CN103210354B - 成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种成像装置,包括:用于承载调色剂的调色剂承载部件;接触调色剂承载部件上的调色剂的图像承载部件,将在图像承载部件上用调色剂形成调色剂图像;以及设在相对位置处的电极部分,在相对位置,电极部分经由插入电极部分和调色剂承载部件之间的图像承载部件与调色剂承载部件相对。通过根据图像信息改变施加到电极部分的电压的值在图像承载部件上形成调色剂图像。承载在调色剂承载部件上的调色剂和图像承载部件在调色剂接触区域中彼此接触。通过改变施加到电极部分的电压的值,调色剂在调色剂承载部件和图像承载部件之间在调色剂运动区域中运动。调色剂运动区域相对于图像承载部件的运动方向位于调色剂接触区域的下游。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于通过在记录材料(件)上承载调色剂来形成图像的成像装置。
背景技术
作为常规成像装置,使用针状电极的多针式打印机被使用(美国专利第4,396,927号)
在多针式打印机中,带有大量针状电极的成像电极和筒形对置电极以预定间隔(间隙)相对地布置,记录材料插入所述预定间隔中与成像电极接触。在该状态下,对应于图像信号的电压施加到成像电极以导致间隙放电,使得形成调色剂图像。
在使用针状电极作为成像电极的常规多针式打印机中,不能充分地获得图像部分的密度。此外,产生这样的问题,即不能充分地减小导致调色剂淀积在非图像部分上的所谓的起雾。
图29是使用针状电极的常规成像装置的示意图,其中对置(相对)电极302承载调色剂T并且经由记录材料303与成像电极301相对地布置。承载在对置电极302上的调色剂T具有调色剂接触区域,在所述调色剂接触区域中调色剂接触记录材料303。在该状态下,对应于电信号的电压施加到成像电极301,使得调色剂T淀积在记录材料303上。同时,记录材料在箭头方向上以某个速度运动,使得调色剂图像形成于记录材料上。
然而,在成像电极调色剂图像以如上所述的构造形成的情况下,出现这样的现象,即,由成像电极301形成的调色剂图像在相对于记录材料301的运动方向在成像电极301的接触位置下游的调色剂接触区域中被扰乱。因此,产生调色剂图像密度降低并且起雾增加的现象。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种能够在非图像部分处起雾减小的情况下形成调色剂图像、同时保证图像部分处的图像密度的成像装置。
根据本发明的方面提供一种成像装置,包括:
用于承载调色剂的调色剂承载部件;
接触所述调色剂承载部件上的调色剂的图像承载部件,将在所述图像承载部件上用调色剂形成调色剂图像;以及
设在相对位置处的电极部分,在所述相对位置,所述电极部分经由插入所述电极部分和所述调色剂承载部件之间的所述图像承载部件与所述调色剂承载部件相对;
其中通过基于图像信息改变施加到所述电极部分的电压的值在所述图像承载部件上形成调色剂图像,
其中承载在所述调色剂承载部件上的调色剂和所述图像承载部件在调色剂接触区域中彼此接触,
其中通过改变施加到所述电极部分的电压的值,调色剂在调色剂运动区域中在所述调色剂承载部件和所述图像承载部件之间运动,并且
其中所述调色剂运动区域相对于所述图像承载部件的运动方向位于所述调色剂接触区域的下游。
当结合附图考虑本发明的优选实施例的以下描述时本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更明显。
附图说明
图1是实施例1中的成像装置的示意图。
图2的部分(a)和(b)是实施例1中的带有针状电极的成像部分和成像电极接触区域的放大示意图。
图3的部分(a)和(b)是放大示意图,均显示在实施例1中调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂的状态。
图4的部分(a)至(c)和图5的部分(a)至(d)是用于示出作用于调色剂的力的示意性模型图。
图6是施加到成像电极的电压的时序图。
图7的部分(a)至(e)是示意图,显示调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂状态。
图8是示意图,显示实施例1中的图像比较中的针状电极位置。
图9的部分(a)和(b)是图形,均显示实施例1中的图像比较中的图像承载部件上的调色剂量。
图10的部分(a)和(b)是用于示出作用于调色剂的力的模型图。
图11的部分(a)和(b)是示意图,用于示出实施例1中的调色剂接触区域和成像电极位置的测量方法。
图12的部分(a)和(b)是图形,均分别显示间隔和放电起动电压Vb之间以及间隔和电场之间的关系。
图13是实施例2中的成像装置的示意图。
图14是实施例2中的成像电极布置处的成像部分的放大示意图。
图15的部分(a)至(c)是实施例2中的成像电极的示意图。
图16的部分(a)和(b)是放大示意图,均显示实施例2中的调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂状态。
图17的部分(a)至(d)是用于示出作用于调色剂的力的示意性模型图。
图18的部分(a)至(e)是示意图,均显示实施例2中的调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂状态。
图19是示意图,显示实施例2中的图像比较中的成像电极位置。
图20的部分(a)和(b)是图形,均显示实施例2中的图像比较中的图像承载部件上的调色剂量。
图21的部分(a)至(c)是示意图,用于示出实施例2中的调色剂接触区域和成像电极位置的测量方法。
图22是实施例3中的成像电极布置处的成像部分的放大示意图。
图23的部分(a)至(e)是示意图,均显示实施例3中的调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂状态。
图24是示意图,显示实施例3中的图像比较中的成像电极位置。
图25的(a)和(b)是图形,均显示实施例3中的图像比较中的图像承载部件上的调色剂量。
图26是实施例4中的成像电极布置处的成像部分的示意图。
图27是实施例5中的成像电极布置处的成像部分的示意图。
图28的部分(a)至(e)是示意图,均显示实施例5中的调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂状态。
图29是使用针状电极的常规成像装置的示意图。
图30的部分(a)和(b)是实施例6中的成像电极布置处的成像部分的放大示意图。
图31的部分(a)和(b)是放大示意图,分别用于示出在不同于实施例6的构造中和在实施例6的构造中成像电极磨损或损坏(断开)的情况。
图32的部分(a)至(c)是用于示出失真图像的示意图。
图33、图34和图35是放大示意图,均显示失真图像发生期间的成像部分。
图36是图形,显示图像承载部件运动方向位置和作用于调色剂的电场之间的关系。
图37的部分(a)和(b)和图38的(a)和(b)是放大示意图,均显示实施例4中的成像电极布置处的成像部分。
图39的部分(a)和(b)是图形,均显示实施例7中的施加到成像电极的电压的时序图。
图40的部分(a)和(b)是放大示意图,显示实施例7中的成像部分。
图41的部分(a)和(b)和图42的(a)和(b)是放大示意图,均显示实施例7中的成像电极布置处的成像部分。
图43是放大示意图,显示实施例8中的成像电极布置处的成像部分。
图44是用于示出失真图像的长宽比的示意图。
图45是放大示意图,显示实施例8中的成像电极布置处的成像部分。
具体实施方式
<实施例1>
将参考附图描述本发明的实施例1。
图1是可应用本发明的本实施例中的成像装置的示意图。
在图1中,成像装置1包括用于在其外周表面承载和运送调色剂的调色剂承载辊(调色剂承载部件)2、将在其上形成调色剂T的图像的图像承载部件3、作为将基于图像信息的电压施加到图像承载部件3的成像电极的针状电极4、以及用于将来自图像承载部件3的调色剂图像转印到诸如纸张的记录材料P上的转印部件5。
调色剂承载辊2在箭头A方向上旋转地被驱动,并且在其外周表面上承载调色剂T并且将调色剂T运送到成像部分并且也用作成像电极的对置电极。
调色剂T从未显示的调色剂容器供应并且由刮刀23充电到预定电荷量并且在调色剂承载辊2的外周表面上被限制到预定厚度。
通过使用构成刮刀23的薄金属板的弹簧弹性,刮刀23接触调色剂承载辊2。在本实施例中,使用SUS和磷青铜制造的0.1mm厚的板。
在本实施例中,调色剂承载辊2外径为11.5mm并且通过在作为导电支撑件21的外径为6mm的金属芯上形成作为弹性层22的导电硅酮橡胶层进行制备。此外,在导电硅酮橡胶层的表面上涂覆10μm厚的聚氨酯树脂层。
调色剂T是具有6μm的平均粒度、大约1016Ω.cm的比电阻和负电荷极性的非磁性单成分调色剂。顺便提一句,调色剂承载辊2上的调色剂的电荷极性是调色剂的正常电荷极性。在本实施例中,负电荷极性是正常电荷极性。
此外,调色剂承载辊电源24连接到调色剂承载辊2的导电支撑件21并且构造成将电压施加到调色剂承载辊2以用于保持调色剂承载辊2的电势或构造成使调色剂承载辊2接地。
用于通过转印来自调色剂承载辊2的调色剂来形成调色剂图像的图像承载部件3是环形的,但是具有导电性,且具有在预定范围内调节的电阻。图像承载部件3在箭头B方向上以预定处理速度旋转地运动。
图像承载部件3是厚度为50μm并且电阻值为108.5Ω.cm的单层聚酰亚胺膜。顺便提一句,图像承载部件3的合适电阻值在106-1010Ω.cm的范围内。
作为成像电极的针状电极4设在沿着与图像承载部件3的运动方向交叉的方向(垂直于图纸)布置的多个针状电极部分中。针状电极4包括电极部分41,所述电极部分是以规则间隔固定并且支撑在支撑部件42上的针状电极。
此外,电极部分41连接到成像电极控制器100,并且成像电极控制器100实现控制使得基于图像信息改变施加到电极部分41的电压的值。
本实施例中的每个电极部分41是丝径为100μm并且具有半球形接触表面端的磷青铜或钨电极并且以200μm的间隔设在绝缘树脂材料制成的支撑部件42上。
通过通过施加到针状电极4的电压的电场使调色剂承载辊2上的调色剂T在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间运动而实现本实施例中的成像。
图像承载部件3上的调色剂图像以预定定时由转印辊5转印到诸如纸张的记录材料P上。记录材料P被传送到图像承载部件3和转印辊5之间的转印部分。当记录材料P位于转印部分时,转印偏压由转印偏压控制装置51施加到转印辊5,使得调色剂图像从图像承载部件3转印到记录材料P的预定位置上。
图2的部分(a)是在成像装置1中布置针状电极4之处的成像部分的放大示意图。在调色剂运动区域(调色剂可运动区域)Imd中,调色剂在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间运动。在图2的(a)中,在调色剂接触区域Ic中,承载在调色剂承载辊2上的调色剂T接触图像承载部件3。调色剂接触上游位置是调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向B的最上游位置iu。调色剂接触下游位置是调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向B的最下游位置。
图2的部分(b)是示意图,用于示出其中电极部分41接触图像承载部件3的成像电极接触区域。在本实施例中的成像电极的构造中,使用针状电极并且因此成像电极接触区域是很窄的区域。所以,针状电极位置ie是其中电极部分41接触图像承载部件3的区域的相对于图像承载部件运动方向B的下游位置。
在针状电极位置ie处,调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的间隔(间隙)是调色剂承载辊间隙Ig。
在本实施例中,如图2中所示,调色剂承载辊2上的调色剂T接触图像承载部件3以提供调色剂接触区域Ic。
此外,针状电极位置Ie相对于图像承载部件3的运动方向位于调色剂接触区域Ic的调色剂接触下游位置Id的下游。
接着,将描述施加到作为成像电极的针状电极4的电压以及调色剂承载部件2和图像承载部件3之间的电场。
在本实施例中的构造中,当施加到针状电极4的电压增加时,在针状电极位置Ie处的调色剂承载部件间隙Ig中,发生放电现象。
众所周知,放电现象中的间隙Z中的放电起动电压Vb可以如图12的(a)中所示根据帕邢定律在10μm或以上的空气间隙中由以下方程(1)近似计算。
Vb=312+6.2Z…(1)。
(R.M.Scheffert,KyoritsuShuppanCo.,Ltd,《电子照相术》,第291页)
在本发明的构造中,在放电现象在调色剂承载部件间隙Ig中发生的情况下,难以实现良好的成像。
将描述该原因。调色剂承载辊2上的调色剂负性地充电有预定电荷量。然而,当在图像承载部件间隙Ig中发生放电现象时,生成从负调色剂极性反转的正调色剂。极性反转的正调色剂的运动不能由针状电极4的电场控制,使得难以形成良好图像。
由于上述原因,在本发明中,通过控制施加到针状电极4的电压使得调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的电势差不超过放电起动电压来实现成像。
在另一方面,在图12的(b)中显示了放电起动电压下间隙Z中的电场。在图中,实线表示放电起动电压下的电场。所以,在实线之上的区域中发生放电现象,并且在实线之下的区域中不发生放电现象。
