CN1154022C - 成像设备 - Google Patents

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Abstract

一种成像设备，包括一个图像承载部件；一个可与所述图像承载部件接触的、对所述图像承载部件进行充电的充电部件，其中至少在下列一个期间内进行清洁操作，即在开始对所述图像承载部件的一个待成像区域进行所述充电部件的充电操作之前的期间，和在完成图像区域的更换操作之后的期间；其中在至少一次作业中，清洁操作的清洁条件根据连续成像的模作数量而变化。

Description

成像设备
技术领域
本发明涉及一种成像设备，如电照相复印装置和电照相打印机。该成像设备装有可确定地与图像承载部件接触的充电部件，并施加电压对该图像承载部件进行充电。
背景技术
图12是传统的转印型成像设备(复印机、打印机、传真机等等)纵断面的示意图，并展示了其一般结构。
标号101表示一个作为图像承载部件的呈转鼓形式的电照相感光元件(下述为“感光鼓”)，它以一预定的圆周速度按箭头所示的逆时针方向被驱动旋转。
在每一成像过程中，在为成像充电之前，感光鼓101由横穿整个圆周表面的预曝光装置102(消电灯)的光进行曝光。这一过程用来擦去感光鼓101在前面的成像过程期间已得到的电记忆。然后，感光鼓101由作为充电部件的电晕充电装置103均匀地充上预定极性和电位的电荷。之后，已充电的感光鼓101从未示出的曝光装置(用来将原版图像投影到感光鼓101上的部件；用来投射被成像数据所调制的扫描激光束的部件等等)发出的成像光束L曝光，形成静电潜像，也就是说，由电荷所形成的潜像，被前面所述的成像光束L，从感光鼓101均匀充电的圆周表面上被有选择地去掉，或降低电位。这样形成的静电潜像由作为显影部件的调色剂显影装置104显影为调色剂图像。
同时，作为记录介质的转印介质P(转印纸)由未示出的、带有定时控制的、位于感光鼓101和作为转印装置的电晕充电装置105之间的供纸机构送入成像设备中。当转印介质P通过感光鼓101和电晕充电装置105之间时，转印介质P在背向感光鼓101的转印介质P的一侧被充上与调色剂极性相反的电荷。因此，在面向感光鼓101的一侧，感光鼓101上的调色剂图像被静电转印到转印介质P上。
随后，转印介质P由电晕充电装置106从旋转的感光鼓101的圆周表面静电地分离出来，并被导入未示出的定影装置中，在此调色剂图像定影到转印介质P上。接着，最后，定影了调色剂图像的转印介质P从成像设备被作为复印件和打印件输出。
当一成像设备要输出两种或多种颜色的图像时，成像设备要装备多个成像工作站，每一成像工作站提供一套自己的处理装置，且每一工作站均与转印介质的传输同步，以便在转印介质上将特定颜色的调色剂图像分层放置，转印介质通常由专用的转印介质传送部件传送。当特定颜色的两种或多种调色剂图像附着在转印介质上后，转印介质从转印介质传送部件上分离出来，并被输入定影装置中，在此调色剂图像被定影到转印介质上。之后，定影了两种或多种调色剂图像的转印介质被作为多色或全色复印件、或打印件从成像设备输出。
当调色剂图像转印到转印介质上之后，感光鼓101的圆周表面由清洁装置107(清洁器)进行清洁；除去残留在感光鼓101圆周表面的调色剂，以使感光鼓101能够进行下一次成像循环。
图像承载部件的感光部件和进行上述成像处理，即，充电、曝光、显影、转印、定影、清洁等的装置具有多种结构。同样，也有多种成像系统。
例如，有一种长时间被广泛地用作充电装置108的电晕充电装置。该电晕充电装置与感光鼓无任何接触地紧挨着放置到感光鼓旁边，且感光鼓的圆周表面被该装置的电晕放电曝光，以使该感光鼓的圆周表面充上预定极性和电位的电荷。
