CN114647172A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

公开了图像形成装置。图像形成装置包括：带电单元，使图像承载构件带电；显影单元，在图像承载构件上形成的潜像上形成调色剂图像；转印单元，将调色剂图像转印到转印材料上；电荷抵消器，抵消在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的图像承载构件的电荷；导电收集单元，收集转印部分的下游且带电部分的上游的图像承载构件上附着的材料，其中，显影单元收集图像承载构件上的残余调色剂，电压施加单元将施加到收集单元的电压与图像承载构件的表面电位之间的电位差设定为不大于放电阈值。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及图像形成装置。

背景技术

诸如激光打印机、复印机和传真机之类的图像形成装置通过使用电子照相等将形成在图像承载构件上的调色剂图像转印到转印材料上来获得记录图像。

近年来，提出了在显影单元中收集残余调色剂并进行重复使用的无清洁器(cleaner-less)系统作为这种图像形成装置的一种形式。在该无清洁器系统中，在转印部分中附着到感光鼓的调色剂、纸尘和填料有时可能影响下游的处理。

日本专利申请公开No.2007-279431公开了一种设置有收集构件的配置，该收集构件与感光鼓的表面接触，以收集感光鼓上的残余调色剂或附着材料。

发明内容

日本专利申请公开No.2007-279431的配置具有以下问题。利用设置在感光鼓的旋转方向上的转印部分下游的收集构件，无法转印到纸张上而留在感光鼓上的调色剂可能累积在收集构件上并使其纸尘收集性能恶化，并且显影单元中收集到的纸尘最终将导致图像缺陷。

附着到感光鼓上的纸尘取决于纸张的类型等而尺寸变化，并且可以大至数毫米。在附着了这种大尺寸纸尘的地方，电荷不能通过曝光而被抵消(neutralize)，并且由于在后续带电处理中的减少的放电量，这有时导致图像缺陷。

本发明是鉴于上述问题做出的，其目的是提供减少无清洁器类型图像形成装置中的由附着到感光鼓上的诸如纸尘之类的附着材料或残余调色剂导致的图像缺陷的出现的技术。

本发明提供了一种图像形成装置，包括：

可旋转的图像承载构件；

带电单元，该带电单元接触图像承载构件以形成带电部分，并在带电部分中使图像承载构件的表面带电；

曝光单元，该曝光单元曝光在带电部分中带电的图像承载构件的表面以形成静电潜像；

显影单元，该显影单元向形成在图像承载构件的表面上的静电潜像供应带电以具有预定极性的调色剂以形成调色剂图像；

转印单元，该转印单元接触图像承载构件以形成转印部分，并在转印部分中将形成在图像承载构件的表面上的调色剂图像转印到转印材料上；

电荷抵消器，该电荷抵消器抵消在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的图像承载构件的表面上的电荷；

收集单元，该收集单元具有导电性，并收集在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的附着到图像承载构件的表面的附着材料；

电压施加单元，该电压施加单元向收集单元施加预定极性的电压；以及

控制器，该控制器控制电压施加单元，其中，

在调色剂图像在转印部分中被转印到转印材料上之后，显影单元收集图像承载构件的表面上的残余调色剂，并且

控制器控制电压施加单元，使得施加到收集单元的预定极性的电压与图像承载构件的表面上的图像承载构件的表面电位之间的电位差不大于放电阈值。

本发明还提供了一种图像形成装置，包括：

可旋转的图像承载构件；

带电单元，该带电单元接触图像承载构件以形成带电部分，并在带电部分中使图像承载构件的表面带电；

曝光单元，该曝光单元曝光在带电部分中带电的图像承载构件的表面以形成静电潜像；

显影单元，该显影单元向形成在图像承载构件的表面上的静电潜像供应带电以具有预定极性的调色剂以形成调色剂图像；

转印单元，该转印单元接触图像承载构件以形成转印部分，并在转印部分中将形成在图像承载构件的表面上的调色剂图像转印到转印材料上；

电荷抵消器，该电荷抵消器抵消在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的图像承载构件的表面上的电荷；

收集单元，该收集单元具有导电性，并收集在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的附着到图像承载构件的表面的附着材料；