如图12的(b)中所示,在其中不发生放电现象的区域中,间隙越小,能够作用于调色剂的电场越强。
综上所述,在其中调色剂由成像电极的电场移动的本发明的结构中,在针状电极位置Ie处的调色剂承载部件间隙Ig越窄,能够在不导致放电现象的情况下设置的作用于调色剂的电场越大。
另一方面,在其中调色剂承载部件间隙Ig大的构造中,变得难以在不导致放电现象的情况下设置作用于调色剂的大电场。因此,当为了移动调色剂施加不小于放电起动电压的电压时,变得难以形成良好图像。
所以,在本发明中,为了实现窄的调色剂承载部件间隙Ig,使用其中设有调色剂接触区域Ic的构造。在其中设有调色剂接触区域Ic的构造中,调色剂承载部件间隙Ig从调色剂接触区域Ic逐渐增加。因此,在作为成像电极的针状电极的位置ie,调色剂承载部件和图像承载部件之间的间隙可以构造成窄,使得强电场可以施加到调色剂。
此外,在其中调色剂承载部件和图像承载部件之间的间隙窄的上述构造中,与其中调色剂承载部件和图像承载部件之间的间隙宽大的构造相比,能够在低施加电压下形成用于移动调色剂的电场。
接着,将描述相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向(成像装置的宽度方向)的成像处理。
图3的部分(a)和(b)是放大示意性模型图,均显示在针状电极位置ie处的调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂状态并且均部分地显示垂直于图像承载部件运动方向B的平面。
图3的部分(a)显示调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂的状态。图3的部分(b)显示在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂承载部件表面处的电场。
在图3的(a)和(b)中,在成像装置1的宽度方向(在垂直于图1中的图纸表面的方向),根据成像装置1的分辨率布置针状电极4的多个电极部分41。电极部分41的每一个布置成与图像承载部件3接触。
调色剂T(Ta至Te)带负电。在本实施例中,作为例子,描述其中调色剂以单层形成在调色剂承载辊2上的模型。在电极部分41a至41d的接触位置处的调色剂分别为Ta至Te。
接着,将描述施加到电极部分41的电压。根据图像信息的电压从成像电极控制器100施加到电极部分41a至41e的每一个。此外,调色剂承载辊2由调色剂承载辊电源24保持在0V。
成像电压Vp在成像区域中选择性地施加到电极部分41,并且非成像电压V0在非成像区域中选择性地施加到电极部分41。
成像电压Vp是相对于调色剂承载辊2的电势与调色剂电荷极性相反极性(在本实施例中为正)的电压。也就是说,通过从成像电压Vp减去施加到调色剂承载辊2的电压获得的值具有与显影剂的正常电荷极性相反的极性。
另一方面,非成像电压是相对于调色剂承载辊2的电势与调色剂电荷极性相同极性(在本实施例中为负)的电压。也就是说,通过从成像电压Vp减去施加到调色剂承载辊2的电压获得的值具有与显影剂的正常电荷极性相同的极性。
在图3的(a)和(b)中,显示了当正极性的电压施加到电极部分41b和41d并且负极性的电压施加到电极部分41a、41c和41e时的调色剂状态、以及调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂承载部件表面电场。
在图3的(b)中,每个箭头的方向表示电场的方向,并且每个箭头的长度表示电场的强度。更长的箭头长度表示更大的电场。箭头方向表示电场从正极性电势指向负极性电势。所以,带负电的调色剂接收静电力使得调色剂在与电场方向相反的方向上运动。
如图3的(b)中所示,位于成像电压Vp所施加到的电极部分41b和41d的位置的调色剂接收由在朝着调色剂承载部件2方向上指向的电场引起的相对于图像承载部件方向的静电力,因此运动。
位于非成像电压V0所施加到的电极部分41a、41c和41e的位置的调色剂接收由在朝着图像承载部件3方向上指向的电场引起的相对于调色剂承载部件2方向的静电力,因此运动。
通过由电极部分41引起的上述电场,调色剂运动,如图3的(a)中所示。
此外,位于成像电压Vp所施加到的电极部分41b和非成像电压V0所施加到的电极部分41a之间的调色剂根据由相关电极形成的电场的方向和强度选择性地置于由调色剂承载辊2承载的状态或由图像承载部件3承载的状态。位于相邻的其它两个电极部分之间的调色剂同样如此。
如上所述,相对于垂直于图像承载部件运动方向B的方向,能够实现成像。
在本发明中,通过将调色剂承载辊电势设置为0V并且通过将与调色剂电荷极性相同和相反的极性的两种电压施加到成像电极实现调色剂成像,但是本发明不限于此。
在其中电压相对于调色剂承载辊2的电势施加到调色剂承载辊2的构造的情况下,能够通过将正和负电势选择性地施加到电极部分41而形成图像。
接着,相对于图像承载部件运动方向,将参考图4和5描述成像处理。图4的部分(a)至(c)和图5的(a)至(d)是示意性模型图,均显示在成像部分处作用于调色剂的力。
图4的部分(a)是调色剂接触区域Ic中的模型图,图4的(b)和(c)是调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的刚分离之后(接触区域下游位置id的紧后面)的模型图。图5的(a)至(d)是在针状电极位置ie处的模型图。
调色剂T和调色剂承载辊2之间的非静电淀积力是调色剂承载辊淀积力Fad,并且调色剂T和图像承载辊3之间的非静电淀积力是图像承载部件淀积力Fai。图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场的静电力是静电力Fe。图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场由施加到图像承载部件3和调色剂承载辊2的电压形成。
将描述在所述那些位置中的每一个处作用于调色剂的力。
<调色剂接触区域Ic中的调色剂>
如图4的(a)中所示,在调色剂接触区域Ic中,调色剂T处于调色剂T接触调色剂承载辊2和图像承载部件3两者的状态。
调色剂承载辊淀积力Fad在调色剂T和调色剂承载辊2之间生成,并且图像承载部件淀积力Fai在调色剂T和图像承载部件3之间生成。
另一方面,调色剂与电极部分41分开并且因此由电极部分41引起的电场弱,使得静电力Fe相比调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai足够小。因此,满足以下公式(2)。
Fad>>Fe并且Fai>>Fe…(2)。
所以,如图4的(a)中所示,静电力Fe不显著地作用于调色剂T,使得调色剂T处于调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai作用于调色剂T的状态。
然后,调色剂T随着图像承载部件3的运动经过调色剂接触区域Ic并且处于图4的(b)和(c)的状态。
<调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的刚刚分离之后的调色剂>
在调色剂接触区域下游位置id,在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的刚刚分离之后,存在如图4的(b)中所示调色剂T承载在调色剂承载辊2上和如图4的(c)中所示调色剂T承载在图像承载部件3上的两种调色剂状态。
当调色剂承载辊淀积力Fad大于图像承载部件淀积力Fai从而满足以下的公式(3)时,调色剂T处于如图4的(b)中所示调色剂T承载在调色剂承载辊2上的状态。
Fad>Fai…(3)。
当图像承载部件淀积力Fai大于调色剂承载辊淀积力Fad从而满足以下公式(4)时,调色剂T处于如图4的(c)中所示调色剂T承载在图像承载部件3上的状态。
Fai>Fad…(4)。
调色剂承载状态由调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai之间的量值关系确定。在这里,调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai的值中的每一个随着调色剂承载辊2和图像承载部件3的位置而变化。在一些位置满足公式(3)并且在其它位置满足公式(4)。因此,在本实施例中,如图4的(b)和(c)中所示,存在调色剂承载在调色剂承载辊2上和调色剂承载在图像承载部件3上两种情况。
此外,类似于调色剂接触区域Ic中的情况,当调色剂承载辊2和图像承载部件3分离时,调色剂与电极部分41间隔开并且因此由电极部分41引起的电场弱。因此,静电力Fe相比调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai足够小。
所以,如图4的(b)和(c)中所示,静电力Fe不显著地作用于调色剂T,使得调色剂T处于调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai作用于调色剂T的状态。
然后,调色剂T随着图像承载部件3的运动而运动到针状电极位置ie以处于如图5的(a)至(d)所示的状态。
<在针状电极位置ie处的调色剂>
图5的部分(a)和(b)是当成像电压Vp在针状电极位置ie处施加到电极部分41时的模型图,并且图5的(c)和(d)是当非成像电压V0在针状电极位置ie处施加到电极部分41时的模型图。
当运动到针状电极位置ie时调色剂T处于由调色剂承载辊2承载和由图像承载部件3承载的两种状态,所述状态是如上所述的调色剂接触区域的分离之后的状态。
当如图5的(a)和(b)中所示施加成像电压Vp时,朝着图像承载部件的静电力Fe通过电极部分41和调色剂承载辊2之间的电场作用于调色剂T。
在图5的(a)的状态下,导致满足以下公式(5)的由电场引起的静电力Fe作用于调色剂T,使得调色剂T从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3。
Fe>Fad…(5)。
此外,在图5的(b)的状态下,保持调色剂T由图像承载部件3承载的状态。
所以,通过将成像电压Vp施加到电极部分41,调色剂图像可以形成于图像承载部件3上。
当如图5的(c)和(d)中所示施加非成像电压V0时,朝着调色剂承载部件的静电力Fe通过电极部分41和调色剂承载辊2之间的电场作用于调色剂T。
在图5的(d)的状态下,导致满足以下公式(6)的由电场引起的静电力Fe作用于调色剂T,使得调色剂T从图像承载部件3运动到调色剂承载辊2。
Fe>Fai…(6)。
此外,在图5的(c)的状态下,保持调色剂T由调色剂承载辊2承载的状态。
所以,通过将非成像电压V0施加到电极部分41,调色剂图像不形成于图像承载部件3上。
通过如上所述的成像处理,当调色剂承载辊2和图像承载部件3分离时,承载在调色剂承载辊2上的调色剂和承载在图像承载部件3上的调色剂都可以在图像部分处淀积在图像承载部件3上并且可以防止在非图像部分处淀积在图像承载部件3上。
接着,还将描述相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的成像处理。
图6是在本发明中施加到针状电极4的电压的时序图。图6显示例子,其中从施加不进行成像的非成像电压V0的状态开始将成像电压Vp施加到针状电极4持续时间T(秒),并且然后施加非成像电压V0。
图7的部分(a)至(e)是示意图,均显示调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂状态。图7的部分(a)至(e)分别显示在t1紧之前和紧之后、在t2紧之前和紧之后以及在t3处施加图6中所示的电压的各种状态。
图7的部分(a)显示在图6中的t1紧之前的调色剂状态。在这时,非成像电压V0施加到电极部分41。因此,位于针状电极位置ie处的调色剂T1由于图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力承载在调色剂承载辊2上。
图7的部分(b)显示在图6中的t1紧之后的调色剂状态。在这时,成像电压Vp施加到电极部分41。因此,位于针状电极位置ie处的调色剂T1由于图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在图像承载部件3上。
接着,图7的部分(c)显示在图6中的t2紧之前的调色剂状态。在从图7的(b)的状态至图7的(c)的状态的时期期间,成像电压Vp施加到电极部分41。因此,在施加成像电压Vp期间位于针状电极位置ie处的调色剂T2和经过针状电极位置ie的调色剂T1由于图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力承载在图像承载部件3上。
接着,图7的部分(d)显示在图6中的t2紧之后的调色剂状态。在这时,非成像电压V0施加到电极部分41。因此,位于针状电极位置ie处的调色剂T2由于图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力从图像承载部件3运动并且承载在调色剂承载辊2上。此外,包括调色剂T1并且位于针状电极位置ie的下游的调色剂在通过针状电极部分ie期间保持其承载状态。
图7的部分(e)显示在图6中的t2处的调色剂状态。在从图7的(d)的状态至图7的(e)的状态的时期期间,非成像电压V0施加到电极部分41。因此,位于针状电极位置ie处的调色剂T3由于图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力承载在调色剂承载辊2上。
