CN109426122A - 图像形成装置 - Google Patents
图像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109426122A CN109426122A CN201810963549.9A CN201810963549A CN109426122A CN 109426122 A CN109426122 A CN 109426122A CN 201810963549 A CN201810963549 A CN 201810963549A CN 109426122 A CN109426122 A CN 109426122A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- toner
- transfer
- image
- image bearing
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0064—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using the developing unit, e.g. cleanerless or multi-cycle apparatus
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/01—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
- G03G15/0105—Details of unit
- G03G15/0121—Details of unit for developing
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/01—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
- G03G15/0105—Details of unit
- G03G15/0126—Details of unit using a solid developer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/01—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
- G03G15/0105—Details of unit
- G03G15/0131—Details of unit for transferring a pattern to a second base
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/01—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
- G03G15/0142—Structure of complete machines
- G03G15/0178—Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image
- G03G15/0189—Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image primary transfer to an intermediate transfer belt
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
- G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
- G03G15/0233—Structure, details of the charging member, e.g. chemical composition, surface properties
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
- G03G15/0808—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the developer supplying means, e.g. structure of developer supply roller
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/80—Details relating to power supplies, circuits boards, electrical connections
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
- G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
- G03G15/0225—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers provided with means for cleaning the charging member
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
- G03G15/1605—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
- G03G15/161—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support with means for handling the intermediate support, e.g. heating, cleaning, coating with a transfer agent
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
本公开涉及一种图像形成装置。一种充电辊,在其表面中包括具有等于或大于显影单元中容纳的调色剂的体积平均粒径的尺寸的凹槽,所述凹槽能够收集再次转印到感光鼓的调色剂。
Description
技术领域
本公开涉及一种使用电子照相处理等的彩色图像形成装置。
背景技术
作为电子照相系统图像形成装置,串联式图像形成装置的构造是已知的,在该构造中,多个图像形成单元布置在带(诸如传送带或中间转印带)的移动方向上。各种颜色的图像形成单元中的每个均包括用作图像承载构件的鼓形感光构件(以下,被称为感光鼓)。各种颜色的感光鼓中的每个上携带的各种颜色的调色剂图像被转印到由转印材料传送带传送的转印材料(诸如纸张或OHP(即一种投影胶片)片材等)上,或者在一旦被转印到中间转印带然后被转印到转印材料之后,被用定影单元定影到转印材料。
日本专利公开No.2004-126202公开了不设有清洁单元的构造(以下,被称为“无清洁器构造”),所述清洁单元在调色剂图像从各种颜色的感光鼓到中间转印带的转印材料的转印已经完成之后收集感光鼓上剩余的调色剂(残留调色剂)。在这样的无清洁器构造中,残留调色剂在调色剂随着感光鼓的旋转移动的同时被显影单元收集,以使得调色剂被从感光鼓移除并且感光鼓被清洁。
然而,在日本专利公开No.2004-126202中的构造中,已经从设置在带的移动方向上的上游的感光鼓转印到转印材料或中间转印带的调色剂可能被转印(被再次转印)到设置在下游的感光鼓。具体地说,当从上游侧的感光鼓转印到转印材料或中间转印带的调色剂的极性由于在下游侧的感光鼓和带之间产生的电荷而变得反转时,极性反转的调色剂被以静电的方式吸引到下游侧的感光鼓,并且被再次转印。
在无清洁器构造中,收集调色剂的清洁单元不是单独地设在各种颜色的感光鼓中的每个中;因此,已经被再次转印到下游侧的感光鼓的调色剂变得粘附到抵靠感光鼓的充电构件的表面,或者被显影单元收集。在以上情况下,当不同颜色的调色剂被显影单元收集时,颜色混合可能在下游侧的图像形成单元中发生,并且进一步地,当调色剂粘附到充电构件的表面时,给感光鼓充电的充电性能可能变差。
发明内容
因此,本公开提供了一种具有无清洁器构造的图像形成装置,该图像形成装置能够抑制颜色混合发生并且抑制充电构件的充电性能的降低。
