CN111103780B - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了图像形成装置。中间转印带在其与刮板接触的外周表面中具有第一区域和第二区域。第一区域在带传送方向上具有第一动摩擦系数,第二区域具有第二动摩擦系数。第二区域在带传送方向上的距离小于第一区域的距离,并且大于其中刮板与中间转印带接触的接触部分的距离。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及使用电子照相处理的图像形成装置,诸如激光打印机、复印机和传真机。
背景技术
一些现有的电子照相彩色图像形成装置具有使用中间转印方法的配置,在中间转印方法中,调色剂图像从每种颜色的图像形成单元依次地转印到中间转印构件,之后,调色剂图像从中间转印构件一次性地转印到转印介质。
在具有这种配置的图像形成装置中,每种颜色的图像形成单元包括用作图像承载构件的鼓形感光构件(下文中称为“感光鼓”)。作为中间转印构件,环形带形式的中间转印带被广泛使用。在每个图像形成单元的感光鼓上形成的调色剂图像通过从一次转印电源向一次转印构件施加电压而一次转印到中间转印带上,其中一次转印构件被设置成经由中间转印带面对感光鼓。通过从二次转印电源向二次转印部分中的二次转印构件施加电压,从各种颜色的图像形成单元一次转印到中间转印带的彩色调色剂图像从中间转印带一次性地二次转印到转印介质(诸如纸张片材或OHP片材)。二次转印在转印介质上执行。随后,转印到转印介质的相应颜色的调色剂图像通过定影单元被定影到转印介质上。
在中间转印类型的图像形成装置中,在将调色剂图像从中间转印带二次转印到转印介质之后,调色剂(残余的转印调色剂)残留在中间转印带上。因而,在与下一个图像对应的调色剂图像被一次转印到中间转印带之前,需要从中间转印带移除残余的转印调色剂。
作为用于移除转印残余调色剂的清洁方法,刮板清洁方法被广泛使用。根据刮板清洁方法,转印残余调色剂被清洁刮板刮掉并收集到清洁容器中,清洁刮板在中间转印带的移动方向上部署在二次转印部分的下游并且与中间转印带接触。一般而言,诸如聚氨酯橡胶之类的弹性体被用作清洁刮板。清洁刮板通常部署成使得清洁刮板的边缘部分在与中间转印带的移动方向相反的方向(反方向)上与中间转印带压力接触。
日本专利公开No.2015-125187描述了一种配置,其中中间转印带在其表面上具有在中间转印带的移动方向延伸的凹槽,以便防止清洁刮板的磨损。在该配置中,通过减小清洁刮板和中间转印带之间的接触面积,清洁刮板和中间转印带之间的摩擦系数减小,因此防止了清洁刮板的磨损。
通过使用日本专利公开No.2015-125187中描述的配置,可以增加清洁刮板的耐久性。但是,如果图像形成装置被使用较长时间段,那么需要更多地增加清洁刮板的耐久性以防止清洁不良的发生。
发明内容
因而,本发明提供了一种配置,其通过与中间转印构件接触的接触构件收集中间转印构件上的残余调色剂,以增加接触构件的耐久性并防止发生清洁不良。
根据本发明的一个方面,一种图像形成装置包括:图像承载构件,被配置为承载调色剂图像;可移动的中间转印构件,与图像承载构件接触,其中由图像承载构件承载的调色剂图像被一次转印到中间转印构件;以及接触构件,在中间转印构件的移动方向上部署在二次转印部分的下游。一次转印到中间转印构件的调色剂图像从中间转印构件二次转印到二次转印部分中的转印介质,并且接触构件形成与中间转印构件接触并收集在调色剂通过二次转印部分之后残留在中间转印构件上的残余调色剂的接触部分。中间转印构件具有布置在移动方向上的第一区域和与第一区域不同的第二区域。第一区域具有在宽度方向上布置的多个凹槽,并且凹槽在移动方向上延伸。第二区域在移动方向上具有动摩擦系数,并且该动摩擦系数小于第一区域在移动方向上的动摩擦系数。第二区域在移动方向上的长度小于第一区域在移动方向上的长度并且大于接触部分在移动方向上的长度。
根据参考附图对示例性实施例的以下描述,本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据第一示例性实施例的图像形成装置的示意性截面图。
图2A至图2C是根据第一示例性实施例的带清洁单元的示意图。
图3是根据第一示例性实施例的中间转印带的整体配置的示意图。
图4A至图4D是根据第一示例性实施例的中间转印带的第一区域和第二区域中的中间转印带的表面配置的示意图。
图5A至图5C是根据第一示例性实施例的中间转印带的第一区域和第二区域中的清洁刮板的卷入(tuck)部分的状态的示意图。
图6A和图6B是根据第一示例性实施例的中间转印带的第一区域和第二区域中的清洁刮板的卷入部分中的应力集中部分的移动的示意图。
图7A和图7B是根据第二示例性实施例的中间转印带的第一区域和第二区域中的表面配置的示意图。
图8是例示根据第三示例性实施例的图像形成装置的配置的示意性横截面图。
图9是根据第三示例性实施例的中间转印构件的配置的示意图。
图10是根据第三示例性实施例的中间转印构件和感光构件彼此接触的点的示意性放大横截面图。
图11是根据第四示例性实施例的中间转印构件的配置的示意图。
图12是根据第四示例性实施例的中间转印构件和感光构件彼此接触的点的示意性放大横截面图。
图13是根据第五示例性实施例的中间转印构件和感光构件彼此接触的点的示意性放大横截面图。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明的示例性实施例。要注意的是,示例性实施例的组成元件在尺寸、材料、形状和相对位置关系方面非常灵活,并且应当根据本发明的装置的配置和各种条件来改变。因此,以下实施例不旨在以任何方式限制本发明的范围。
第一示例性实施例
图像形成装置
图1是根据本示例性实施例的图像形成装置100的配置的示意性横截面图。根据本示例性实施例的图像形成装置100是提供有多个图像形成单元a至d的所谓串联型图像形成装置。第一图像形成单元a通过使用黄色(Y)调色剂形成图像,第二图像形成单元b通过使用品红色(M)调色剂形成图像,第三图像形成单元c通过使用青色(C)调色剂形成图像,以及第四图像形成单元d通过使用黑色(Bk)调色剂形成图像。这四个图像形成单元以规则间隔布置成一行,并且,除了要存储的调色剂的颜色之外,四个图像形成单元的配置基本相同。为此,下面参考第一图像形成单元a描述根据本示例性实施例的图像形成装置100。
第一图像形成单元a包括作为鼓形感光构件的感光鼓1a、作为带电构件的带电辊2a、显影单元4a和鼓清洁单元5a。
感光鼓1a是承载调色剂图像的图像承载构件,并且被驱动为以预定的处理速度(根据本示例性实施例的200mm/sec)沿图1中的箭头R1所指示的方向旋转。显影单元4a包括用于存储黄色调色剂的显影剂容器41a和作为显影构件的显影辊42a。显影辊42a承载在显影剂容器41a中存储的黄色调色剂,并在感光鼓1a上显影黄色调色剂图像。鼓清洁单元5a是用于收集粘附到感光鼓1a的调色剂的单元。鼓清洁单元5a包括与感光鼓1a接触的清洁刮板和存储例如由清洁刮板从感光鼓1a移除的调色剂的废调色剂盒。
当控制单元(未示出)接收图像信号时,图像形成操作开始,并且感光鼓1a被驱动以旋转。在旋转期间,感光鼓1a通过带电辊2a被均匀地带电到具有预定极性(根据本示例性实施例的负极性)的预定电位(带电电位),然后通过曝光单元3a根据图像信号进行曝光。以这种方式,形成与目标彩色图像的黄色分量图像对应的静电潜像。随后,静电潜像由显影单元4a在显影位置处显影,并且被可视化为黄色调色剂图像(下文中简称为“调色剂图像”)。此时,存储在显影单元4a中的调色剂的正常带电极性是负的。根据本示例性实施例,使用放电区域显影来显影静电潜像,其中调色剂通过带电构件被带电到与感光鼓的带电极性相同的极性。但是,本发明可应用于通过使用带电区域显影来显影静电潜像的图像形成装置,其中调色剂被带电至与感光鼓的带电极性相反的极性。
作为环形可移动中间转印构件的中间转印带10部(中间转印构件)署在以便分别与图像形成单元a至d的感光鼓1a至1d接触的位置处。中间转印带10围绕用作拉伸构件的支撑辊11、张紧辊(tension roller)12和对置辊(facing roller)13的三个轴拉伸。中间转印带10通过张紧辊12保持张紧,总压力为60N。由于对置辊13的旋转,中间转印带10在箭头R2所指示的方向上移动,其中对置辊13根据接收的驱动力旋转。根据本示例性实施例的中间转印带10具有多个层(下面更详细地描述)。
当调色剂图像通过感光鼓1a与中间转印带10接触的一次转印部分N1a时,从一次转印电源23向一次转印辊6a施加具有正极性的电压,因此,在感光鼓1a上形成的调色剂图像被一次转印到中间转印带10上。随后,通过鼓清洁单元5a收集未被一次转印到中间转印带10并残留在感光鼓1a上的残余调色剂。以这种方式,从感光鼓1a的表面移除残余调色剂。
要注意的是,一次转印辊6a是一次转印构件(接触构件),其设置在经由中间转印带10与感光鼓1a对应的位置处并且与中间转印带10的内周表面接触。一次转印电源23是能够向一次转印辊6a至6d施加具有正极性或负极性的电压的电源。虽然本示例性实施例是参考其中从共享的一次转印电源23向多个一次转印构件施加电压的配置来描述的,但本发明不限于此。本发明可以应用于其中与一次转印构件对应地提供多个一次转印电源的配置。
此后,以相同的方式,第二品红色调色剂图像、第三青色调色剂图像和第四黑色调色剂图像形成,并依次地一个在另一个上面转印到中间转印带10上。因此,在中间转印带10上形成与目标彩色图像对应的四色调色剂图像。随后,当由中间转印带10承载的四色调色剂图像通过由二次转印辊20与中间转印带10接触而形成的二次转印部分时,四色调色剂图像被一次性地二次转印到由片材馈送单元50馈送的转印介质P(诸如纸张片材或OHP片材)的表面上。