此外,包括调色剂T1和T2并且位于针状电极部分ie的下游的调色剂在经过针状电极位置ie时保持其承载状态。也就是说,在通过针状电极位置ie期间承载在图像承载部件3上的调色剂承载在图像承载部件3上。此外,在通过针状电极部分ie期间承载在调色剂承载辊2上的调色剂承载在调色剂承载辊2上。
所以,在施加成像电压Vp期间的调色剂T处于调色剂T承载在图像承载部件3上、但是图像承载部件3以处理速度V(mm/秒)在箭头B方向上运动的状态,使得能够在图像承载部件3上形成具有宽度X=V×T(mm)的图像。
如上所述,实现相对于垂直于图像承载部件运动方向B的方向的成像。
接着,将描述当针状电极位置ie变化时的图像比较。
图8是示意图,显示图像比较中的针状电极位置ie。
本实施例中的针状电极位置ie是位置(6)、(7)和(8)并且其它位置是比较实施例中的位置。
在以下条件下进行成像。
图像承载部件运动速度:50mm/秒
成像电压Vp:+50V
非成像电压V0:-50V
调色剂承载辊电势:0V
调色剂承载辊上的调色剂量:0.3mg/cm2
调色剂接触区域Ic:1.2mm
当在图8中的位置(1)至(10)将成像电压Vp施加到电极部分41时和当在图8中的位置(1)至(10)将非成像电压V0施加到电极部分41时通过测量每单位面积的调色剂量(mg/cm2)进行图像比较。
在下面的表1中显示了在相应针状电极位置的调色剂量。图9的部分(a)是图形,显示在施加成像电压Vp下的每单位面积的调色剂量(M/S:mg/cm2),并且图9的(b)是图形,显示在施加非成像电压V0下的每单位面积的调色剂量(M/S:mg/cm2)。相对于图像承载部件运动方向测量针状电极位置离调色剂接触区域下游端id的距离。在该情况下,取下游方向作为正(+)并且取上游方向作为(-)。
表1
*1:“距离”表示离调色剂接触区域下游端id的距离(mm)。
*2:“NLE”表示针状电极的位置。“IC-U”表示调色剂接触区域Ic的上游的位置。“Ic”表示Ic的位置。“Ic-D”表示Ic的下游的位置。
*3:“M/SATVp”表示在成像电压Vp下的每单位面积的调色剂量(mg/cm2)。
*4:“M/SATV0”表示在非成像电压V0下的每单位面积的调色剂量(mg/cm2)。
顺便提一句,将描述电极部分41的位置和在调色剂接触区域Ic中的位置之间的关系以及在调色剂接触区域Ic中的位置和调色剂接触区域Ic的下游(上游)位置之间的关系。当从与图像承载部件运动方向交叉的方向观察成像部分时,如图8中所示,绘制经过调色剂接触区域上游位置iu并且垂直于图像承载部件3的假想线和经过调色剂接触区域下游位置并且垂直于图像承载部件3的假想线。
在这些假想线之间,电极部分41和图像承载部件3彼此接触的情况被称为电极部分41布置在调色剂接触区域Ic中的情况。
此外,电极部分41和图像承载部件3相对于图像承载部件运动方向在经过调色剂接触区域下游位置id的假想线的下游的位置处彼此接触的情况被称为电极部分41布置在调色剂接触区域Ic的下游的情况。
此外,电极部分41和图像承载部件3相对于图像承载部件运动方向在经过调色剂接触区域上游位置iu的假想线的上游的位置处彼此接触的情况被称为电极部分41布置在调色剂接触区域Ic的上游的情况。
本实施例中的电极位置和调色剂接触区域Ic之间的以上关系也应用于实施例2或以后的实施例。
从表1的结果以及图9的(a)和(b)发现:在其中电极部分41布置在调色剂接触区域Ic中或调色剂接触区域Ic的上游的构造中(在位置(1)至(5))在施加成像电压Vp下调色剂仅仅以调色剂承载辊2上的调色剂量(0.3mg/cm2)的大约1/2的量承载在图像承载部件3上。也就是说,调色剂承载辊2上的调色剂不能充分地运动,使得不能保证足够的图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,调色剂承载辊上的调色剂的大约1/2处于调色剂承载在图像承载部件上的状态,使得图像承载部件上的调色剂不能充分地运动到调色剂承载辊。所以,不能充分地减小非图像部分处的起雾。
在其中电极部分41布置在调色剂接触区域下游位置id的下游的本发明的构造中(在位置(6)至(8)),在施加成像电压Vp期间调色剂承载辊上的调色剂可以充分地运动到图像承载部件。也就是说,调色剂承载辊上的调色剂可以充分地承载在图像承载部件上,使得可以充分地保证图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,图像承载部件上的调色剂可以充分地运动到调色剂承载辊并且调色剂承载辊上的调色剂不承载在图像承载部件上。所以,可以充分地减小非图像部分处的起雾。
将通过使用作用于调色剂的力的模型图描述以上结果。
图10的部分(a)是模型图,显示在图8所示的位置(3)、(4)和(5)的构造中(在其中针状电极位置ie位于调色剂接触区域Ic中的构造中)在针状电极位置ie处作用于调色剂的力。图10的部分(b)是模型图,显示在图8所示的位置(3)、(4)和(5)的构造中在调色剂接触区域下游位置id处作用于调色剂的力。
如图10的(a)中所示,在成像电极ie处,调色剂接收由施加到电极部分41的成像电压引起的朝着图像承载部件的静电力。
然而,如图10的(b)中所示,在调色剂接触区域下游位置id处,离电极部分41的距离增加并且因此由施加到电极部分41的成像电压Vp引起的电场减弱,使得满足由以下的公式(7)表示的关系。所以,不能提供用于将调色剂承载在图像承载部件上的静电力。
Fad>>Fe并且Fai>>Fe…(7)。
此外,也在施加非成像电压V0期间,电场类似地减弱,使得不能提供用于将调色剂承载在调色剂承载辊上的静电力。
在图8所示的位置(3)、(4)和(5)的构造中,调色剂经过调色剂接触区域Ic之后的调色剂承载状态如下。调色剂承载在图像承载部件上还是承载在调色剂承载部件上由在作为调色剂承载部件和图像承载部件彼此分离的位置的调色剂接触区域下游位置id处的调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai之间的关系确定。
所以,在其中针状电极位置ie位于调色剂接触区域Ic中的构造中,如上所述,难以由针状电极将大于调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai的静电力施加到调色剂。因此,难以通过调色剂运动形成图像。此外,对于其中针状电极布置在调色剂接触区域Ic的上游的构造(在图8中所示的位置(1)和(2))同样如此。
在图8所示的位置(9)和(10)的构造中,调色剂承载辊和图像承载部件之间的间隙增加并且因此难以由针状电极将大于调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai的静电力施加到调色剂。因此,即使当电压施加到针状电极时,调色剂也不在调色剂承载辊和图像承载部件之间运动,使得不能实现成像。
在这里,其中通过改变施加到成像电极的电压使调色剂在调色剂承载辊和图像承载部件之间运动的区域是调色剂运动区域(调色剂可运动区域)。当成像电极布置在位置(9)和(10)时,没有调色剂运动区域并且因此调色剂处于不能实现成像的状态。
如上所述,在根据本发明的实施例1中的构造中(在图8中所示的位置(6)至(8)),位于其中与调色剂电荷极性相反的极性的电压施加到成像电极的针状电极位置ie处的调色剂处于由图像承载部件3承载的状态,因此受到成像。此外,位于其中与调色剂电荷极性相同的极性的电压施加到成像电极的针状电极位置ie处的调色剂处于由调色剂承载辊2承载的状态,因此不受到成像。
所以,保证在图像部分处的图像密度,使得能够形成在非图像部分处起雾减小的调色剂图像。这是由于调色剂运动区域相对于图像承载部件运动方向位于调色剂接触区域Ic的下游。通过使用这样的构造,由施加到电极部分41的电压引起的调色剂成像位置相对于图像承载部件运动方向位于调色剂接触区域Ic的下游。因此,当调色剂承载辊2和图像承载部件3在调色剂接触区域下游位置id分离时,可以形成良好图像,而与调色剂承载在调色剂承载辊2上还是承载在图像承载部件3上无关。顺便提一句,在本实施例中使用针状电极的情况下,调色剂运动区域是针状电极和图像承载部件之间的接触位置。
在本实施例中的构造中,针状电极4布置在适当位置,在该位置放电不发生在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间,并且使用不超过放电起动电压的成像电压和非成像电压。
此外,本发明不限于本实施例中的构造,而是当采用其中不导致放电并且在图12的(a)中显示的间隙和电压之间的关系的构造时,可以通过设置电极部分41的位置和成像电压实现成像。
顺便提一句,将参考图11的(a)和(b)描述调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂接触区域Ic以及调色剂接触区域下游位置id的测量方法。
如图11的(a)中所示,在调色剂承载部件2和图像承载部件3两者休止的状态下,成像电压Vp施加到针状电极(“步骤1”)。断开施加到电极部分41的电压以在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间提供0V的电势差并且其后调色剂承载辊2和图像承载部件3分离(“步骤2”)。
图11的部分(b)是示意图,显示分离之后的图像承载部件上的调色剂淀积状态。
从其中调色剂淀积在图像承载部件上的区域,可以测量调色剂接触区域Ic、调色剂接触区域下游位置id和针状电极位置ie。在其中针状电极布置在调色剂接触区域Ic的外部的位置的构造中,如图11的(b)中所示,存在由针状电极引起的成像区域和调色剂接触区域Ic的两个区域。此外,相对于图像承载部件运动方向B的调色剂接触区域Ic的下游的位置是调色剂接触区域下游位置id。相对于调色剂承载部件运动方向B的由针状电极引起的成像区域的下游的位置是针状电极下游位置ie。
另一方面,在针状电极布置在调色剂接触区域Ic中的位置的情况下,调色剂接触区域Ic和由针状电极引起的成像区域彼此重叠。
在本实施例中,通过改变施加到成像电极的电压的值,能够相对于平行和垂直于图像承载部件运动方向的两个方向实现成像,使得可以基于图像信息在图像承载部件上形成调色剂图像。
此外,承载在图像承载部件上的调色剂在调色剂接触区域的相对于图像承载部件运动方向的下游的位置运动,使得可以抑制发生在调色剂接触区域中的调色剂图像扰乱现象。
所以,在图像部分处,由成像电极从调色剂承载辊移动到图像承载部件的调色剂的量可以增加,使得在图像部分处的图像密度可以增加。另外,在非图像部分处,通过增加由成像电极从图像承载部件移动到调色剂承载辊的调色剂的量,淀积在图像承载部件上的调色剂的量可以减小。
<实施例2>
接着,将描述可应用本发明的实施例2。与实施例1相同的组成部件或部分由相同的参考标记或符号表示并且将从说明书省略。
将参考附图描述本发明的实施例2。
图13是可应用本发明的本实施例中的成像装置的示意图。
在图13中,成像装置10包括用于在其外周表面承载和运送调色剂的调色剂承载辊(调色剂承载部件)2、将在其上形成调色剂T的图像的图像承载部件3、作为允许基于图像信息通过对其施加电压在图像承载部件3上形成调色剂图像的成像电极部分的平面电极105、以及用于将来自图像承载部件3的调色剂图像转印到诸如纸张的记录材料P上的转印部件5。
与实施例1的区别在于用于在图像承载部件上形成调色剂图像的电极不是针状电极,而是平面电极105。调色剂T、调色剂承载辊2、图像承载部件3和转印辊(部件)5具有与实施例1相同的构造并且将从说明书省略。
图15的部分(a)和(b)是示意图,显示在本实施例中用作成像电极的平面电极105的一部分,其中(a)是平面电极105的图像承载部件接触表面的示意图并且(b)是沿着与图像承载部件运动方向交叉的方向(垂直于图13的图纸表面)获得的示意性截面图。
如图15的(a)中所示,平面电极105由绝缘电极基体材料102、形成于电极基体材料102的图像承载部件接触表面上的多个电极部分101以及连接到电极部分101的电极驱动部分103构成。
电极部分101由沿着与图像承载部件运动方向交叉的方向(垂直于图13的图纸方向)划分(分离)的多个电极构成。每个电极部分具有相对于图像承载部件运动方向的宽度W并且形成在图像承载部件运动方向上延伸的直线形状。电极部分101是用于在图像承载部件上形成调色剂图像的电极。
如图15的(b)中所示,电极部分101形成于电极基体材料(衬底)的整个成像区域上,且每个电极具有电极宽度L,相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向,相邻电极之间具有电极间隔S。
在本实施例中,挠性印刷板用作平面电极105。电极基体材料102由厚度为25μm的聚酰亚胺形成并且其上的电极部分101由厚度为10μm的铜电极形成。电极部分101具有对于每个电极40μm的电极宽度L和相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的40μm的电极间隔S。
此外,平面电极105固定地布置在电极支架130上以预定压力与图像承载部件3的内表面接触。
此外,电极部分101经由电极驱动部分103连接到成像电极电压控制器110,并且控制器110控制电压并将电压以预定定时并且基于图像信息施加到相应的电极部分101,因此实现成像。
图15的部分(c)是框图,显示本实施例中的电极部分的构造。