本公开的图像形成装置包括:第一图像承载构件,承载调色剂图像;可移动带,抵靠第一图像承载构件以形成第一转印部分;第二图像承载构件,设置在带的移动方向上、第一图像承载构件的下游,并且携带具有与第一图像承载构件上携带的调色剂图像的颜色不同的颜色的调色剂图像;充电构件,给第二图像承载构件充电;以及显影单元,用调色剂使形成在第二承载构件上的静电潜像显影为调色剂图像。第二转印部分是通过使第二图像承载构件和带彼此抵靠而形成的。在能够收集被充电到作为调色剂的正常电荷极性的第一极性并且在随着第二图像承载构件的旋转通过第二转印部分之后剩余在第二图像承载构件上的调色剂的图像形成装置中,充电构件在其表面上包括具有等于或大于显影单元上容纳的调色剂的体积平均粒径的尺寸的凹槽,其中,这些凹槽能够收集在第一转印部分处从第一图像承载构件被转印之后在第二转印部分处移到第二图像承载构件的调色剂。
从以下参照附图对许多示例实施例的描述,本公开的进一步的特征和方面将变得清楚。
附图说明
图1是图示第一实施例的图像形成装置的构造的示意性截面图。
图2A和2B是图示第一实施例中的再次转印发生的机理以及收集再次转印的调色剂的构造的示意图。
图3A和3B是示意性地图示第一实施例的充电构件的构造的示图。
图4是图示对第一实施例的充电构件的表面轮廓进行测量的位置的示意图。
图5A和5B是图示比较例1和比较例2的图像形成装置的构造的示意性截面图。
图6A至6C是图示根据第一实施例的再次转印调色剂的排放操作的示意图。
图7是图示根据第一实施例的再次转印调色剂的排放操作的序列的示图。
图8是示意性地图示作为第一实施例的修改例的图像形成装置的示图。
图9A和9B是示意性地图示第二实施例的充电构件的构造的示图。
图10是图示第四实施例的图像形成装置的构造的示意性截面图。
具体实施方式
以下,将参照附图来详细地讨论本公开的许多实施例。注意,在以下实施例中描述的组件的尺寸、材料和形状以及组件的相对构造等将基于本公开被应用到的设备和各种条件适当地改变。因此,除非另有具体指定,否则本公开不受下面描述的实施例的限制。
第一示例实施例
示例图像形成装置的构造
图1是示意性地图示根据本实施例的图像形成装置100的构造的截面图。如图1所示,本实施例的图像形成装置100是所谓的串联式图像形成装置,该图像形成装置设有多个图像形成单元a至d。图像是用各种颜色的调色剂形成的,第一图像形成单元a用黄色(Y)调色剂形成图像,第二图像形成单元b用品红(M)调色剂形成图像,第三图像形成单元c用青色(C)调色剂形成图像,第四图像形成单元d用黑色(Bk)调色剂形成图像。四个图像形成单元按恒定的间隔设置在一行。除了调色剂的颜色之外,图像形成单元被构造有几乎相同的许多部分。因此,以下将使用第一图像形成单元a来描述本实施例的图像形成装置。
第一图像形成单元a包括:感光鼓1a、充电辊2a、充电电源3a、曝光单元4a和显影单元5a,感光鼓1a是鼓形感光构件,充电辊2a是充电构件,充电电源3a将电压施加于充电辊2a。感光鼓1a是携带调色剂图像的图像承载构件,并且通过从驱动源(未示出)接收驱动力,在附图中所示的箭头R1方向上(逆时针)被以预定的圆周速率(处理速度)旋转地驱动。注意,根据本实施例的图像形成单元a至d具有所谓的无清洁器构造,在该无清洁器构造中,不提供抵靠感光鼓1a至1d的清洁构件。
通过使诸如控制器之类的控制单元(未示出)接收图像信号,图像形成操作被启动,并且感光鼓1a被旋转地驱动。在感光鼓1a正被旋转的同时,充电辊2a对感光鼓1a执行充电处理,并且将感光鼓1a均匀地充到预定极性(在本实施例中为负极性)和预定充电电位,曝光单元4a根据图像信号使感光鼓1a曝光。通过以上操作,形成根据预期彩色图像中的黄色分量的图像的静电潜像。随后,静电潜像在显影位置处被用显影单元5a显影,并且在感光鼓1a上被显现为黄色调色剂图像。在本实施例中,显影单元5a中容纳的调色剂的正常电荷极性是负极性(第一极性),静电潜像是用被充电辊2a充电的调色剂、以相反的方式显影的,以便具有与感光鼓1a的电荷极性相同的电荷极性。然而,不限于上述,本公开可以被应用于以下图像形成装置:该图像形成装置用已经被充电到与感光鼓1a的电荷极性相反的正极性(第二极性)的调色剂来执行静电潜像的正性显影。
用作充电构件的充电辊2a抵靠感光鼓1a的表面,并且通过与感光鼓1a的表面的摩擦,被旋转以便跟随感光鼓1a的旋转。此外,充电辊2a是辊构件,该辊构件是具有5.5mm的直径、设有由具有1.5mm的厚度和大约1×106Ωcm的体积电阻率的导电弹性体形成的弹性层的金属芯。充电电源3a连接到充电辊2a的金属轴,由控制单元(未示出)控制,并且将根据图像形成操作的预定电压施加于充电辊2a。
当-1100[V]的电压从充电电源3a施加于充电辊2a时感光鼓1a的表面的电位为大约-500[V](用Trek Inc.制造的表面静电计Model344测得)。注意,虽然在本实施例中,充电电源3a至3d分别是针对图像形成单元a至d提供的,但是不限于以上,图像形成单元中的一些可以使用共用的充电电源,或者所有的图像形成单元都可以使用共用的充电电源。
曝光单元4a包括激光驱动器、激光二极管、多面镜、光学系统透镜等。曝光单元4a基于从主机计算机(未示出)输入的图像信息投射激光束以在感光鼓1a的表面上形成静电潜像。在本实施例中,曝光单元4a的光量被调整为使得当最大光量从曝光单元4a曝光在感光鼓1a上时感光鼓1a的表面电位V1为-100[V]。
显影单元5a包括用作显影构件的显影辊51a和黄色调色剂。显影单元5a通过将调色剂供应给感光鼓1a来使形成在感光鼓1a上的静电潜像显影为调色剂图像。显影辊51a能够与感光鼓1a抵靠和分离,并且在以预定抵靠宽度与感光鼓1a抵靠的同时供应调色剂。显影辊51a在与描绘的箭头R1方向相反的方向(顺时针方向)上以高于感光鼓1a的圆周速率的圆周速率旋转。
显影辊电源(未示出)连接到显影辊51a至51d,并且根据图像形成操作的预定电压(在本实施例中为-300[V])被施加于显影辊51a至51d。注意,在本实施例中,电压被施加于图像形成单元a至d的显影辊51a至51d以形成共用的显影辊电源;然而,不限于以上构造,共用的显影辊电源可以被用在图像形成单元中的一些中,或者显影辊51a至51d中的每个均可以设有单独的显影辊电源。
本实施例中的调色剂是用悬浮聚合法制造的非磁性单组分调色剂。非磁性单组分调色剂的正常电荷极性是负的,体积平均粒径在用LS-230(由Beckman Coulter,Inc.制造的激光衍射颗粒尺寸分布测量设备)测量时为大约6.0μm。此外,含有大约1.5wt%的氧化硅颗粒的调色剂粘附到调色剂的表面以改进表面性质。氧化硅颗粒的体积平均粒径为大约20nm。虽然在本实施例中使用用悬浮聚合法制造的调色剂,但是不限于这样的方法,例如,可以使用用粉碎法或另一聚合法(诸如乳化聚合法)制造的调色剂。
用作中间转印主体的中间转印带10是通过将导电剂添加到树脂材料而被给与导电性的可移动的环形带。中间转印带10跨拉伸辊11、12和13这三个轴拉伸,并且被以与感光鼓1a至1d的那些圆周速率基本上相同的圆周速率旋转地驱动。抵靠感光鼓1a的中间转印带10形成一次转印部分Na。形成在感光鼓1a上的黄色调色剂图像在通过一次转印部分Na的过程中从感光鼓1a一次转印到中间转印带10。
用作转印构件的金属辊14a设在中间转印带10的内周面侧、并且在与感光鼓1a相对(中间转印带10插入在金属辊14a和感光鼓1a之间)的位置处。用作电位形成单元的一次转印电源15连接到金属辊14a。金属辊14a设置在中间转印带10的移动方向上、感光鼓1a的下游。此外,金属辊14a由镀有具有6mm的外径的镍的直圆柱形SUS棒构成。金属辊14a在垂直于中间转印带10的移动方向的纵向方向上的预定区域上与中间转印带10接触,并且被旋转以便跟随中间转印带10的旋转。
一次转印电源15根据图像形成操作将500[V]的电压施加于金属辊14a。通过以上操作,充电电位形成在导电的中间转印带10上,并且黄色调色剂图像从感光鼓1a一次转印到中间转印带10。注意,在本实施例中,虽然共用的一次转印电源15将电压施加于金属辊14a至14d,但是不限于这样的构造,金属辊14a至14d每个均可以设有施加电压的转印电源,或者金属辊14a至14d中的一些可以使用共用的转印电源。
以下,以类似的方式,由第二种颜色(品红)形成的调色剂图像、由第三种颜色(青色)形成的调色剂图像和由第四种颜色(黑色)形成的调色剂图像分别形成在第二、第三和第四图像形成单元b至d上,并且被以顺序的方式一次转印到中间转印带10上以便相互重叠。通过以上操作,与预期的彩色图像相对应的包括四种颜色的调色剂图像形成在中间转印带10上。随后,中间转印带10上携带的四色调色剂图像在通过二次转印部分的过程中被全部一起二次转印到从进给单元40进给的转印材料P(诸如纸张或OHT片材)的表面上,二次转印部分由彼此接触的二次转印辊16和中间转印带10形成。