二次转印辊20具有18mm的外径,并且通过用主要由NBR和表氯醇(epichlorohydrin)橡胶组成并具有108Ω·cm的经调节的体积电阻率和5mm的经调节的厚度的发泡海绵体覆盖外径为8mm的镀镍钢棒而形成。要注意的是,发泡海绵体的橡胶硬度通过使用C型Asker硬度计来测量,并且当加载500g时硬度为30°。二次转印辊20与中间转印带10的外周表面接触,并且50N的压力被施加到对置辊13,其中对置辊13部署在经由中间转印带10面对二次转印辊20的位置处。由此,二次转印部分N2形成。
二次转印辊20通过中间转印带10的转动(revolution)而被驱动旋转。当从二次转印电源21向二次转印辊20施加电压时,电流从二次转印辊20流向对置辊13。因此,由中间转印带10承载的调色剂图像被二次转印到二次转印部分中的转印介质P。要注意的是,当中间转印带10上的调色剂图像被二次转印到转印介质P时,控制从二次转印电源21施加到二次转印辊20的电压,使得从二次转印辊20经由中间转印带10流向对置辊13的电流是恒定的。此外,根据其中安装图像形成装置100的周围环境和转印介质P的类型,预先确定用于执行二次转印的电流的量值。二次转印电源21连接到二次转印辊20并将转印电压施加到二次转印辊20。二次转印电源21可以输出100(V)至4000(V)范围内的电压。
随后,通过二次转印在上面转印有四色调色剂图像的转印介质P在定影单元30中被加热和加压。因此,四色调色剂颗粒熔化并混合。熔化的调色剂被定影到转印介质P。在二次转印之后残留在中间转印带10上的调色剂通过带清洁单元16(收集单元)被清洁或移除,其中带清洁单元16(收集单元)在中间转印带10的移动方向上设置在二次转印部分N2的下游。带清洁单元16包括清洁刮板16a和废调色剂容器16b,其中清洁刮板16a用作在面对着对置辊13的位置处与中间转印带10的外周表面接触的接触构件,废调色剂容器16b存储由清洁刮板16a收集的调色剂。在下文中,清洁刮板16a简称为“刮板16a”。
在根据本示例性实施例的图像形成装置100中,通过上述操作形成全色打印图像。
带清洁单元
图2A是与中间转印带10接触的刮板16a的示意图,图2B是刮板16a与中间转印带10之间的接触部分的放大示意图。根据本示例性实施例,刮板16a是板状构件,其具有在与中间转印带10的移动方向(下文中称为“带传送方向”)交叉的中间转印带10的宽度方向(下文中称为“带宽度方向”)上延伸的长边。
根据本示例性实施例,刮板16a具有与中间转印带10接触并且刮掉调色剂的弹性部分53以及支撑弹性部分53的金属板部分52(支撑部分)。弹性部分53是由聚氨酯(polyurethane)制成的刮板构件。弹性部分53的短方向上的一端固定到金属板部分52,另一端是与中间转印带10自由接触的自由端。更具体而言,刮板16a具有刮板形状并且包括与中间转印带10接触的弹性部分53。弹性部分53的宽度为230mm。弹性部分53结合到金属板部分52以形成刮板16a。刮板16a的弹性部分53的(在带宽度方向上的)长度为230mm,并且弹性部分53的厚度为2mm。作为从与金属板部分52的结合点开始的长度的自由长度为13mm。刮板16a的硬度为由JIS K 6253标准定义的77度。
对置辊13与中间转印带10的内周相邻地部署,以面对刮板16a。刮板16a在面对对置辊13的位置处与中间转印带10的表面接触,以指向反方向(与带传送方向相反的方向)。即,刮板16a与中间转印带10的表面接触,使得自由端指向带传送方向上的上游。因此,如图2A中所示,在刮板16a与中间转印带10之间形成刮板辊隙部分Nb(接触部分)。刮板16a在刮板辊隙部分Nb处刮掉移动的中间转印带10的表面上的调色剂,并将调色剂收集到废调色剂容器16b中。根据本示例性实施例,刮板16a与中间转印带10彼此接触的刮板辊隙部分Nb在带传送方向上的宽度是75μm。
根据本示例性实施例的配置,如图2B中所示,由于刮板16a被部署成指向反方向,因此刮板16a的与中间转印带10接触的尖端部分在带传送方向上接收摩擦力。由刮板16a的尖端接收的摩擦力是在中间转印带10在带传送方向上移动之后刮板16a的尖端弯曲的方向上的力。因此,如图2B中所示,刮板16a的接触部分由于接触部分处的摩擦力而弯曲,并且刮板16a卡在中间转印带10中。此时卷入的刮板16a的一部分被定义为卷入部分M,并且卷入部分M在带传送方向上的距离(长度)被定义为“卷入量m”。此外,如图2C中所示,假定当刮板16a与中间转印带10接触并被中间转印带10推动时,刮板16a完全不变形并侵入对置辊13。然后,在尖端表面方向上测得的刮板16a的尖端表面的侵入对置辊13的一部分的深度(长度)被定义为侵入量。
根据本示例性实施例,刮板16a相对于中间转印带10部署成使得设定角度θ为22°,侵入量δ为1.5mm,并且接触压力为14N。如本文所使用的,设定角度θ是指在中间转印带10和刮板16a(更具体而言,自由端的端面)的交叉处相对于对置辊13的切线与刮板16a(更具体而言,刮板16a的与厚度方向垂直的一个表面)形成的角度。此外,侵入量δ是刮板16a与对置辊13之间的重叠部分在厚度方向上的长度。接触压力由刮板16a在刮板辊隙部分Nb处施加的压力(纵向方向上的线性压力)定义。通过使用膜压力测量系统(商品名:PINCH,可从Nitta公司获得)测量接触压力。
要注意的是,刮板16a通过由刮板16a的卷入部分M向中间转印带10施加压力来阻挡在中间转印带10上残留的调色剂,该卷入部分M由于刮板16a与中间转印带10之间的摩擦力而被卷入。此后,被刮板16a阻挡的调色剂被收集到废调色剂容器16b中。因此,为了确保调色剂可收集性,刮板16a以预定压力与中间转印带10压力接触,以防止调色剂滑过。
但是,如果刮板16a抵靠中间转印带10的压力太高,那么施加到刮板16a的尖端的摩擦力增加,因此,刮板16a的卷入部分M的卷入量m增加。如果卷入量m变得太大,那么可能发生完全卷入。指向反方向的同时与中间转印带10接触的刮板16a可能在指向带传送方向的同时与中间转印带10接触(下文中称为“翻转(turn-over)”)。如果发生翻转,那么变得难以通过刮板16a阻挡在中间转印带10上残留的调色剂,从而导致清洁不良。为此,为了确保在中间转印带10上残留的调色剂的可收集性,有必要适当地设定刮板16a的卷入量m。
作为用于调整刮板16a的卷入量m的方法,开发了用于调整中间转印带10的动摩擦系数并控制施加到刮板16a的卷入部分M的摩擦力的方法。例如,中间转印带10的表面设置有在带传送方向上延伸的多个凹槽或凹凸(irregularity),以减小刮板16a与中间转印带10之间的接触面积并减小中间转印带10和刮板16a之间的动摩擦系数。因此,可以减小摩擦力。以这种方式,可以控制刮板16a相对于中间转印带10的卷入量m。可替代地,作为用于调整刮板16a的卷入量m的单元,开发了用于通过预先向刮板16a的尖端施加诸如氟化石墨(fluorinated graphite)之类的润滑剂来调整施加到刮板16a的卷入部分M的摩擦力的方法。
中间转印带
下面描述根据本示例性实施例的中间转印带10的配置。图3是中间转印带10的整体配置的示意图。图4A是当中间转印带10在基本垂直于带传送方向的方向上被切割时(如在带传送方向上观察到的)中间转印带10在图3的区域X中的示意性放大局部横截面图。图4B是图4A的放大局部横截面图并且更详细地例示了中间转印带10的表面层60(下面描述)。图4C是当中间转印带10在基本垂直于带传送方向的方向上被切割时(如在带传送方向上观察到的)中间转印带10在图3的区域Y中的示意性放大局部横截面图。图4D是图4C的放大局部横截面图并且更详细地例示了中间转印带10的表面层60。
中间转印带10是环形带构件(或环形膜状构件),包括两层,基层61和表面层60。中间转印带10的周长为700mm,并且带宽度方向上的纵向宽度为250mm。如本文所使用的,术语“基层”是指构成中间转印带10的层中相对于中间转印带10的厚度方向最厚的一层。根据本示例性实施例,基层61由包含分散的季铵盐(quaternary ammonium salt)的聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)树脂制成,其中分散的季铵盐是用作电阻调整剂的离子导电剂。基层61的厚度为70μm。
要注意的是,基层61的材料不限于上述材料。例如,代替聚萘二甲酸乙二醇酯树脂,基层61可以由热塑性树脂制成。热塑性树脂的示例包括聚碳酸酯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯-1、聚苯乙烯、聚酰胺、聚砜、聚芳酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚腈、热塑性聚酰亚胺、聚醚醚酮、热致液晶聚合物和聚酰胺酸。可以混合并使用这些当中的两种或更多种。而且,作为添加到基层61的离子导电剂,可以使用例如离子液体、导电低聚物或季铵盐。可以适当地选择和使用这些导电材料中的一种或多种。可替代地,可以混合并使用电子导电材料和离子导电材料。
表面层60是形成中间转印带10的外周表面的层。根据本实施例的表面层60是通过将用作电阻调整剂43的掺杂锑的氧化锌分散在形成基材46的丙烯酸树脂中而获得的,并且作为含氟颗粒的聚四氟乙烯(PTFE)颗粒作为固体润滑剂44添加到丙烯酸树脂中。表面层60的厚度为3μm。