电压施加单元，该电压施加单元向收集单元施加预定极性的电压；以及

控制器，该控制器控制电压施加单元，其中，

在调色剂图像在转印部分中被转印到转印材料上之后，显影单元收集图像承载构件的表面上的残余调色剂，并且

收集单元设置在图像承载构件的旋转方向上的电荷抵消器的下游且带电部分的上游。

本发明可以提供减少无清洁器类型图像形成装置中的由附着到感光鼓上的诸如纸尘之类的附着材料或残余调色剂导致的图像缺陷的出现的技术。

根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是实施例1中的图像形成装置的图解视图；

图2A和图2B是刷构件(brush member)的图解视图；

图3是用于测试纸尘收集性能的装置的图解视图；

图4是实施例2中的图像形成装置的图解视图；

图5A和图5B是示出了实施例2中的转印处理之前和之后的感光鼓上的电位的图解视图；

图6A和图6B是示出了实施例2中的感光鼓上的调色剂附着的图解视图；以及

图7A和图7B是示出了实施例2中的感光鼓上的调色剂上出现的放电的图解视图。

具体实施方式

下文中，将参考附图来详细地描述本发明的实施例。应该注意，在实施例中描述的构成组件的尺寸、材料、形状和相对布置等应该根据应用本发明的装置的配置和各种条件适当地改变，并且不旨在将本发明的范围限于以下实施例。并不是实施例中描述的所有特征组合对于本发明的解决方案都是必要的。

实施例1

图像形成装置的整体配置

图1图示了根据本发明的图像形成装置的一个实施例的示意性配置。该实施例的图像形成装置是单色打印机。

该实施例中的图像形成装置100设置有作为图像承载构件的圆柱形感光构件，即，感光鼓1。在感光鼓1周围，设置作为带电单元的带电辊2和作为显影单元的显影装置3。在图中的带电辊2和显影装置3之间，设置作为曝光单元的曝光装置4。转印辊5与感光鼓1压力接触。

该实施例中的感光鼓1是带负电的有机感光构件。该感光鼓1在铝鼓状基板上具有感光层。感光鼓1能绕其轴旋转，并被驱动设备(未示出)驱动从而以预定处理速度在图中箭头D的方向(纸面上的顺时针)上旋转。在该实施例中，处理速度对应于感光鼓1的圆周速度(表面移动速度)。

带电辊2以预定压力接触感光鼓1并形成带电部分P。通过作为带电电压供应单元的高压带电电源(未示出)施加期望的电平的带电电压，使得感光鼓1的表面均匀地带电至预定电位。在该实施例中，感光鼓1被带电辊2带电至负极性，达到约-500V的电位。

在该实施例中，曝光装置4是激光扫描仪装置，该曝光装置4输出与从诸如主机计算机之类的外部装置输入的图像信息对应的激光束，以扫描和曝光感光鼓1的表面。通过该曝光，在感光鼓1的表面上形成与图像信息对应的静电潜像(静电图像)。该实施例中的曝光部分的电位为约-100V。曝光装置4不限于激光扫描仪装置。例如，可以采用具有沿着感光鼓1的纵向方向(圆柱体的轴向方向)对准的多个LED的LED阵列。

该实施例采用接触显影系统作为显影方法。显影装置3包括作为显影剂承载构件的显影辊31、作为显影剂供应单元的调色剂供应辊32、容纳调色剂的显影剂容器33以及显影刮板(blade)34。通过调色剂供应辊32从显影剂容器33供应到显影辊31的调色剂(显影剂)在它经过它与显影刮板34接触的部分时带电至预定极性。该实施例使用粒径为6μm的调色剂，其带电时的标准极性为负。虽然该实施例采用了单成分、非磁性的接触显影方法，但也可以使用双成分、非磁性的接触/非接触显影方法。

形成在感光鼓1上的静电潜像在显影辊31与感光鼓1彼此面对的位置处被显影为调色剂图像，其中调色剂被显影辊31传送到该位置。此时，通过作为显影电压施加单元的高压显影电源(未示出)向显影辊31施加显影电压。在该实施例中，通过反转显影来显影静电潜像。即，静电潜像被显影为调色剂图像，其中带电至与带电感光鼓1的极性相同的极性的调色剂附着到带电感光鼓1的电荷通过曝光而衰减的部分。