用作二次转印构件的二次转印辊16使用具有18mm的外径的构件,在该构件中,具有6mm的外径的镀镍的钢棒被泡沫海绵主体覆盖,该泡沫海绵主体具有作为主组分的NBR和环氧氯丙烷橡胶,被调整以具有108Ω·cm的体积电阻率和6mm的厚度。注意,泡沫海绵主体的橡胶硬度为30°(ASKER Durometer Type C,ASKER硬度计C型)。二次转印辊16与中间转印带10的外周面接触,并且通过以大约50N的压力按压用作对置构件的对置辊13(其中中间转印带10插入在二次转印辊16和对置辊13之间)来形成二次转印部分。二次转印电源17连接到二次转印辊16。通过使二次转印电源17将电压施加于二次转印辊16,调色剂图像在二次转印部分处从中间转印带10二次转印到转印材料P。注意,二次转印电源17能够输出100至4000[V]的范围内的电压。在本实施例中,2500[V]的电压被施加以将调色剂图像在二次转印部分处从中间转印带10二次转印到转印材料P。
中间转印带10上携带的四色调色剂图像已经在二次转印部分处被转印到的转印材料P随后被引入到定影单元30中,并且被加热和加压以使得四色调色剂被熔融混合并被定影到转印材料P。在二次转印之后剩余在中间转印带10上的调色剂被清洁单元18移除。清洁单元18被设为与对置辊13对置(其中中间转印带10在清洁单元18和对置辊13之间),并且是收集中间转印带10上剩余的调色剂的收集单元。此外,清洁单元18包括清洁刮刀和废调色剂容器,清洁刮刀与中间转印带10的外周面接触,废调色剂容器容纳已经被用清洁刮刀从中间转印带10移除的调色剂。
注意,本实施例的图像形成装置100不设有接触构件,通过在调色剂通过一次转印部分Na的部分到调色剂到达充电辊2a和感光鼓1a与其接触的充电单元的部分之间的部分中使该接触构件抵靠感光鼓1a,该接触构件收集感光鼓1a上剩余的调色剂。更具体地说,它是所谓的无清洁器构造,该无清洁器构造在感光鼓1a的旋转方向上、在一次转印部分Na和充电单元之间的部分中没有抵靠感光鼓1a的收集构件,诸如清洁刮刀。因此,在调色剂图像已经从感光鼓1a一次转印到中间转印带10之后剩余在感光鼓1a上的残留调色剂在通过充电单元之后在显影单元5a处被收集。在上面,感光鼓1a被再一次用充电辊2a和曝光单元4a充电和曝光,以使得根据图像信息的静电潜像形成在感光鼓1a的表面上。
已经到达显影单元5a和感光鼓1a几乎彼此抵靠的位置的残留调色剂具有负极性。因此,具有负极性的残留调色剂中的一些被显影单元5a用电场收集,该电场是由感光鼓1a的表面电位(未曝光部分-500[V],曝光部分-100[V])和施加于显影辊51a的电压(-300[V])之差形成的。换句话说,在未曝光部分中,因为电场的方向是具有负极性的调色剂从感光鼓1a移到显影辊51a的方向,所以残留调色剂从感光鼓1a移到显影辊51a,并且被显影单元5a收集。
另一方面,曝光部分中的电场的方向是将具有负极性的调色剂从显影辊51a移到感光鼓1a的方向;因此,显影辊51a携带的具有负极性的调色剂移到感光鼓1a,调色剂图像在感光鼓1a的曝光部分上显影。在这样做时,感光鼓1a上剩余的残留调色剂也用于使静电潜像显影。如上所述,本实施例的显影单元5a能够使形成在感光鼓1a上的静电潜像显影,并且还能够收集附到感光鼓1a的具有负极性的调色剂。
在本实施例的图像形成装置中,全色打印图像是通过以下操作形成的。
再次转印调色剂
如图像形成装置100的情况那样,在其中携带不同颜色的调色剂图像的多个感光鼓1a至1d设在中间转印带10的移动方向上的串联图像形成装置中,当使用无清洁器构造时,被称为再次转印的现象发生。注意,再次转印是从上游侧的感光鼓1a、1b或1c转印到中间转印带10的调色剂图像在通过下游侧的感光鼓1b、1c或1d和中间转印带10彼此接触的位置时被移到下游侧的感光鼓1b、1c或1d的现象。
以下,将使用图像形成单元a和图像形成单元b来描述其中再次转印发生的机制和收集再次转印的调色剂的构造,图像形成单元b设在中间转印带10的移动方向上、在图像形成单元a的下游。图2A是图示其中从携带黄色(Y)调色剂图像的感光鼓1a(第一图像承载构件)转印到中间转印带10的调色剂被再次转印到携带品红(M)调色剂图像的感光鼓1b(第二图像承载构件)的机制的示意图。图2B是图示已经被再次转印到感光鼓1b的黄色调色剂被充电辊2b收集的示意图。
如图2A所示,已经在一次转印部分Na(第一转印部分)处从感光鼓1a转印到中间转印带10的黄色调色剂图像随着中间转印带10的移动到达图像形成单元b的一次转印部分Nb(第二转印部分)。在一次转印部分Nb中,存在由于感光鼓1b和中间转印带10之间的充电电位之差而导致发生放电的情况,并且当转印到中间转印带10的黄色调色剂图像通过上面的放电而被充电时,存在调色剂的电荷极性变得反转的情况。在这样的情况下,调色剂中的其中电荷极性已经被反转并且被充到正极性的一些调色剂由于中间转印带10和感光鼓1b之间的充电电位之差,被再次转印到被充到负极性的感光鼓1b。
当已经从中间转印带10再次转印到感光鼓1b的黄色调色剂被显影单元5b收集时,具有与显影单元5b中容纳的品红调色剂的颜色不同的颜色的黄色调色剂变得混合,并且颜色混合可能发生。因此,在本实施例中,如图2B所示,已经在一次转印部分Nb处从中间转印带10再次转印到感光鼓1b的黄色调色剂被充电辊2b收集以防止颜色混合发生。
注意,在其中已经被再次转印到感光鼓1b的黄色调色剂被充电辊2b收集的构造中,每次被充到正极性的调色剂通过图像形成单元b的充电单元时,该调色剂就被充电辊2b收集。换句话说,在图像形成操作被重复时,充电辊2b收集的调色剂变得积累。
当调色剂粘附到充电辊2b的表面时,感光鼓1b和充电辊2b之间的接触区域改变,因此,给感光鼓1b充电的充电辊2b的充电性能改变。由于以上操作,感光鼓1b上形成的表面电位改变,从而使图像密度不均匀,以致导致图像缺陷。因此,在本实施例中,通过将充电辊2a至2d构造为在其表面中具有大小与调色剂的体积平均粒径相同或大于调色剂的体积平均粒径的凹槽,颜色混合的发生被抑制,同时充电构件的充电性能的降低被抑制。
充电构件的构造
接着将参照图3A和3B来描述本实施例的充电辊2a至2d的构造。注意,因为充电辊2a至2d的构造是相同的,所以充电辊2a至2d在以下描述中将被统一称为充电辊2。
图3A是用作本实施例的充电构件的充电辊2的示意性截面图,图3B是示意性地图示充电辊2的表面轮廓的示意图。如图3A所示,充电辊2包括金属芯21和弹性层22,弹性层22形成在金属芯21的表面上。此外,如图3B所示,弹性层22包括球形颗粒22a和凹槽22b,凹槽22b形成在弹性层22的已经被球形颗粒22a变为粗糙表面的表面上。注意,金属芯21可以是导电的、能够支撑弹性层22、并且能够保持充电辊2的强度的任何构件。
随后,将描述测量充电辊2的示例方法的概要。
首先,制备构成弹性层22的导电橡胶组合物和包括球形颗粒22a的未硫化的橡胶组合物,球形颗粒22a用于使弹性层22的表面粗糙。树脂颗粒或可热膨胀微胶囊颗粒可以用作使弹性层22的表面变粗糙的球形颗粒22a,在本实施例中,使用具有比调色剂的粒径大的粒径的颗粒。注意,在本实施例中,球形颗粒22a的粒径优选地在6μm至30μm(包括端值)的范围内。
此外,虽然树脂颗粒的材料不特别地限于任何材料,但是树脂颗粒可取地是由选自以下树脂的至少一种树脂形成的球形树脂颗粒:酚树脂、硅酮树脂、聚丙烯腈树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、尼龙树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和丙烯酸树脂,或者是由选自例如二氧化硅、氧化铝和氧化锆的至少一种无机物质形成的球形无机细颗粒。
随后,为了形成粗糙度适度的表面轮廓,使用十字头挤压模塑装置来对未硫化的橡胶合成物执行模塑。十字头挤压模塑装置是这样的模塑机器:在该模塑机器中,具有预定长度的金属芯21和未硫化的橡胶合成物被同时送入以从十字头的出口挤出未硫化的橡胶辊,在该橡胶辊中,具有预定厚度的未硫化的橡胶合成物被均匀地涂布在金属芯21的外周上。用十字头挤压模塑装置模塑的未硫化的橡胶合成物被模塑为具有所谓的冠形,在该冠形中,金属芯21的纵向方向上的中间部分的外径大于末端部分的外径。在以上情况下,被添加以使充电辊2的表面粗糙的球形颗粒22a暴露在未硫化的橡胶辊的表面上。
以上方式获得的未硫化的橡胶辊通过加热处理(诸如通过具有吉尔(geer)炉的热风炉的硫化或通过具有远红外辐射的硫化)被加热,以使得获得充电辊2。注意,可以对通过对未硫化的橡胶辊执行热处理而获得的辊表面进一步执行表面处理,诸如热处理、紫外线照射处理或电子束照射处理,或者充电辊2可以通过使保护层形成在表面上而具有多层结构。