近几年来，已发展了接触式的充电装置，但是，由于它与电晕充电装置相比，具有电能消耗较少和产生臭氧较少的优点，所以其中一些已用于实际工作中。对于接触式充电装置，通过对一个与感光鼓圆周表面接触的接触充电部件施加电压来对感光鼓的圆周表面充上预定极性和电位的电荷。
有各种接触充电部件，但是磁刷式充电部件由于其可靠性而受到喜爱。磁刷式充电部件包括一个由以刷子形式被磁性限制的磁颗粒组成的磁刷部分。在对感光鼓充电时，该磁刷部分与感光鼓的圆周表面保持接触。
具体地说，磁刷式充电部件的磁刷部分由以刷子形式直接在磁体上或者设置磁体的外套的圆周表面上被磁性限定的导电的磁颗粒组成。为了给感光鼓充电，可静止或旋转的磁刷式充电部件的磁刷部分与圆周表面相接触，且将电压加在感光鼓上。
还有其它类型的作为理想的接触充电部件使用的接触充电部件；例如，由导电纤维制成的刷子(软刷式充电部件)、由导电橡胶制成的辊子(充电辊)等等。
这种接触充电部件当用来为有机感光鼓或待充电的物体充电时特别有效，其表面涂层(电荷注入层)由已分散的导电颗粒物质构成，或者由非晶体硅基底的感光部件构成，因为这种组合使感光部件的圆周表面可充上基本上等于接触充电部件所施加偏压的直流元件的电位(日本公开专利申请号3921/1994)。
以上描述的充电方法叫电荷注入”。因为这种充电方法(直接注入电荷到待充电的物体中的方法)并不等于电晕式充电装置所使用的依靠电荷释放的方法，它不产生臭氧，而且消耗较少的电能。因此，它已吸引了人们更多的注意力。
同时，成像装置的尺寸已缩小，上述处理装置或设备如曝光、显影、转印、定影、清洁等的装置或设备的尺寸已缩小。但是，尺寸缩小是有限的，成像装置的整个尺寸可以通过减小这些装置和设备的尺寸来实现。
如上所述，残留在感光鼓上的调色剂(残留调色剂颗粒)，在图像转印以后，作为从环保的角度和其它显而易见的原因来看产生了不希望的被清洁器10回收的废弃调色剂颗粒。因此，已经出现了一种所谓的“无清洁器系统”的成像设备。他们没有上述清洁器107，就能去掉残留在感光鼓101上的残留调色剂颗粒，即，残留在感光鼓上的调色剂在显影潜像的同时被显影装置104回收，因此残余显影剂颗粒可以被再利用。
这一伴随显影同时的清洁方法，是一种通过下一成像周期的雾化去除偏压(fog removing bias)(施加到显影装置上的DC电压与感光鼓101的表面电位之间的差值Vback)，回收少量的在图像转印以后仍残留在感光鼓上的调色剂的方法。根据该方法，残留调色剂由显影装置104回收，并被用于后面的成像过程中。换句话说，没有产生废调色剂，且消除了与废调色剂相关的日常维护。因无清洁器，在空间上有另一个大的优势；成像设备可极大地减少尺寸。
接触式充电装置自身存在问题。例如，与待充电物体接触的接触充电部件易粘附待充电物体上的污染物或上述物质；换句话说，该接触充电部件易被污染(接触充电部件易被弄坏)。如果污染物量超过某个值，充电装置的性能将变差；它不能将待充电物体充至理想的电位，和/或对待充电的物体不均匀地充电。
另外，即使对使用了作为图像承载部件，如感光部件的充电装置的接触式充电装置，和专用于清洁在图像转印之后残留在图像承载部件上的调色剂的清洁器，调色剂颗粒和所谓的外部添加剂，如显影剂中的二氧化硅也会穿过清洁器。这些颗粒的量相当小，但由于成像过程是一个反复进行的过程，它们通过图像承载部件的运动不断负载到接触充电部件上，粘附或混入接触充电部件中。换句话说，甚至对装有上述专用清洁器的成像设备，该接触充电部件也易被污染。
通常，调色剂颗粒、二氧化硅颗粒、或其它类似物的电阻比充电部件的电阻高。因此，如果粘附或混入接触充电部件中的调色剂颗粒、二氧化硅颗粒、和/或其它类似物超过某一值，即，如果接触充电部件粘满了污染物，则该接触充电部件的某些部分或整体的电阻增加，不能把图像承载部件充上理想电位，和/或充上均匀的电荷，使成像设备印制出劣质的图像。