图像信息输入到接口(I/F)120中并且图像信息的数据由数据接收部分121接收并且发送到电极驱动部分103。电极驱动部分103由用于转换被传送的图像数据的移位寄存器106、用于保持移位寄存器106的输出状态的锁存器107和用于切换从电极电(电压)源111施加到平面电极部分的每个电极的输出的门108构成。
电极电源111经由门108连接到电极部分101的相应电极部分(101a、101b、101c、…)以将成像电压Vp和非成像电压V0供应到电极部分101。
控制器112控制数据接收部分121、移位寄存器106、锁存器107和门108并且根据从接口(I/F)120输入的图像信息控制施加到电极部分的每个电极的电压,从而进行成像。成像电极电压控制器110包括电极电源111和控制器112。
图14是成像部分的放大示意图,其中布置作为成像装置10中的成像电极的平面电极105。在调色剂接触区域Ic中,平面电极105具有大致平坦表面,如图14中所示。
在图14中,在调色剂接触区域Ic中,调色剂承载辊2上的调色剂T接触图像承载部件3。位置iu是调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向的上游位置,并且位置id是调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向的下游位置。
位置ie0是电极接触下游位置,该位置是其中图像承载部件3和平面电极105的电极部分101彼此接触的区域的相对于图像承载部件运动方向的最下游位置。
在调色剂运动区域(调色剂可运动区域)Imd,调色剂在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间运动。在本实施例中,电极部分101的相对于图像承载部件运动方向的最下游位置是调色剂运动区域Imd的最下游位置,并且其中调色剂承载辊2上的调色剂和图像承载部件3开始分离的位置是调色剂运动区域Imd的最上游位置。
在本实施例中,如图14中所示,调色剂承载辊2上的调色剂T接触图像承载部件3以提供调色剂接触区域Ic。
此外,电极接触下游位置是电极部分101相对于图像承载部件3的运动方向位于调色剂接触区域Ie的下游的位置ie0。通过由调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的电场在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间移动调色剂来执行本实施例中的操作。在调色剂运动区域Imd中进行这种调色剂移动。
当在平面电极105的位置处调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的间隙是调色剂承载部件间隙Tg时,使用更小的调色剂承载部件间隙Tg可以使作用于调色剂的电场更大。
在本发明中,通过使用其中设有调色剂接触区域Ic的构造,调色剂承载部件间隙Tg从调色剂接触区域Ic开始逐渐增加,使得可以在电极接触下游位置ie0处产生电极部分101和调色剂承载辊2之间的窄间隙。
通过以上构造,可以增强调色剂承载辊2和电极部分101之间的电场,使得可以在低成像电压下移动调色剂。
在本实施例中,在调色剂运动区域Imd中,成像电压和非成像电压设置为在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的间隙中不发生放电的值。
接着,将描述相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的成像处理。
图16的部分(a)是放大示意模型,显示在平面电极105的调色剂运动区域Imd中调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂状态并且部分地显示垂直于图像承载部件运动方向B的平面。
图16的部分(a)显示成像电压施加到电极部分101b和101d并且非成像电压施加到电极部分101a、101c和101e的状态。图16的部分(b)显示在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂承载部件表面处的电场。
在图16的(a)和(b)中,在垂直于图像承载部件运动方向B的方向上(在垂直于图13中的图纸表面的方向上),根据成像装置10的分辨率布置平面电极105的多个电极部分101a至101e。电极部分101a至101e的每一个布置成与图像承载部件3接触。
调色剂T(Ta至Te)带负电。在电极部分101a至101e的接触位置的调色剂分别为Ta至Te。
在图16的(b)中,电场强度由每个箭头的方向和长度表示。
接着,将描述施加到电极部分101的电压。调色剂承载辊2由调色剂承载辊电源24保持在+50V。取决于图像信息的电压从成像电极电压控制器110施加到电极部分101a至101e的每一个。
+100V的成像电压Vp在成像区域中选择性地施加到电极部分101,并且0V的非成像电压V0在非成像区域中选择性地施加到电极部分101。
成像电压Vp是相对于调色剂承载辊2的电势与调色剂电荷极性相反极性的、施加到电极部分101的电压。
非成像电压是相对于调色剂承载辊2的电势与调色剂电荷极性相同极性的、施加到电极部分101的电压。
如图16的(b)中所示,位于成像电压Vp所施加到的电极部分101b和101d的位置处的调色剂接收由在朝着调色剂承载部件2的方向上指向的电场引起的相对于图像承载部件方向的静电力。
位于非成像电压V0所施加到的电极部分101a、101c和101e的位置处的调色剂接收由在朝着图像承载部件3的方向上指向的电场引起的相对于调色剂承载部件2方向的静电力。
通过由平面电极105引起的上述电场,调色剂运动,如图16的(a)中所示。
此外,位于成像电压Vp所施加到的电极部分101b和非成像电压V0所施加到的电极部分101a之间的调色剂根据由相关电极形成的电场选择性地处于由调色剂承载辊2承载的承载状态或由图像承载部件3承载的承载状态。位于相邻的两个其它电极部分之间的调色剂同样如此。
如上所述,相对于垂直于图像承载部件运动方向B的方向,能够实现成像。
接着,将参考图17描述相对于图像承载部件运动方向的成像处理。图17的部分(a)至(d)是示意性模型图,均显示在成像部分处作用于调色剂的力。
图17的部分(a)和(b)是在调色剂运动区域Imd中的模型图,并且图17的(c)和(d)是在调色剂运动区域Imd的相对于图像承载部件运动方向的下游位置的模型图。
将描述作用于调色剂T的力。调色剂T和调色剂承载辊2之间的非静电淀积力是调色剂承载辊淀积力Fad,并且调色剂T和图像承载辊3之间的非静电淀积力是图像承载部件淀积力Fai。由图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场作用于调色剂T的静电力是静电力Fe。
<在调色剂运动区域Imd中的调色剂>
图17的部分(a)是当成像电压Vp施加到电极部分101时的模型图,并且图5的(c)和(d)是当非成像电压V0施加到电极部分101的模型图。
根据施加到电极部分101的先前电压状态,调色剂T处于由调色剂承载辊2承载的承载状态和由图像承载部件3承载的承载状态的两种状态。
当如图17的(a)中所示将成像电压Vp施加到电极部分101时,朝着图像承载部件的静电力Fe通过图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场作用于调色剂T。
在图17的(a)的状态下,导致满足以下公式(8)的电场作用于调色剂T,使得调色剂T从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3。
Fe>Fad…(8)。
所以,通过将成像电压Vp施加到电极部分101,调色剂图像可以形成于图像承载部件3上。
当如图17的(d)中所示将非成像电压V0施加到电极部分101时,朝着调色剂承载辊2的静电力Fe通过图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场作用于调色剂T。
在图17的(b)的状态下,导致满足以下公式(9)的电场作用于调色剂T,使得调色剂T从图像承载部件3运动到调色剂承载辊2。
Fe>Fai…(9)。
所以,通过将非成像电压V0施加到电极部分101,调色剂图像不形成于图像承载部件3上。
<在调色剂运动区域Imd的相对于图像承载部件运动方向的下游位置的调色剂>
图17的部分(c)是当在调色剂运动区域Imd的相对于图像承载部件运动方向的下游位置处将成像电压Vp施加到电极部分101时的模型图,并且图17的部分(d)是当在调色剂运动区域Imd的相对于图像承载部件运动方向的下游位置处将非成像电压V0施加到电极部分101时的模型图。
在任一情况下,电极部分101和调色剂承载辊2之间的间隙增加并且因此由电场引起的静电力Fe弱,使得调色剂不能运动。因此,满足以下公式(10)。
Fe<Fad并且Fe<Fai…(10)。
所以,位于调色剂运动区域的相对于图像承载部件运动方向下游的调色剂在电极接触下游位置ie0处保持在调色剂承载状态。
如上所述,调色剂在调色剂运动区域Imd中在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间运动,使得当调色剂位于电极接触下游位置ie0时可以通过电压选择性地进行调色剂成像和非调色剂成像。
接着,将更具体地描述由施加到平面电极105的电压引起的成像。在本实施例中,将作为例子描述以如图6中所示的定时将电压施加到电极部分101的情况。图18的部分(a)至(e)是示意图,均显示调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂状态。图18的部分(a)至(e)分别显示在t1紧之前和紧之后、在t2紧之前和紧之后以及在t3处施加图6中所示的电压的状态。
图18的部分(a)显示在图6中的t1紧之前的调色剂状态。在这时,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,调色剂由于电极部分101和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力承载在调色剂承载辊2上。
位于电极接触下游位置ie0处的调色剂T1也类似地承载在调色剂承载辊2上。
图18的部分(b)显示在图6中的t1紧之后的调色剂状态。在这时,成像电压Vp施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在图像承载部件3上。
接着,图18的部分(c)显示在图6中的t2紧之前的调色剂状态。在从图18的(b)的状态至图18的(c)的状态的时期期间,成像电压Vp施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且连续承载在图像承载部件3上。
位于电极接触下游位置Ie0处的调色剂T2也类似地承载在图像承载部件3上。
接着,图18的部分(d)显示在图6中的t2紧之后的调色剂状态。在这时,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在调色剂承载辊2上。位于电极接触下游位置ie0处的调色剂T2也类似地承载在调色剂承载辊2上。此外,包括调色剂T1并且位于电极接触下游位置ie0的下游的调色剂在通过电极接触下游位置ie0期间保持在承载状态。
图18的部分(e)显示在图6中的t2时的调色剂状态。在从图18的(d)的状态至图18的(e)的状态的时期期间,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在调色剂承载辊2上。
位于电极接触下游位置ie0的调色剂T3也类似地承载在调色剂承载辊2上。
此外,包括调色剂T1和T2并且位于电极接触下游位置ie0的下游的调色剂在通过电极接触下游位置ie0时保持在承载状态。
所以,在施加成像电压Vp期间的调色剂T处于调色剂T承载在图像承载部件3上、但是图像承载部件3以处理速度V(mm/秒)在箭头B方向上运动的状态,使得能够在图像承载部件3上形成具有宽度X=V×T(mm)的图像。
如上所述,实现相对于垂直于图像承载部件运动方向B的方向的成像。
接着,将描述当平面电极105的位置变化时的图像比较。
图19是示意图,显示图像比较中的平面电极105的电极接触下游位置ie0。
本实施例中的电极接触下游位置ie是位置(5)、(6)和(7)并且其它位置是比较实施例中的位置。
在以下条件下进行成像。
图像承载部件运动速度:100mm/秒
调色剂承载辊电势:+50V
成像电压Vp:+100V
非成像电压V0:0V
调色剂承载辊上的调色剂量:0.3mg/cm2
当在图19中的位置(1)至(7)将成像电压Vp施加到电极部分101时和当在图19中的位置(1)至(7)将非成像电压V0施加到电极部分101时通过测量每单位面积的调色剂量(mg/cm2)进行图像比较。
在下面的表2中显示了在相应电极接触下游位置ie0处的调色剂量。图20的部分(a)是图形,显示在施加成像电压Vp下的每单位面积的调色剂量(M/S:mg/cm2),并且图20的(b)是图形,显示在施加非成像电压V0下的每单位面积的调色剂量(M/S:mg/cm2)。
表2
*1:“距离”表示离调色剂接触区域下游端id的距离(mm)。
*2:“NLE”表示针状电极的位置。“IC-U”表示调色剂接触区域Ic的上游的位置。“Ic”表示Ic的位置。“Ic-D”表示Ic的下游的位置。
*3:“M/SATVp”表示在成像电压Vp下的每单位面积的调色剂量(mg/cm2)。