本实施例的充电辊2在其表面中包括具有等于或大于调色剂的体积平均粒径的大小的凹槽22b。表面轮廓是由以下数学式1定义的,在数学式1中,值是根据JIS B0671-2:2002测得的。
Rpk+Rk≥D···(数学式1)
注意,Rpk是充电辊2的表面上的投影的波峰高度,Rk是芯部分的水平差,D是调色剂的体积平均粒径。值Rpk和Rk是根据JIS B0671-2:2002的,测量是在以下测量条件下、使用表面粗糙度测试仪(Kosaka Laboratory Ltd.制造的SURFCORDER SE3400)进行的。
测量条件
测量仪器:表面粗糙度测试仪(产品名称:Kosaka Laboratory Ltd.制造的SURFCORDER SE3400)
测得长度L:8.0mm
截止波长λc:0.8mm
测量速度:0.5mm/sec。
图4是用于描述当测量充电辊2的减小峰值高度Rpk和芯粗糙度深度Rk时的测量位置的示意图。如图4所示,在本示例实施例中,测量金属芯21的宽度方向上的三个部分的表面轮廓,这三个部分是在中心部分C处的测量位置m1、在中心部分C和第一末端部分E1之间的测量位置m2、以及在中心部分C和第二末端部分E2之间的测量位置m3。此外,在充电辊2的圆周方向上的与测量位置m1至m3的三个部分不同的部分处测量与测量位置m1至m3相对应的位置处的表面轮廓。在六个部分处测得的减小峰值高度Rpk(μm)和芯粗糙度深度Rk(μm)的值的均值被称为充电辊2的减小峰值高度Rpk(μm)和芯部分的芯粗糙度深度Rk(μm)。在本实施例的充电辊2中,减小峰值高度Rpk为4.0μm,芯粗糙度深度Rk为8.5μm。因为本实施例中所用的调色剂的体积平均粒径D为6.0μm,所以充电辊2满足数学式1。
有效性和优点
在本实施例中,在将再次转印调色剂粘附到充电辊2时,在充电辊2满足上述数学式1的情况下,充电辊2的充电性能的降低被抑制。以下,将使用比较例1和比较例2来详细地描述本实施例的效果和优点。注意,在本实施例、比较例1和比较例2中,图像是在感光鼓1的圆周速率被设置为100mm/sec的情况下形成的。
比较例1
图5A是示意性地图示比较例1的图像形成装置101的构造的截面图。如图5A所示,在比较例1中,使用电晕充电器23a至23d,这些电晕充电器是在不接触感光鼓1a至1d的情况下给感光鼓1a至1d充电的非接触式充电构件。注意,因为电晕充电器23a至23d的构造在图像形成单元a至d中是相同的,所以电晕充电器23a至23d在以下描述中将被共称为电晕充电器23。
电晕充电器23是scorotron式放电设备,该scorotron式放电设备包括通过被供给电流来执行放电的放电电极(未示出)、导电屏蔽(未示出)和栅极电极(未示出)。诸如控制器电路之类的控制单元(未示出)控制施加于电晕充电器23的电压以使得感光鼓1在图像形成时间段期间的表面电位(未曝光部分的充电电位)为-500[V]。更具体地说,在控制单元通过将-1000μA的电流进给到放电电极来执行恒流控制并且控制施加于栅极电极的DC电压以控制电晕充电器23的充电电位时,感光鼓1的表面被充电。注意,因为比较例1的图像形成装置101的其他构造类似于第一实施例的那些构造,所以共有的组件附上了与第一实施例的那些标号相同的标号,并且其描述被省略。
比较例2
图5B是示意性地图示比较例2的图像形成装置102的构造的截面图。如图5B所示,在比较例2中,使用充电辊24a至24d,这些充电辊是与感光鼓1a至1d接触并且具有与第一实施例的充电辊2a至2d的表面形状不同的表面形状的接触式充电构件。注意,因为充电辊24a至24d的构造在图像形成单元a至d中是相同的,所以充电辊24a至24d在以下描述中将被共称为充电辊24。
充电辊24不含有由树脂颗粒或可热膨胀微胶囊形成的、用于使弹性层的表面粗糙的球形颗粒。减小峰值高度Rpk为1.5μm,芯粗糙度深度Rk为3.0μm,这些是用与第一实施例的测量方法类似的测量方法测得的。可以理解,根据测量结果,比较例2的充电辊24不满足上述数学式1,充电辊24具有与第一实施例的充电辊2的表面轮廓不同的表面轮廓,并且没有形成在表面上的凹陷形状和突起形状。注意,因为比较例2的图像形成装置102的其他构造类似于第一实施例的那些构造,所以共有的组件附上了与第一实施例的那些标号相同的标号,并且其描述被省略。
颜色差△E | |
第一示例实施例 | 1.5 |
比较例1 | 4.5 |
[表1]
表1是图示当5000张转印材料P已经被连续地传递时、在第一实施例和比较例1的情况下由颜色混合引起的颜色变化的测量结果的表格。假设已经在图像形成单元c的一次转印部分Nc中被再次转印到感光鼓1c的黄色调色剂被显影单元5c收集的情况,由颜色混合引起的颜色变化是在测量显影单元5c的青色(C)调色剂的颜色色调之后估计的。当执行在黄色调色剂被收集在容纳青色调色剂的显影单元5c中时的颜色变化的估计的原因是因为,当黄色调色剂和青色调色剂被混合时颜色变化是最大的,并且对图像的影响很大。
在测量颜色变化时,使用由GretagMacbeth LLC制造的Spectrolino来测量在5000张转印材料P已经被连续地传递之后容纳在显影单元5c中的青色调色剂的颜色色调并且测量其中颜色尚未被混合的青色调色剂的颜色色调。随后,计算以上两种颜色色调之间的颜色差△E。此外,以计算的颜色差△E的值是否为3或更小为基准来进行估计。这是因为颜色差△E≤3是日本颜色研究机构指定的类A容许公差。换句话说,颜色差△E≤3是人类几乎不会感觉到的颜色差。
在比较例1的构造中,因为感光鼓1的表面的充电是通过使用非接触式电晕充电器23执行的,所以再次转印到图像形成单元c的感光鼓1c的再次转印调色剂在通过充电单元时从电晕充电器23接收具有负极性的放电并且被充电到负极性。此外,当已经被充电到负极性的再次转印调色剂到达显影单元5c的显影辊51c和感光鼓1c彼此接触的位置时,再次转印调色剂从感光鼓1c移到显影辊51c,并且被显影单元5c以类似于残留调色剂的方式收集。结果,通过使具有不同于青色调色剂的颜色的调色剂变得混合在显影单元5c中,在显影单元5c中发生颜色混合。如表1所示,在比较例1的构造中计算的颜色差△E的值为4.5,该值超过了作为参考值的3。
相反,在第一实施例的构造中,使用接触式充电辊2c,在接触式充电辊2c中,其表面形成有具有与调色剂的体积平均粒径相同尺寸或大于调色剂的体积平均粒径的尺寸的凹槽22b。已经被再次转印到感光鼓1c的再次转印调色剂可以被充电辊2c的凹槽22b收集。通过以上操作,由于再次转印调色剂被收集在显影单元5c中而发生的颜色混合可以被抑制。如表1所示,在第一实施例的构造中计算的颜色差△E的值为1.5,该值低于作为参考值的3。
表面电位的变化 | |
第一实施例 | 5[V] |
比较例2 | 13[V] |
[表2]
表2是图示在5000张转印材料P已经被连续地传递之前和之后、第一实施例和比较例2中的感光鼓1c的表面电位的变化量的表格。测量在5000张转印材料P被连续地传递之前和之后、对于第一实施例的充电辊2c和比较例2的充电辊24c的感光鼓1c的表面电位,并且通过计算差值来获得感光鼓1c的表面电位的变化量。当感光鼓1a至1d的表面电位改变时,未曝光部分的充电电位和曝光部分的充电电位在显影期间改变;因此,在图像中发生浓度变化。当表面电位改变10v时,图像浓度的变化可以被人眼视觉辨识,尤其是在高光区域中;因此,参考值被设置为10v。注意,感光鼓1c的表面电位的测量是使用由Trek Inc.制造的表面电位计Model344进行的。
在第一实施例和比较例2中,因为使用接触式充电构件,所以已经被再次转印到感光鼓1c的再次转印调色剂从感光鼓1c被收集到第一实施例或比较例2的充电单元中的充电辊2c或充电辊24c。通过以上操作,当图像形成操作伴随感光鼓1的旋转被重复时,再次转印调色剂被收集,并且被容纳在充电辊2c或充电辊24c中。
注意,比较例2的充电辊24不包括使弹性层的表面粗糙的球形颗粒,并且在表面中不形成具有等于或大于调色剂的体积平均粒径的尺寸的凹槽。因此,当被充电辊24c收集的再次转印调色剂变得积累时,充电辊24c的表面变得完全被再次转印调色剂覆盖。通过以上操作,因为将难以充分地获得感光鼓1c和充电辊24c彼此抵靠的区域,所以将难以使充电辊24c充分地给感光鼓1c充电。如表2所示,比较例2中的感光鼓1c的表面电位的变化量为13[V],高于参考值10[V]。以上是因为感光鼓1c的表面电位已经由于由再次转印调色剂积累在充电辊24c中引起的充电辊24c的充电性能的降低而改变。