由调色剂颗粒引起的接触充电部件的污染物，和图像变劣是明显的，特别是，对于上述无清洁器的成像设备，即，未装备专用于清除在图像转印之后残留在图像承载部件上调色剂的清洁器的成像设备。
这是由于下述原因。也就是说，对于无清洁器的成像设备，在图像转印之后残留在图像承载部件上的调色剂，通过该图像承载部件的连续运动被运至接触充电部件，并粘附或混入到该接触充电部件中。因此，该接触充电部件很快地就被调色剂过度污染。
同样，在最近几年内，随着被引入各种办公室或其它类似机构中的复印机和打印机数量的增加，要求成像设备具有更高的效率，即，成像设备除打印操作之外的操作时间极短。这是因为，当每一作业(从成像设备开始，直到最后的后成像处理)需要打印的数量少时，除实际打印操作之外的操作所用的时间相当长，它与实际打印所用的时间相比有些过长。
对能输出两种或多种颜色图像的成像设备也是如此。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种尽可能减少除实际成像操作之外的操作时间的成像设备。
本发明的另一个目的是提供一种不会发生充电失败，或因充电部件污染引起的非均匀充电的成像设备。
本发明的另一个目的是提供一种成像设备，其充电部件可长时间地保持其峰值充电特性。
本发明的另一个目的是提供一种可根据作业的长度，改变充电部件清洁条件的成像设备。
依据本发明，提供了一种成像设备，所述设备包括多个工作站和用于形成与所述图像承载部件上的图像信息相对应的静电潜象的写入装置，所述每个工作站具有一个用于运载一个调色剂图像的图像承载部件和一个被供以电压的充电部件，所述充电部件与所述图像承载部件电连接以为所述图像承载部件充电，其中所述成像设备可操作于如下清洁程序下：至少在所述充电部件开始一次用于在所述图像承载部件上成像的充电操作之前或在用于在所述图像承载部件上成像的充电操作结束之后，所述充电部件被清洁，并且根据依各工作站中与调色剂消耗量相关的参数累积量而确定的清洁期间中的最大一个期间，确定另一个工作站中的清洁条件。
本发明的这些和其它目的、特点和优点将结合附图，通过下面对本发明优选实施例的说明变得更加明确。
附图说明
图1是本发明的第一个实施例的成像设备的纵剖图，并显示了该成像设备的一般结构。
图2是一个感光部件圆周部分的示意图，并显示了该部分的多层结构。
图3是该成像设备磁刷型充电装置部分的一般结构的示意图，和该充电装置部分的控制系统的电路示意图。
图4是该成像设备的显影装置部分的纵剖图，并显示了该显影装置的一般结构。
图5是在磁刷式充电装置施加三个不同电压时，混入磁刷式充电装置磁刷中的调色剂量与施加到该感光部件圆周表面电位的关系图。
图6是在磁刷式充电装置施加三个不同电压时，混入磁刷式充电装置的磁刷中的调色剂量的变化曲线图。
图7是成像数据累加量与混入磁式充电装置中调色剂量的关系图。
图8是混入磁刷式充电装置磁刷中的调色剂的数量与清洁充电部件所需时间的关系图。
图9是本发明实施例中一种全色成像设备的纵剖图，并显示了该装置的一般结构。
图10是作业长度与预旋转清洁所需时间的关系图。
图11是作业长度与后成像旋转清洁所需时间的关系图。
图12是传统成像设备的纵剖图，并描述了该装置的一般结构。
具体实施方式
实施例1(图1-4)
(1)成像设备的一般结构(图1)
图1是本发明该实施例中的成像设备的纵剖图，并描述了该成像设备的一般结构。这个实施例中的成像设备是一台采用转印式电照相成像过程的激光打印机。
标号A和B分别表示一台激光打印机和一台安装在该激光打印机上的图像扫描仪。
a)扫描仪B
关于图像扫描仪B，标号31表示一块位于该装置顶部的放置原件的固定玻璃板。在复印操作过程中，原件放在该玻璃板31上。具体地说，它放在该玻璃板31的上表面上，要复印的图像面向下，并用一个未示出的原件压板盖住。