*4:“M/SATV0”表示在非成像电压V0下的每单位面积的调色剂量(mg/cm2)。
从表2的结果以及图20的(a)和(b)发现在其中平面电极105的电极接触下游位置ie0布置在调色剂接触区域Ic中或布置在调色剂接触区域Ic的上游的构造中(在位置(1)至(4))在施加成像电压Vp下调色剂仅仅以调色剂承载辊2上的调色剂量(0.3mg/cm2)的大约1/2的量承载在图像承载部件3上。也就是说,调色剂承载辊2上的调色剂不能充分地运动,使得不能保证足够的图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,调色剂承载辊上的调色剂的大约1/2处于调色剂承载在图像承载部件上的状态,使得图像承载部件上的调色剂不能充分地运动到调色剂承载辊。所以,不能充分地减小非图像部分处的起雾。
在其中电极接触下游位置ie0布置在调色剂接触区域下游位置id的下游的本发明的构造中(在位置(5)至(7)),在施加成像电压Vp期间调色剂承载辊上的调色剂可以充分地运动到图像承载部件。也就是说,调色剂承载辊上的调色剂可以充分地承载在图像承载部件上,使得可以充分地保证图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,图像承载部件上的调色剂可以充分地运动到调色剂承载辊并且调色剂承载辊上的调色剂不承载在图像承载部件上。所以,可以充分地减小非图像部分处的起雾。
将更具体地描述以上结果。在其中平面电极105的电极接触下游位置ie0位于调色剂运动区域Imd中的构造中(在图19中的位置(2)至(4)),将描述作用于调色剂的力。
图10的部分(a)是模型图,显示在其中平面电极105布置在调色剂接触区域Ic中的构造中在电极接触下游位置ie0处作用于调色剂的力。图10的部分(b)是模型图,显示在调色剂接触区域下游位置id处作用于调色剂的力。
如图10的(a)中所示,在电极接触下游位置ie0处,调色剂接收由施加到电极部分101的成像电压引起的朝着图像承载部件的静电力。
然而,如图10的(b)中所示,在调色剂接触区域下游位置id处,离电极部分101的距离增加并且因此由施加到电极部分101的成像电压Vp引起的电场减弱,使得不能提供用于将调色剂承载在图像承载部件上的静电力。
此外,由非成像电压V0引起的电场也减弱,使得不能提供用于将调色剂承载在调色剂承载辊上的静电力。
Fad>>Fe并且Fai>>Fe
所以,在以上构造中,难以将大于调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai的静电力施加到调色剂。
接着,将描述其中电极接触下游位置ie0位于调色剂接触区域下游位置的下游的构造。
在其中电极接触下游位置ie0位于调色剂接触区域Ic的下游的构造中(在图19中所示的位置(5)至(7)),由电极接触下游位置ie0确定调色剂承载在图像承载部件还是承载在调色剂承载部件上。
图5的部分(a)和(b)是当成像电压Vp施加到平面电极105时调色剂运动区域Imd中的模型图,并且图5的(c)和(d)是当非成像电压V0施加到平面电极105时调色剂运动区域Imd中的模型图。
当如图5的(a)和(b)中所示施加成像电压Vp时,朝着图像承载部件的静电力Fe通过电极部分101和调色剂承载辊2之间的电场作用于调色剂T。
在图5的(a)的状态下,导致满足以下公式的电场作用于调色剂T,使得调色剂T从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3。
Fe>Fad
此外,在图5的(b)的状态下,保持调色剂T由图像承载部件3承载的状态。
当如图5的(c)和(d)中所示施加非成像电压V0时,朝着调色剂承载部件的静电力Fe通过电极部分101和调色剂承载辊2之间的电场作用于调色剂T。
在图5的(d)的状态下,导致满足以下公式的电场作用于调色剂T,使得调色剂T从图像承载部件3运动到调色剂承载辊2。
Fe>Fai
此外,在图5的(c)的状态下,保持调色剂T由调色剂承载辊2承载的状态。
所以,在以上构造中,能够将大于调色剂承载辊淀积力Fad和图像承载部件淀积力Fai的静电力提供给调色剂。
如上所述,当调色剂承载辊和图像承载部件分离时,承载在调色剂承载辊上的调色剂和承载在图像承载部件上的调色剂都可以受到成像和非成像。
如上所述,不管调色剂承载在调色剂承载辊上的状态和调色剂承载在图像承载部件上的状态,位于与调色剂电荷极性相反极性的电压施加到其上的电极部分101处的调色剂处于由图像承载部件3承载的状态,因此受到成像。此外,位于与调色剂电荷极性相同极性的电压施加到其上的电极部分101处的调色剂处于由调色剂承载辊2承载的状态,因此不受到成像。
所以,通过其中电极接触下游位置ie0位于调色剂接触区域下游端id的相对于图像承载部件运动方向的下游的构造,调色剂运动区域Imd可以位于调色剂接触区域下游端id的相对于图像承载部件运动方向的下游。
通过该构造,保证在图像部分处的图像密度,使得能够在非图像部分处起雾减小的情况下形成调色剂图像。
顺便提一句,将参考图21的(a)至(c)描述调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂接触区域Ic、调色剂运动区域Imd以及电极接触下游位置ie0的测量方法。
如图11的(a)中所示,在调色剂承载部件2和图像承载部件3两者休止的状态下,成像电压Vp施加到平面电极105的电极部分101。然后,如图21的(a)中所示,在调色剂承载辊2和电极部分101之间提供0V的电势差并且其后调色剂承载辊2和图像承载部件3分离。
图21的部分(b)是示意图,显示图像承载部件分离之后图像承载部件上的调色剂淀积状态。
从其中调色剂淀积在图像承载部件上的区域,可以测量调色剂接触区域Ic、调色剂运动区域Imd和电极接触下游位置ie0。
在电极接触下游位置(下游端接触位置)位于调色剂接触区域Ic的外部的情况下,在图像承载部件上,存在调色剂接触区域Ic和调色剂运动区域Imd两者。
在调色剂接触区域Ic中,调色剂淀积在调色剂承载辊和图像承载部件两者上。另一方面,被承载的调色剂的量在调色剂运动区域Imd中在图像承载部件上较大并且在调色剂承载辊上较小。从调色剂量的差异可以确定调色剂接触区域下游端位置id。此外,电极接触下游位置ie0是调色剂运动区域Imd的相对于图像承载部件运动方向B的最下游位置。
另一方面,在电极接触下游位置ie0位于调色剂接触区域Ic中的情况下,没有调色剂运动区域Imd。
通过使用实施例2中的平面电极105,能够防止电极的位置偏移,使得图像承载部件和相应电极部分可以在相应位置稳定地接触。所以,能够减小相对于图像承载部件运动方向B和垂直于图像承载部件运动方向B的方向(垂直于图13的图纸方向)的像素的偏移程度。
<实施例3>
接着,将描述可应用本发明的实施例3。与实施例1和2相同的组成部件或部分由相同的参考标记或符号表示并且将从说明书省略。
可应用本发明的成像装置的构造和用作成像电极的平面电极的构造与实施例2相同并且因此将从说明书省略。与实施例2的区别在于:电极部分101相对于图像承载部件3的运动方向延伸到实施例2中的电极部分101的位置的下游的位置。
图22是作为成像装置10中的成像电极的平面电极105布置处的成像部分的放大示意图。在调色剂接触区域Ic中,平面电极105具有大致平坦表面,如图22中所示。
在本实施例中,如图22中所示,调色剂承载辊2上的调色剂T接触图像承载部件3以提供调色剂接触区域Ic。
平面电极105相对于图像承载部件3与调色剂承载辊2相对地布置,并且平面电极105的电极部分101布置成与图像承载部件3接触。
电极接触下游位置ie0是电极部分101在相对于图像承载部件运动方向的下游侧与图像承载部件3接触的接触位置,并且相对于图像承载部件运动方向B位于调色剂接触区域Ic的下游。
图22中所示的位置iL是当成像电压(偏压)Vp施加到电极部分101时调色剂可以从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的调色剂运动极限位置。
在本实施例中,平面电极105的电极接触下游位置ie0位于调色剂运动极限位置iL相对于图像承载部件运动方向的下游。
将描述作用于调色剂的力。下面所述的力Fe、Fad和Fai与实施例2中所述的相同。类似于实施例2,对于调色剂状态,存在由调色剂承载辊2承载的调色剂承载状态和由图像承载部件3承载的调色剂承载状态所组成的两种状态。
<在调色剂运动区域Imd中的调色剂>
在调色剂运动区域Imd中,满足以下关系。
Fe>Fad并且Fe>Fai
承载在调色剂承载辊2上的调色剂和承载在图像承载部件3上的调色剂都可以由电场的力移动。
<从调色剂运动极限位置iL到电极接触下游位置ie0的调色剂>
在该区域中,满足以下关系。
Fe<Fad并且Fe<Fai
承载在调色剂承载辊2上的调色剂和承载在图像承载部件3上的调色剂都不能运动,原因是调色剂承载辊2和电极部分101之间的间隙增加并且因此静电力弱。
所以,位于调色剂运动区域Imd的下游的调色剂在其中调色剂可运动的调色剂运动极限位置iL处保持在调色剂承载状态。
对于在调色剂运动极限位置iL处的调色剂,由成像电压Vp和非成像电压V0引起的静电力Fe大致等于非静电淀积力Fad和Fai,如下所示。
Fe=Fad
Fe=Fai
如上所述,在本实施例中,调色剂在调色剂运动区域Imd中在调色剂承载辊2和图像承载部件3之间运动,使得当调色剂位于调色剂运动极限位置iL时可以由电极部分101的电压控制而选择性地实现调色剂成像和非调色剂成像。
接着,将描述成像处理。相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的成像处理与实施例2相同并且因此从说明书省略。
将描述相对于图像承载部件运动方向的成像处理。
在本实施例中,将作为例子描述以如图6中所示的定时将电压施加到电极部分101的情况。图23的部分(a)至(e)是示意图,均显示调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂状态。图23的部分(a)至(e)分别显示在t1紧之前和紧之后、在t2紧之前和紧之后以及在t3处施加图6中所示的电压的状态。
图23的部分(a)显示在图6中的t1紧之前的调色剂状态。在这时,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,调色剂由于电极部分101和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力承载在调色剂承载辊2上。
位于调色剂运动极限位置iL的调色剂T1也类似地承载在调色剂承载辊2上。
图23的部分(b)显示在图6中的t1仅之后的调色剂状态。在这时,成像电压Vp施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在图像承载部件3上。位于调色剂运动极限位置iL的调色剂也类似地承载在图像承载部件3上。位于调色剂运动极限位置iL的下游的调色剂保持在由调色剂承载辊2承载的调色剂状态。
接着,图23的(c)显示在图6中的t2紧之前的调色剂状态。在从图23的(b)的状态至图23的(c)的状态的时期期间,成像电压Vp施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且连续承载在图像承载部件3上。
位于调色剂运动极限位置iL的调色剂T2也类似地承载在图像承载部件3上。包括调色剂T1并且位于调色剂运动极限位置iL的下游的调色剂在经过调色剂运动极限位置iL期间保持在调色剂承载状态。
接着,图23的(d)显示在图6中的t2紧之后的调色剂状态。在这时,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在调色剂承载辊2上。位于调色剂运动极限位置iL的调色剂T2也类似地承载在调色剂承载辊2上。此外,包括调色剂T1并且位于调色剂运动极限位置iL的下游的调色剂在通过调色剂运动极限位置iL期间保持在承载状态。
图23的部分(e)显示在图6中的t2处的调色剂状态。在从图23的(d)的状态至图23的(e)的状态的时期期间,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在调色剂承载辊2上。
位于调色剂运动极限位置iL的调色剂T3也类似地承载在调色剂承载辊2上。
此外,包括调色剂T1和T2并且位于调色剂运动极限位置iL的下游的调色剂在通过调色剂运动极限位置iL时保持在承载状态。
所以,在施加成像电压Vp期间的调色剂T处于调色剂T承载在图像承载部件3上、但是图像承载部件3以处理速度V(mm/秒)在箭头B方向上运动的状态,使得能够在图像承载部件3上形成具有宽度X=V×T(mm)的图像。
如上所述,实现相对于垂直于图像承载部件运动方向B的方向的成像。
接着,将描述当平面电极105的位置变化时的图像比较。
图24是示意图,显示图像比较中的平面电极105的电极接触下游位置ie0。
本实施例中的电极接触下游位置ie是位置(7)至(12)并且其它位置((1)至(4))是比较实施例中的位置。在图24中,位置(12)从图示省略,但是相对于箭头B方向位于位置(11)的下游。
在以下条件下实现成像。
图像承载部件运动速度:100mm/秒
调色剂承载辊电势:+50V
成像电压Vp:+100V
非成像电压V0:0V
调色剂承载辊上的调色剂量:0.3mg/cm2
当在图24中的位置(1)至(4)和(7)至(12)将成像电压Vp施加到电极部分101时和当在图24中的位置(1)至(4)和(7)至(12)将非成像电压V0施加到电极部分101时通过测量成像部分下游位置ie0处的每单位面积的调色剂量(mg/cm2)进行图像比较。