相反,在第一实施例的充电辊2c的构造中,感光鼓1c的表面电位的变化量为5[V],低于参考值10[V]。以上是因为:由于第一实施例的充电辊2c包括具有等于或大于调色剂的体积平均粒径的尺寸的凹槽22b,所以再次转印调色剂可以被收集在凹槽22b中。通过这样的构造,当再次转印调色剂被收集时,再次转印调色剂被充电辊2c的表面中的凹槽22b收集,并且在形成有球形颗粒22a的突起的情况下可以充分获得其中感光鼓1c和充电辊2c彼此抵靠的区域。结果,与比较例2相比,由再次转印调色剂积累在充电辊2c的表面上引起的、充电辊2c的充电性能的降低可以被抑制。
注意,在比较例1的构造中,因为使用非接触式电晕充电器23,所以再次转印调色剂不能被用充电构件收集,并且感光鼓1c的表面电位不改变。
如上所述,通过在具有无清洁器构造的图像形成装置100的充电辊的表面中形成具有等于或大于调色剂的体积平均粒径的尺寸的凹槽22b,充电辊2的充电性能的降低可以在颜色混合的发生被抑制的同时被抑制。
再次转印调色剂的排放
图6A至6C是用于描述根据本实施例的排放由充电辊2b收集的再次转印调色剂(黄色调色剂)的操作的示意图,图7是图示从充电辊2b排放再次转印调色剂的序列的图。在本实施例中,为了进一步抑制充电辊2b的充电性能的降低,在不执行图像形成操作时,例如,在旋转后步骤等,执行由充电辊2b收集的再次转印调色剂的排放。以下,将参照图6A至6C和图7来描述再次转印调色剂的排放。
如图6A所示,从充电辊2b排放再次转印调色剂的操作是从首先在形成在感光鼓1b上的静电潜像的显影已经用显影辊51b完成之后使显影辊51b与感光鼓1b分离开始的。随后,如图7所示,从一次转印电源15施加于金属辊14b的电压在以下时间T1被切换:在时间T1时,从图像形成单元a至d转印到中间转印带10的调色剂图像的后端通过最下游侧的图像形成单元d的一次转印部分Nd。在本实施例中,从一次转印电源15施加于金属辊14b的电压从500[V]被切换到-900[V]。
随后,通过将施加于充电辊2b的电压切换为0[V],充电辊2b和感光鼓1b之间形成的电场的方向变为与在图像形成时间段期间形成的电场的方向相反的方向。因为由充电辊2b收集的再次转印调色剂被充有正极性,所以通过形成使具有正极性的再次转印调色剂被以静电的方式从充电辊2b吸引到感光鼓1b的电场,充电辊2b收集的再次转印调色剂可以被排放。
充电辊2b和感光鼓1b之间的放电起始电压为Va[V]。在以上情况下,当再次转印调色剂被排放时施加于充电辊2b的电压优选地为这样的电压:通过该电压,充电辊2b和感光鼓1b之间形成的充电电位差的绝对值在100[V]至Va[V](包括端值)的范围内。当充电辊2b和感光鼓1b之间形成的充电电位差的绝对值低于100[V]时,没有形成强得足以以静电的方式将充电有正极性的再次转印调色剂从充电辊2b移到感光鼓1b的电场。此外,当充电辊2b和感光鼓1b之间形成的充电电位差的绝对值高于Va[V]时,再次转印调色剂的极性可能由于在充电辊2b和感光鼓1b之间发生放电而变得反转,因此,再次转印调色剂可能不能被以静电的方式移到感光鼓1b。
从充电辊2b排放到感光鼓1b的具有正极性的再次转印调色剂随后如图6B所示通过显影单元5b和感光鼓1b彼此对置的位置。在这样做时,因为显影辊51b与感光鼓1b分离,所以再次转印调色剂不被显影单元5b收集,而是随着感光鼓1b的旋转到达一次转印部分Nb。
在一次转印部分Nb中,通过在感光鼓1b的表面电位(-500[V])和施加于金属辊14b的电压(-900[V])之间的充电电位差,形成以下电场:在该电场中,电流在与图像形成时间段期间流过一次转印部分Nb的电流的方向相反的方向上流动。通过以上操作,如图6C所示,充电有正极性的再次转印调色剂以静电的方式从感光鼓1b移到中间转印带10b。随后,已经移到中间转印带10的再次转印调色剂随着中间转印带10的移动通过二次转印部分,并且被清洁单元18移除。
在本实施例中,充电辊2b收集的再次转印调色剂的排放操作是通过以下步骤执行的。注意,在本实施例中,当再次转印调色剂被排放时暂时施加于充电辊2b的电压为0[V];然而,如图7所示,即使施加于充电辊2b的电压为0[V],感光鼓1b的表面电位也几乎不改变。
感光鼓1b的表面电位的暗衰变速度为大约1.3V/sec,充电辊2b的直径为大约7.0mm,感光鼓1b的圆周速率为100mm/sec,当再次转印调色剂从充电辊2b被排放时充电辊2b的旋转数量为大约1转到3转。换句话说,当再次转印调色剂被排放时,在其内施加于充电辊2b的电压为0[V]的时间为1秒或更短,或1秒左右。因此,即使施加于充电辊2b的电压从-1100[V]变为0[V],感光鼓1b的表面电位也几乎不改变,并且其影响是可忽略的。
此外,在本实施例中,当排放再次转印调色剂时,感光鼓1b和充电辊2b之间以及感光鼓1b和金属辊14b之间形成的电场的方向被设置为与在图像形成时间段期间形成的电场的方向相反。因此,从充电辊2b排放再次转印调色剂的操作需要在非图像形成时间段期间执行,非图像形成时间段是不执行图像形成时的时间段,在本实施例中,再次转印调色剂的排放操作是在旋转后步骤中执行,旋转后步骤是其中执行完成图像形成操作的处理的步骤。然而,不限于以上,再次转印调色剂的排放操作可以在非图像形成时间段期间的任何时间执行。
此外,为了抑制充电辊2b的充电性能的降低,更可取的是,在预定量的再次转印调色剂积累在充电辊2b上之前执行排放操作。在本实施例中,当图像形成被连续地执行时,在图像形成已经在50张转印材料P上连续地执行之后,执行再次转印调色剂的排放操作。
注意,在以上描述中,使用图像形成单元b的再次转印调色剂收集操作和调色剂排放操作已经被作为例子描述;然而,在除了在中间转印带10的移动方向上的最上游侧的图像形成单元a之外的图像形成单元b至d中存在再次转印调色剂。此外,通过使用本实施例的充电辊2的构造,颜色混合的抑制和充电性能的降低的抑制也可以在以上图像形成单元b至d中执行。
图8是图示用作本实施例的修改例的图像形成装置200的构造的示意图。在本实施例中,已经描述了使用中间转印带10的中间转印式图像形成装置100;然而,不限于以上,如图8所示,通过在包括传送转印材料P的传送带210的直接转印式图像形成装置200中使用本实施例的充电辊2,可以获得与本实施例的优点类似的优点。
第二示例实施例
在第一实施例中,已经描述了充电辊2的构造,该构造通过将作为树脂颗粒的球形颗粒22a包括在充电辊2的弹性层22中而在其表面中形成具有等于或大于调色剂的体积平均粒径的尺寸的凹槽22b。相反,如图9A和9B所示,第二实施例与第一实施例的不同之处在于,作为可热膨胀微胶囊颗粒的球形颗粒222a包含在充电辊202的弹性层222中。注意,除了在充电辊202的弹性层222的表面中形成凹槽222b的方法不同之外,第二实施例的构造类似于第一实施例的构造;因此,相同的构件和构造将附上相同的标号,并且其描述将被省略。
图9A是用作本实施例的充电构件的充电辊202的示意性截面图,图9B是示意性地图示充电辊202的表面轮廓的示意图。如图9A所示,充电辊202包括金属芯221和弹性层222,弹性层222形成在金属芯221的表面上。此外,如图9B所示,弹性层222包括球形颗粒222a和凹槽222b,球形颗粒222a是可热膨胀微胶囊颗粒,凹槽222b形成在弹性层222的已经被球形颗粒222a变为粗糙表面的表面上。注意,金属芯221可以是导电的、能够支撑弹性层222、并且能够保持充电辊202的强度的任何构件。
可热膨胀微胶囊颗粒是包括芯壳结构的颗粒,并且是含有通过热量变得蒸发的芯材料的、具有低透气性的树脂壳材料。通过被加热到预定温度,可热膨胀微胶囊颗粒膨胀,并且变为内部空心的气球形颗粒。在本实施例中,在被用热量膨胀之后颗粒尺寸变为6μm至30μm(包括端值)的可热膨胀微胶囊颗粒用作球形颗粒222a。
用于可热膨胀微胶囊颗粒的壳材料的树脂优选地为从丙烯腈树脂、偏二氯乙烯树脂、甲基丙烯腈树脂等选择的具有低透气性的树脂。此外,作为通过被加热而蒸发的芯材料,优选地为在低于壳材料的软化点的温度以下变为气态的物质,其中碳数为三个到十个左右的碳氢化合物等是优选使用的。注意,就构成弹性层222的导电橡胶合成物而言,球形颗粒222a的含量优选地在1volume%(体积百分比)到30volume%的范围内。
接着将描述制造充电辊202的总体示例方法。
首先,制备构成弹性层222的导电橡胶合成物和包括用于使弹性层222的表面粗糙的球形颗粒222a的未硫化的橡胶合成物。随后,类似于第一实施例,为了形成粗糙度适度的表面轮廓,使用十字头挤压模塑装置来对未硫化的橡胶合成物执行模塑,并且获得未硫化的橡胶辊。在以上情况下,被添加以使充电辊202的表面粗糙的球形颗粒222a暴露在未硫化的橡胶辊的表面上。
此外,通过对未硫化的橡胶辊进行加热,获得硫化的橡胶辊,该橡胶辊具有热膨胀的可热膨胀微胶囊颗粒。随后,通过研磨硫化的橡胶辊的表面,获得充电辊202,充电辊202b包括从通过使可热膨胀微胶囊颗粒热膨胀而在弹性层222中形成的空间得到的凹槽222b。