标号32表示一个扫描仪单元，它包括一个照亮原件的灯泡32a、一个短焦点的透镜阵列32b、一个CCD传感器32a等等。随着一个未示出的复印按钮的按下，单元32沿着玻璃板31的底侧从玻璃板31左边实线所示的原来位置向右移动，之后，返回到起始位置，即，在到达预定点之后返回到实线所示的原来位置。
当单元32朝转向点移动时，原件玻璃板31上所放置的原件G的朝下表面或图像支承面在被原件照明灯泡32a照亮时，从板31的左边开始通过单元32向右进行扫描。由于图像承载面被扫描，则由图像支承面所反射的光线被短焦点透镜阵列32b聚焦到CCD传感器32c中。
CCD传感器32c包括一个光接受器部分、一个传送部分、和一个输出部分。由CCD传感器32c的光接受器部分接收光信号，并转换成电位信号。之后，将所形成的这种电位信号由传送部分与时钟脉冲同步地顺序地传送给输出部分。该输出部分将电位信号转换成电压信号，放大它们，减少它们的阻抗，并输出。通过一个公知的图像处理过程将所获得的模拟信号转换成数字信号，之后送至打印机A。当所扫描的图像是一个多色图像时，图像必须被CCD的各种滤色片分成原色图像。
换句话说，由扫描仪B读取原件G的图像信息，并由扫描仪B输出连续的数字电信号(成像信号)。
b)打印机A
不论是使用成像设备的单个单元形成单色图像，还是使用两个或多个成像设备形成多色图像，成像设备的每个单元所采用的成像过程基本上与成像设备的其它单元的相同。因此，将参照单色成像设备描述成像设备的结构和工作过程。
在打印机A中，标号1表示一个作为图像承载部件的转鼓型电照相感光部件(感光鼓)。本实施例中的感光鼓1带有一电荷注入层，它由带负电荷的有机感光材料制成，并形成感光鼓1的顶层。该感光部件1将在下面的第2部分中论述。
感光鼓1按箭头所示的逆时针方向围绕中心轴，以预定的圆周速度转动，在本实施例中该圆周速度为100mm/sec(毫米/秒)。由于它是转动驱动的，充电装置2可对其圆周表面均匀地充成负电位。
本实施例中的充电装置2是一个使用磁刷的接触式充电装置。该充电装置2将在下面的第3部分中详细论述。
转动的感光鼓1的已均匀充电的圆周表面被扫描激光束L曝光，该激光束被从扫描仪A侧发送至打印机B侧的成像信号所调制，并从一个激光扫描仪3输出。因此，与由图像扫描仪B从原件G光电读取的成像数据相应的静电潜像从图像的一端开始，逐渐形成在感光鼓1的圆周表面上。
激光扫描仪3包括一个光发射信号照明发生器、一个固态激光元件、一个平行光管透镜系统、一个可转动的多角镜等等。
转动的感光鼓的圆周表面以下述方式由激光扫描仪3所投射的扫描激光束L曝光。首先，将成像信号输入光发射发生器中，在此生成被成像信号所调制的光发射信号。接着，固态激光器以一个预定的频率，被成像信号所调制的光发射信号导通和断开，由此从固态激光扫描仪3发射由成像信号所调制的激光束L。之后，从固态激光器发射的激光束L的光线通过平行光管透镜系统基本上变得平行。接着，被按箭头所示的逆时针方向高速转动的多角镜反射。结果，当激光束L由f-θ透镜组在感光鼓1圆周表面聚焦成一个点时，进行扫描运动。换句话说，感光鼓1的圆周表面以垂直于成像信号所调制的激光束L的旋转方向的方向被扫描。结果，等同于激光扫描仪3的单个扫描过程的一部分潜像形成在感光鼓1的圆周表面上。之后，在激光扫描仪3开始下一扫描过程之前，感光鼓1转动一个预定的角度，感光鼓1圆周表面沿垂直于激光束L的扫描方向卷过一预定的距离。连续进行激光束L的扫描和感光鼓1圆周表面的卷动操作，根据成像信号连续改变感光鼓1圆周表面的电位。换句话说，在感光鼓1圆周表面上形成静电潜像。
接着，通过显影装置4将在转动的感光鼓1圆周表面上形成的静电潜像连续显影成调色剂图像。在本实施例中，静电潜像被反转显影成调色剂图像。在本实施例中的显影装置4是一种使用由两个显影元件组成的显影器和采用接触式显影方法的显影装置。该显影装置4将在下面的第4部分中详细论述。
