CN101206436A - 图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
一种无清洁器的图像形成设备通过在显影的同时执行清洁来去除并收集转印残留调色剂以重复使用。该图像形成设备包括：第一和第二调色剂充电件，被配置为将具有与调色剂正常充电极性相同极性的电荷施加给转印残留调色剂；和放电件，被配置为使鼓放电，并设置在第一和第二调色剂充电件之间。
Description
技术领域
本发明涉及使用电子照相方法或静电记录方法的图像形成设备，更具体地，涉及诸如复印机、打印机或传真机等的图像形成设备。
背景技术
诸如复印机、打印机和传真机等的使用转印型电子照相方法的转印型图像形成设备包括无清洁器的图像形成设备，所述图像形成设备没有用于在执行转印处理之后清洁在鼓上残留的残留调色剂的清洁设备。这种无清洁器的图像形成设备在执行转印处理之后去除在感光件上残留的转印残留调色剂，并通过使其中包含的显影设备在显影的同时执行清洁来收集所去除的调色剂以重新使用。
在显影的同时执行清洁是这样的方法，在下一次显影处理中在显影设备内收集在执行转印处理之后感光件上残留的转印残留调色剂，即在转印处理中尚未转印并且残留在感光件上的调色剂。更具体地，对在其上有转印残留调色剂的感光件充电，曝光已充电的感光件，从而在其上形成静电潜像，随后当对静电潜像进行显影时使用除雾偏压在显影设备内收集转印残留调色剂。在此，除雾偏压是指除雾电位差Vback，即，要施加给显影设备的直流电压的电位与感光件的表面电位之间的差值。使用除雾电位差Vback，在显影设备内收集在不应当显影的感光件表面一部分(非图像部分)上的转印残留调色剂。通过执行该方法，在显影设备内收集转印残留调色剂，在下一次显影处理中将所收集的调色剂重新用于静电潜像的显影。因此，未产生废调色剂，并能够实现容易的维护。此外，因为不需要废调色剂容器，该方法对于图像形成设备的小型化很有效。
另一方面，从充电稳定性的角度来看，目前使用包括导电辊作为接触充电件的辊充电设备，而不是电晕(corona)充电设备。在辊充电方法中，使导电弹性辊(充电辊)与要充电的部件按压接触，将电压施加给该辊，由此对要充电的部件充电。
在该充电方法的情况下，已经提出并实际使用了交流充电方法(例如参见日本专利特开No.63-149669)。在该交流充电方法中，将峰峰电压值等于或大于2×Vth的交流分量叠加在与要充电的预期部件的表面电位Vd对应的直流电压上，并将由此叠加生成的电压施加给接触充电件。通过该交流分量能够产生电位调整效果。因此，与直流充电方法相比，在该方法中能够更均匀地对要充电的部件充电。此外，能够把要充电的部件的电位基本上维持在作为交流电压峰值之间中值的数值Vd处。
在无清洁器的图像形成设备内，该图像形成设备用于去除在执行转印处理之后感光件上残留的转印残留调色剂并通过在显影的同时执行清洁而在显影设备内收集已去除的调色剂，如果将上述接触充电设备用作感光件的充电设备，则可以考虑下述缺点。也就是，当在感光件上的转印残留调色剂经过充电部分，即，感光件与接触充电设备相接触的接触夹持部分时，转印残留调色剂附着到接触充电设备。因此，调色剂将接触充电设备污染到不能允许的程度，由此，充电设备变得不能有效地对感光件充电。
上述现象的原因在于在调色剂内具有与正常充电极性相反的充电极性的少量调色剂材料与具有正常充电极性的调色剂材料混合在一起。此外，即使调色剂材料具有正常充电极性，在转印偏压或剥离放电的影响下调色剂材料的充电极性也可能反转，或者调色剂材料可能放电，因此，其充电量可能降低。
也就是，转印残留调色剂包括具有正常充电极性的调色剂材料、具有与正常充电极性相反的反向充电极性的调色剂材料和充电量很少的调色剂材料。具有反向充电极性的调色剂材料和充电量很少的调色剂材料在经过充电部分，即，感光件与接触充电设备相接触的接触夹持部分时，易于变得附着于接触充电设备。
为了允许显影设备在显影的同时执行清洁从而去除并收集在感光件上的转印残留调色剂，要求将经过充电部分而转印到显影部分的转印残留调色剂的充电极性是正常极性，并且感光件的调色剂电荷量是允许显影设备在感光件上显影静电潜像的电荷量。如果转印残留调色剂具有反向充电极性或者其电荷量不适当，则不能从感光件去除转印残留调色剂并收集在显影设备内。这导致形成有缺陷的图像。
公开了一种图像形成设备，其包括：位于转印部分下游的均匀转印残留调色剂形成部分，以及位于均匀转印残留调色剂形成部分下游和用于对感光件充电的充电部分上游的调色剂充电部分(例如参见日本专利特开2001-215798)。