在下面的表3中显示了在电极部分101的相应电极接触下游位置ie0处的调色剂量。图25的部分(a)是图形,显示在施加成像电压Vp下的每单位面积的调色剂量(M/S:mg/cm2),并且图25的(b)是图形,显示在施加非成像电压V0下的每单位面积的调色剂量(M/S:mg/cm2)。
表3
*1:“距离”表示离调色剂接触区域下游端id的距离(mm)。
*2:“NLE”表示针状电极的位置。“IC-U”表示调色剂接触区域Ic的上游的位置。“Ic”表示Ic中的位置。“Ic-D”表示Ic的下游的位置。
*3:“M/SATVp”表示在成像电压Vp下的每单位面积的调色剂量(mg/cm2)。
*4:“M/SATV0”表示在非成像电压V0下的每单位面积的调色剂量(mg/cm2)。
如其中电极接触下游位置ie0布置在调色剂接触区域下游位置id的下游的本发明的构造(在位置(7)至(12)),从表3的结果以及图25的(a)和(b)发现在施加成像电压Vp期间调色剂承载辊上的调色剂可以充分地运动到图像承载部件。此外,可以充分地保证图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,图像承载部件上的调色剂可以充分地运动到调色剂承载辊,使得可以充分地减小非图像部分处的起雾。
将更具体地描述以上结果。
接着,将描述其中电极接触下游位置ie0位于调色剂接触区域下游位置id的下游的构造。
在其中电极接触下游位置ie0位于调色剂接触区域Ic的下游的构造中(在图24中所示的位置(7)至(12)),由调色剂运动极限位置iL确定调色剂承载在图像承载部件还是承载在调色剂承载部件上。
如上所述,不管调色剂承载在调色剂承载辊上的状态和调色剂承载在图像承载部件上的状态,位于施加有与调色剂电荷极性相反极性的电压的电极部分101处的调色剂处于由图像承载部件3承载的承载状态,因此受到成像。此外,位于施加有与调色剂电荷极性相同极性的电压的电极部分101处的调色剂处于由调色剂承载辊2承载的状态,因此不受到成像。
所以,通过其中电极接触下游位置ie0位于调色剂接触区域下游端id的相对于图像承载部件运动方向的下游的构造,调色剂运动区域Imd可以位于调色剂接触区域下游端id的相对于图像承载部件运动方向的下游。
通过该构造,保证在图像部分处的图像密度,使得能够在非图像部分处起雾减小的情况下形成调色剂图像。
在实施例3的构造中,由调色剂运动极限位置iL确定相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的成像。
所以,即使在沿着与图像承载部件运动方向交叉的方向提供的相应电极部分的图像承载部件运动方向下游位置由于生产不均匀性而不同的状态下,成像也由其中调色剂可运动的调色剂运动极限位置iL确定。因此,相对于垂直于图像承载部件运动方向的方向的图像位置不在相应电极之间偏移。
所以,能够相对于垂直于图像承载部件运动方向的方向精确地形成图像。
顺便提一句,调色剂承载辊和图像承载部件之间的调色剂接触区域Ic、调色剂运动区域Imd以及电极接触下游位置ie0的测量方法与实施例2中的相同。
图21的(c)是示意图,显示图像承载部件分离之后的图像承载部件上的调色剂淀积状态。
从调色剂淀积在图像承载部件上的区域,可以测量调色剂接触区域Ic、调色剂接触区域下游位置id、调色剂运动区域Imd和调色剂运动极限位置iL。
在调色剂接触区域Ic中,调色剂淀积在调色剂承载辊和图像承载部件两者上,并且在调色剂运动区域Imd中在图像承载部件上的调色剂量大。从调色剂量的差异可以确定调色剂接触区域下游端位置id。此外,调色剂运动极限位置iL是调色剂运动区域Imd的相对于图像承载部件运动方向B的最下游位置。
通过使用实施例3中的平面电极105,能够防止电极的位置偏移,使得图像承载部件和相应电极部分可以在相应位置处稳定地接触。所以,能够减小相对于图像承载部件运动方向B和与图像承载部件运动方向B交叉的方向(垂直于图13的图纸方向)的像素的偏移程度。
此外,平面电极的电极接触位置设置成延伸到调色剂接触区域Imd的相对于图像承载部件运动方向的下游位置。在本实施例中,相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的成像由调色剂运动极限位置iL确定,使得即使当平面电极的相对于图像承载部件运动方向B的位置精度低时也可以减小对图像的影响。
<实施例4>
接着,将描述可应用本发明的实施例4。与实施例1、2和3相同的组成部件或部分由相同的参考标记或符号表示并且将从说明书省略。
可应用本发明的成像装置的构造和用作成像电极的平面电极105的构造与实施例2相同并且因此将从说明书省略。
图26是作为成像装置10中的成像电极的平面电极105布置之处的成像部分的放大示意图。在调色剂接触区域Ic中,平面电极105具有大致平坦表面,如图26中所示。
在本实施例中,如图26中所示,调色剂承载辊2上的调色剂T接触图像承载部件3以提供调色剂接触区域Ic。
平面电极105相对于图像承载部件3与调色剂承载辊2相对地布置,并且平面电极105的电极部分101布置成与图像承载部件3接触。
电极接触下游位置ie0是在相对于图像承载部件运动方向的下游侧电极部分101与图像承载部件3接触的接触位置,并且位于调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向B的下游。
图26中所示的位置iL是当成像电压(偏压)Vp施加到电极部分101时调色剂可以从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的调色剂运动极限位置。
在本实施例中,平面电极105的电极接触下游位置ie0位于调色剂运动极限位置iL的相对于图像承载部件运动方向的下游。
此外,电极接触上游位置ieu位于调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向的上游。
如上所述在本实施例中的构造中,如同在电极接触上游位置ieu位于调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向的上游的这样的构造中,在调色剂运动区域Imd中实现成像。此外,在施加成像电压Vp期间,调色剂承载辊上的调色剂可以充分地运动到图像承载部件,使得能够充分地保证图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,图像承载部件上的调色剂可以充分地运动到调色剂承载辊,使得可以充分地减小非图像部分处的起雾。
通过使用实施例4中的平面电极105,能够防止电极的位置偏移,使得图像承载部件和相应电极部分可以在相应位置处稳定地接触。所以,能够减小相对于图像承载部件运动方向B和与图像承载部件运动方向B交叉的方向(垂直于图13的图纸方向)的像素的偏移程度。
此外,在本实施例中,平面电极的电极接触位置设置成延伸到调色剂接触区域Imd的相对于图像承载部件运动方向的下游位置。在本实施例中,相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的成像由调色剂运动极限位置iL确定,使得即使当平面电极相对于图像承载部件运动方向B的位置精度低时也可以减小对图像的影响。
此外,可以与平面电极的相对于图像承载部件运动方向的上游位置无关地形成图像,使得即使当平面电极和调色剂承载部件之间的位置精度低时也能够实现成像。
<实施例5>
接着,将描述可应用本发明的实施例5。与实施例1、2、3和4相同的组成部件或部分由相同的参考标记或符号表示并且将从说明书省略。
可应用本发明的成像装置的构造和用作成像电极的平面电极的构造与实施例2相同并且因此将从说明书省略。
图27是作为成像装置10中的成像电极的平面电极105布置之处的成像部分的放大示意图。在调色剂接触区域Ic中,平面电极105具有大致平坦表面,如图27中所示。
在本实施例中,如图27中所示,调色剂承载辊2上的调色剂T接触图像承载部件3以提供调色剂接触区域Ic。
平面电极105相对于图像承载部件3与调色剂承载辊2相对地布置,并且平面电极105的电极部分101以电极间隙Eg与图像承载部件3相对地布置。
本实施例中的电极间隙Eg为20μm并且由布置在平面电极105的纵向端部分处的未显示的电极图像承载部件间隔件的厚度保持。作为电极图像承载部件间隔件,使用绝缘树脂片材。
相对于图像承载部件运动方向在下游侧的电极下游位置ie0位于调色剂接触区域Ic相对于图像承载部件运动方向B的下游。
图27中所示的位置iL是当成像电压(偏压)Vp施加到电极部分101时调色剂可以从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的调色剂运动极限位置。
在本实施例中,平面电极105的电极下游位置ie0位于调色剂运动极限位置iL相对于图像承载部件运动方向的下游。
此外,平面电极105的电极上游位置ieu位于调色剂接触区域Ic相对于图像承载部件运动方向的上游。
将描述相对于图像承载部件运动方向的成像处理。
在本实施例中,将作为例子描述以如图6中所示的定时将电压施加到电极部分101的情况。图28的部分(a)至(e)是示意图,均显示调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂状态。图28的部分(a)至(e)分别显示在t1紧之前和紧之后、在t2紧之前和紧之后以及在t3处施加图6中所示的电压的状态。
图28的部分(a)显示在图6中的t1紧之前的调色剂状态。在这时,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,调色剂由于电极部分101和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力承载在调色剂承载辊2上。
位于调色剂运动极限位置iL的调色剂T1也类似地承载在调色剂承载辊2上。
图28的部分(b)显示在图6中的t1紧之后的调色剂状态。在这时,成像电压Vp施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在图像承载部件3上。位于调色剂运动极限位置iL的调色剂也类似地承载在图像承载部件3上。位于调色剂运动极限位置iL的下游的调色剂保持在由调色剂承载辊2承载的调色剂承载状态。
接着,图28的(c)显示在图6中的t2紧之前的调色剂状态。在从图28的(b)的状态至图28的(c)的状态的时期期间,成像电压Vp施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且连续承载在图像承载部件3上。
位于调色剂运动极限位置iL的调色剂T2也类似地承载在图像承载部件3上。包括调色剂T1并且位于调色剂运动极限位置iL的下游的调色剂在通过调色剂运动极限位置iL期间保持在调色剂承载状态。
接着,图28的(d)显示在图6中的t2紧之后的调色剂状态。在这时,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于图像承载部件3和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在调色剂承载辊2上。位于调色剂运动极限位置iL的调色剂T2也类似地承载在调色剂承载辊2上。此外,包括调色剂T1并且位于调色剂运动极限位置iL的下游的调色剂在通过调色剂运动极限位置iL期间保持在承载状态。
图28的部分(e)显示在图6中的t2的调色剂状态。在从图28的(d)的状态至图28的(e)的状态的时期期间,非成像电压V0施加到电极部分101。因此,位于调色剂运动区域Imd中的调色剂由于平面电极105和调色剂承载辊2之间的电场引起的静电力运动到并且承载在调色剂承载辊2上。
位于调色剂运动极限位置iL的调色剂T3也类似地承载在调色剂承载辊2上。
此外,包括调色剂T1和T2并且位于调色剂运动极限位置iL的下游的调色剂在通过调色剂运动极限位置iL时保持在承载状态。
所以,在施加成像电压Vp期间调色剂T处于调色剂T承载在图像承载部件3上、但是图像承载部件3以处理速度V(mm/秒)在箭头B方向上运动的状态,使得能够在图像承载部件3上形成具有宽度X=V×T(mm)的图像。
如上所述,实现相对于垂直于图像承载部件运动方向B的方向的成像。具体地,在本实施例中,在调色剂运动区域Imd中实现成像。此外,在施加成像电压Vp期间调色剂承载辊上的调色剂可以充分地运动到图像承载部件,使得可以充分地保证图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,图像承载部件上的调色剂可以充分地运动到调色剂承载辊,使得可以充分地减小非图像部分处的起雾。
此外,在本实施例中,平面电极的电极位置设置成延伸到调色剂接触区域Imd的相对于图像承载部件运动方向的下游位置。在本实施例中,相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的成像由调色剂运动极限位置iL确定,使得即使当平面电极的相对于图像承载部件运动方向B的位置精度低时也可以减小对图像的影响。
此外,可以与平面电极的相对于图像承载部件运动方向的上游位置无关地形成图像,使得即使当平面电极和调色剂承载部件之间的位置精度低时也能够实现成像。
此外,能够防止由于电极位置和图像承载部件之间的滑动引起的电极部分的磨耗(磨损)。