除了丙烯酸树脂之外,表面层60的有机基材46的示例是固化树脂,诸如三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂和氟型固化树脂(含氟固化树脂)。无机材料的示例包括烷氧基硅烷/烷氧基锆基材料和硅酸盐基材料。有机/无机混合材料的示例包括分散无机细颗粒的有机聚合物材料、分散无机细颗粒的有机烷氧基硅烷材料、丙烯酸硅材料以及有机烷氧基硅烷材料。
此外,添加到表面层60的导电剂的示例是颗粒状、纤维状或片状碳基导电填料,诸如炭黑、PAN基碳纤维或膨胀石墨粉末状产物。可替代地,例如,可以使用颗粒状、纤维状或片状金属导电填料,诸如银、镍、铜、锌、铝、不锈钢或铁。可替代地,例如,可以使用颗粒状金属氧化物导电填料,诸如锑酸锌、掺杂锑的氧化锡、掺杂锑的氧化锌、掺杂锡的氧化铟或掺杂铝的氧化锌。
从强度(诸如耐磨性或抗裂性)的观点来看,表面层60优选地为固化材料当中的树脂材料(固化树脂)。在固化树脂当中,更优选的是通过固化含不饱和双键的丙烯酸共聚物而获得的丙烯酸树脂。根据本示例性实施例,中间转印带10的表面层60通过将包含紫外线可固化单体和/或低聚物组分的液体施加到基层61的表面,然后发射能量射线(诸如紫外线)以固化该液体来得到。
根据本示例性实施例,中间转印带10的体积电阻率为1×1010Ω·cm。体积电阻率用UR探针(型号MCP-HTP12)测量,其中施加电压为100V,测量时间为10秒,UR探针(型号MCP-HTP12)连接到可从Mitsubishi Chemical公司获得的Hiresta-UP(MCP-HT450)。将用于测量体积电阻率的测量室的环境设定为23℃的温度和50%的湿度,并将中间转印带10置于该环境中4小时。之后,测量中间转印带10的体积电阻率。
如图3和图4A至图4D中所示,根据本示例性实施例的中间转印带10具有区域X(第一区域)和区域Y(第二区域),其中表面层60经受表面加工处理以防止刮板16a的磨损。表面加工处理在由大于或等于刮板16a的宽度的宽度和在带传送方向上延伸的整个长度定义的区域上执行。此外,如图3中所示,中间转印带10具有第一切换点和第二切换点,在第一切换点处,区域X在带传送方向上变为区域Y,而在第二切换点处,区域Y变为区域X。即,中间转印带10具有在带传送方向上连续形成的单个区域X和在带传送方向上连续形成的单个区域Y。在以下描述中,关于带传送方向,从第一切换位置到第二切换位置的距离被定义为区域Y的距离,并且从第二切换位置到第一切换位置的距离被定义为区域X的距离。根据本示例性实施例,区域Y的距离是50mm,并且区域X的距离是650mm。
根据本示例性实施例,如图4A至4D中所示,在带传送方向上延伸的多个凹槽(凹槽形状或凹槽部分)45形成在区域X和区域Y中,以便布置在带宽度方向上。区域X中的凹槽45之间的间隔K1是20μm,并且区域Y中的凹槽45之间的间隔K2是10μm(下面更详细地描述)。根据该配置,根据本示例性实施例的中间转印带10在区域Y中的动摩擦系数小于在区域X中的动摩擦系数。
参考图4A至图4D描述在中间转印带10的区域X和区域Y中形成的凹槽45的配置。在以下描述中,通过使用L-trace&NanoNaviII(可从SII Nanotechnology Inc.获得)测量凹槽45的形状。使用高纵横比探针SI-40H作为悬臂,在DFM模式下执行测量。
如图4A和图4B中所示,在区域X中,凹槽45的开口部分在带宽度方向上的宽度W1(下文中简称为“宽度W1”)为1μm。此外,在中间转印带10的厚度方向上从表面层60的没有凹槽(开口部分)的表面到凹槽45的底部的深度d(下文中简称为“深度d”)是2μm。在带宽度方向上凹槽45之间的间隔K1为20μm。要注意的是,根据本示例性实施例,通过将具有以20μm的间隔形成的凸起部分的柱状模具(die)压靠在表面层60上并旋转模具,在中间转印带10的区域X中形成图4A和图4B中所示的凹槽形状。
随后,如图4C和图4D中所示,在区域Y中,凹槽45的开口部分在带宽度方向上的宽度W2(下文中简称为“宽度W2”)为1μm,如在区域X中那样。此外,如在区域X中那样,在中间转印带10的厚度方向上从表面层60的没有凹槽(开口部分)的表面到凹槽45的底部的深度d(下文中简称为“深度d”)为2μm。与区域X不同,在区域Y中,在带宽度方向上凹槽45之间的间隔K2被设定为10μm,其小于区域X中的间隔K1。要注意的是,根据本示例性实施例,通过将具有以10μm的间隔形成的凸起部分的柱状模具压靠在表面层60上并滚动(roll)模具,在中间转印带10的区域Y中形成图4C和图4D中所示的凹槽形状。
从清洁性能的观点来看,凹槽45的宽度W1和宽度W2优选地为调色剂的平均粒径的大约一半。如果凹槽45的宽度W1和宽度W2太大,那么调色剂颗粒可能进入凹槽45,由此滑过刮板辊隙部分Nb,从而导致清洁不良。但是,如果凹槽45的宽度W1和宽度W2太小,那么刮板16a与中间转印带10之间的接触面积变得太大,从而导致刮板辊隙部分Nb处的摩擦增加并且导致刮板16a的尖端的磨损增加。为此,根据本示例性实施例的配置,凹槽45的宽度W1和宽度W2优选地被设定为大于或等于0.5μm且小于或等于3μm的值。
根据本示例性实施例,由于表面层60的厚度为3μm,因此凹槽45未到达基层61,而是仅存在于表面层60中。此外,650mm的凹槽45在中间转印带10的圆周方向(旋转方向)上基本上连续地形成在中间转印带10上。
要注意的是,根据本示例性实施例,区域X中的凹槽45和区域Y中的凹槽45通过使用具有以不同间隔形成在上面的凸起部分的柱状模具形成。但是,模具不限于此。即使当对于区域Y的凸起部分之间的间隔与对于区域X的凸起部分之间的间隔相同时,区域Y中的凹槽45也可以通过使用具有相对于圆柱体的旋转方向倾斜地形成的凸起部分的柱状模具并且将模具压靠在仅区域Y上并将模具绕整个区域Y滚动两次来形成。即,通过第一轮在中间转印带10的圆周方向上按压柱状模具,然后,第二轮将柱状模具连续地压靠在仅中间转印带10的区域Y上,凹槽45以重叠的方式形成在具有先前形成的凹槽45的表面层60上。因此,可以在区域Y中以小于区域X中的间隔的间隔形成凹槽45。因此,可以获得对于区域X和区域Y具有不同的动摩擦系数的中间转印带10。
可替代地,代替使用具有倾斜形成的凸起部分的柱状模具,可以将具有各自平行于圆周方向形成的凸起部分的柱状模具倾斜地压靠在中间转印带10的表面层60上,并且可以形成区域X和区域Y。即使在这种情况下,通过第一轮在中间转印带10的圆周方向上倾斜地按压柱状模具,然后第二轮将柱状模具连续地压靠在仅中间转印带10的区域Y上,凹槽45以重叠的方式形成在具有先前形成的凹槽45的表面层60上。因此,可以在区域Y中以小于区域X中的间隔的间隔形成凹槽45。因此,可以获得对于区域X和区域Y具有不同动摩擦系数的中间转印带10。
此时,表面层60的厚度需要大于或等于可以形成凹槽45的厚度,即,凹槽45的深度d。如果表面层60的厚度小于凹槽45的深度d,那么凹槽45到达基层61,因此,添加到基层61的物质可能沉积在表面层60的表面上。因此,可能发生清洁不良。相对地,如果表面层60的厚度太大,那么由丙烯酸树脂制成的表面层60可能破裂,这造成清洁不良。为此,根据本示例性实施例的配置,表面层60的厚度优选地被设定为大于或等于1μm且小于或等于5μm的值,并且考虑到长期使用期间表面层60中的破裂,更优选地被设定为大于或等于1μm且小于或等于3μm的值。
如上所述,根据本示例性实施例,通过在中间转印带10的区域X和区域Y中以不同的间隔形成凹槽45来控制刮板16a与中间转印带10之间的接触面积。以这种方式,控制刮板16a与中间转印带10之间的动摩擦系数以控制施加到刮板16a的卷入部分M的力。因此,可以防止刮板16a的磨损。根据本示例性实施例,凹槽45在比刮板16a在带宽度方向上的宽度更宽的区域中形成。即,中间转印带10具有其中在带宽度方向上区域X和区域Y的宽度大于刮板16a的宽度的配置。以这种方式,可以在刮板16a的整个宽度上稳定地防止刮板16a的磨损。
卷入部分的调整
如图3中所示,本示例性实施例的中间转印带10具有区域X和区域Y,其中区域X具有以20μm的间隔在表面层60中形成的凹槽45,区域Y具有以10μm的间隔形成的凹槽45。由于刮板16a与中间转印带10之间的接触面积在区域X中比在区域Y中大,因此刮板16a与中间转印带10之间的摩擦力增加。因此,卷入部分M增加。相对地,由于沟槽45之间的间隔在区域Y中小,因此刮板16a与中间转印带10之间的接触面积减小。此外,中间转印带10的表面积增加。因此,暴露固体润滑剂44的面积增加。因此,刮板16a与中间转印带10之间的动摩擦系数在区域Y中相比于区域X减小。
表1给出了区域X和区域Y的动摩擦系数的比较以及区域X和区域Y中的卷入量m的量值的比较。与区域X对应的动摩擦系数和卷入量m通过使用具有在带传送方向上的整个表面上以间隔K1形成的凹槽45的中间转印带(仅具有区域X的中间转印带)测量。此外,与区域Y对应的动摩擦系数和卷入量m通过使用具有在带传送方向上的整个表面上以间隔K2形成的凹槽45的中间转印带(仅具有区域Y的中间转印带)测量。
表1
Figure GDA0003697564770000151
Figure GDA0003697564770000161
使用表面特性测试仪(“HEIDON 14FW”,可从Shinto Scientific有限公司获得)测量动摩擦系数。在测量中,使用聚氨酯橡胶球压头(indenter)(外径为3/8英寸,橡胶硬度为90度)作为测量压头。测量条件包括50gf的测试载荷、10mm/sec的速度和50mm的测量距离。表1中的动摩擦系数的值是通过将从测量开始起1秒至4秒内测得的摩擦力(gf)的平均值除以测试载荷(gf)获得的。