然而，如果由于连续打印诸如照片等的高打印比率的图像，同时生成大量转印残留调色剂，则有时难于将具有反向极性的调色剂材料和具有不适当电位电平的调色剂材料充电到显影设备可以将它们全部收集的电位电平上。已经提出了一种用于将足够的电荷提供给转印残留调色剂的技术，其中根据耐用性历史使施加给调色剂充电部分的偏压可变，从而提高调色剂充电部分的充电能力(例如参见日本专利特开2005-189319)。
在日本专利特开2005-189319中公开的图像形成设备的情况下，为了提高调色剂充电部分的充电能力，要求将很大的偏压施加给调色剂充电部分。然而，这将导致在电源上的过度负载。
发明内容
本发明提供一种能够通过在显影的同时执行清洁而去除和收集转印残留调色剂以重复使用的无清洁器的图像形成设备。此外，本发明提供一种能够通过控制调色剂充电部分的电源负载来改善对转印残留调色剂充电的能力的图像形成设备。
根据本发明实施例的图像形成设备包括：图像承载件，被配置为承载调色剂图像；充电单元，被配置为对所述图像承载件充电；潜像形成单元，被配置为在被充电的所述图像承载件上形成静电潜像；显影单元，被配置为使用调色剂来显影所述潜像并收集在上一次图像形成处理中没有转印并且保留在所述图像承载件上的残留调色剂；转印单元，被配置为将在所述图像承载件上形成的所述调色剂图像转印到转印材料；第一调色剂充电单元，被配置为将具有与正常充电极性相同极性的电荷施加给所述残留调色剂，所述第一充电单元在所述图像承载件的旋转方向上设置在所述转印单元的下游以及所述充电单元的上游；第二调色剂充电单元，被配置为将具有与所述正常充电极性相同极性的电荷施加给所述残留调色剂，所述第二充电单元在所述图像承载件的旋转方向上设置在所述第一调色剂充电单元的下游以及所述充电单元的上游；和放电单元，被配置为使所述图像承载件放电，所述放电单元设置在所述第一调色剂充电单元与所述第二调色剂充电单元之间。
参考附图，根据以下示例实施例的描述，本发明的其它特征将变得显而易见。
附图说明
图1是在第一和第二实施例中描述的彩色电子照相复印设备的示意截面图。
图2是图示在第一实施例中描述的感光鼓周围部分的配置的示意截面图。
图3是图示在第二实施例中描述的感光鼓周围部分的配置的示意截面图。
图4是图示在根据相关技术的图像形成设备中的鼓电位改变的示意图。
图5是图示在根据本发明实施例的图像形成设备中的鼓电位改变的示意图。
具体实施方式
下文将参考附图详细描述根据本发明实施例的图像形成设备。
第一实施例
图像形成设备
下面将参考附图以示例方式详细描述本发明的实施例。在此，应当注意，在合适时，在该实施例中所描述组件的大小、材料、形状和相对设置应当按照根据本发明实施例的设备的配置或者各种状态而改变，而并不旨在把本发明的范围限制于以下实施例。
图1是图示根据本发明实施例的图像形成设备(图像记录设备)主要部分的配置的示意图。图2是图示根据本发明实施例的图像形成设备(图像记录设备)的配置的示意图。
图1所图示的图像形成设备是使用转印型电子照相处理、接触充电系统、反向显影系统、无清洁器系统并具有A3尺寸的最大纸张尺寸的彩色激光打印机。根据该实施例的图像形成设备包括多个处理色带盒8(在下文中称作P-CRG)。该彩色激光器打印机还是(级联)打印机，用于执行多次转印，更具体地，用于将调色剂从设置为第一图像承载件的多个感光鼓连续转印到用作第二图像承载件的中间转印带9，以获得全色打印图像。该图像形成设备的图像形成操作由控制单元控制。在下文中，将描述图像形成设备的配置及其图像形成操作。
参见图1，无末端中间转印带9围绕驱动辊9e、张力辊9f和次级转印计数器辊10a伸展，并在由图1所示箭头指示的方向上旋转。
以黄色Y、品红色M、青色C和黑色Bk色带盒为序，在沿着中间转印带9的水平表面的直线上设置四个P-CRG 8。
接着，将参考图2描述P-CRG 8。在下文中，将描述使用黄色调色剂来显影的一个P-CRG 8，但是其它P-CRG 8具有相同的配置。
使用黄色调色剂来显影的一个P-CRG 8包括用作旋转鼓图像承载件的电子照相感光件(感光鼓)1。该感光鼓1是有机光导体(OPC)鼓，其外直径为30mm，其被驱动以大约300mm/秒的处理速度(圆周速度)在图2所示箭头指示的逆时针方向上围绕其中心支撑轴旋转。
感光鼓1具有铝质圆柱体(导电鼓基体)，其表面按照从其中心侧起的所述顺序涂有：底漆层，用于抑制光干涉并且改善上层的粘附性；光电荷生成层；和电荷传输层(厚度20μm)。