同时，已存储在供纸盒5中的作为记录介质的转印介质P通过供纸辊5a一张接一张地从盒5中取出，输入打印机A中。在打印机A中，转印介质P由一个带预控制时间的定位辊5b送入转印站T。转印站T包括感光鼓1所形成的接触间隙和一个用作转印装置6的皮带型转印装置。
在转印站T中，感光鼓1上的调色剂图像被一个位于转印装置6的皮带所形成的环路内侧的转印充电刮板6d连续地静电转印到转印介质P的表面。该转印装置6将在下面的第6部分中详细论述。
在通过转印站T的同时得到调色剂图像之后，转印介质P从引导端开始逐渐与感光鼓1圆周表面分离，并由传送装置7传送给定影装置8。在定影装置8中，调色剂图像热定影到转印介质P上，随后，已定影了调色剂图像的转印介质P作为复印件或打印件从成像设备输出。
参考无清洁器的成像设备描述本实施例，即，一种成像设备没有一个在调色剂图像转印之后、先于感光鼓1充电而清洁感光鼓1圆周表面的清洁器。但是，本发明还可用于装有一个在调色剂图像转印之后、先于感光鼓1充电的清洁残留调色剂的清洁器的成像设备。
在调色剂图像转印到转印介质P上之后，少量调色剂仍保留在感光鼓1圆周表面上。这些残留调色剂包括带正极性的调色剂颗粒和带负极性的调色剂颗粒。随着调色剂图像转印到转印介质P上，通过放电5引起调色剂颗粒的极性差。由不同极性调色剂颗粒混合物组成的残留调色剂到达磁刷式充电装置20，即，在此带正极性的调色剂颗粒回收进磁刷式充电装置20的磁刷部分23中，因而接触式充电装置因摩擦电或其它处理方式充上负极性电，之后被排出到感光鼓1上。接着，在该处充成负极性的所有残留调色剂颗粒被传送至显影装置4的显影站m，在由显影装置4显影静电潜像的同时，由模糊去除电场将它们回收进显影装置4中。为了提高通过磁刷式充电装置20回收残余留调色剂的效率，将交流电压叠加到给磁刷式充电装置20充电的DC(直流)电压上。在连续复制出多张复印件的成像操作过程中，到达充电装置20的残留调色剂对感光鼓1充电。因此，感光鼓1圆周表面的残留调色剂承载部分随着残留调色剂的存在而被充电，之后，被激光束L曝光。换句话说，静电潜像穿过残留调色剂存在的区域形成在感光鼓1上。之后，感光鼓1的潜像承载部分进入显影站m，当调色剂通过图像显影电场从显影套筒粘附到潜像的亮区时，残留调色剂被雾化去除电场(fog removingelectric field)转移到显影套筒上。换句话说，随着潜像的显影，感光鼓1被同时清除残留调色剂和定位。
由于上述残留调色剂的颗粒明显地带有负极性，因此不能被磁刷式充电装置20回收，而被显影装置4所记录。但是，在带有负极性的残留调色剂颗粒中，带高电位的那些颗粒不能被显影装置4所回收，而被传送回转印站T，在此它们被转印到转印介质P上，有时显现缺陷的可视图像。为了防止这类问题的发生，本实施例中的成像设备装有辅助充电装置10(第二个接触充电部件)，它包括一个由6mm(毫米)长的导电纤维束(束密度为10,000/英寸，电阻值为5×106欧姆)形成的刷子，并位于相对感光鼓1的旋转方向，磁刷式充电装置20(第一个接触充电部件)上游侧的一点处，并位于相对感光鼓1旋转方向的，转印站T的下游侧，(磁刷式充电装置20和转印站T之间的点处)。辅助充电装置10的理论伸长量约为3mm(毫米)，并在其自身与感光鼓1圆周表面之间形成一个接触间隙。相对感光鼓1的旋转方向，接触间隙的宽度约为3mm(毫米)。
对于该辅助充电装置10或第二个接触充电部件，由电源S4施加500V的电压。该500V电压的极性与施加到磁刷式充电装置20，或第一个接触充电部件上的DC电压相反。
根据上述设置，由辅助充电装置10产生带大量负电荷的残留调色剂颗粒，由此去掉它们的电荷或充上负极性的电。之后，它们被送回感光鼓1，并被磁刷式充电装置20或显影装置4回收。