对于转印辊5，可以适当地使用诸如由聚氨酯橡胶、EPDM(三元乙丙橡胶)、NBR(丁腈橡胶)构成的海绵橡胶之类的弹性材料制成的任何东西。转印辊5压靠在感光鼓1上，并形成感光鼓1与转印辊5进行压力接触的转印部分N。在预定定时，从作为与转印辊连接的转印电压施加单元的高压转印电源(未示出)向转印辊5施加预定电压。

储存在盒6中的转印材料S(例如，诸如纸张之类的记录材料)由进纸单元7馈送出以匹配形成在感光鼓1上的调色剂图像到达转印部分N处的定时，并通过一对抗蚀剂辊8传送到转印部分N。形成在感光鼓1上的调色剂图像由被高压转印电源施加了预定电压的转印辊5转印到转印材料S上。

其上被转印了调色剂图像之后的转印材料S被传送到定影单元9。该实施例的定影单元9是膜加热类型定影单元，该膜加热类型定影单元包括定影膜91和加压辊92，定影膜91包含定影加热器和用于测量加热器的温度的热敏电阻(未示出)，加压辊92用于与定影膜91压力接触。调色剂图像被定影在向转印材料S施加热和压力的定影单元9中。在定影之后，转印材料S通过一对排出辊10排出到机器之外。

在转印部分N和带电部分P之间设置作为抵消感光鼓1的表面上的电荷的电荷抵消器的预曝光装置12。这是为了最小化由转印导致的感光鼓上的电位变化，以稳定带电部分P处的放电并实现均匀的电位。

未转印到转印材料S上而留在感光鼓1上的未转印的调色剂在以下处理中被去除。未转印的调色剂是带正电的调色剂与不充分地带负电的调色剂的混合物。在带电部分P处，未转印的调色剂通过放电再次带负电。此后，随着感光鼓1旋转，在带电部分P处再次带负电的未转印的调色剂到达显影装置3。如以上提到的，当调色剂到达显影装置3时，在感光鼓1上形成与图像信息对应的静电潜像。将分别说明未转印的调色剂在到达显影装置3之后在感光鼓1的曝光部分和非曝光部分中是如何表现的。

附着到感光鼓1的非曝光部分的未转印的调色剂通过感光鼓1的非曝光部分与显影电压之间的电位差移动到显影装置3中的显影辊31，并被收集回到显影剂容器33。收集回到显影剂容器33的调色剂再次用于图像形成。另一方面，附着到感光鼓1的曝光部分的未转印的调色剂不从感光鼓1移动到显影装置3中的显影辊31上，而是与从用于显影的显影辊31供应的调色剂一起移动到转印部分N，并被转印到转印材料S上，即，被从感光鼓1去除。

以上提到的预曝光装置12抵消转印之后的感光鼓1上的电荷，以确保均匀放电，使得未转印的调色剂可以一致地带负电。这消除了不能再次充分地带负电的调色剂，从而使得在显影装置3中可以更可靠地收集未转印的调色剂。

图像形成装置100还可以包括控制器70。控制器70由包括处理器的信息处理装置或诸如FPGA或ASIC之类的处理电路构成，并基于程序或用户指令来执行与图像形成装置100的操作相关的信息处理。控制器70执行例如被施加用于带电、显影、转印和收集的电压或电压施加单元的控制、基于图像信息的预曝光或曝光的控制以及用于感光鼓和各种辊的驱动构件的控制。控制器70可以由被配置为彼此协作地操作的用于执行这些各种类型的处理的多个信息处理装置构成。

纸尘去除机构

当调色剂在转印部分N中从感光鼓1转印到转印材料S上时，有时，包含在转印材料S中的纸尘纤维附着到感光鼓1。如果附着到感光鼓1的该纸尘纤维没有在该实施例中采用的无清洁器系统中被处理，则纸尘纤维将被收集到显影装置3中。纸尘纤维之后可能使图像质量恶化。例如，当收集到显影装置3中并粘附在显影刮板34和显影辊31之间的纸尘刮掉显影辊31上的调色剂时，图像将具有条纹(下文中被称为显影条纹)，或者收集到显影装置3中的纸尘可能阻碍调色剂的带电。纸尘纤维如果不被去除，就可能到达电荷被预曝光装置12抵消的部分。附着到感光鼓1的大尺寸纸尘将阻挡来自预曝光装置12的光，使得不能抵消纸尘附着到的感光鼓表面上的电荷。这导致在后续带电处理中感光鼓表面上无法被抵消的位置中的放电量减少，并造成收集故障，即，留在这些位置中的未转印调色剂将被不充分地带电，并无法被收集到显影装置3中。