充电单元
在充电处理中，将预先确定的电压从用作第一电压应用单元的电源20施加给用作接触充电设备的充电辊2。因此，感光鼓1的表面是均匀且负充电的。
充电辊2的纵向长度是320mm。按照这样的方式形成充电辊2，即，从底部(中心侧)起围绕其中心杆(支撑件)依次层叠三个层，即下层、中间层和表面层2d。下层可以是用于降低电荷噪声的发泡海绵层，中间层可以是用于在整个充电辊2上获得均匀阻抗的阻抗层，表面层2d是用于即使在感光鼓1上存在诸如针孔等的缺陷时也防止出现泄漏的保护层。
根据该实施例的充电辊2使用直径6mm的不锈圆棒作为中心杆，并使用将碳分散在碳氟树脂内而形成的层作为表面层2d。充电辊2的外径是14mm，其辊阻抗落入在104至107Ω的范围内。
由承载件可旋转地支撑充电辊2中心杆的两个端部。此外，通过压力弹簧将充电辊2推向感光鼓1，从而以预定压力与感光鼓1表面按压接触。因此，充电辊2与感光鼓1的旋转同步地旋转。
通过将在来自电源20的直流电压上叠加频率为f的交流电压而获得的预定振荡电压(偏压Vdc+Vac)经中心杆施加给充电辊2，将旋转感光鼓1的外表面充电到预定电位。
在该实施例中，通过在-700V的直流电压上叠加交流电压的正弦波(频率f＝1270Hz，并且峰峰电压Vpp＝1700V)，获得振荡电压。使用接触充电方法将感光鼓1的外表面均匀地充电到-700V(暗电位Vd)。
参见图2，柔性清洁膜2f是充电辊清洁件。将清洁膜2f的一端固定到与充电辊2的纵向平行设置的支撑件2g，并在纵向上以恒定量进行往复运动。设置清洁膜2f以便其和充电辊2形成在其自由端附近表面上的接触夹合。
由打印机驱动马达经由齿轮系驱动支撑件2g，以在纵向上进行恒定量的往复运动。随后，由清洁膜2f摩擦充电辊的表面层2d。因此，从充电辊2的表面层2d去除了附着的污染物(微粉调色剂、外部添加剂等等)。
潜像形成单元
在已经将感光鼓1均匀地充电到预定极性和预定电位之后，感光鼓1经历由用作潜像形成单元(未图示)的图像曝光单元3执行的图像曝光。因此，形成与预期彩色图像的第一色彩分量图像(黄色分量图像)对应的静电潜像。图像曝光单元3是用于对带色彩的草图图像进行色彩分离和图像形成的曝光光学系统，并且输出根据基于图像信息的时序电气数字像素信号而调制的激光束。在该实施例中，作为图像曝光单元3，使用利用半导体激光器的激光束扫描器。图像曝光单元3输出根据从诸如图像读取设备(未图示)等的主机设备发送到打印机的图像信号而调制的激光，由此对感光鼓1的均匀充电表面执行激光器扫描曝光(图像曝光)。
在上述激光器扫描曝光中已经利用激光照射的感光鼓1的部分表面的电位被降低。因此，在感光鼓1的表面上形成与在扫描曝光中使用的图像信息对应的静电潜像。在该实施例中，将曝光部分的电位设置为-150V。
显影单元
随后，由用作显影单元的第一显影设备4(黄色显影设备)使用第一色彩(黄色)调色剂对静电潜像显影。
在此将参考图2描述第一显影设备4(黄色显影设备)。
第一显影设备4是两分量接触显影设备(两分量磁刷显影设备)。第一显影设备4包括显影容器40和非磁性显影套筒41。显影套筒41包括在其中固定设置的磁体辊(未图示)，并且显影套筒41可旋转地设置在显影容器40中，同时其外表面部分地暴露于外。第一显影设备4还包括：显影剂限制刀片42、作为在显影容器40中包含的调色剂和磁性载体的混合物的两分量显影剂45、和在显影容器40的底侧上设置的显影剂搅拌件43和44。
为显影套筒41设置显影剂限制刀片42，两者之间具有预定间隙。随着显影套筒41在箭头C所示的方向上的旋转，在显影套筒41上形成显影剂薄层。
将显影套筒41设置为使其经由其间的350μm的最小间隙(在下文中称作S-D间隙)面对感光鼓1。感光鼓1的与显影套筒41相对的部分是显影部分c。显影套筒41被驱动以在与感光鼓1在显影部分c处的行进方向相反的方向上旋转。使在显影套筒41上的显影剂薄层在显影部分c处与感光鼓1表面接触，从而适度地摩擦感光鼓的表面。将预定显影偏压从电源(未图示)施加给显影套筒41。
在该实施例中，要施加给显影套筒41的显影偏压是通过叠加直流电压(Vdc)和交流电压(Vac)而获得的振荡电压。更具体地，显影偏压是通过叠加Vdc＝-550V，Vac＝1800V和频率＝2540Hz而获得的振荡电压。