随后,类似于第一实施例,使用表面粗糙度测试仪(Kosaka Laboratory Ltd.制造的SURFCORDER SE3400)、根据JIS B0671-2:2002来测量本实施例的充电辊202的值Rpk和Rk。结果,本实施例的充电辊202具有4.0μm的减小峰值高度Rpk和5.0μm的芯粗糙度深度Rk。类似于第一实施例的充电辊2,因为本实施例中所用的调色剂的体积平均粒径D为6.0μm,所以充电辊202满足数学式1。因此,本实施例的充电辊202还包括具有等于或大于调色剂的体积平均粒径的尺寸的凹槽222b,并且与第一实施例的优点类似的优点也可以通过本实施例的构造获得。
第三实施例
在第一实施例中,已经描述了这样的构造,在该构造中,通过将球形颗粒22a包括在充电辊2的弹性层22中而在弹性层22的表面中形成凹槽22b。相反,在第三实施例中,将描述其中绝缘球形颗粒22a被包含在充电辊2的弹性层22中的构造。注意,在本实施例的构造中,除了被包含在具有绝缘性质的弹性层22中的球形颗粒22a之外,构造与第一实施例的构造是相同的,相同的构件和构造将附上相同的标号,并且其描述将被省略。
类似于第一实施例,本实施例的充电辊2包括金属芯21和形成在金属芯21的表面上的弹性层22,弹性层22包括绝缘球形颗粒22a和凹槽22b,凹槽22b形成在弹性层22的已经被球形颗粒22a变为粗糙表面的表面中。绝缘树脂颗粒或绝缘可热膨胀微胶囊颗粒可以用作绝缘球形颗粒22a。
此外,关于本实施例的充电辊2,当使用表面粗糙度测试仪(Kosaka LaboratoryLtd.制造的SURFCORDER SE3400)、根据JIS B0671-2:2002测量值Rpk和Rk时,获得与第一实施例的充电辊2相同的结果。换句话说,在本实施例的充电辊2中,减小峰值高度Rpk为4.0μm,芯粗糙度深度Rk为8.5μm,本实施例中所用的调色剂的体积平均粒径为6.0μm。充电辊2满足数学式1。因此,与第一实施例的优点类似的优点也可以通过本实施例的构造获得。
由于受到调色剂本身的电阻的影响,当再次转印调色剂被用充电辊2收集时,充电辊2的电阻可能改变。如果充电辊2的电阻根据收集的再次转印调色剂的量而改变,则充电性能可能改变。在本实施例中,可以通过使用包括绝缘球形颗粒22a的充电辊2来增大充电辊2的表面层电阻。通过以上操作,由再次转印调色剂引起的充电辊2的电阻的变化可以被抑制,结果,充电性能的改变被抑制,并且感光鼓1的表面可以在用充电辊2收集再次转印调色剂的同时被均匀地充电。
第四实施例
在第一实施例中,已经描述了这样的构造:在该构造中,通过从共用的一次转印电源15将电压施加于被设为与图像形成单元a至d相对应的金属辊14a至14d,调色剂图像被从感光鼓1a至1d一次转印到中间转印带10。相反,如图10所示,在第四实施例的图像形成装置400中,一次转印和二次转印是用图像形成单元a至d的一次转印电源和二次转印电源共同使用的转印电源317执行的。注意,本实施例的图像形成装置400的构造类似于第一实施例的构造,除了一次转印是通过将电压从转印电源417施加于二次转印辊16而执行的并且提供了用作恒压元件的齐纳(zener)二极管415之外。因此,与第一实施例的那些构件和构造共同的构件和构造用与第一实施例的标号相同的标号表示,并且其描述被省略。
图10是示意性地图示根据本实施例的图像形成装置400的构造的截面图。如图10所示,转印电源417连接到二次转印辊16,二次转印辊16通过中间转印带410、用作对置构件的对置辊13、和用作恒压元件的齐纳二极管415而电连接到大地。此外,金属辊14电连接到对置辊13,并且通过齐纳二极管415电连接到大地。
用作恒压元件的齐纳二极管415是这样的元件:该元件通过使电流流过自己来保持预定电压(以下,被称为击穿电压),并且当特定量的电流或更大的电流流动时对阴极侧产生击穿电压。在本实施例中,齐纳二极管415的阴极侧(第一末端侧)连接到对置辊13和金属辊14,阳极侧(第二末端侧)电连接到大地。
在本实施例的构造中,当电压从转印电源417施加于二次转印辊16时,电流通过导电的中间转印带410和对置辊13从二次转印辊16流到齐纳二极管415。在这样做时,当预定值或更高值的电流流到齐纳二极管415时,在齐纳二极管415的阴极侧产生击穿电压,并且使对置辊13和金属辊14保持在齐纳二极管415的击穿电压。通过以上操作,一次转印电流从金属辊14流到感光鼓1,并且调色剂图像从感光鼓1一次转印到中间转印带410。
如上所述,即使是在一次转印电源和二次转印电源是共用的本实施例的情况下,也可以获得稳定的一次转印性能和稳定的二次转印性能。通过以上构造,可以减小一次转印电源,可以简化电源基板或缩小电源基板的尺寸,并且可以实现成本降低。
注意,在本实施例中,为了获得稳定的一次转印性能,使用具有相对较低的电阻(即,106~108Ω/□的表面电阻率)的中间转印带作为中间转印带410。注意,表面电阻率是使用Mitsubishi Chemical Corporation制造的Hiresta-UP(MCP-HT450)和环状探测器类型UR 100(型号MCP-HTP16)测得的。测量条件如下:施加的电压为10V;测量时间为10秒。测量是在以下测量环境下进行的:房间温度23℃;房间湿度50%。
在本实施例的构造中,当电流被进给到中间转印带410以执行一次转印时,均匀的充电电荷形成在具有较低电阻的中间转印带410上。通过以上操作,由于感光鼓1和中间转印带410之间的充电电位差,放电(以下,被称为上游放电)在中间转印带410的移动方向上、在一次转印部分N的上游是更容易生成的。通过这样的放电,在感光鼓1和中间转印带410彼此抵靠的一次转印部分N处的感光鼓1的充电电位减小,并且使通过一次转印部分N的调色剂的极性反转的放电的生成被抑制。结果,再次转印调色剂的生成被抑制。
根据本实施例的构造,再次转印调色剂的生成可以被抑制;因此,由充电辊2收集的再次转印调色剂的量可以减少。换句话说,不仅与第一实施例的优点类似的优点可以用本实施例的构造获得,而且诸如能够进一步抑制颜色混合的发生和充电辊2的充电性能的降低之类的优点也可以获得。
注意,在本实施例中,金属辊14和相对辊13彼此电连接,并且使电流通过中间转印带410从金属辊14流到感光鼓1。然而,不限于以上,如下构造也可以提供类似的优点:在该构造中,在不提供金属辊14的情况下使电流在中间转印带410的圆周方向上从对置辊13流到中间转印带410,并且调色剂图像从感光鼓1被转印到中间转印带410。在以上情况下,保持在击穿电压的电流在中间转印带410的圆周方向上从对置辊13流到中间转印带410。
虽然已经参照实施例描述了本公开,但是要理解本发明不限于所公开的实施例。所附权利要求的范围要被赋予最宽泛的解释以便包含所有的这样的修改以及等效的结构和功能。
Claims (15)
1.一种图像形成装置,其特征在于,包括:
可移动的带;
第一图像承载构件,所述第一图像承载构件抵靠所述带并且携带调色剂图像,第一转印部分形成在所述第一图像承载构件和所述带彼此抵靠的位置处;
第二图像承载构件,所述第二图像承载构件设置在所述带的移动方向上在所述第一图像承载构件的下游,并且携带具有与所述第一图像承载构件上携带的调色剂图像的颜色不同的颜色的调色剂图像,第二转印部分形成在所述第二图像承载构件和所述带彼此抵靠的位置处;
显影构件,所述显影构件用调色剂使形成在所述第二图像承载构件上的静电潜像显影为调色剂图像,所述显影构件能够收集以下调色剂:该调色剂被充电到作为该调色剂的正常电荷极性的第一极性并且在该调色剂已经随着所述第二图像承载构件的旋转通过所述第二转印部分之后剩余在所述第二图像承载构件上;以及
充电构件,所述充电构件给所述第二图像承载构件充电,所述充电构件在所述充电构件的表面中包括凹槽,所述凹槽具有等于或大于所述显影构件上容纳的调色剂的体积平均粒径的尺寸,所述凹槽能够收集在所述第一转印部分处被从所述第一图像承载构件转印之后在所述第二转印部分处移到所述第二图像承载构件的调色剂。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,进一步包括:
电源,所述电源将具有第一极性的电压施加于所述充电构件,
其中,具有第一极性的电压从所述电源施加于所述充电构件,以使得所述充电构件在给所述第二图像承载构件充电的同时收集在所述第一转印部分处被从所述第一图像承载构件转印之后在所述第二转印部分处移到所述第二图像承载构件的调色剂。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置,进一步包括:
第一转印构件,所述第一转印构件被设置为与所述第一图像承载构件相对应并且与所述第一图像承载构件对置,其中所述带插入在所述第一转印构件和所述第一图像承载构件之间,所述第一转印构件使所述带偏向于所述第一图像承载构件以形成所述第一转印部分;
第二转印构件,所述第二转印构件被设置为与所述第二图像承载构件相对应并且与所述第二图像承载构件对置,其中所述带插入在所述第二转印构件和所述第二图像承载构件之间,所述第二转印构件使所述带偏向于所述第二图像承载构件以形成所述第二转印部分;以及
转印电源,所述转印电源将电压施加于所述第二转印构件,
其中,通过将具有第二极性的电压从所述转印电源施加于所述第二转印构件,在所述第二转印部分处形成在具有第一极性的调色剂从所述第二图像承载构件移向所述带的方向上的电场,所述第二极性是相对于所述第一极性反转的极性。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置,
其中,在所述第一转印部分处从所述第一图像承载构件转印的调色剂中,通过接收在如下状态下在所述第二转印部分处生成的放电而被充电到所述第二极性的调色剂在所述第二转印部分处移到所述第二图像承载构件之后被所述充电构件收集:在该状态中,第二极性的电压已经从所述转印电源施加于所述第二转印构件。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置,进一步包括:
收集构件,所述收集构件收集已经移到所述带的调色剂,
其中,所述显影构件包括能够与所述第二图像承载构件抵靠和分离的显影构件,并且
其中,在非图像形成时间段期间,并且在所述显影构件与所述第二图像承载构件分离的状态下,所述收集构件收集已经被充电到所述第二极性并且已经在从所述充电构件移到所述第二图像承载构件之后在所述第二转印部分处从所述第二图像承载构件移到所述带的调色剂,在所述非图像形成时间段内在所述第二图像承载构件上不形成调色剂图像。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置,
其中,通过将具有所述第一极性的电压从所述转印电源施加于所述第二转印构件,已经从所述充电构件移到所述第二图像承载构件的调色剂在所述第二转印部分处从所述第二图像承载构件被移到所述带。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中,不提供在所述第二图像承载构件的旋转方向上、在所述第二图像承载构件与其中充电构件和所述第二图像承载构件彼此接触的位置之间的部分处抵靠所述第二图像承载构件的接触构件。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中,所述充电构件是包括弹性层的辊构件,其中所述弹性层的表面包括具有等于或大于所述调色剂的体积平均粒径的尺寸的球形颗粒。
9.根据权利要求8所述的图像形成装置,
其中,所述球形颗粒是绝缘树脂颗粒。
10.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中,所述充电构件是包括弹性层的辊构件,其中具有等于或大于所述调色剂的体积平均粒径的尺寸的空间通过能热膨胀的微胶囊颗粒的膨胀而形成在所述弹性层的表面中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的图像形成装置,
其中,所述带是中间转印带,并且
其中,所述第一图像承载构件和所述第二图像承载构件上携带的调色剂图像在从所述第一图像承载构件和所述第二图像承载构件一次转印到所述中间转印带之后从所述中间转印带二次转印到转印材料。
12.根据权利要求11所述的图像形成装置,进一步包括:
二次转印构件,所述二次转印构件抵靠所述中间转印带的外周面;以及
转印电源,所述转印电源将电压施加于所述二次转印构件,
其中,通过经由将电压从所述转印电源施加于所述二次转印构件而在所述中间转印带上形成充电电位,调色剂图像从所述第一转印部分和所述第二转印部分一次转印到所述中间转印带,并且所述调色剂图像在所述二次转印构件和所述中间转印带彼此抵靠的位置处从所述中间转印带二次转印到转印材料。
13.根据权利要求11所述的图像形成装置,
其中,通过用遵从JIS B0671-2:2002的表面粗糙度测试仪、根据JIS B0671-2:2002测量所述充电构件的表面轮廓而获得的减小峰值高度Rpk和芯粗糙度深度Rk以及所述调色剂的体积平均粒径D满足以下数学式1,
Rpk+Rk≥D···(数学式1)。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的图像形成装置,
其中,所述带是传送转印材料的传送带,并且
其中,所述第一图像承载构件和所述第二图像承载构件上携带的调色剂图像被以重叠的方式顺序地转印到由所述传送带传送的转印材料。
15.根据权利要求14所述的图像形成装置,
其中,通过用遵从JIS B0671-2:2002的表面粗糙度测试仪、根据JIS B0671-2:2002测量所述充电构件的表面轮廓而获得的减小峰值高度Rpk和芯粗糙度深度Rk以及所述调色剂的体积平均粒径D满足以下数学式1,
Rpk+Rk≥D···(数学式1)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017163744A JP2019040141A (ja) | 2017-08-28 | 2017-08-28 | 画像形成装置 |
JP2017-163744 | 2017-08-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109426122A true CN109426122A (zh) | 2019-03-05 |
Family
ID=65435972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810963549.9A Pending CN109426122A (zh) | 2017-08-28 | 2018-08-23 | 图像形成装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10401779B2 (zh) |
JP (1) | JP2019040141A (zh) |
CN (1) | CN109426122A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111722496A (zh) * | 2019-03-20 | 2020-09-29 | 富士施乐株式会社 | 带电构件、带电装置、处理盒及图像形成装置 |
CN111722496B (zh) * | 2019-03-20 | 2024-06-07 | 富士胶片商业创新有限公司 | 带电构件、带电装置、处理盒及图像形成装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010016130A1 (en) * | 2000-01-06 | 2001-08-23 | Yuji Bessho | Image forming apparatus |
CN104969131A (zh) * | 2013-01-29 | 2015-10-07 | 佳能株式会社 | 充电构件、处理盒和电子照相设备 |
CN105487358A (zh) * | 2014-10-01 | 2016-04-13 | 佳能株式会社 | 图像形成装置 |
CN106842850A (zh) * | 2015-10-26 | 2017-06-13 | 佳能株式会社 | 充电构件和电子照相设备 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002049232A (ja) | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Canon Inc | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
JP3647409B2 (ja) * | 2000-10-20 | 2005-05-11 | キヤノン株式会社 | 帯電装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、ローラー形状の帯電部材 |
JP3870107B2 (ja) | 2002-02-27 | 2007-01-17 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