在本实施例中,在其中平面电极105的电极部分101和图像承载部件103以电极间隙Eg布置并且间隔开的构造中,与实施例1至4中的其中电极部分101和图像承载部件3布置成彼此接触的构造相比,电极部分101离调色剂承载辊2上的调色剂和图像承载部件103上的调色剂的每一个的距离增加。所以,在实施例5中的构造中,与电极接触构造相比,需要增加施加到电极的电压。因此,与本实施例相比,在实施例1至4中的电极接触构造中可以减小施加到电极的电压。
<实施例6>
接着,将可应用描述本发明的实施例6。与实施例1至5相同的组成部件或部分由相同的参考标记或符号表示并且将从说明书省略。
可应用本发明的成像装置的构造和用作成像电极的平面电极的构造与实施例2相同并且因此将从说明书省略。与实施例2的区别在于电极电源控制器110的电极电源111在调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向B的下游位置id的下游位置处经由电极驱动部分103连接到电极部分101。
图30的部分(a)是作为成像装置10中的成像电极的平面电极105布置之处的成像部分的放大示意图。在调色剂接触区域Ic中,平面电极105具有大致平坦表面,如图30的(a)中所示。
在本实施例中,如图30的(a)中所示,调色剂承载辊2上的调色剂T接触图像承载部件3以提供调色剂接触区域Ic。
平面电极105相对于图像承载部件3与调色剂承载辊2相对地布置,并且平面电极105的电极部分101布置成与图像承载部件3接触。
电极接触下游位置ie0是在相对于图像承载部件运动方向的下游侧电极部分101与图像承载部件3接触的接触位置,并且位于调色剂接触区域Ic相对于图像承载部件运动方向B的下游。
图30的部分(b)是平面电极105的图像承载部件接触表面的示意图。图30的(b)中所示的位置iL是当成像电压(偏压)Vp施加到电极部分101时调色剂可以从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的调色剂运动极限位置。
在本实施例中,平面电极105的电极接触下游位置ie0位于调色剂运动极限位置iL相对于图像承载部件运动方向的下游。
此外,电极接触上游位置ieu位于调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向上游。
如图30的(b)中所示,电极驱动部分103相对于图像承载部件运动方向B布置在电极部分101的下游。在本实施例中,电极驱动部分103在调色剂接触区域Ic的下游位置连接到电极部分101并且因此将成像电压Vp和非成像电压V0供应到电极部分101。
如上所述在本实施例中的构造中,如同在电极驱动部分103在调色剂接触区域Ic的下游位置连接到电极部分101的这样的构造,在调色剂运动区域Imd中实现成像。此外,在施加成像电压Vp期间,调色剂承载辊上的调色剂可以充分地运动到图像承载部件,使得能够充分地保证图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,图像承载部件上的调色剂可以充分地运动到调色剂承载辊,使得可以充分地减小非图像部分处的起雾。
通过使用实施例6中的平面电极105,能够防止电极的位置偏移,使得图像承载部件和相应电极部分可以在相应位置处稳定地接触。所以,能够减小相对于图像承载部件运动方向B和与图像承载部件运动方向B交叉的方向(垂直于图13的图纸方向)的像素的偏移程度。
此外,在本实施例中,平面电极的电极接触位置设置成延伸到调色剂接触区域Imd的相对于图像承载部件运动方向的下游的位置。在本实施例中,相对于与图像承载部件运动方向交叉的方向的成像由调色剂运动极限位置iL确定,使得即使当平面电极的相对于图像承载部件运动方向B的位置精度低时也可以减小对图像的影响。
此外,可以与平面电极的相对于图像承载部件运动方向的上游位置无关地形成图像,使得即使当平面电极和调色剂承载部件之间的位置精度低时也能够实现成像。
将描述本实施例中的构造的优越性。在本实施例中,为了产生调色剂接触区域Ic,调色剂承载辊2经由调色剂T和图像承载部件3朝着平面电极105被推动。此外,图像承载部件3在箭头B方向上以预定处理速度旋转地运动。因此,平面电极105相对于图像承载部件3滑动,同时在调色剂接触区域Ic中接收来自调色剂承载辊2的推力。因此,平面电极105会在调色剂接触区域Ic中磨损和损坏。将参考图31的(a)和(b)描述该情况下的比较。在图31的(a)中,电极电源控制器110的电极电源111在电极接触上游位置ieu处经由电极驱动部分103连接到电极部分101,并且图31的(a)是电极在调色剂接触区域Ic中磨损和损坏的情况下的成像部分的放大示意图。显示了电极部分101在电极损坏上游位置ie1和电极损坏下游位置ie2之间的区域中磨损和损坏的状态。
如图31的(a)中所示,在电极驱动部分103在电极接触上游位置ieu连接到电极部分101并且电极部分101导致电断开的情况下,成像电压Vp和非成像电压V0不能供应到相对于图像承载部件运动方向B从电极损坏下游位置ie2开始位于断开部分的下游的电极部分101。所以,成像电压Vp和非成像电压V0不供应到调色剂运动区域Imd中的电极部分101,使得不能实现成像。
图31的(b)是在本实施例中在电极部分101在调色剂接触区域Ic中磨损和损坏的情况下的成像部分的放大示意图。类似于图31的(a),显示了电极部分101在电极损坏上游位置ie1和电极损坏下游位置ie2之间的区域中磨损和损坏的状态。
如图31的(b)中所示,在本实施例中,在电极部分101磨损和损坏的情况下,成像电压Vp和非成像电压V0可以从调色剂接触区域Ic的下游位置id供应到电极部分101。因此,能够将成像电压Vp和非成像电压V0供应到从电极损坏下游位置ie2延伸到相对于图像承载部件运动方向的其下游端的电极部分101。所以,电压可以供应到调色剂运动区域Imd中的电极部分101,使得可以连续地实现成像。
在本实施例中,电极部分101在调色剂接触区域Ic的相对于图像承载部件运动方向B的下游位置电连接到电极电源111(电压源),使得可以获得上述效果。顺便提一句,电源111和电极部分101之间的电连接不限于直接电连接。
<实施例7>
接着,将描述可应用本发明的实施例7。与实施例1至6相同的组成部件或部分由相同的参考标记或符号表示并且将从说明书省略。
可应用本发明的成像装置的构造和用作成像电极的平面电极105的构造与实施例2相同并且因此将从说明书省略。
当由实施例3和4中的其中平面电极是平坦的成像装置实现成像时,产生这样的问题,即,输出相对于原始图像数据在相对于图像承载部件宽度方向的图像边界部分处朝着图像承载部件运动方向上游侧失真的图像。
图32的部分(a)至(c)是用于示出问题的示意图。图32的部分(a)以具有3点宽度的方格图案显示图像数据。图32的部分(b)显示在图32的(a)中所示的图像数据实际上用于成像的情况下的失真图像。在下文中,这样的失真图像被称为图32的“失真图像”部分,图32的部分(c)显示图32的(b)中所示的多个失真图像的一个像素图像。在图32的(c)中,E1表示相对于垂直于图像承载部件运动方向B的下游(图像承载部件宽度方向)的图像部分边界线。
图像失真是这样的现象,即,当成像电压Vp和非成像电压V0施加在相邻电极之间时图像相对于理想图像随着距离图像部分边界线E1越近而朝着图像承载部件运动方向B上游侧失真,如图32的(c)中所示。该现象由于在位于供应有成像电压Vp的电极部分和供应有非成像电压V0的电极部分之间的空间部分处的电场小于供应有成像电压Vp的电极部分上的电场而发生。
将参考图33、34和35通过使用具有一点宽度的图像形成于图像承载部件上的情况作为例子描述该现象。
图33的上部分是从调色剂承载辊2侧看到的形成于调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的调色剂接触区域Ic和位于调色剂接触区域Ic的上游的调色剂运动区域Imd的示意图,并且图像承载部件3显示为透明部分。在图33的上部分,位置iu、id、iL和ie0分别是调色剂接触区域上游位置、调色剂接触区域下游位置、调色剂运动极限位置和图像承载部件的电极接触下游位置,如参考图22所述。
在这里,调色剂运动极限位置iL是当在电极部分101相对于图像承载部件运动方向足够长的构造中施加成像电压(偏压)Vp时调色剂可以从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的极限位置。
此外,平面电极105的电极部分101a、101b和101c相对于图像承载部件宽度方向以对应于成像装置的分辨率的宽度和间隔布置在多个位置。在图33中,除了电极部分101a、101b和101c以外的电极部分从图示省略。在由图33中的(X)指示的区域中,调色剂从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3。
在图33的下部分,显示了在电极部分101a、101b和101c接触图像承载部件3的区域中相对于图像承载部件运动方向图像承载部件上的电势分布。电势分布显示在成像电压Vp所施加到的中心电极部分101b处的峰值并且从峰值逐渐降低到在非成像电压V0所施加到的相邻电极部分101a和101c处的零。该电势分布在电极部分所接触的图像承载部件上是恒定的。
然而,调色剂承载辊具有曲率并且因此调色剂承载辊和图像承载部件之间的距离在更靠近下游位置的位置处增加。因此,电场的幅度从调色剂接触区域下游位置id向更下游位置逐渐减小。
所以,在运动到图像承载部件的调色剂和未运动到图像承载部件的调色剂之间的边界处的电场具有对应于调色剂接触区域下游位置id的邻域中的一个点的点宽度,但是大致具有下游运动极限位置iL的邻域中的电极宽度。顺便提一句,在本文中,对应于一个像素的点宽度表示相邻两个电极部分的中心线之间的距离。也就是说,调色剂运动范围在更靠近下游端的位置处变窄并且因此调色剂在如图33中限定的区域(X)运动到图像承载部件。
相对于图像承载部件运动方向的调色剂运动极限位置iL是中心电极部分102b上的调色剂运动区域Imd的下游端(E0),如参考图22所述。另一方面,在由虚线(E1)指示的相邻电极部分之间的空间的中心位置,运动极限位置iL'位于位置iL的上游,原因是电场在下游侧小,使得调色剂运动区域减小到区域Imd'。
在上文中,描述了当成像电压Vp仅仅施加到中心电极部分102b的时刻。当实际上连续施加成像电压Vp时,在区域Imd'中实现运动之后的调色剂运动,使得形成于图像承载部件上的一点宽度图像不变窄(图34)。
此外,在成像电压Vp施加到中心电极部分的状态变为施加非成像电压的状态的时刻,电场的方向反向,使得仅仅区域(X)中的图像承载部件上的调色剂返回到调色剂承载部件(图35)。因此,形成失真图像,使得图像边界部分相对于图像承载部件运动方向朝着上游侧失真,如图32的(b)中所示。
顺便提一句,在图33-35中,作为例子描述一点宽度图像形成于图像承载部件上的情况,但是具有一点宽度以上的宽度的图像类似地提供失真图像。
为了减小失真图像,通过缩窄调色剂运动区域Imd减小如图31中所示施加有成像电压Vp的电极上的调色剂运动区域Imd和相邻电极部分之间的空间中的调色剂运动区域Imd'之间的差异(即,|Imd-Imd'|)是有效的。
接着,对于失真图像,将与实施例4中的构造比较描述本实施例中的构造。
图36是显示图像承载部件运动方向B(横坐标)和作用于调色剂T的静电力Fe(纵坐标)之间的关系的图形。在图36中,实线(E0)表示图33至35中所示的调色剂T在其横截面处的曲线,并且点划线(E1)表示图33至35中所示的调色剂T在其横截面处的曲线。
随着调色剂承载辊2上的调色剂T和图像承载部件3之间的距离越近,调色剂T通过由施加到成像电极的电压生成的电场越强烈地接收静电力Fe。如图36中所示,作用于调色剂T的静电力Fe变小,原因是调色剂承载辊和图像承载部件之间的距离相对于调色剂承载部件运动方向B从调色剂接触区域下游位置id朝着下游方向增加。
此外,将研究在相对于图像承载部件宽度方向的不同位置处作用于调色剂的电场。在这里,相对于图像承载部件运动方向的位置是相同的。电场在电极部分101上最强并且在更靠近电极部分101b和电极部分101a(101c)之间的虚线(E1)的位置处逐渐减弱。所以,如图36中所示,由虚线(E1)指示的曲线上的作用于调色剂T的静电力Fe小于由实线(E0)指示的曲线上的静电力。
在调色剂运动极限位置,作用于调色剂的静电力Fe大致等于非静电淀积力Fad(或Fai)。因此,如图36中所示,确定在每个横截面位置处的调色剂运动极限位置,使得在虚线(E1)的曲线上的运动极限位置iL'位于实线(E0)的曲线上的运动极限位置iL的上游。
图37和38是放大示意图,均显示被比较的实施例4中的成像部分,并且图39包括施加到电极部分的电压的时序图。
图39的部分(a)是施加到电极部分101b的电压的时序图,并且图39的(b)是施加到电极部分101a和101c的电压的时序图。
图37的部分(a)和(b)显示t1紧之后的图像承载部件上的调色剂形成状态。
图37的部分(a)和(b)显示t2紧之后的图像承载部件上的调色剂形成状态。
在图37和图38的每一个中,(a)是沿着图33中的实线(E0)获得的截面图,并且(b)是沿着图33中的虚线(E1)获得的截面图。如图37中所示,在开始施加成像电压Vp时的时间t1,由于(E0)和(E1)的横截面位置之间的调色剂运动极限位置的差异,从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的调色剂的区域是不同的。
iL>iL'
Imd>Imd'