使用显影剂在显影套筒41的表面涂敷薄层。在显影剂中包含的调色剂材料被转印到显影部分c，然后在由显影偏压产生的电场的影响下根据静电潜像选择性地粘附于感光鼓1的表面。因此，将静电潜像显影为调色剂图像。在该实施例中，将具有负极性的调色剂材料粘附于感光鼓1表面上的曝光部分。因此，执行静电潜像的反向显影。
在显影套筒41上的显影剂薄层已经经过显影部分C之后，显影剂薄层随着显影套筒41的旋转而返回到显影容器40中包含的显影剂存储部分。
第一显影设备4包括用于搅拌显影剂的搅拌旋片43和44。每个搅拌旋片43和44与显影套筒41的旋转同步地旋转，由此搅拌补充调色剂和载体以将预定摩擦电提供给调色剂。
在存在于第一显影设备4的搅拌旋片44上游的壁上设置传感器(未图示)，用于通过检测显影剂磁渗透性的改变来检测显影剂的调色剂密度。在传感器的下游设置调色剂补充口46。在进行显影操作之后，将显影剂传送至传感器以检测其调色剂密度。为了根据检测结果维持显影剂的调色剂密度恒定，适当旋转在显影剂供应单元5(下文称作T-CRG 5)中包含的旋片(未图示)，随后通过第一显影设备4的调色剂补充口46从其补充调色剂。
所补充的调色剂由搅拌旋片44承载，随后与载体混合。此时，将适当的摩擦电提供给调色剂。随后，在显影套筒41附近传送调色剂，然后调色剂形成为显影套筒41上的薄层以显影。
在该实施例中，使用平均颗粒直径为6μm的负充电调色剂作为调色剂，使用饱和磁化为205emu/cm3(每1000高斯(0.1T)的磁化量为56.9Am2/kg(比重为3.6q/cm3))并且平均颗粒直径为35μm的磁性载体作为载体。此外，使用重量比为6∶94的调色剂和载体的混合物作为显影剂。
此外，在感光鼓1上显影的调色剂的充电量是-25μC/g。
转印单元
接下来，将描述转印单元。
参见图1，在感光鼓1上形成的黄色图像到达由感光鼓1和中间转印带9形成的主转印夹持部分。在该转印夹持部分上，使转印辊9g之一以预定压力与中间转印带9的背面按压接触。转印辊9g各自具有主转印偏压源9a-9d作为第四电压施加单元。因此，可以将偏压分别施加给相应端口。中间转印带9在第一颜色的端口处利用黄色进行图像转印。随后，中间转印带9在相应端口处依次利用如上所述已经处理的品红色、青色和黑色，从相应感光鼓1向其进行图像转印。由此，中间转印带9进行多次转印。
在该实施例中，考虑到在曝光部分处显影的调色剂的转印效率(在电位-150V处)，将电压+350V作为主转印偏压施加给所有第一至第四彩色图像。由次级转印辊10将在中间转印带9上形成的四色全色图像从中间转印带9转印到从纸张馈送辊12传送的转印材料P上。由固定设备(未图示)将所转印的图像溶融固定。因此，可以获得彩色打印图像。
由在中间转印带清洁器11中包括的刀片去除在中间转印带9上残留的次级转印残留调色剂，以便为随后的图像形成处理做好准备。
在为中间转印带9选择材料时，为了改善在每个上述色彩端口处的对准(registration)，不应当选择可扩展和可收缩的材料。可以使用树脂带、包括金属芯杆的橡胶带、或者树脂和橡胶带。
在该实施例中，使用通过在PI(聚酰亚胺)中分散碳而形成并将其体积电阻率控制到108Ωcm量级的树脂带。树脂带的厚度是80μm，其纵向长度是320mm，其周长是900mm。
此外，每个转印辊9g是导电海绵辊。每个转印辊9g的阻抗等于或小于106Ω，其外直径是16mm，其纵向长度是315mm。
充电单元
参见图1，在通常放置清洁刀片的位置处，使用作第一调色剂充电单元的第一调色剂充电单元7和用作第二调色剂充电单元的第二调色剂充电单元6与感光鼓1接触。在该实施例中，第一调色剂充电单元7和第二调色剂充电单元6都使用由导电纤维制成的电刷件。当将极性与正常调色剂充电极性(在此负极性)相同的偏压施加给第一调色剂充电单元7和第二调色剂充电单元6中的每一个时，它们将极性与正常调色剂充电极性(在此负极性)相同的电荷施加给调色剂。
更具体地，第二调色剂充电单元6(第二电刷)包括在水平取向电极板62上的电刷部分61。第一调色剂充电单元7(第一电刷)类似地包括在电极板72上的电刷部分71。电刷部分61和71被设置为与感光鼓1的表面接触，并分别由电极板62和72固定支撑。
在该实施例中，由于空间限制，仅图示第一和第二调色剂充电单元。然而，理所当然地，为了有效地对调色剂充电，使用两个以上的调色剂充电单元。因此，例如可以考虑包括第三和第四调色剂充电单元的配置。