此外,如下测量刮板16a的卷入量m的量值。首先,为中间转印带10安装具有尖端部分的刮板16a,其中氟化石墨被施加到尖端部分。此后,以非图像形成模式操作图像形成装置2分钟,并且从图像形成装置移除刮板16a。用显微镜观察刮板16a的尖端部分。随后,测量通过与中间转印带10摩擦而剥离被施加到刮板16a的尖端部分的氟化石墨的部分的宽度。所获得的宽度表示卷入量m。
如从表1中可以看出的,在动摩擦系数小于区域X中的区域Y中,卷入量m也较小。即,根据具有区域X和区域Y的中间转印带10,其中区域X具有第一动摩擦系数并且区域Y具有小于第一动摩擦系数的第二动摩擦系数,可以改变刮板16a在刮板辊隙部分Nb中的卷入量m。
图5A是与在刮板辊隙部分Nb中的区域X接触的刮板16a的示意性放大横截面图。图5B是在刮板16a由于中间转印带10的移动而已经经过第一切换位置之后与区域Y接触的刮板16a的示意性放大横截面图。图5C是在刮板16a由于中间转印带10的移动而已经经过第二切换位置之后再次与区域X接触的刮板16a的示意性放大横截面图。
当刮板16a通过区域X时,由于刮板16a与区域X之间的摩擦,刮板16a的卷入部分M具有图5A中所示的形状。如图5B中所示,当中间转印带10转动时,刮板16a通过第一切换位置并与区域Y接触。如从表1可以看出的,区域X中的动摩擦系数与区域Y中不同,并且在区域X切换到区域Y的第一切换位置处,动摩擦系数减小。然后,如图5B中所示,刮板16a的卷入部分M变形,并且卷入量m减小。此后,当中间转印带10进一步移动并且刮板16a通过第二切换位置并再次与区域X接触时,卷入部分M的形状返回到图5A中所示的其原始形状,如图5C中所示。
如上所述,当刮板16a通过第一切换位置和第二切换位置时,刮板16a的卷入部分M的形状改变,因此,卷入量m改变。因此,如图5A至图5C中所示,刮板16a与中间转印带10之间的接触状态可以随着中间转印带10移动而改变。
图6A是当刮板16a通过区域X时施加到刮板16a的卷入部分M的力的示意图,图6B是当刮板16a通过区域Y时施加到刮板16a的卷入部分M的力的示意图。如图6A中所示,当刮板16a通过区域X时,刮板16a的试图恢复卷入部分M的变形的恢复力F1x和由中间转印带10的转动造成的摩擦力F2x在卷入部分M中生成。在恢复力F1x与摩擦力F2x交叉的位置处,形成施加在卷入部分M上的剪切力集中的应力集中部分Px。此外,如图6B中所示,当刮板16a通过区域Y时,刮板16a的试图恢复卷入部分M的变形的恢复力F1y和由中间转印带10的转动造成的摩擦力F2y在卷入部分M中生成。在恢复力F1y与摩擦力F2y交叉的位置处,形成施加在卷入部分M上的剪切力集中的应力集中部分Py。
在根据本示例性实施例的配置中,通过使用具有区域X和区域Y的中间转印带10,其中区域Y具有小于区域X中的动摩擦系数,可以改变刮板16a的卷入部分M的卷入量m。因此,如图6A和图6B中所示,在区域Y中,刮板16a的应力集中部分Px消失,并且形成新的应力集中部分Py。以这种方式,可以防止刮板16a在应力集中部分Px中的磨损。
要注意的是,根据本示例性实施例,区域Y的距离被设定为在带传送方向上大于刮板辊隙部分Nb的距离并且小于区域X的距离。关于带传送方向,刮板辊隙部分Nb的整个区域包括在区域Y中。以这种方式,可以改变刮板16a的卷入部分M的卷入量m,并且可以使刮板16a的应力集中部分Px消失。因而,需要将区域Y的距离设定成在带传送方向上大于刮板辊隙部分Nb的距离。
此外,如果在带传送方向上区域Y的距离大于区域X的距离,那么中间转印带10的具有低动摩擦系数的面积大于具有高动摩擦系数的面积,使得转印残余调色剂有可能穿过用于进行收集的辊隙部分。因此,可能发生清洁不良。如果中间转印带10具有低动摩擦系数并且到达刮板辊隙部分Nb的残余调色剂的量在刮板16a的垂直于带传送方向的宽度方向上变化,那么容易发生这种清洁不良。更具体而言,如果到达刮板辊隙部分Nb的转印残余调色剂的量根据图像形成时的图像图案在刮板16a的宽度方向上变化,那么中间转印带10与刮板16a之间的摩擦力可能局部地减小。在这种情况下,应力集中部分Py可能由于区域Y中的卷入量m小而消失。因此,刮板16a的卷入部分M可能被提升,使得刮板辊隙部分Nb可能局部地消失。此时,由残余的转印调色剂的滑过(slipping-through)造成的清洁不良可以发生在刮板辊隙部分Nb消失的位置处。为此,期望在带传送方向上将区域Y的距离设定为小于区域X的距离。
如上所述,根据本示例性实施例的配置,可以在不增加图像形成装置的成本且不降低图像形成装置的生产率的情况下减少清洁不良的发生。
要注意的是,期望区域Y在带宽度方向上的宽度大于刮板16a的宽度。这是因为,如果区域Y的宽度大于刮板辊隙部分Nb的宽度,那么在通过第一切换位置时整个刮板16a可能被操作为极大地移动卷入部分M。
此外,根据本示例性实施例的配置,区域Y中的凹槽45之间的间隔K2是10μm。但是,间隔K2不限于10μm。如果刮板16a与中间转印带10之间的动摩擦系数在区域X和区域Y之间的差异太大,那么卷入部分M的卷入量m在刮板16a经过第一切换位置和第二切换位置时的变化大。在这种情况下,可能容易在卷入量m变化期间发生残余的转印调色剂的滑过。因此,期望区域X中的动摩擦系数与区域Y中的动摩擦系数之间的差小于或等于0.3。
区域Y中的凹槽45之间的间隔K2不一定相等,并且仅需要在20μm(这是在垂直于区域X中的凹槽45的延伸方向的方向上的凹槽间隔)范围内的平均值满足关于动摩擦系数之间的差异的上述关系即可。
清洁性能的评估
随后,评估图像形成装置100中的比较例的中间转印带的清洁性能和根据本示例性实施例的中间转印带10的清洁性能。在比较例中,中间转印带没有凹槽45,并且始终在中间转印带的整个圆周上方形成恒定的卷入量。
为了评估清洁性能,执行耐久性测试以在两页间歇模式(two-page intermittentmode)下形成对于每种颜色的打印率为1%的文本图像。在测试中,每5000张信纸尺寸的片材(商品名“Vitality”,可从Xerox公司获得)形成一次图像,以确定是否发生了清洁不良。要注意的是,评估测试在温度为15℃且湿度为10%的环境中执行。
为了确定在上述耐久性测试中是否每5000张片材发生一次清洁不良,使用以下技术。首先关闭二次转印电源21的输出(0V),然后,形成红色实心图像(100%黄色和100%品红色的实心图像)。随后,将二次转印电源21的输出设定为适当的值,并连续馈送五张未在上面形成有图像的转印介质P。即,通过确定是否通过刮板16a移除了在二次转印部分N2处针对红色实心图像的未转印到转印介质P的残余调色剂,确定是否发生了清洁不良。
如果可以从中间转印带10完全移除针对红色实心图像的调色剂,那么连续馈送的五张转印介质P作为基本上完全空白的片材输出。但是,如果不能完全移除针对红色实心图像的调色剂,那么已经滑过刮板16a的调色剂再次到达二次转印部分N2,使得调色剂被转印到连续馈送的五张转印介质P。因此,形成并输出经受清洁不良的图像。每5000张转印介质P以上述方式监视清洁不良的发生一次,并且总共对100000张转印介质P进行评价。
作为清洁性能的评估结果,根据示例性实施例的配置,直到100000张都没有发生清洁不良。相对地,根据比较例的配置,在馈送50000张之后发生清洁不良。
当用显微镜观察比较例中使用的清洁刮板的尖端部分时,聚氨酯橡胶由于与中间转印带10的摩擦而磨损,并且清洁刮板从卷入部分的中点附近开始磨损。这是因为中间转印带10与清洁刮板之间的动摩擦系数大,因此,清洁刮板容易在卷入部分M处磨损。
如上所述,根据本示例性实施例的配置,使用具有区域X和区域Y的中间转印带10,区域Y的动摩擦系数低于区域X的动摩擦系数。因此,在刮板16a中形成的卷入部分M的应力集中部分Px可以周期性地消失。因此,可以在防止刮板16a的磨损和提高耐久性的同时防止发生清洁不良。
根据本示例性实施例,为了改变中间转印带10的动摩擦系数,在中间转印带10的表面层60上执行形成凹槽45的处理。但是,该技术不限于此。作为另一种技术,例如,中间转印带10的表面层60可以通过使用抛光构件(诸如研磨膜)进行抛光,以改变抛光强度。可替代地,可以执行在区域X和区域Y之一中形成凹槽并抛光另一个的处理。可替代地,可以通过使用具有不同粗糙度的研磨膜来抛光区域X和区域Y。更具体而言,中间转印带10的表面层60的区域X可以用精细研磨膜(Lapika#10000(产品名称),可从KOVAX公司获得)抛光,并且区域Y可以用粗糙研磨膜(Lapika#2000(产品名称),可从KOVAX公司获得)抛光。当用粗糙研磨膜抛光表面时,表面的粗糙度高于用精细研磨膜抛光的表面。此外,固体润滑剂的暴露面积增加,因此,表面的动摩擦系数可以减小。
根据本示例性实施例,如图3中所示,凹槽45形成在区域X和区域Y中,与带传送方向平行。但是,本发明不限于此。凹槽45仅需要在与垂直于中间转印带10的移动方向的宽度方向交叉的方向上延伸。凹槽45可以相对于中间转印带10的移动方向成一角度形成。但是,为了获得减小中间转印带10和刮板16a之间的动摩擦系数的效果,由凹槽45延伸的方向和中间转印带10的移动方向形成的角度优选地为45°或更小并且更优选地为10°或更小。
作为用于改变区域X和区域Y中的动摩擦系数的另一种技术,可以在区域Y上方喷涂含有润滑颗粒的涂布液。喷涂施加部分具有高表面粗糙度并增加固体润滑剂的暴露面积。以这种方式,可以减小动摩擦系数。
第二示例性实施例