JP2004101635A (ja) * | 2002-09-05 | 2004-04-02 | Canon Inc | 発泡導電性ローラー、その製造方法及びそれを用いた電子写真装置 |
JP4078171B2 (ja) | 2002-10-02 | 2008-04-23 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP2004233553A (ja) | 2003-01-29 | 2004-08-19 | Canon Inc | 画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
KR101044946B1 (ko) * | 2006-12-26 | 2011-06-28 | 삼성전자주식회사 | 투명토너를 채용한 전자사진방식 화상형성장치 및 그인쇄방법 |
JP5173249B2 (ja) * | 2007-05-01 | 2013-04-03 | キヤノン株式会社 | 帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
JP2010181819A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Fuji Xerox Co Ltd | 帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
WO2011135808A1 (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | キヤノン株式会社 | 帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
JP6188423B2 (ja) * | 2013-05-24 | 2017-08-30 | キヤノン株式会社 | 帯電部材の製造方法 |
JP5774176B1 (ja) * | 2014-08-29 | 2015-09-02 | キヤノン株式会社 | 帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
JP6887788B2 (ja) * | 2016-11-29 | 2021-06-16 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP6250208B2 (ja) * | 2017-03-23 | 2017-12-20 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
2017
- 2017-08-28 JP JP2017163744A patent/JP2019040141A/ja active Pending
-
2018
- 2018-08-03 US US16/054,676 patent/US10401779B2/en active Active
- 2018-08-23 CN CN201810963549.9A patent/CN109426122A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010016130A1 (en) * | 2000-01-06 | 2001-08-23 | Yuji Bessho | Image forming apparatus |
CN104969131A (zh) * | 2013-01-29 | 2015-10-07 | 佳能株式会社 | 充电构件、处理盒和电子照相设备 |
CN105487358A (zh) * | 2014-10-01 | 2016-04-13 | 佳能株式会社 | 图像形成装置 |
CN106842850A (zh) * | 2015-10-26 | 2017-06-13 | 佳能株式会社 | 充电构件和电子照相设备 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111722496A (zh) * | 2019-03-20 | 2020-09-29 | 富士施乐株式会社 | 带电构件、带电装置、处理盒及图像形成装置 |
CN111722496B (zh) * | 2019-03-20 | 2024-06-07 | 富士胶片商业创新有限公司 | 带电构件、带电装置、处理盒及图像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019040141A (ja) | 2019-03-14 |
US10401779B2 (en) | 2019-09-03 |
US20190064726A1 (en) | 2019-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100198170B1 (ko) | 화상 형성 장치 | |
EP1612618A1 (en) | Image forming apparatus, image forming method and process cartridge | |
CN100580570C (zh) | 成像装置 | |
US7352985B2 (en) | Image forming apparatus capable of suppressing deterioration of image when toner image on image bearing member is transferred to intermediate transfer member | |
US7251442B2 (en) | Color image forming apparatus having advanced transfer system | |
CN109426122A (zh) | 图像形成装置 | |
US5794111A (en) | Apparatus and method of transfering toner using non-marking toner and marking toner | |
US6438343B1 (en) | Image forming apparatus | |
JP2001249511A (ja) | カラー画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JPH10293480A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010145518A (ja) | 二次転写装置および画像形成装置 | |
JP2006285207A (ja) | 中間転写ベルトおよび画像形成装置 | |
US20130084090A1 (en) | Wet-type image forming apparatus and method of setting transfer bias in wet-type image forming apparatus | |
US11841649B2 (en) | Image forming apparatus providing variable transfer voltage based on transfer mode | |
JPH11109824A (ja) | 画像形成方法 | |
JP2010128236A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP4343382B2 (ja) | 画像形成方法および画像形成に用いられるトナー | |
JP4208395B2 (ja) | 現像装置、装置ユニット及び画像形成装置 | |
JP4453908B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JPH11133761A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2004144984A (ja) | 転写装置及び画像形成装置 | |
KR100597257B1 (ko) | 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치 | |
JP4400388B2 (ja) | カラー画像形成装置 | |
CN116736658A (zh) | 图像形成装置 | |
JPH09325515A (ja) | 現像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190305 |