通过在人造纤维、丙烯酸类纤维或聚脂纤维中包括碳或金属粉末，控制电刷部分61和71的阻抗值。电刷部分61和71的厚度可以等于或小于30丹尼尔(deniser)和密度为1550至77500根/平方厘米(1至500000根/平方英寸)，以便电刷部分61和71可以均匀地与感光鼓1的表面和转印残留调色剂接触。在该实施例中，每个电刷部分61和71的厚度是6丹尼尔，密度是15500根/平方厘米(100000根/平方英寸)，纤维长度为5mm和电刷阻抗为6×103Ω·cm。
使第二调色剂充电单元6和第一调色剂充电单元7与感光鼓1的表面接触，以便电刷部分61和71相对于感光鼓1的表面的侵入量变成1mm，其接触夹持部分的宽度被设置为5mm。
放电单元
在第一调色剂充电单元7和第二调色剂充电单元6之间设置中间曝光单元101作为放电单元。中间曝光单元101包括LED曝光设备102。LED曝光设备102包括在沿着纸张传送单元的纸张传送方向的垂直方向的单线上设置的多个发光二极管的LED阵列，并且通过执行发光二极管的开关控制将感光件曝光，并在感光件上形成静电潜像。经由围绕沿着与开关盖体旋转轴相同方向的轴可倾斜的支撑件，固定该LED阵列。因此，上述发光二极管指向位于它们下方的感光鼓1。根据该鼓的谱灵敏度特征，将从LED阵列发出光的波长设置为780nm。然而，根据所使用鼓的灵敏度，可以将光波长设置为各种数值。
在此，将描述作为本实施例特征部分的中间曝光单元101的效果，同时比较该中间曝光单元101与现有技术。如图4中的现有技术所示，如果如前所述将施加给主充电单元的偏压设置为-700V，则在感光鼓1已经经过充电辊2(主充电单元)之后，感光鼓1的电位是-700V。在感光鼓1已经经过中间转印带9(主转印单元)之后，已充电部分的电位从-700V变成-200V。因此，如果将-900V的直流偏压施加给第一调色剂充电刷，则使用在感光鼓1已经经过中间转印带9(主转印单元)之后获得的-200V的电位与施加给第一调色剂充电刷的-900V直流偏压之间的电位差，对第一调色剂充电刷放电。响应于此放电，将经过第一调色剂充电单元7的夹持部分的转印残留调色剂充电到与正常充电极性相同的极性(在此是负充电极性)。在该描述中，将在感光鼓1已经经过中间转印带9(主转印带)之后获得的电位与施加给第一调色剂充电刷的直流偏压之间的电位差称作“转印单元与充电刷的反差”。
通常，转印单元与充电刷的反差越高，则从第一调色剂充电单元7到感光鼓1的放电量越大。因此，可以将转印残留调色剂容易地充电到正常充电极性。然而，如果将过高偏压施加给第一调色剂充电单元7，以获取更高的转印单元与充电刷的反差，则在经过调色剂充电刷之后获取的感光鼓1的电位小于要施加给充电辊2(主充电单元)的偏压-700V。也就是，在充电单元的夹持部分处，感光鼓1的表面电位和充电单元的电位之间的电位大小关系被反转。因此，负充电调色剂被静电吸附到充电单元。因而，充电单元被调色剂污染。这导致充电故障和图像故障。如前所述，如果要施加给第一调色剂充电单元7的偏压被设置为-900V，则在感光鼓1已经经过第一调色剂充电刷之后能够获得-600V的鼓电位。因此，在无清洁器的系统中，不应当将大于-900V的偏压施加给第一调色剂充电刷。然而，如果不增加要施加给第一调色剂充电刷的偏压，则在具有300mm/s的高处理速度的该产品中不能有效地对调色剂充电。因而，充电辊2(充电单元)不利地被转印残留调色剂和烟雾调色剂污染。这产生了两难问题。此外，即使仅安装第一调色剂充电单元7和第二调色剂充电单元6，也产生与在提高要施加给第一调色剂充电单元7的偏压时获得的相同结果。也就是，当感光鼓1已经经过第二调色剂充电单元时获得的鼓电位不应当超过要施加给充电辊2(充电单元)的偏压。因此，不能将足够的偏压施加给第二调色剂充电单元。
在该实施例中，如图5所示，在第一调色剂充电单元7与第二调色剂充电单元6之间设置中间曝光单元101。如果使用该配置，则通过中间曝光单元101消除在感光鼓1已经经过第一调色剂充电单元7之后获得的鼓电位(大约-600V)。因此，感光鼓1已经经过中间曝光单元101之后获得的鼓电位变成大约0V。因此，能够获得在要施加给第二调色剂充电单元6的偏压与在感光鼓1已经经过中间曝光单元101之后获得的鼓电位之间的足够反差(在下文中称作“曝光单元与第二调色剂充电刷的反差”)。因此，即使不能将大偏压施加给第二调色剂充电刷，也能够执行第二调色剂充电操作。此外，即使将大偏压施加给第二调色剂充电件，在感光鼓1已经经过第二调色剂充电单元之后获得的鼓电位也难以超过要施加给充电辊2(充电单元)的偏压，因为它们之间的差值很大。此外，可以将等于或大于对第一调色剂充电单元所施加偏压的偏压施加给第二调色剂充电单元。也就是，在经过用作第二调色剂充电单元的第二调色剂充电单元6之后获得的上述图像承载件的表面电位与要施加给充电单元的直流偏压之间的大小关系是这样一种关系，该关系允许当图像承载件经过充电单元时具有正常充电极性的调色剂吸附到图像承载件上。因此，具有正常充电极性的调色剂未吸附到充电单元上。此外，可以将转印残留调色剂充分充电到与正常充电极性相同的极性。