随着辅助充电装置10的出现，调色剂图像转印后保留在感光鼓1上的所有调色剂颗粒的极性为正，因此，残留调色剂颗粒立即由充电装置20回收。因此，可防止在前一次成像过程中所形成的图像图案显示在由后一成像过程所形成的图像中。
(2)感光鼓1(图2)
在本实施例中，可使用一个普通的有机感光部件或类似物作为感光鼓1(感光部件)或图像承载部件。同样地，也可使用基于无机半导体如镉、硅或铯的感光部件。但是，更需要表层上由体电阻率在109-1014欧姆范围内的材料构成的有机感光部件、非晶体硅基底的感光部件等，因为它们允许电荷直接注入，产生臭氧，并能有效地减少电能的损耗。另外，它们比其它充电方式更有效。
本实施例中的感光鼓1带有一层电荷注入层，它构成其最上面一层。它是可充负电的感光部件。由一个直径为30mm(毫米)的鼓形铝基底部件构成(下文中称作“铝基底”)，且在铝基底上有第一至第五层顺序排列的涂层。这五个涂层将在下面进行论述。图2是感光鼓1圆周表面部分的纵剖图，并描述了该部分的多层结构。
第一层12：使铝基底圆周表面光滑的20微米(μm)厚的导电内涂层。
第二层13：1微米(μm)厚的正电荷注入防护层，用于防止铝基底11所注入的正电荷抵消提供给感光鼓1最外层的负电荷，且使用聚酰胺树脂和甲氧基-甲基-尼龙，把电阻调整到约为1×106欧姆(ohm)的中等阻值。
第三层14：约0.3μm厚的电荷产生层，它由分布有重氮基色素的树脂构成，且随着曝光产生一对正、负电荷。
第四层15：由P型半导体构成的电荷转移层，即，在允许电荷产生层14中所产生的正电荷转移到感光鼓1表层的同时，分散有苯腙的聚碳酸酯树脂可防止处于感光鼓1表层的负电荷向内运动。
第五层16：由电绝缘胶合剂构成的电荷注入涂层，其中分散有导电颗粒16a，即直径约为0.03μm的SnO2微粒。具体地说，电绝缘树脂按70％的重量百分比掺杂了锑，它是电绝缘填料，用以减少树脂的电阻，提供电导率的控制量。
如上所述的液体通过浸渍、喷涂、辊涂、喷雾涂或其它涂层方法，在第四层涂敷至约3.0μm厚，以形成电荷注入层。
该电荷注入层(表层)的体电阻率为1012ohm.cm。由于控制如上所述的体电阻率改进了电荷直接注入感光鼓1的效率，因此，可获得高质量的图像。感光材料不一定是有机感光体。它可以是a-Si，以改进感光鼓1的耐用性。
感光鼓1表层的体电阻率为按以下方式获得的值。即，两块相隔200μm的金属电极，和通过使形成表层的液体在两电极之间流动，在两电极之间形成等效于表面层的薄膜。之后，在两电极之间施加100V电压，同时，在环境温度为23℃和湿度50％RH的条件下，测量在两电极之间所形成的薄膜的体电阻率。
(3)充电装置2(图3)
本实施例中的充电装置2由采用磁刷的接触式充电装置构成。图3是充电装置2的一般结构的示意图。标号20表示接触式充电装置，它使用了磁刷，且位于感光鼓1附近，以使其磁刷与感光鼓1相接触。
本实施例中的磁刷式充电装置20为旋转的套筒式。换句话说，它包括一个磁辊21、一个套筒22、一个磁刷23等等。该磁辊21被非旋转地支承。该套筒22为非磁性的，且外径为16mm。它与磁辊21可转动地配合(非磁性地、导电套筒用作电极)。磁刷23由在套筒22内磁辊21的磁力作用下，保持在套筒22圆周表面上的导电磁性颗粒(充电的磁性载体)构成。
磁刷式充电装置20位于感光鼓1附近，以使它们的圆周表面相互平行，且使磁刷23与感光鼓1圆周表面保持接触，且相对感光鼓1的转动方向，在感光鼓1对面由磁刷23所形成的接触间隙n(充电站)约为5mm。
至于形成磁刷23所需的磁性颗粒，它们是平均粒径为10-100μm、磁饱和强度为20-250emu/cm3且电阻为1×102-1×1010ohm.cm的磁性颗粒。另外，考虑到感光鼓1可以有销孔，即，依据电绝缘性的不足，最好使用电阻不低于1×106ohm.cm的磁性颗粒。但是，为了改善充电装置20的充电性能，磁性颗粒的电阻应尽可能地小。因此，在本实施例中，采用平均粒径为25μm、磁饱和强度为200emu/cm3和电阻为5×106ohm.cm的磁性颗粒。