因此，在该实施例中，刷构件11被设置为用于去除附着到感光鼓1的纸尘的纸尘收集构件。如图1中图示的，刷构件11部署在感光鼓1的旋转方向(旋转方向D)上转印部分N的下游且带电部分P的上游，并与感光鼓1接触。刷构件11由支撑构件(未示出)支撑并部署在相对于感光鼓1的固定位置处，并随着感光鼓1的旋转而在感光鼓1的表面上摩擦。

刷构件11捕获在转印部分N中从转印材料S移动到感光鼓1上的纸尘，以减少在感光鼓1的移动方向上在刷构件11的更下游移动到带电部分P和显影装置3的纸尘的量。特别地，导致大影响的大尺寸纸尘倾向于被刷构件11捕获，使得可以防止由于以上提到的电荷的抵消不足而引起的收集故障。

另一方面，在该配置中，已到达刷构件11的未转印的调色剂未被刷构件捕获，而是停留在感光鼓1上并进一步向下游移动。这是因为，由于在调色剂和感光鼓1之间作用的高静电附着，即使当刷构件11在鼓上摩擦时，调色剂也带电并且不从感光鼓1上脱落。即，在刷构件11收集纸尘时，它尽可能避免收集调色剂。

这不适用于携带相对较小的电荷量并对感光鼓1的静电附着较弱的调色剂颗粒，或者如果刷规格不合适，在这种情况下调色剂可能附着到刷构件11。稍后将描述防止调色剂附着到刷构件11的方法。

在适当的定时去除由刷构件11捕获的诸如纸尘之类的任何材料。例如，在如稍后将描述的打印作业完成之后的后处理旋转期间，通过改变刷构件11的姿态，可以将纸尘与调色剂一起去除。

可替换地，可以在装置的维护期间清洁或更换刷构件11。

以下，将描述刷构件11的最优配置。

刷宽度

该实施例中的刷构件11沿着感光鼓1的圆周方向的长度为5mm，但该长度不限于此。例如，可以根据图像形成装置或处理盒的使用寿命来适当地改变长度。刷构件11的沿着鼓的圆周方向的长度越长，纸尘收集的时间段越长。这里，刷构件11沿着刷构件11的纵向方向(鼓的轴向方向)的长度为216mm，但该长度不限于此。例如，可以根据图像形成装置的最大进纸宽度来适当地改变长度。

刷纤度(fineness)

该实施例中的刷构件11具有2旦尼尔的纤度，该纤度可以适当地改变，只要满足稍后将描述的刷密度要求即可。

刷密度

刷构件11应该具有考虑到调色剂通过性和纸尘收集性能而确定的密度。即，刷构件11的密度太高将使调色剂通过性降低并因为调色剂可能被粘住，然后可能被分散并污染机器内部，所以可能导致故障。如果刷构件11的密度太低，则纸尘收集性能将降低。

因此，研究了刷构件11的密度和纸尘收集性能以及由在刷构件11中的感光鼓1上的残余调色剂的累积而导致的调色剂分散引起的机器内部污染的发生之间的关系。首先，将描述如何判断纸尘收集性能。在该实施例中，基于由纸尘附着到感光鼓1上而导致的出现在图像中的点的数量来判断纸尘收集性能。这是因为，如之前提到的，图像中的点是由于感光鼓1的附着了纸尘的部位的收集故障而导致的。

在该实施例中，使用Century Star纸(产品名称，由CENTURY PULP AND PAPER生产)作为转印材料S，打印50000份副本，并且每100次，在打印全黑图像之后打印全白图像。基于全白图像中出现的点的数量的最大值来判断纸尘收集性能。在该实施例中，当视觉影响大的0.3mm或更大的点的数量大于10个时，纸尘收集性能被判断为不良(NG)。