表1示出要施加给充电单元、转印单元、第一调色剂充电件和第二调色剂充电件的偏压值、在鼓已经经过这些单元之后获得的鼓电位、和在图像形成设备使用或者未使用中间曝光单元已经生成100000张拷贝之后的图像评估结果。
[表1]
| 要施加给充电单元的偏压 | 在经过充电单元之后的鼓电位 | 要施加给转印单元的偏压 | 在经过转印单元之后的鼓电位 | 要施加给第一调色剂充电单元的偏压 | 在经过第一调色剂充电单元之后的鼓电位 | 使用中间曝光单元 | 在经过中间曝光单元之后的鼓电位 | 要施加给第二调色剂充电单元的偏压 | 在经过第二调色剂充电单元之后的鼓电位 | 在100000张拷贝之后的图像评估 |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 有 | 0V | -900V | -500V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 有 | 0V | -700V | -400V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 有 | 0V | -500V | -300V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 有 | 0V | -900V | -500V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 有 | 0V | -700V | -400V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 有 | 0V | -500V | -300V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 无 | -600V | -900V | -800V | ×(不好，充电件污染，因为充电件电位低于鼓电位) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 无 | -600V | -500V | -600V | ×(不好，充电件污染，因为第二调色剂充电单元不能对调色剂充 |
| 分充电) | ||||||||||
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 无 | -500V | -900V | -700V | ×(不好，充电件污染，因为充电件电位低于鼓电位) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 无 | -500V | -500V | -500V | ×(不好，充电件污染，因为第二调色剂充电单元不能对调色剂充分充电) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 无 | -500V | -1200V | -1000V | ×(不好，充电件污染，因为充电件电位低于鼓电位) |
| -500V | -500V | +350V | -100V | -900V | -600V | 有 | 0V | -900V | -500V | O(好) |
| -500V | -500V | +350V | -100V | -700V | -500V | 有 | 0V | -700V | -400V | O(好) |
| -500V | -500V | +350V | -100V | -900V | -600V | 无 | -600V | -500V | -500V | ×(不好，充电件污染，因为第二调色剂充电单元不能对 |
| 调色剂充分充电) | ||||||||||
| -500V | -500V | +350V | -100V | -700V | -500V | 无 | -500V | -1200V | -1000V | ×(不好，充电件污染，因为充电件电位低于鼓电位) |