根据第一示例性实施例,描述了其中通过控制在中间转印带10的表面层60中形成的凹槽45之间的间隔K1和K2来改变区域X和区域Y中的动摩擦系数的配置。相对地,根据第二示例性实施例,描述了其中在第一切换位置之前和之后以及在第二切换位置之前和之后控制在中间转印带10的表面层60中形成的凹槽45的宽度W1和凹槽45的宽度W2以控制区域X和区域Y中的动摩擦系数的配置。要注意的是,除了控制凹槽45的宽度W1和W2之外,本示例性实施例的配置与第一示例性实施例的配置基本相同。因而,在本示例性实施例中使用相同的附图标记来描述与第一示例性实施例的组成元件相同的那些组成元件,并且不重复对组成元件的描述。
图7A是根据本示例性实施例的区域X中的凹槽45的间隔K1和宽度W1的示意图,图7B是根据本示例性实施例的区域Y中的凹槽45的间隔K2和宽度W2的示意图。如图7A和图7B中所示,根据本示例性实施例,区域X中的凹槽45之间的间隔K1与区域Y中的间隔K2相同,并且区域Y中的凹槽45的宽度W2改变为大于区域X中的凹槽45的宽度W1。
更具体而言,根据第一示例性实施例,区域X中的凹槽45之间的间隔K1被设定为20μm,并且区域Y中的凹槽45之间的间隔K2被设定为10μm。在这种情况下,刮板16a与中间转印带10之间的接触面积在区域X中为95%并且在区域Y中为90%。为此,根据本示例性实施例,为了满足动摩擦系数关系与第一示例性实施例中的相同,间隔K1和间隔K2都被设定为20μm,区域X中的凹槽45的宽度W1被设定为1μm,区域Y中的凹槽45的宽度W2被设定为2μm。以这种方式,可以获得与第一示例性实施例相同的效果。
要注意的是,像第一示例性实施例那样,即使在本示例性实施例中,从清洁性能的观点来看,凹槽45的宽度W1和宽度W2优选地小于调色剂的平均粒径的大约一半。这是因为如果凹槽45的宽度W1和宽度W2太大并且如果调色剂进入凹槽45,那么调色剂可能滑过刮板辊隙部分Nb,从而导致清洁不良。但是,如果凹槽45的宽度W1和宽度W2太小,那么刮板16a与中间转印带10之间的接触面积变得太大,从而导致刮板辊隙部分Nb处的摩擦增加并且导致刮板16a的尖端部分的磨损增加。为此,即使在本示例性实施例的配置中,凹槽45的宽度W1和宽度W2也优选地被设定为大于或等于0.5μm且小于或等于3μm的值。此外,像第一示例性实施例那样,根据本示例性实施例,期望区域X与区域Y中的动摩擦系数之间的差异小于或等于0.3。
如上所述,根据本示例性实施例的配置,可以获得与第一示例性实施例的效果相同的效果。此外,可以调整凹槽45,使得从区域X到区域Y或从区域Y到区域X的动摩擦系数的变化是连续的。由此,卷入部分M可以在中间转印带10的移动方向上连续地改变,并且可以更有效地防止当刮板16a的姿势改变时残余的转印调色剂的滑过和刮板16a的翻转。
虽然已经参考其中区域X中的凹槽45之间的间隔K1与区域Y中的间隔K2相同并且区域Y中的凹槽45的宽度W2改变为大于区域X中的凹槽45的宽度W1的配置描述了本示例性实施例,但是配置不限于此。如果区域X与区域Y中的动摩擦系数之间的差异小于或等于0.3并且凹槽45的宽度W1和宽度W2大于或等于0.5μm或更大且小于或等于3μm,那么可以设定区域X中的凹槽45之间的任何间隔K1以及区域Y中的不同于间隔K1的任何间隔K2。
其它示例性实施例
下面描述根据第一示例性实施例的图像形成装置100的另一种配置,该另一种配置进一步提高了刮板16a的耐久性。在以下描述中使用相同的附图标记来描述与第一示例性实施例的组成元件相同的那些组成元件,并且不重复对组成元件的描述。
更具体而言,根据本示例性实施例,如果长时间不执行图像形成,那么在刮板16a与中间转印带10的区域Y接触的情况下停止中间转印带10的移动。以这种方式,停止由图像形成装置100执行的操作。在这种情况下,与在刮板16a与中间转印带10的区域X接触的情况下停止图像形成装置100的操作的情况相比,卷入量m小。因此,可以减小施加在刮板16a的应力集中部分Py上的力。因此,可以更好地防止刮板16a的边缘部分的变形,并且可以更多地提高刮板16a的耐久性。
通过例如提供检测中间转印带10的位置的检测单元,可以确定刮板16a与中间转印带10的区域X和区域Y中的哪一个接触。可替代地,可以通过用检测单元(诸如传感器)检测中间转印带10的位置来检测区域X和区域Y的位置,其中检测单元检测要从感光鼓1转印到中间转印带10的检测调色剂图像以便设定图像形成条件。
第三示例性实施例
以下参考图8至图10描述第三示例性实施例。根据本示例性实施例的图像形成装置100不包括与各自用作图像承载构件的感光鼓1a至1d接触并且收集在感光鼓1a至1d上残留的调色剂(转印残余调色剂)的接触构件。即,图像形成装置100具有称为无清洁器配置的配置。在这种无清洁器配置中,如果感光鼓1a至1d上的粘附物质(诸如转印残余调色剂)不能从感光鼓1a至1d的表面充分地移除,那么可能发生由粘附物质造成的图像缺陷。根据本示例性实施例,描述能够防止发生由感光鼓1a至1d上的粘附物质造成的图像缺陷的图像形成装置的无清洁器配置。
图像形成装置的配置
图8是根据本示例性实施例的图像形成装置100的配置的示意性横截面图。如图8中所示,根据本示例性实施例的图像形成装置100是所谓的串联型图像形成装置,其设置有多个图像形成单元a至d。第一图像形成单元a通过使用黄色(Y)调色剂形成图像,第二图像形成单元b通过使用品红色(M)调色剂形成图像,第三图像形成单元c通过使用青色(C)调色剂形成图像,并且第四图像形成单元d通过使用黑色(Bk)调色剂形成图像。这四个图像形成单元以规则的间隔布置成一行,并且除了要存储的调色剂的颜色之外,这四个图像形成单元具有基本相同的配置。因此,下面参考第一图像形成单元a描述根据本示例性实施例的图像形成装置。
第一图像形成单元a包括作为鼓形感光构件的感光鼓1a、作为带电构件的带电辊2a、曝光单元3a以及显影单元4a。感光鼓1a是承载调色剂图像的图像承载构件,并且响应于从驱动源(未示出)接收的驱动力而被驱动为以预定的圆周速度(处理速度)在由图8中的箭头R1所指示的方向(逆时针方向)上旋转。要注意的是,根据本示例性实施例的图像形成单元a至d具有被称为无清洁器配置的配置,该配置中未设置与感光鼓1a至1d接触的清洁构件。
当控制单元(未示出)接收到图像信号时,开始图像形成操作,并且驱动感光鼓1a旋转。在旋转期间,感光鼓1a通过带电辊2a被均匀地带电到具有预定极性(根据本示例性实施例的负极性)的预定电位,并且由曝光单元3a根据图像信号进行曝光。以这种方式,形成与目标彩色图像的黄色分量图像对应的静电潜像。随后,静电潜像由显影单元4a在显影位置处显影,并在感光鼓1a上可视化为黄色调色剂图像。根据本示例性实施例,存储在显影单元4a中的调色剂的正常带电极性是负极性。使用放电区域显影来显影静电潜像,其中调色剂通过带电辊2a被带电到与感光鼓1a的带电极性相同的极性。但是,本发明可应用于通过使用带电区域显影来显影静电潜像的图像形成装置,其中调色剂被带电到与感光鼓1a的带电极性相反的正极性。
用作带电构件的带电辊2a与感光鼓1a的表面接触,并且由于与感光鼓1a的表面的摩擦而通过感光鼓1a的旋转被驱动旋转。此外,带电辊2a是辊构件,其中直径为5.5mm的芯金属设置有由厚度为1.5mm且体积电阻率约为1×106Ω·cm的导电弹性体制成的弹性层。带电辊2a根据图像形成操作从带电电源(未示出)接收预定电压。要注意的是,当-1100(V)的电压从带电电源(未示出)施加到带电辊2a时,感光鼓1a的表面电位大约为-500(V)(使用可从TREK,INC.获得的344型静电电压表测量)。
曝光单元3a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3a根据从主计算机(未示出)输入的图像信息来发射激光束,并在感光鼓1a的表面上形成静电潜像。根据本示例性实施例,控制光量,使得当感光鼓1a暴露于从曝光单元3a发射的最大光量时,感光鼓1a的表面电位V1为-100(V)。
显影单元4a包括用作显影构件的显影辊42a和黄色调色剂。显影单元4a将调色剂供应到感光鼓1a,并将在感光鼓1a上形成的静电潜像显影成调色剂图像。显影辊42a可以与感光鼓1a接触并且可以与感光鼓1a分离。显影辊42a与感光鼓1a接触(接触宽度是预定的)并供应调色剂。显影辊42a以高于感光鼓1a的圆周速度的圆周速度在与图8中所示的箭头R1相反的方向(顺时针方向)上旋转。显影电源(未示出)连接到显影辊42a,并且根据图像形成操作,预定电压(根据本示例性实施例为-300(V))被施加到显影辊42a。
根据本示例性实施例,调色剂是通过悬浮聚合处理产生的非磁性单组分调色剂。调色剂具有负的正常带电极性。用可从Beckman Coulter公司获得的激光衍射粒度分布分析仪LS-230测得的调色剂的体积平均粒径为6.0μm。此外,为了修改表面特性,使重量约为调色剂的1.5%的氧化硅颗粒粘附到调色剂颗粒的表面作为外部添加剂。氧化硅颗粒的体积平均粒径为约20nm。根据本示例性实施例,采用通过悬浮聚合处理产生的调色剂。但是,调色剂不限于此。例如,可以采用通过使用另一种聚合处理(诸如粉碎处理或乳液聚合处理)产生的调色剂。
用作中间转印构件的中间转印带310是可移动的环形带,其具有通过向树脂材料添加导电剂而产生的导电性。围绕拉伸辊11、12和13的三个轴拉伸中间转印带310。以基本相同的圆周速度驱动感光鼓1a至1d旋转。中间转印带310与感光鼓1a接触以形成一次转印部分N1a,并且在感光鼓1a上形成的黄色调色剂图像在通过一次转印部分区段N1a的过程中从感光鼓1a一次转印。
