所述第二转印部件的电压的装置。
11.按照权利要求10的图像形成设备，其中，所述中间转印部件的表面电阻率不大于1014Ω/□。
12.按照权利要求11的图像形成设备，其中，所述中间转印部件的表面电阻率不大于1013Ω/□。
13.一种图像形成设备，包括：
记录材料承载部件，用于承载记录材料；
第一图像形成部分；
其中，所述第一图像形成部分包括：
第一图像承载部件；
第一显影装置，用于显影静电潜像以形成调色剂图像，所述静电潜像是通过曝光被充电的第一图像承载部件而形成的，所述调色剂图像被形成在所述第一图像承载部件的曝光区域中；以及
第一转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到由所述记录材料承载部件承载的记录材料，
第二图像形成部分；
其中，所述第二图像形成部分包括：
第二图像承载部件；
第二显影装置，用于显影静电潜像以形成调色剂图像，所述静电潜像是通过曝光被充电的第二图像承载部件而形成的，所述调色剂图像被形成在所述第二图像承载部件的未曝光区域中；以及
第二转印部件，其将所述调色剂图像静电转印到所述记录材料承载部件承载的记录材料，
转印电压施加装置，用于当向所述记录材料承载部件承载的记录材料转印所述调色剂图像时向所述第一和第二转印部件施加转印电压；以及
用于控制所述转印电压施加装置使得在第一图像形成部分中向所述记录材料承载部件承载的记录材料转印调色剂图像期间不改变、不接通、也不关断被施加到所述第二图像形成部分中的所述第二转印部件的转印电压的装置，
其中，所述第一图像形成部分和所述第二图像形成部分彼此相邻。
14.按照权利要求13的图像形成设备，还包括：
检测装置，用于当所述转印电压施加装置向所述第一转印部件施加监控电压时检测电流，或者当所述转印电压施加装置使得监控电流通过所述第一转印部件时检测电压；
确定装置，用于根据所述检测装置的检测结果确定被施加到所述第一转印装置的转印电压；以及
用于控制所述转印电压施加装置使得在所述检测装置检测通过第一转印部件的电流或者被施加到第一转印部件的电压期间不改变、不接通、也不关断被施加到所述第二转印部件的电压的装置。
15.按照权利要求14的图像形成设备，其中，所述中间转印部件的表面电阻率不大于1014Ω/□。
16.按照权利要求15的图像形成设备，其中，所述中间转印部件的表面电阻率不大于1013Ω/□。
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