也就是，由控制单元和中间曝光单元101控制第二调色剂充电单元6和第一调色剂充电单元7，由此控制调色剂电荷量和鼓电位。因而，实现根据该实施例的无清洁器的系统。
在感光鼓1上的转印残留调色剂经过曝光部分b。因此，对其上有转印残留调色剂的感光鼓1执行曝光处理。然而，由于转印残留调色剂量很小，因此没有出现特殊问题。
第二实施例
类似于第一实施例，将参考图3所图示的示意配置图来描述根据本发明实施例的图像形成设备(图像记录设备)。
如图3所图示的，还可以使用非接触放电单元103替代根据第一实施例的中间曝光单元101来获得相同的效果。作为非接触放电单元103，使用电晕放电设备。电晕放电设备采用了利用Scorotron充电的放电方法。在下文中，将描述利用最普遍使用的Scorotron充电方法的示例。然而，该实施例并不限制于Scorotron充电方法。可以使用离子植入放电方法或者各种公知技术。当将等于大约1500μA电流的最高10KV的电压施加给放电导线时，用作放电单元的电晕放电设备执行放电操作。在该实施例中，将等于大约700μA电流的大约+5KV电压施加给放电导线。在该实施例中，使用单条放电导线。然而，也可以使用两条或者更多条放电导线。此外，也可以使用包括抗氧化表面层并由导电材料制成的放电导线，或者诸如针电极或者锯齿电极等由可放电导电材料制成的放电导线。
电晕放电设备的格栅由直径为50μm至200μm的不锈材料(例如SUS304或SUS430)或者其它导电材料制成。可以使用通过在金属导电材料上执行磨边而生成的具有诸如网孔图案等特定图案的格栅。
表2图示施加给充电单元、转印单元、第一调色剂充电件和第二调色剂充电件的偏压值、在鼓已经经过这些单元之后获得的鼓电位、和在图像形成设备使用或者未使用非接触放电单元103(电晕放电设备)已经生成100000张拷贝之后的图像评估结果。
[表2]
| 要施加给充电单元的偏压 | 在经过充电单元之后的鼓电位 | 要施加给转印单元的偏压 | 在经过转印单元之后的鼓电位 | 要施加给第一调色剂充电单元的偏压 | 在经过第一调色剂充电单元之后的鼓电位 | 使用电晕放电单元 | 在经过电晕放电单元之后的鼓电位 | 要施加给第二调色剂充电单元的偏压 | 在经过第二调色剂充电单元之后的鼓电位 | 在100000张拷贝之后的图像评估 |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 有 | 0V | -900V | -500V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 有 | 0V | -700V | -400V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 有 | 0V | -500V | -300V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 有 | 0V | -900V | -500V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 有 | 0V | -700V | -400V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 有 | 0V | -500V | -300V | O(好) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 无 | -600V | -900V | -800V | ×(不好，充电件污染，因为充电件电位低于鼓 |
| 电位) | ||||||||||
| -700V | -700V | +350V | -200V | -900V | -600V | 无 | -600V | -500V | -600V | ×(不好，充电件污染，因为第二调色剂充电单元不能对调色剂充分充电) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 无 | -500V | -900V | -700V | ×(不好，充电件污染，因为充电件电位低于鼓电位) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 无 | -500V | -500V | -500V | ×(不好，充电件污染，因为第二调色剂充电单元不能对调色剂充分充电) |