为了确定机器内部污染的发生，使用Century Star纸作为转印材料S，执行5000次打印作业，每次打印10份覆盖率为5％的图像的副本，即，打印50000份副本。此后，基于刷构件11周围是否出现了任何调色剂污染来确定机器内部是否存在污染。这些测试可以确认在长时间段内没有出现故障。因为在大多数情况下用户在一次作业中打印的副本数量为10份或更少，所以在本申请的发明人进行的研究中，每一次作业的打印副本的数量被设定为10份，。

表1示出了如上所述所研究的刷构件11的密度和纸尘收集性能以及机器内部污染的发生之间的关系。刷构件11的密度单位“kF/inch²”指示每平方英寸的细丝数量。

[表1]

以上结果示出，如果刷构件11的密度为110kF/inch²至300kF/inch²，则可以同时满足纸尘收集性能和防止机器内部污染的要求。在该实施例中，基于以上结果，刷构件11具有170kF/inch²的密度，使得可以同时实现纸尘收集性能和防止机器内部污染。

刷侵入量(Inroad Amount)

接下来，将参考图2A和图2B描述刷构件11在感光鼓1上的侵入量(本文中被称为“刷构件11的侵入量”)。图2A是图示了单独的且不与感光鼓1等接触的刷构件11的图解视图。图2B是与感光鼓1接触的刷构件11(装入图像形成装置中的刷构件11)的状态的图解视图。刷构件11包括基布111和线(thread)112。这里，术语“侵入”不一定仅是指刷构件11侵占感光鼓1。这里，术语“侵入”还应是指与感光鼓1接触的刷构件11变形并且当从外部观察时看起来就像刷构件11正在侵占感光鼓1一样的状态。

如图2A中所示，L1表示刷构件11其自身(即，在没有施加试图使线112弯曲的力的状态下)的从基布111到线112的顶端的距离。该实施例中，L1为6.5mm。

刷构件11通过诸如双面胶带之类的固定件将其基布111固定到支撑构件(未示出)上，并被部署为使得线112的顶端侵占感光鼓1。支撑构件与感光鼓1之间的间隙这里是固定的。L2表示基布111与感光鼓1之间的距离。在本实施例中，刷构件11的侵入量被定义为L1与L2之间的差L3。

接下来，将描述如何确定刷构件11的侵入量。通过研究，本申请的发明人发现，刷构件11的侵入量对刷构件11的纸尘收集性能具有大的影响。注意的是，这里，纸尘收集性能是指收集例如粒径为0.8mm或更大的大纸尘的性能。

刷构件11的侵入量小意味着刷构件11与感光鼓1之间的接触长度较短。因此，在感光鼓1上行进的大尺寸纸尘的惯性力将使刷构件11的刷顶端移位，并且纸尘将容易通过。任何已通过的大尺寸纸尘可能导致出现以上提到的显影条纹。

相比之下，刷构件11的侵入量大意味着刷构件11与感光鼓1之间的接触长度较大，其中刷顶端平放并且刷构件11的中间部分抵接在感光鼓1上(图2B)。利用刷构件11与感光鼓1之间的接触长度较大，当纸尘与刷构件11接触时，刷构件11的刷顶端几乎不移位，因为大尺寸的纸尘不太可能通过，使得纸尘收集性能提高。因此，可以防止出现显影条纹。为了确保收集大尺寸纸尘的性能，优选的是使刷构件11的侵入量足够大。

另一方面，还发现除了显影条纹之外，刷构件11的侵入量对图像的影响大。即，侵入量越大，刷构件11在感光鼓1上摩擦时施加到感光鼓1上的接触压力越高，从而在感光鼓1上产生非故意的电荷不均匀并导致图像浓度不均匀(下文中被称为摩擦记忆(frictionmemory))。

因此，研究了刷构件11的侵入量和大尺寸纸尘收集性能以及摩擦记忆的发生之间的关系。首先，将参考图3描述如何判断大尺寸纸尘收集性能。在该实施例中，准备测试装置101，在测试装置101中，在感光鼓1上的刷构件11的下游安装刮刀40，以观察由刮刀40收集到的纸尘，并基于其中包含的大尺寸纸尘颗粒的数量做出判断。在该实施例中，观察在使用Century Star纸作为转印材料S打印了10份白色图像副本之后由刮刀40收集到的纸尘。当收集到10个或更多的0.8mm或更大的纸尘颗粒时，判断为不良(NG)。为了检查是否存在摩擦记忆，进行打印测试，在该打印测试中，在低温、低湿度环境(例如，15℃和10％RH)中打印50000份半色调图像副本，并检查每100份副本的图像是否存在摩擦记忆。