按下面的方式获得磁性颗粒的电阻值。也就是说，将2克磁性颗粒放置在底面为228mm2的一个金属传感器中。之后，在施加6.6kg/cm2的重力和100V电压的同时，测量出该传感器中磁性颗粒的电阻值。
磁性颗粒的平均粒径用显微镜测得的最大水平线长度来表示。更具体地说，随机挑选出不少于300粒的磁性颗粒，使用显微镜测出它们的实际水平线长度。之后，算出这些测量值的算术平均值。
至于测量磁性颗粒的磁特性的装置，使用的是一个自动磁强度B-H特性记录装置BHH-50(Riken电子有限公司的产品)。测量时，将磁性颗粒装入外径为6.5mm、高为10mm的圆柱体容器内，然后再装进一个约2kg的重物，使颗粒不能在容器内移动。之后，由颗粒的B-H曲线计算出容器内颗粒的磁饱和强度。
有各种用作磁刷的磁性颗粒。例如，由作为磁性物质分散有磁性的，和分散有碳黑用于调节树脂电阻值，即，使树脂导电的树脂形成的颗粒，其表面已被氧化或还原以调节电阻的纯磁铁如铁素体颗粒，其表面已涂敷树脂以调节电阻的纯磁铁如铁素体颗粒，等等。在本实施例中，可使用其表面已被氧化或还原以调节其电阻的铁素体颗粒。
磁刷式充电装置20的非磁性套筒22按箭头所示的逆时针方向旋转，使得它在充电站n中的旋转方向与感光鼓1的转动方向相反(逆向)。它以150mm/sec的圆周速度转动，而感光鼓1以100mm/sec(毫米/秒)的圆周速度转动。
至于非磁性套筒22，它由一个充电偏压电源S1施加一个预定的充电偏压。
在本实施例中，为了对用于成像的感光鼓1充电，将AC电压和DC电压组成的振荡复合电压施加到非磁性套筒22上。DC电压值为恒定值-550V(伏)，而AC电压的波形为正弦波形，且其频率为1kHz(千赫兹)。峰-峰电压为700V(伏)。
随着非磁性套筒22的旋转，磁刷23按同样方向转动，同时对充电站n中的感光鼓1的圆周表面进行摩擦。在充电站中，由于磁刷23摩擦感光鼓1的圆周表面，电荷从磁刷23传给感光鼓1的表层，即，磁性颗粒被凝聚成磁刷23的形状。换句话说，通过感光鼓1和充电装置的直接接触，感光鼓1的表层被均匀地充上预定极性和电位的电荷。
如上所述，本实施例中的感光鼓1带有象其表层一样的电荷注入层。因此，它能注入电荷。换句话说，由于在非磁性套筒22上施加了预定的充电偏压，电荷便被从凝聚成磁刷23形状的磁性颗粒传给感光鼓1的表层。因此，感光鼓1的圆周表面充上了一个与充电偏压相等的电位。这样一来便使得非磁性套筒22的转动速度越高，则感光鼓1的充电均匀性越好。
标号26-28表示改变施加到磁刷式充电装置20或接触充电部件上的电压值的偏压控制系统部分。这些部分将在下面的第6部分中详细论述。
(4)显影装置4(图4)
适合本发明的用于采用调色剂对静电潜像进行显影的方法通常可分成下面四组a-d。
a.由涂敷在使用刮板或类似物的显影套筒上的非磁性调色剂，或由涂敷在套筒上的磁性调色剂显影静电潜像，同时在调色剂涂层表面和感光鼓1之间保留一个间隙(基于单组分显影剂的非接触显影)
b.用非磁性调色剂或用与方法a相同方式涂敷的磁性调色剂来显影静电潜像，同时调色剂的涂敷面与感光鼓1保持接触(基于接触显影的单组分显影剂)。
c.用与磁性载体相混合的调色剂组成的显影剂来显影静电潜像，并靠摩擦力将其保持在显影套筒的圆周表面上，同时显影套筒上所承载的磁性显影剂层的表面与感光鼓1保持接触(基于两组分显影剂的接触显影)。
d.用与方法c相同方式承载相同的显影剂来显影静电潜像，同时在显影剂层的表面与感光鼓1之间保留一个间隙(基于两组分显影剂的非接触显影)。