| -700V | -700V | +350V | -200V | -700V | -500V | 无 | -500V | -1200V | -1000V | ×(不好，充电件污染，因为充电件电位低于鼓电位) |
| -500V | -500V | +350V | -100V | -900V | -600V | 有 | 0V | -900V | -500V | O(好) |
| -500V | -500V | +350V | -100V | -700V | -500V | 有 | 0V | -700V | -400V | O(好) |
| -500V | -500V | +350V | -100V | -900V | -600V | 无 | -600V | -500V | -500V | ×(不好，充电件污染，因为第二调色剂充电单元不能对调色剂充分充电) |
| -500V | -500V | +350V | -100V | -700V | -500V | 无 | -500V | -1200V | -1000V | ×(不好，充电件污染，因为充电件电位低于鼓电位) |
类似于第一实施例，由控制单元和非接触放电单元103(电晕放电设备)控制第二调色剂充电单元6和第一调色剂充电单元7，由此控制调色剂充电量和鼓电位。由此，实现根据该实施例的无清洁器的系统。
如果不能对第二调色剂充电单元充分放电，则不能将调色剂充分充电到正常调色剂充电极性。因此，出现充电故障。即使当对第二调色剂充电单元充分放电时仅仅增加了第二调色剂充电单元的偏压绝对值，在该鼓已经经过第二调色剂充电单元之后获得的鼓电位小于要施加给充电单元的偏压。因此，充电单元与鼓之间的电位幅度关系被反转。这导致充电件受具有正常调色剂充电极性的充电调色剂污染的情况。因此，出现充电故障。在该实施例中，在没有非接触放电单元103(电晕放电设备)的情况下不能实现有效的调色剂充电。已经描述了这样的示例，即，根据该实施例的充电单元通过以接触方式将电荷注入鼓中来执行注入充电。然而，该实施例并不限于上述示例。充电单元可以设置在鼓附近，并可以以非接触方式对该鼓充电。
根据本发明的实施例，能够提供一种无清洁器的图像形成设备，它能够通过在显影的同时执行清洁来消除并收集转印残留调色剂以重复使用。此外，还提供一种图像形成设备，它具有改进的对转印残留调色剂充电的能力，还能够通过防止图像承载件与充电单元之间电位大小关系的反转，防止调色剂静电附着到充电单元上。
虽然已经参考示例实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例实施例。将给予以下权利要求书范围最宽的解释，从而覆盖所有修改、等价结构和功能。
Claims (3)
1.一种图像形成设备，包括：
图像承载件，被配置为承载调色剂图像；
充电装置，被配置为对所述图像承载件充电；
潜像形成装置，被配置为在被充电的所述图像承载件上形成静电潜像；
显影装置，被配置为使用调色剂来显影所述潜像并收集在上一次图像形成处理中没有转印并且保留在所述图像承载件上的残留调色剂；
转印装置，被配置为将在所述图像承载件上形成的所述调色剂图像转印到转印材料；
第一调色剂充电装置，被配置为将具有与正常充电极性相同极性的电荷施加给所述残留调色剂，所述第一调色剂充电装置在所述图像承载件的旋转方向上设置在所述转印装置的下游以及所述充电装置的上游；
第二调色剂充电装置，被配置为将具有与所述正常充电极性相同极性的电荷施加给所述残留调色剂，所述第二调色剂充电装置在所述图像承载件的旋转方向上设置在所述第一调色剂充电装置的下游以及所述充电装置的上游；和
放电装置，被配置为使所述图像承载件放电，所述放电装置设置在所述第一调色剂充电装置与所述第二调色剂充电装置之间。
2.根据权利要求1的图像形成设备，其中所述图像承载件在经过所述第二调色剂充电装置之后的表面电位与要施加给所述充电装置的直流偏压的电位之间的大小关系是这样一种关系，所述关系允许当具有所述正常充电极性的调色剂经过所述充电装置时，所述调色剂被引向所述图像承载件。
3.根据权利要求1的图像形成设备，其中，当所述调色剂的正常充电极性是负极性时，所述图像承载件在经过所述第二调色剂充电装置之后的表面电位是Va，要施加给所述充电装置的直流偏压的电位是Vb，满足Va＞Vb。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100113 Termination date: 20181221 |