表2示出了如上所述研究的刷构件11的侵入量和大尺寸纸尘收集性能以及摩擦记忆的发生之间的关系。

[表2]

上述结果示出，如果刷构件11的侵入量为0.5mm至2.0mm，则可以同时满足纸尘收集性能和防止摩擦记忆的要求。基于以上结果，该实施例中的刷构件11的侵入量被设定为1.0mm，由此可以同时实现大尺寸纸尘收集性能和摩擦记忆防止。

该实施例的特性特征

如上所述，使用刷构件11，可以防止调色剂沉积，还抑制了纸尘的影响。然而，由本申请的发明人进行的进一步研究揭示了，在未转印的调色剂通过刷构件11时，尽管仅是轻微地，但是调色剂附着到刷构件11。

在打印作业之后，通常地，未转印的调色剂的供应停止之后的后处理旋转去除了附着到刷构件11的调色剂。例如，通过在打印作业之后的后处理旋转中反复驱动和停止感光鼓改变刷构件11的姿态，可以去除任何附着调色剂。然而，在连续打印大量副本的情况下，或者在包含感光鼓1和刷构件11的图像形成装置或盒的使用寿命的后半段中，附着到刷构件11并且无法被去除的调色剂在使用多年后可能累积，因此可能出现以上提到的机器内部中的调色剂分散。

鉴于以上问题，本实施例采用导电构件被用作刷构件11以施加偏置电压以便减少连续打印期间的调色剂附着的配置。即，该实施例中的刷构件11使用被编织到具有导电性的基布111中的导电尼龙材料的线112。诸如导电聚酯或丙烯腈纱之类的其他材料也可以用于线112。作为电压施加单元的电源13连接到刷构件11，使得可以向其施加电压。

与带电时的调色剂的标准极性相同极性的电压被从电源13施加到刷构件11。这抑制了调色剂附着到刷构件11。施加与调色剂的极性相反极性的电压是不期望的，因为这将促进调色剂沉积。

当施加到刷构件11的电压的绝对值大时，即，当感光鼓1的表面与施加到刷构件11的电压之间的电位差大时，在刷构件和曝光部分之间发生放电。这意味着，未转印的调色剂将通过刷构件11和带电辊2带电两次。在这种情况下，未转印的调色剂的过量电荷然后将增加对感光鼓1的静电附着。这有时可能导致显影装置3中的调色剂收集不足，并导致收集故障。另一方面，当施加到刷构件11的电压的绝对值小时，即，当感光鼓1的表面与施加到刷构件11的电压之间的电位差小时，抑制调色剂附着的效果可能受到损害并且机器内部可能被污染。

因此，研究了施加到刷构件11的电压和收集故障以及机器内部污染之间的关系。在通过预定范围的曝光形成黑色图像之后的感光鼓1的一次转动之后形成白色图像，并且基于来自黑色图像部分的未转印的调色剂是否附着到白色图像部分来确定是否发生了收集故障。为了确定机器内部污染的发生，使用Century Star纸作为转印材料S，执行50次打印作业，每次打印1000份覆盖率为5％的图像的副本，即，打印50000份副本，并且确定在刷构件11周围是否出现了调色剂污染。

表3示出了施加到刷构件11的电压和收集故障以及机器内部污染之间的关系。

[表3]

施加的电压[V]	收集故障	机器内部污染
			-100	OK	NG
-200	OK	OK
			-300	OK	OK
-400	OK	OK
			-500	OK	OK
-600	OK	OK
			-700	NG	OK
-800	NG	OK

如表3中所示，当施加到刷构件11的电压的绝对值为200V或更大时，即使在执行打印作业期间一些调色剂附着到刷构件11，也没有发生机器污染。如以上提到的，未转印的调色剂的供应停止之后的后处理旋转去除附着到刷构件11的调色剂。