用作转印构件的一次转印辊14a与中间转印带310的内周表面相邻地设置,以便在中间转印带310位于其间的情况下面对感光鼓1a。用作电位形成单元的一次转印电源23连接到一次转印辊14a。一次转印辊14a被形成为外径为6mm的直镀镍SUS圆棒。一次转印辊14a在中间转印带310的在与中间转印带310的移动方向交叉的纵向方向上的预定区域上方与中间转印带310接触。通过中间转印带310的转动,中间转印带310被驱动旋转。
根据图像形成操作,一次转印电源23将500(V)的电压施加到一次转印辊14a。因此,在导电的中间转印带310上形成电位,并且黄色调色剂图像从感光鼓1a被一次转印到中间转印带310。要注意的是,根据本示例性实施例,采用其中从一次转印辊14a至14d共用的一次转印电源23施加电压的配置。但是,本发明不限于此,并且可以单独提供用于向一次转印辊14a至14d施加电压的转印电源。可替代地,一次转印辊14a至14d中的仅一些可以使用共同的转印电源。
类似地,第二图像形成单元b、第三图像形成单元c和第四图像形成单元d分别形成第二颜色品红色调色剂图像、第三颜色青色调色剂图像和第四颜色黑色调色剂图像。调色剂图像被依次地一个在另一个上面一次转印到中间转印带310。因此,在中间转印带310上形成与目标彩色图像对应的四色调色剂图像。随后,当由中间转印带310承载的四色调色剂图像通过由二次转印辊15与中间转印带310接触而形成的二次转印部分N2时,四色调色剂图像被一次性地二次转印到由片材馈送单元50馈送的转印介质P(诸如纸张片材或OHP片材)的表面上。
用作二次转印构件的二次转印辊15具有18mm的外径。二次转印辊15通过用主要由NBR和表氯醇(epichlorohydrin)橡胶组成并具有108Ω·cm的经调节的体积电阻率和6mm的经调节的厚度的发泡海绵体覆盖外径为6mm的镀镍钢棒而形成。要注意的是,通过使用C型Asker硬度计测量发泡海绵体的橡胶硬度,并且硬度为30°。二次转印辊15与中间转印带310的外周表面接触。二次转印辊15经由中间转印带310向用作对置构件的对置辊13施加约50N的压力,并形成二次转印部分N2。二次转印电源18连接到二次转印辊15。当二次转印电源18向二次转印辊15施加电压时,调色剂图像从中间转印带310二次转印到二次转印部分N2中的转印介质P。要注意的是,二次转印电源18可以输出100至4000(V)范围内的电压。根据本示例性实施例,二次转印电源18施加2500(V)的电压。由此,调色剂图像从中间转印带310二次转印到二次转印部分N2中的转印介质P。
随后,由中间转印带310承载的四色调色剂图像被转印到二次转印部分N2中的转印介质P上。此后,转印介质p被引导到定影单元30,在那里,转印介质P被加热和加压。因此,四色调色剂颗粒熔化和混合并被定影到转印介质P。二次转印之后残留在中间转印带310上的调色剂由清洁单元17清洁或移除。清洁单元17被设置成经由中间转印带310面对对置辊13,并且用作收集在中间转印带310上残留的调色剂的收集单元。清洁单元17包括与中间转印带310的外周表面接触的清洁刮板17a和存储由清洁刮板17a等从中间转印带310移除的调色剂的废调色剂容器17b。
根据本示例性实施例,图像形成装置100不包括与感光鼓1a接触并且在已通过一次转印部分N1a并残留在感光鼓1a上的调色剂到达其中带电辊2a与感光鼓1a接触的带电单元之前收集残余的转印调色剂的接触构件。更具体而言,图像形成装置100具有所谓的无清洁器配置,该无清洁器配置不包括在感光鼓1a的旋转方向上在一次转印部分N1a和带电单元之间与感光鼓1a接触的收集构件(诸如清洁刮板)。因而,在调色剂图像从感光鼓1a一次转印到中间转印带310之后残留在感光鼓1a上的转印残余调色剂在通过带电单元之后由显影单元4a收集。
根据本示例性实施例的图像形成装置,通过上述操作形成全色打印图像。
中间转印带
下面描述作为本示例性实施例的特征的中间转印带310。中间转印带310是圆柱形环形带。中间转印带310的周长为700mm。中间转印带310具有两层,基层和表面层。基层的材料是聚酰亚胺树脂,表面层的材料是丙烯酸树脂。基层的厚度为70μm,表面层的厚度为3μm。如本文所使用的,术语“中间转印带310的表面层”是指形成中间转印带310的外周表面的层,即,与清洁刮板17a和感光鼓1a至1d接触的层。相对地,术语“中间转印带310的基层”是指构成中间转印带310的多个层中相对于中间转印带310的厚度方向最厚的一个。
图9是根据本示例性实施例的形成在中间转印带310的表面层上的凹槽310a的示意图,并且是环形中间转印带310的示意性展开图。如图9中所示,根据本示例性实施例的中间转印带310的表面(表面层)具有多个凹槽310a,每个凹槽310a被形成为与在中间转印带310的移动方向上延伸的假想线VL成角度θ。根据本示例性实施例,θ=1.5°,并且凹槽310a在与中间转印带310的移动方向交叉的宽度方向上以I(I=18mm)的间隔形成。要注意的是,根据本示例性实施例,使用中间转印带310的周长L和角度θ,将相邻凹槽之间的间隔I设定为满足以下表达式(1):I≤L×tanθ...(1)
图10是在中间转印带310的移动方向上观察到的在一次转印部分N1a中的感光鼓1a与中间转印带310之间的接触部分的示意性放大横截面图。如图10中所示,根据本示例性实施例,在中间转印带310的表面上形成每个宽度为1μm且深度为2μm的凹槽310a。要注意的是,凹槽310a的宽度和深度不限于上述值以获得本示例性实施例的效果。但是,考虑到调色剂的一次转印性,更期望该值小于或等于调色剂的平均粒径。
感光鼓上的粘附物质的移除
根据本示例性实施例的图像形成装置100具有无清洁器配置,该无清洁器配置不包括各自与感光鼓1a至1d接触并收集残余的转印调色剂的清洁单元。为此,如果显影单元4a至4d没有充分地收集残余的转印调色剂,即,如果残余的转印调色剂颗粒、外部添加剂等中的一些粘附到感光鼓1a至1d的表面作为粘附物质,那么粘附物质可能作为图像缺陷出现在转印介质P上。在下面的描述中,当对图像形成单元a至d的每个构件执行相同的控制和操作时,移除各自附加到附图标记并指示图像形成单元中的哪一个包括该构件的后缀“a”至“d”。
图10是根据本示例性实施例的中间转印带310和感光鼓1彼此接触的点的示意性放大横截面图。如图10中所示,根据本示例性实施例,在中间转印带310的表面上形成凹槽310a,使得在感光鼓1上的粘附物质W容易从感光鼓1刮掉。更具体而言,随着中间转印带310移动,凹槽310a的边缘部分在与感光鼓1的表面接触的同时移动。以这种方式,能够从感光鼓1刮掉粘附物质W。
此外,如图9中所示,根据本示例性实施例,在凹槽310a与中间转印带310的移动方向之间形成角度θ,并且在中间转印带310的宽度方向上相邻凹槽310a之间的间隔I被设定为小于或等于中间转印带310的周长L×tanθ。因此,当中间转印带310和感光鼓1旋转时,凹槽310a通过感光鼓1在中间转印带310的宽度方向上(即,在感光鼓1的纵向方向上)的所有点。因此,根据本示例性实施例的配置,感光鼓1的表面上的粘附物质W能够被凹槽310a刮掉。
下面参考比较例1详细描述本示例性实施例的效果。在比较例1中,使用不具有凹槽状凹部的中间转印带。除了没有在中间转印带的表面上形成凹槽之外,比较例1与本示例性实施例基本相同。为此,在比较例1中使用相同的附图标记来描述与本示例性实施例的组成元件相同的那些组成元件,并且不重复对组成元件的描述。
图像评估
为了评估是否发生图像缺陷,在1000张转印介质P(基重为80g/m2的A4尺寸纸张片材,可从Oce获得的Red Label)上连续打印具有5%的打印率的图像。此后,为了确定是否发生图像缺陷,形成测试图像。测试图像是具有100%的打印率的调色剂图像(纯黑色图像),该图像形成在转印介质P的由在传送方向上距离转印介质P的前缘5mm至55mm的范围以及在宽度方向上的整个图像形成区域定义的区域中。在转印介质P上形成这种测试图像。此后,通过确定是否在转印介质P的传送方向上在其中形成有纯黑色图像的区域(纯黑色部分)的上游的没有调色剂图像的区域(纯白色部分)中发生图像缺陷来执行图像评估。
作为上述图像评估的结果,对于根据本示例性实施例的配置,没有观察到图像缺陷。相对地,根据比较例1的配置,发生了其中用于纯黑色部分的调色剂粘附到纯白色部分的图像缺陷(下文中,图像缺陷被称为“转印残余重影(transfer residual ghost)”)。更具体而言,转印残余重影是当感光鼓1在上面有残余的转印调色剂的情况下旋转一次并且之后转印残余调色剂在下一次的一次转印处理中被转印到中间转印带310时发生的图像缺陷。
根据本示例性实施例的配置,在中间转印带310中设置凹槽310a。因此,可以通过移动的中间转印带310刮掉粘附到感光鼓1的调色剂或外部添加剂。因此,可以防止调色剂、外部添加剂等作为粘附物质W粘附到感光鼓1并且防止发生图像缺陷(诸如转印残余重影)。
相对地,根据比较例1的配置,由于没有在中间转印带中形成凹槽,因此粘附物质W(诸如转印残余调色剂和外部添加剂中的一些)粘附到感光鼓1的表面。因此,由于转印残余调色剂的增加而生成转印残余重影。这是因为,当粘附物质W(诸如转印残余调色剂和外部添加剂)粘附到感光鼓1时,调色剂从感光鼓1的释放性降低,因此在一次转印处理之后残留在感光鼓1上的残余的转印调色剂的量增加。为此,容易发生转印残余重影。
如上所述,根据本示例性实施例的配置,在中间转印带310的表面上形成与中间转印带310的移动方向成角度θ的凹槽310a。此外,凹槽310a之间的间隔I被设定为小于或等于中间转印带310的周长L×tanθ。以这种方式,能够从感光鼓1的表面移除感光鼓1上的粘附物质W,并且能够减少由粘附物质W引起的图像缺陷的发生。