所以,图像前端部分相对于图像承载部件运动方向失真。
此外,如图38中所示,在当结束施加成像电压Vp时的时间t2,由于(E0)和(E1)的横截面位置之间的调色剂运动极限位置的差异,从图像承载部件3运动到调色剂承载辊2的调色剂的区域是不同的。
iL>iL'
Imd>Imd'
所以,图像后端部分相对于图像承载部件运动方向失真。
将描述实施例7中的成像。
图40的部分(a)和(b)是示意图,显示实施例7中的构造中的成像区域。图40的部分(a)是类似于图33的上部分从调色剂承载辊2侧看到的成像区域的示意图,并且图像承载部件3显示为透明部分。图40的部分(b)显示在本实施例中形成于图像承载部件3上的单像素图像。在图40的(a)的状态下,成像电压Vp施加到电极部分101b,并且非成像电压V0施加到电极部分101a和101c。
在本实施例中的构造中,电极接触下游位置ie0位于被比较的实施例4中的构造中的调色剂运动极限位置iL的上游。
所以,电极部分101b上的调色剂运动的调色剂运动区域Imd0位于调色剂接触区域Ic的图像承载部件运动方向下游端Id和电极部分101的接触下游位置ie0之间。
iL0表示在电极部分101b上在位置(E0)处的调色剂运动极限位置,并且iL'表示在电极部分101b和101c之间在位置(E1)处的调色剂运动极限位置。
在本实施例中的构造中的调色剂接触极限位置iL0是当施加成像电压(偏压)Vp时调色剂可以从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的极限位置,但是由电极接触下游位置ie0确定。
如图40中所示,在电极部分101b上的位置(E0)处,相对于图像承载部件运动方向在调色剂运动极限位置iL0之前的调色剂可以运动到图像承载部件。另一方面,在电极部分101b和101c之间的位置(E1)处,仅仅在调色剂运动极限位置iL'之前的调色剂可以运动到图像承载部件。
图41和42是放大示意图,均显示实施例7中的成像部分,并且图39包括施加到电极部分的电压的时序图。
图41的部分(a)和(b)显示t1紧之后图像承载部件上的调色剂形成状态。
图42的部分(a)和(b)显示t2紧之后图像承载部件上的调色剂形成状态。
在图41和42的每一个中,(a)是沿着图33中的实线(E0)获得的截面图,并且(b)是沿着图33中的虚线(E1)获得的截面图。如图41中所示,在开始施加成像电压Vp时的时间t1,由于(E0)和(E1)的横截面位置之间的调色剂运动极限位置的差异,从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的调色剂的区域是不同的。
iL0>iL'
Imd0>Imd'
所以,图像前端部分相对于图像承载部件运动方向失真。
此外,如图38中所示,在当结束施加成像电压Vp时的时间t2,由于(E0)和(E1)的横截面位置之间的调色剂运动极限位置的差异,从图像承载部件3运动到调色剂承载辊2的调色剂的区域是不同的。
iL>iL'
Imd>Imd'
所以,图像后端部分相对于图像承载部件运动方向失真。
然而,电极部分之间的空间中的调色剂运动区域Imd'和调色剂运动区域Imd0之间的差异|Imd0-Imd'|小于被比较的实施例4中构造的差异,使得抑制失真图像。
|Imd0-Imd'|>|Imd-Imd'|
此外,如图42中所示,在当结束施加成像电压Vp时的时间t2,由于(E0)和(E1)的横截面位置之间的调色剂运动极限位置的差异,从图像承载部件3运动到调色剂承载辊2的调色剂的区域是不同的。
iL>iL'
Imd>Imd'
所以,图像后端部分相对于图像承载部件运动方向失真。
然而,电极部分之间的空间中的调色剂运动区域Imd'和调色剂运动区域Imd0之间的差异|Imd0-Imd'|小于被比较的实施例4中构造的差异,使得抑制失真图像。
|Imd0-Imd'|>|Imd-Imd'|
如上所述,在实施例7中的构造中,调色剂运动极限位置相对于图像承载部件运动方向朝着上游侧运动的区域减小并且因此图像变形区域减小,使得抑制失真图像。
此外,在本实施例中的构造中,在调色剂运动区域Imd中并且在施加成像电压Vp期间实现成像,调色剂承载辊上的调色剂可以充分地运动到图像承载部件,使得能够充分地保证图像密度。
此外,在施加非成像电压V0期间,图像承载部件上的调色剂可以充分地运动到调色剂承载辊,使得可以充分地减小非图像部分处的起雾。
通过使用实施例7中的平面电极105,能够防止电极的位置偏移,使得图像承载部件和相应电极部分可以在相应位置处稳定地接触。所以,能够减小相对于图像承载部件运动方向B和与图像承载部件运动方向B交叉的方向的像素的偏移程度。
此外,可以与平面电极的相对于图像承载部件运动方向的上游位置无关地形成图像,使得即使当平面电极和调色剂承载部件之间的位置精度低时也能够实现成像。
<实施例8>
接着,将描述可应用本发明的实施例8。与实施例1至7相同的组成部件或部分由相同的参考标记或符号表示并且将从说明书省略。
作为减轻上述失真图像的方法,在实施例7中,描述了其中相对于图像承载部件运动方向的电极接触下游位置ie0位于调色剂运动区域Imd中的例子。然而,为了精确地将电极部分布置在小调色剂运动区域中,例如需要改善部件加工精度并且需要复杂的装置结构,因此导致成本增加。
所以,为了通过更廉价的方法改善失真图像,本实施例的特征在于图像承载部件布置成使得在垂直于图像承载部件宽度方向上的截面中,构成图像承载部件上的调色剂运动区域的表面和构成调色剂承载辊上的调色剂运动区域的表面相对于连接调色剂接触区域的上游端和下游端的直线彼此相对。
图43是本实施例中的成像部分的放大示意图。
在图43中,调色剂承载辊2是在其表面处具有5.75mm的曲率半径R1的弹性辊并且在调色剂承载在其表面上的状态下在箭头A方向上旋转地被驱动。图像承载部件3在箭头B方向上以预定速度被驱动。
平面电极105(挠性印刷板)由电极支架131固定和支撑并且由接触图像承载部件3的多个电极部分101构成。此外,电极驱动部分103和电极电压控制器110连接到电极部分101。
电极支架103是半径为2.4mm的不锈钢圆筒,平面电极105的电极基体材料102粘合地固定在电极支架的表面上以给电极部分101提供预定曲率半径(2.45mm)。此外,通过高精度地固定电极支架103,电极部分101配置并且定位在它们经由图像承载部件3与调色剂承载辊2相对的位置。
此外,图像承载部件3构造成使得由未显示的拉伸辊施加预定张力。图像承载部件3遵循电极部分101的曲率,使得图像承载部件表面具有期望的曲率半径(在本实施例中为2.5mm)。
调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的夹持部的切线为C并且在其上,相对于图像承载部件运动下游限定调色剂接触区域Ic、调色剂接触区域上游位置iu、调色剂接触区域下游位置id和电极接触下游位置ie0。换句话说,夹持部切线C是连接调色剂接触区域Ic的上游端和下游端的直线。此外,调色剂运动区域Imd位于调色剂接触区域Ic的下游。当施加成像电压Vp时调色剂可以从调色剂承载辊2运动到图像承载部件3的调色剂运动极限位置iL确定调色剂运动区域Imd的长度。
如上所述,通过减小图像承载部件3的曲率半径,调色剂承载辊2和图像承载部件3之间的间隙在相对于图像承载部件运动方向更靠近下游侧的位置逐渐增加并且因此作用于调色剂T的静电力与图36中所示的曲线相比突然降低。因此,调色剂运动区域Imd的长度比图像承载部件3平坦的情况下的调色剂运动区域的长度短,使得电极部分之间的空间中的调色剂运动区域Imd'和调色剂运动区域Imd之间的差异|Imd-Imd'|可以减小。
具体地,相对于调色剂运动区域Imd和失真图像,进行本实施例和电极形状平坦的实施例4之间的比较。
在以下条件下实现成像。
图像承载部件运动速度:80mm/秒
成像电压Vp:+50V
非成像电压V0:-50V
调色剂承载辊电势:0V
在下面的表4中,显示了调色剂接触区域Ic、调色剂运动区域Imd和作为指示失真图像的失真程度的指数的点图像的长宽比的比较结果。调色剂接触区域Ic和调色剂运动区域Imd的测量方法如上面参考图21的(c)所述并且因此将从说明书省略。
此外,以以下方式获得点图像的长度比。
首先,在图像承载部件上输出3点×3点的方格图案图像并且然后停止成像装置。
接着,拍摄图像承载部件上的图像的照片以获得类似于图32中所示的3点×3点的方格图案图像。测量相对于图像承载部件运动方向V和图像承载部件宽度方向H(图44)的一点图像的长度并且其比率(V/L)被计算作为长宽比。所以,当点图像的长宽比更接近1时,失真的程度更小。
表4
实施例7 | 实施例4 | |
曲率半径(mm) | 2.5 | 无限 |
Ic(mm) | 0.7 | 1.1 |
Imd(mm) | 0.12 | 0.3 |
长宽比 | 1.1 | 2 |
在其中图像承载部件的曲率半径小的本实施例中,应当理解调色剂运动区域Imd小并且同时图像长宽比更接近1。在本实施例中,通过相对简单的构造可以缩窄调色剂运动区域Imd使得将曲率提供给图像承载部件并且因此即使当电极部分相对于图像承载部件运动方向稍微变化时也可以减轻失真图像,使得可以防止成本的增加。
如上所述,图像承载部件的曲率半径越小减轻失真图像的效果越高,但是本实施例中的曲率半径可以优选地为1mm至5mm。
这是由于调色剂运动区域Imd增加并且因此当图像承载部件的曲率半径大于5mm时不能获得失真图像减轻效果并且由于当图像承载部件的曲率半径小于1mm时难以使电极部分与图像承载部件接触。然而,为了实现电极部分的均匀接触状态,调色剂承载辊和电极部分之间的压力可以增加或电极支架可以由高刚性材料形成,使得接触状态改善并且因此曲率半径的值不限于以上值。
在以上构造中,平面电极和图像承载部件的形状相对于图像承载部件运动方向带有曲率,但是如图45中所示,可以通过利用这样一种构造减轻失真图像,在所述构造中电极部分101形成于预先在下游侧带有斜坡的绝缘电极基体材料102上并且因此图像承载部件和调色剂承载辊之间的距离在调色剂接触区域Ic的下游侧增加。
通过利用这样的构造,与其中平坦电极的相对于图像承载部件运动方向的接触位置被限定的图7中的构造相比,存在优点使得相对于图像承载部件运动方向的电极位置精度可以改善。这是由于调色剂承载辊是弹性部件并且因此,即使当图像承载部件上的电极部分的平坦部分和斜坡部分之间的弯曲点(图45中的pd)相对于图像承载部件运动方向稍微朝上游侧位移,调色剂运动极限位置iL也位于图像承载部件的斜坡部分。
在任何情况下,在垂直于图像承载部件宽度方向的横截面中,当图像承载部件布置成使得图像承载部件的调色剂运动区域表面和调色剂承载辊的调色剂运动区域表面相对于连接调色剂接触区域的上游端和下游端的直线彼此相对时都能够减轻失真图像。
[工业实用性]
根据本发明,能够提供一种能够保证图像部分处的图像密度并且能够减小非图像部分处的起雾的成像装置。
尽管已参考本文中所公开的结构描述了本发明,但是它不被限制到所述的细节并且本申请旨在涵盖属于改进的目的或以下权利要求的范围内的这样的修改或变化。
Claims (10)
1.一种成像装置,包括:
用于承载调色剂的调色剂承载部件;
接触所述调色剂承载部件上的调色剂的图像承载部件,将在所述图像承载部件上用调色剂形成调色剂图像;以及
设在相对位置处的电极部分,在所述相对位置,所述电极部分经由插入所述电极部分和所述调色剂承载部件之间的所述图像承载部件与所述调色剂承载部件相对;
其中通过基于图像信息改变施加到所述电极部分的电压的值在所述图像承载部件上形成调色剂图像,
其中承载在所述调色剂承载部件上的调色剂和所述图像承载部件在调色剂接触区域中彼此接触,
其中通过改变施加到所述电极部分的电压的值,调色剂在调色剂运动区域中在所述调色剂承载部件和所述图像承载部件之间运动,并且
其中所述调色剂运动区域相对于所述图像承载部件的运动方向位于所述调色剂接触区域的下游。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述电极部分的相对于所述图像承载部件的运动方向的下游端部分位于所述调色剂运动区域的相对于所述图像承载部件的运动方向的下游。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述电极部分是针状电极。
4.根据权利要求2所述的装置,其中所述电极部分是针状电极。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述电极部分是具有相对于所述图像承载部件的运动方向的宽度的平面电极。
6.根据权利要求1所述的装置,其中在成像期间施加到所述电极部分的电压处于在所述调色剂承载部件和所述图像承载部件之间不发生放电的水平。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述电极部分和所述图像承载部件彼此接触地设置。
8.根据权利要求1所述的装置,其中在所述调色剂接触区域的相对于所述图像承载部件的运动方向的下游的位置处,所述电极部分电连接到用于向电极部分供应电压的电源。
9.根据权利要求1所述的装置,其中所述电极部分的下游端部分相对于所述图像承载部件的运动方向位于调色剂运动极限位置的上游。
10.根据权利要求1所述的装置,其中在垂直于所述图像承载部件的宽度方向的横截面处,所述调色剂运动区域中的所述图像承载部件的表面和所述调色剂运动区域中的所述调色剂承载部件的表面相对于连接所述调色剂接触区域的上游端和下游端的直线处于相对两侧。
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