表3还表明，当施加到刷构件11的电压的绝对值小于600V时，未转印的调色剂的过度带电未出现，并且防止了收集故障。假定这是因为，如果施加到刷构件11的电压与感光鼓1的曝光部分的-100V之间的电位差不大于通常的放电阈值(即，500V或更小)，则未转印的调色剂不通过刷构件11而带电。

基于以上结果，可以同时实现防止收集故障和防止机器内部污染的电压(具体地，-400V)被施加到刷构件11。

如上所述，通过采用该实施例的配置，可以抑制由刷构件11上的调色剂沉积导致的机器内部的调色剂分散，减少由附着到感光鼓的纸尘导致的点图像的出现，并减少收集故障的发生。本发明还适用于具有与多种彩色调色剂对应的多个感光鼓的图像形成装置。此外，本发明还适用于将图像从感光鼓1直接转印到通过带朝向转印部分传送的转印材料S上的类型的图像形成装置或者使用诸如中间转印带等的中间转印构件的图像形成装置。

实施例2

以下，主要针对与实施例1的不同之处来描述该实施例。图4图示了该实施例中的图像形成装置100的配置。与实施例1不同，在该实施例中，刷构件11部署在预曝光装置12的下游且带电辊2的上游。在该实施例中，由带电辊2带电的感光鼓1的电位为约-700V，这高于实施例1的电位。曝光部分的电位为约-100V，这是与实施例1相同的电平。施加到刷构件11的偏置电压为-400V，这是与实施例1相同的电平。其他配置和操作与实施例1类似，并且将不再进行描述。

可以针对每个类型的图像形成装置，按期望设定带电电位与曝光部分的电位之间的差异(称为“潜像对比度”)。例如，当使用具有高带电量的调色剂时，潜在图像对比度被设定为高。现在，将参考图5A和图5B来描述当设定高潜像对比度时的问题。

图5A示出了当潜像对比度相对低时转印前后的电位的变化。在这种情况下，由于转印电压的作用，转印处理之后曝光部分与非曝光部分之间几乎没有任何电位差。另一方面，图5B示出了当潜像对比度相对高时转印前后的电位的变化。在这种情况下，即使在转印处理之后非曝光部分的高电位也没有完全降低，使得在曝光部分与非曝光部分之间仍保留电位差。

与实施例1相同的量的-400V的电压被施加到刷构件11。如在实施例1中描述的，即使不存在机器内部污染，刷构件11上也具有一些调色剂，并且该调色剂因为其自身与感光鼓1之间的电位差而移动到感光鼓1上。图6A和图6B图示了这是如何发生的。

图6A对应于图5A，并且示出了以下情况：潜像对比度相对低，使得转印处理之后的曝光部分与非曝光部分之间的电位差小。在这种情况下，调色剂t均匀地附着到感光鼓1上。以这种方式均匀附着的调色剂可以在带电处理中被容易地带电并被收集到显影装置3中，使得没有引起问题。图6B对应于图5B，并且示出了以下情况：潜像对比度相对高，使得转印处理之后的曝光部分与非曝光部分之间的电位差大。在这种情况下，调色剂因为集中在曝光部分中的电场而聚集在曝光部分中。以这种方式聚集的调色剂在带电处理中被较少地带电并因此被较少地收集到显影装置3中，使得发生收集故障。

将参考图7A和图7B更详细地描述收集故障。图7A对应于图6A，图示了调色剂t均匀地附着到感光鼓1上的情况。在这种情况下，调色剂可以被均匀地给予来自带电辊2的电荷，即，被均匀地带电，使得所有调色剂可以被收集到显影装置3中。图7B对应于图6B，图示了在感光鼓1上存在调色剂聚集成层的部位的情况。在这种情况下，位置更靠近感光鼓1(纸面中下侧的层)的调色剂不能被给予来自带电辊2的电荷。该部分中的调色剂无法带电，因此无法被收集到显影装置3中，使得发生收集故障。

因此，在该实施例中，刷构件11部署在预曝光装置12的下游且带电辊2的上游，以在刷构件11与感光鼓1接触之前抵消感光鼓1上的电荷，使得抵消转印处理之后曝光部分与非曝光部分之间的电位差。通过采用该配置，因为当刷构件11接触时使调色剂均匀地附着到感光鼓1上，因此可以被容易地收集到显影装置3中，所以即使在要使用高潜像对比度时，也可以减少收集故障的发生。