根据本示例性实施例,已经描述了由两层(基层和表面层)组成的中间转印带310。但是,如果凹槽310a在与感光鼓1接触的表面上形成,那么中间转印带310的层结构不限于此。例如,中间转印带310可以是仅具有基层的单层带或由三层或更多层组成的多层带。
第四示例性实施例
根据第三示例性实施例,已经描述了其中在中间转印带310的表面上形成与中间转印带310的移动方向成角度θ的凹槽310a的配置。相对地,根据第四示例性实施例,给出了其中在中间转印带110的表面上形成与中间转印带110(中间转印构件)的移动方向成角度θ的条纹状(streaky)凸起部分110b的配置的描述。要注意的是,除了采用设置有条纹状凸起部分110b的中间转印带110之外,第四示例性实施例的配置与第三示例性实施例的配置基本相同。因而,在以下描述中,相同的附图标记用于与第三示例性实施例中所示的配置和控制处理相同的配置和控制处理,并且不重复对配置和控制处理的描述。
中间转印带
图11是根据本示例性实施例的中间转印带110的表面层上形成的凸起部分110b的示意图,并且是环形中间转印带110的示意性展开图。如图11中所示,根据本示例性实施例的中间转印带110的表面具有形成在上面的多个凸起部分110b。凸起部分110b与在中间转印带110的移动方向上延伸的假想线VL成角度θ。根据本示例性实施例,θ=1.5°,并且凸起部分110b在与中间转印带110的移动方向交叉的宽度方向上以18mm的间隔I形成。要注意的是,根据本示例性实施例,相邻凸起部分之间的间隔I被设定为满足第三示例性实施例的表达式(1)。
图12是在中间转印带110的移动方向上观察到的一次转印部分N1a中的感光鼓1a和中间转印带110之间的接触部分的示意性放大横截面图。如图12中所示,根据本示例性实施例,在中间转印带110的表面上形成各自宽度为1μm且高度为2μm的凸起部分110b。要注意的是,凸起部分110b的宽度和高度不限于上述值以获得本示例性实施例的效果。但是,考虑到调色剂的一次转印性,期望凸起部分110b的宽度和高度被设定为小于或等于调色剂的平均粒径。
感光鼓上的粘附物质的移除
除了第三示例性实施例中所述的转印残余调色剂和外部添加剂之外,电晕产物(诸如氮氧化物)可能粘附到感光鼓1的表面。这种电晕产物是通过在带电辊2a和感光鼓1a彼此接触的带电单元附近产生的放电而产生的。随着图像形成操作的重复,电晕产物逐渐累积在感光鼓1上。如果累积在感光鼓1上的电晕产物的量增加,那么电晕产物在高湿度环境中吸收水分,这降低其电阻并干扰在感光鼓1上形成的潜像中的电荷。因此,会发生降低图像浓度的图像缺陷。
为了解决这种问题,如图12中所示,本示例性实施例采用通过在中间转印带110的表面上形成凸起部分110b而能够容易地刮掉感光鼓1上的粘附物质W(诸如电晕产物)的配置。更具体而言,随着中间转印带110移动,凸起部分110b在与感光鼓1的表面接触的同时移动。以这种方式,能够从感光鼓1刮掉粘附物质W。
此外,如图11中所示,根据本示例性实施例,由每个凸起部分110b与中间转印带110的移动方向形成角度θ。此外,在中间转印带110的宽度方向上凸起部分110b之间的间隔I被设定为小于或等于中间转印带110的周长L×tanθ。以这种方式,在中间转印带110和感光鼓1多次转动之后,凸起部分110b通过感光鼓1在中间转印带110的宽度方向上的所有点,即,感光鼓1在感光鼓1的纵向方向上的所有点。因此,根据本示例性实施例的配置,能够通过凸起部分110b刮掉在感光鼓1的表面上的粘附物质W。
下面通过将效果与比较例2的效果进行比较来详细描述本示例性实施例的效果。在比较例2中,使用上面没有形成凸起部分的中间转印带。要注意的是,除了没有在中间转印带的表面上形成凸起部分之外,比较例2的其它配置与本示例性实施例的其它配置基本相同。因而,在以下描述中,相同的附图标记被用于与比较例2中的组成元件相同的组成元件,并且不重复对组成元件的描述。
图像评估
为了确定是否发生图像缺陷,通过使用转印介质P(基重为80g/m2的A4尺寸纸张片材,可从Oce获得的Red Label)形成两种类型的测试图像。此后,对于两种类型的测试图像,检查图像缺陷的发生。在第一图像评估中,像在第三示例性实施例中执行的图像评估那样,在1000张转印介质P上连续打印具有5%的打印率的图像。随后,为了确定是否发生转印残余重影,形成测试图像。如上所述,测试图像是在转印介质P的由在传送方向上距离转印介质P的前缘5mm至55mm的范围以及在宽度方向上的整个图像形成区域定义的区域中形成的具有100%的打印率的调色剂图像(纯黑色图像)。
在第二图像评估中,将图像形成装置100置于高温高湿环境(温度为30℃,湿度为90%)中三天。此后,在1000张转印介质P上连续打印具有5%的打印率的图像。随后,形成测试图像以确定是否发生图像缺陷。要注意的是,测试图像是在转印介质P的整个图像形成区域中形成并且具有20%的打印率的半色调(halftone)图像。在转印介质P上形成这种测试图像,并确定是否发生了由于电晕产物而降低图像浓度的图像缺陷。
作为上述图像评估的结果,根据本示例性实施例的配置,既没有发生转印残余重影也没有发生降低图像浓度的图像缺陷。相对地,根据比较例2的配置,发现了转印残余重影和降低具有20%的打印率的半色调图像的浓度的图像缺陷二者。
如上所述,根据本示例性实施例的配置,在中间转印带110上设置凸起部分110b,使得根据中间转印带110的移动而粘附到感光鼓1的调色剂和外部添加剂以及电晕产物能够被刮掉。以这种方式,可以防止调色剂、外部添加剂、电晕产物等作为粘附物质W累积在感光鼓1上。因此,能够减少残余转印重影和降低图像浓度的图像缺陷的发生。
相对地,根据比较例2的配置,由于未在中间转印带上形成凸起部分,因此粘附物质W(诸如转印残余调色剂、外部添加剂或电晕产物中的一些)容易累积在感光鼓1的表面上。因此,发生转印残余重影或降低图像浓度的图像缺陷。如果粘附物质W(诸如残余的转印调色剂和外部添加剂)累积在感光鼓1上,那么调色剂在感光鼓1上的释放性降低,使得在一次转印之后残留在感光鼓1上的转印残余调色剂的量增加。为此,容易发生转印残余重影。此外,如果粘附物质W(诸如电晕产物)累积在感光鼓1上,那么电晕产品吸收水分、降低电阻并且扰乱在感光鼓1上形成的潜像的电荷。因此,容易发生降低半色调图像的浓度的图像缺陷。
如上所述,根据本示例性实施例的配置,在中间转印带110的表面上形成与中间转印带110的移动方向成角度θ的凸起部分110b。此外,凸起部分110b之间的间隔I被设定为小于或等于中间转印带110的周长L×tanθ。以这种方式,能够从感光鼓1的表面移除感光鼓1上的粘附物质W,因此,能够减少由粘附物质W造成的图像缺陷的发生。
第五示例性实施例
已经参考具有在中间转印带310的表面上形成的凹槽310a的配置描述了第三示例性实施例,其中该凹槽310a与中间转印带310的移动方向成角度θ。相对地,下面参考具有在中间转印带210(中间转印构件)的表面上形成的凹槽210a和在每个凹槽210a的任一侧形成的条纹状凸起部分210b的配置来描述第五示例性实施例,其中该凹槽210a与中间转印带210的移动方向成角度θ。要注意的是,除了使用具有在每个凹槽210a的任一侧形成的条纹状凸起部分210b的中间转印带210之外,根据第五示例性实施例的配置与第三示例性实施例的配置基本相同。因而,在以下描述中,相同的附图标记用于与第三示例性实施例的组成元件相同的组成元件,并且不重复对组成元件的描述。
中间转印带
像参考图9在第三示例性实施例中描述的中间转印带310那样,根据本示例性实施例,中间转印带210的表面具有形成在上面的多个凹槽210a,该凹槽210a与在中间转印带210的移动方向上延伸的假想线VL成角度θ。根据本示例性实施例,θ=1.5°。此外,凹槽210a在与中间转印带210的移动方向交叉的宽度方向上以18mm的间隔I形成。要注意的是,根据本示例性实施例,相邻凹槽之间的间隔I被设定为满足第三示例性实施例的表达式(1)。
图13是当在中间转印带210的移动方向上观察时在一次转印部分N1a中的感光鼓1a和中间转印带210之间的接触部分的示意性放大横截面图。如图13中所示,根据本示例性实施例,在中间转印带210的表面上形成每个宽度为1μm且深度为2μm的凹槽210a。此外,根据本示例性实施例,凸起部分210b在每个凹槽210a的在中间转印带210的宽度方向上的任一侧形成。根据本示例性实施例,凹槽210a的宽度和深度不限于上述值以获得本示例性实施例的效果。但是,考虑到调色剂的一次转印性,期望将每个值设定为小于或等于调色剂的平均粒径。更具体而言,期望凹槽210a的深度和在凹槽210a两侧形成的凸起部分210b的高度之和被设定为小于或等于调色剂的平均粒径。类似地,期望凹槽210a的宽度和在凹槽210a两侧形成的凸起部分210b的宽度之和被设定为小于或等于调色剂的平均粒径。
图像评估
为了确定是否发生图像缺陷,通过使用转印介质P(基重为80g/m2的A4尺寸纸张片材,可从Oce获得的Red Label)形成两种类型的测试图像。此后,确定对于两种类型的测试图像是否发生图像缺陷。在第一图像评估中,像在第三示例性实施例中执行的图像评估那样,在1000张转印介质P上连续打印具有5%的打印率的图像。随后,为了确定是否发生转印残余重影,形成测试图像。如上所述,测试图像是在转印介质P的由在传送方向上距离转印介质P的前缘5mm至55mm的范围以及在宽度方向上的整个图像形成区域定义的区域中形成的具有100%的打印率的调色剂图像(纯黑色图像)。
在第二图像评估中,将图像形成装置100置于高温高湿环境(温度为30℃,湿度为90%)中三天。此后,在1000张转印介质P上连续打印具有5%的打印率的图像。随后,形成测试图像以确定是否发生图像缺陷。要注意的是,测试图像是在转印介质P的整个图像形成区域中形成并且具有20%的打印率的半色调图像。在转印介质P上形成这种测试图像,并确定是否发生了由于电晕产物而降低图像浓度的图像缺陷。
此外,根据本示例性实施例,在第二图像评估之前和之后测量中间转印带210的表面的动摩擦系数,并且检查中间转印带210的动摩擦系数在图像评估之前和之后的变化。在测量中,使用表面特性测试仪(“HEIDON 14FW”,可从Shinto Scientific有限公司获得)测量动摩擦系数。此时,使用聚氨酯橡胶球压头(外径3/8英寸,橡胶硬度90度)作为测量压头。测量条件包括50gf的测试载荷、10mm/sec的速度和50mm的测量距离。动摩擦系数的值是通过将从测量开始1秒至4秒内测得的摩擦力(gf)的平均值除以测试载荷(gf)获得的。
作为上述图像评估的结果,像第三示例性实施例和第四示例性实施例那样,在根据本示例性实施例的配置中,转印残余重影和降低图像浓度的图像缺陷都没有发生。如上所述,根据本示例性实施例的配置,在中间转印带210上设置凸起部分210b。因此,粘附到感光鼓1的调色剂、外部添加剂和电晕产物能够被移动的中间转印带210刮掉。因此,可以防止调色剂、外部添加剂、电晕产物等作为粘附物质W累积在感光鼓1上。因此,能够减少残余转印重影和降低图像浓度的图像缺陷的发生。
此外,根据本示例性实施例的配置,在第二图像评估之前中间转印带210的动摩擦系数是0.42,并且在第二图像评估之后中间转印带210的动摩擦系数是0.45。即,动摩擦系数几乎不变。这是因为在中间转印带210的凸起部分210b附近形成凹槽210a,因此,通过中间转印带210从感光鼓1上刮掉的粘附物质W(诸如电晕产物)被收集到凹槽210a中。即,动摩擦系数的变化小的原因是从感光鼓1刮掉的电晕产物和其它粘附物质W难以粘附到中间转印带210的表面。
如果中间转印带210的摩擦系数变化大,那么收集在中间转印带210上残留的调色剂的清洁刮板17a与中间转印带210之间的接触可能变得不稳定。在这种情况下,可能发生清洁不良,或者可能由于清洁刮板17a的振动而生成噪声。为此,如果像在本示例性实施例中那样,中间转印带210的动摩擦系数变化小,那么能够容易地实现持续长时间的稳定清洁性能。
在上述第三示例性实施例至第五示例性实施例中,已经描述了图像形成装置的无清洁器配置,其解决了发生由感光鼓1a至1d上的粘附物质造成的图像缺陷的问题。为了解决在第三示例性实施例至第五示例性实施例中呈现的问题,中间转印带10不一定必须具有在第一示例性实施例和第二示例性实施例中描述的具有不同动摩擦系数的区域X和区域Y。但是,清楚的是,具有在第一示例性实施例和第二示例性实施例中描述的具有不同动摩擦系数的区域X和区域Y的中间转印带的配置能够应用于在第三示例性实施例至第五示例性实施例中描述的中间转印带的配置。根据以这种方式获得的图像形成装置的配置,能够减少用作接触构件的清洁刮板的磨损,因此,能够提高清洁刮板的耐久性。同时,能够防止发生清洁不良。此外,能够减少由感光鼓上的粘附物质造成的图像缺陷。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明,但是应该理解的是,本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释,以便涵盖所有这种修改以及等同的结构和功能。

Claims (22)

1.一种图像形成装置,包括:
图像承载构件,被配置为承载调色剂图像;
可移动的中间转印构件,与图像承载构件接触,由图像承载构件承载的调色剂图像被一次转印到中间转印构件;以及
接触构件,在中间转印构件的移动方向上部署在二次转印部分的下游,一次转印到中间转印构件的调色剂图像从中间转印构件二次转印到二次转印部分中的转印介质,接触构件形成与中间转印构件接触并收集在调色剂通过二次转印部分之后残留在中间转印构件上的残余调色剂的接触部分,
其中中间转印构件具有布置在移动方向上的第一区域和与第一区域不同的第二区域,
其中第一区域具有在宽度方向上布置的多个凹槽,并且凹槽在移动方向上延伸,
其中第二区域具有在移动方向上的动摩擦系数,并且该动摩擦系数小于第一区域在移动方向上的动摩擦系数,以及
其中第二区域在移动方向上的长度小于第一区域在移动方向上的长度并且大于接触部分在移动方向上的长度。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中中间转印构件是环形带构件,并且相对于移动方向,中间转印构件具有第一切换位置和第二切换位置,在第一切换位置处,第一区域切换到第二区域,以及在第二切换位置处,第二区域切换到第一区域。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置,
其中从第一切换位置到第二切换位置的距离是第二区域的距离,并且从第二切换位置到第一切换位置的距离是第一区域的距离。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中中间转印构件具有在第二区域中形成的多个凹槽,并且凹槽在移动方向上延伸并在宽度方向上布置。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置,
其中在宽度方向上第二区域中的凹槽之间的间隔小于在宽度方向上第一区域中的凹槽之间的间隔。
6.根据权利要求4所述的图像形成装置,
其中第二区域中的凹槽在宽度方向上的宽度大于第一区域中的凹槽的宽度。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中第二区域的第一动摩擦系数的值与第一区域的第二动摩擦系数的值之间的差异小于或等于0.3。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中第二区域中的表面粗糙度的值大于第一区域中的表面粗糙度的值。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中通过在第二区域与接触构件接触的情况下停止中间转印构件的移动来停止图像形成操作。
10.根据权利要求1所述的图像形成装置,
其中,在宽度方向上,第一区域的宽度和第二区域的宽度中的每一个都大于接触构件的宽度。
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,在中间转印构件的厚度方向上构成中间转印构件的层当中,中间转印构件包括具有最大厚度并且具有添加到其中的离子导电剂的基层和在基层的表面上形成的表面层,并且第一区域和第二区域是在表面层上形成的区域。
12.根据权利要求11所述的图像形成装置,
其中表面层的厚度小于或等于3μm。
13.根据权利要求11所述的图像形成装置,
其中表面层由丙烯酸共聚物制成。
14.根据权利要求11所述的图像形成装置,
其中表面层具有添加到其中的含氟颗粒。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的图像形成装置,
其中接触构件包括与中间转印构件接触并且刮掉残留在中间转印构件上的残余调色剂的弹性部分,以及支撑该弹性部分的支撑部分,以及
其中弹性部分在与宽度方向交叉的方向上的一端固定到支撑部分,而另一端是与中间转印构件接触同时指向反方向的自由端。
16.一种图像形成装置,包括:
感光构件,被配置为承载调色剂图像;
可移动的环形中间转印构件,与感光构件接触,由感光构件承载的调色剂图像被一次转印到中间转印构件;以及
显影单元,被配置为显影在感光构件上的调色剂图像,该显影单元能够在调色剂图像从感光构件一次转印到中间转印构件之后收集残留在感光构件上的残余调色剂,
其中中间转印构件具有在与感光构件接触的表面上形成的多个凹槽,并且凹槽在中间转印构件的移动方向上连续延伸并在与中间转印构件的移动方向交叉的宽度方向上布置,以及
其中凹槽与移动方向成角度θ对角线形成,并满足下面的表达式(1):
l≤L×tanθ...(1)
其中l表示在宽度方向上相邻凹槽之间的间隔,并且L表示中间转印构件在移动方向上的周长。
17.根据权利要求16所述的图像形成装置,
其中中间转印构件具有在凹槽之一的宽度方向上的任一侧形成的凸起部分,并且凸起部分在中间转印构件的移动方向上连续地延伸。
18.根据权利要求17所述的图像形成装置,
其中,当在移动方向上观察时,凹槽之一的深度与凸起部分之一的高度之和以及凹槽的宽度和凸起部分之一的宽度之和中的每一个都小于或等于调色剂的平均粒径。
19.根据权利要求16所述的图像形成装置,
其中,当在移动方向上观察时,凹槽的深度和宽度中的每一个都小于或等于调色剂的平均粒径。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的图像形成装置,还包括:
带电构件,与感光构件接触,该带电构件使感光构件带电,
其中图像形成装置不包括在感光构件的旋转方向上在感光构件与中间转印构件接触的位置和感光构件与带电构件接触的位置之间的区域中与感光构件接触的刮板。
21.根据权利要求16至19中任一项所述的图像形成装置,
其中中间转印构件包括多个层,并且这些层包括在层的厚度当中具有最大厚度的基层和形成中间转印构件的与感光构件接触的表面的表面层。
22.根据权利要求1至10中任一项所述的图像形成装置,
其中,第一区域至少包括其中在垂直于移动方向的宽度方向上形成接触部分的区域,而第二区域至少包括其中在宽度方向上形成接触部分的区域。
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