在该实施例中，当预曝光装置12抵消电荷时，纸尘未被去除。因此，如在实施例1中描述的，在纸尘附着的部分中，带电处理中的放电量可能减少，因此未转印的调色剂不能被充分地带电并可能无法被收集到显影装置3中，即，可能预期发生收集故障。然而，情况并非如此，由于在该实施例中带电电位-即带电电压高，使得即使在纸尘附着的部分中，也可以实现足够高的放电量。因此，未转印的调色剂被充分地带电，并可以被收集到显影装置3中，因此可以减少图像缺陷的发生。

如上所述，通过采用该实施例的配置，即使在潜像对比度高时，也可以防止机器内部的调色剂分散，防止由附着到感光鼓的纸尘导致的点图像的出现，并防止收集故障。

可以基于要使用的潜像对比度的水平来合适地选择实施例1或实施例2的配置。

应当理解，通过在预曝光装置12的上游和下游同时设置刷构件11，可以实现实施例1和实施例2中描述的所有效果。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，包括：

可旋转的图像承载构件；

带电单元，所述带电单元接触图像承载构件以形成带电部分，并在带电部分中使图像承载构件的表面带电；

曝光单元，所述曝光单元曝光在带电部分中带电的图像承载构件的表面以形成静电潜像；

显影单元，所述显影单元向形成在图像承载构件的表面上的静电潜像供应带电以具有预定极性的调色剂以形成调色剂图像；

转印单元，所述转印单元接触图像承载构件以形成转印部分，并在转印部分中将形成在图像承载构件的表面上的调色剂图像转印到转印材料上；

电荷抵消器，所述电荷抵消器抵消在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的图像承载构件的表面上的电荷；

收集单元，所述收集单元具有导电性，并收集在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的附着到图像承载构件的表面的附着材料；

电压施加单元，所述电压施加单元向收集单元施加预定极性的电压；以及

控制器，所述控制器控制电压施加单元，其中，

在调色剂图像在转印部分中被转印到转印材料上之后，显影单元收集图像承载构件的表面上的残余调色剂，并且

控制器控制电压施加单元，使得施加到收集单元的预定极性的电压与图像承载构件的表面上的图像承载构件的表面电位之间的电位差不大于放电阈值。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，控制器控制电压施加单元，使得能够抑制调色剂附着在收集单元上的电平的电压被施加到收集单元。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，收集单元设置在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且电荷抵消器的上游。

4.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，所述收集单元设置在图像承载构件的旋转方向上的电荷抵消器的下游且带电部分的上游。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，随着图像承载构件旋转，收集单元在图像承载构件上摩擦。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，收集单元包括刷构件。

7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，收集单元的刷构件的在图像承载构件上摩擦的部分由导电线构成。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，刷构件的所述线具有110kF/inch²至300kF/inch²的线密度。

9.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，刷构件的所述线在图像承载构件上具有0.5mm至2mm的侵入量。

10.一种图像形成装置，包括：

可旋转的图像承载构件；

带电单元，所述带电单元接触图像承载构件以形成带电部分，并在带电部分中使图像承载构件的表面带电；

曝光单元，所述曝光单元曝光在带电部分中带电的图像承载构件的表面以形成静电潜像；

显影单元，所述显影单元向形成在图像承载构件的表面上的静电潜像供应带电以具有预定极性的调色剂以形成调色剂图像；

转印单元，所述转印单元接触图像承载构件以形成转印部分，并在转印部分中将形成在图像承载构件的表面上的调色剂图像转印到转印材料上；

电荷抵消器，所述电荷抵消器抵消在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的图像承载构件的表面上的电荷；

收集单元，所述收集单元具有导电性，并收集在图像承载构件的旋转方向上的转印部分的下游且带电部分的上游的附着到图像承载构件的表面的附着材料；

电压施加单元，所述电压施加单元向收集单元施加预定极性的电压；以及

控制器，所述控制器控制电压施加单元，其中，

在调色剂图像在转印部分中被转印到转印材料上之后，显影单元收集图像承载构件的表面上的残余调色剂，并且

收集单元设置在图像承载构件的旋转方向上的电荷抵消器的下游且带电部分的上游。

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