在上述所列出的四种显影方法中，在考虑图像质量和稳定性时，方法c或使用两个组分显影剂的接触式显影方法已被广泛使用。
图4是本实施例显影装置4的纵剖图。它描述了该显影装置4的一般结构。本实施例中的显影装置由使用非磁性调色剂和磁性载体的混合物作为显影剂的接触式显影装置。在成像操作过程中，显影装置4通过摩擦力将混合物或显影剂保留在一个显影剂承载部件圆周表面的涂层(磁刷层)中，并把它输送到显影站，在此它使混合物与感光鼓1圆周表面相接触，以便将静电潜像显影成调色剂图像。
标号41表示显影剂容器；42表示作为显影剂载体的显影套筒；43表示作为提供磁场装置的磁辊，它静止地放置在显影套筒42内；44表示一个显影剂层厚度调节刮板45，用于在显影套筒42的圆周表面上形成一个薄显影剂层；45表示搅拌/输送显影剂的螺杆；及标号46表示显影剂，它由两组分混合而成，即，由两种非磁性调色剂颗粒t和作为载体颗粒的磁性颗粒c混合而成，并保留在显影剂容器41中。
将显影套筒42定位，使其在显影期间离感光鼓圆周表面的最短距离(间隙)至少约为500μm。换句话说，它被设计成使承载在显影套筒42圆周表面上的磁性显影剂的薄层46a或磁性显影剂所形成的磁刷与感光鼓1圆周表面保持接触。显影区(站)由在该磁性显影剂的薄层46a和感光鼓1圆周表面之间通过接触所形成的间隙m组成。
显影套筒42以一个预定的速度，按箭头所示的逆时针方向，绕静止地设置在显影套筒42内的磁辊43旋转。随着它的转动，在通过显影剂容器41内磁辊43的磁力作用下，在显影套筒42圆周表面上，形成显影剂46的薄层或磁刷。这样形成的磁刷或显影剂46的薄层是在显影剂容器41中完成的，其厚度可调节，因此，由于形成了一个薄的、均匀的涂层，且随后将其运载到显影站中，与感光鼓1圆周表面相接触。因此，它可通过套筒42的连续转动返回到显影剂容器41中。
具体地说，随着显影套筒42的转动，显影剂46首先通过磁辊43的磁极N3吸附到显影套筒41圆周表面上。之后，在对应于磁极S1的位置和对应于磁极N1的位置之间，显影剂涂层通过垂直于感光鼓1圆周表面放置的调节器刮板44进行厚度调节，变成薄的、均匀的显影剂46的涂层46a。接着，在显影站中的对应于磁极S1或初显影极的位置处，磁性显影剂颗粒聚集成扫帚形端部。这种聚集成扫帚形端部的显影剂颗粒，使得感光鼓1上的静电潜像显影成调色剂图像。因此，显影套筒42上的显影剂通过磁极N3和N2所形成的斥力磁场返回到显影剂容器41中。
由显影偏压电源S2在显影套筒42和感光鼓1的鼓形导电基底之间，施加显影偏压，即，由DC(直流)电压和AC(交流)电压组成的复合电压施加。
在本实施例中，用于显影潜像的DC(直流)电压为-400V(伏)，而用于显影潜像的AC(交流)电压的峰-峰电压Vpp为1500V(伏)、频率为3000Hz。由于在显影站中应用了显影偏压，显影套筒42上的磁性显影剂薄层46a或磁刷中的调色剂颗粒t以反映静电潜像的方式粘附到感光鼓1圆周表面上。换句话说，静电潜像被显影成调色剂图像。
通常说来，对于包使用两组分显影剂的显影方法，施加交流电压能提高显影效率，由此提高图像质量，尽管它有使图像变模糊的风险。因此，通常的做法是，在施加给显影装置4的直流电压和施加给感光鼓1表面层的充电电位之间，提供特定的差值，以便不会产生模糊图像。
用于防止产生雾化的电位差叫“雾化消除电位(Vback)”。由于存在这种电位差，在图像显影期间，调色剂被阻止粘附到感光鼓1圆周表面的区域上，这些区域应该是显影剂的自由粘附区。
在显影剂容器内的显影剂46的调色剂密度(调色剂对载体的比例)随着静电潜像显影时调色剂的消耗而逐渐减少。这一过程可由一未示出的测试装置测试到。当密度减少到预定的最低允许密度时，调色剂t从调色剂供应部分47供给到显影剂容器41内的显影剂46中，这样显影剂容器41内显影剂46中调色剂的密度总保持在预定的允许范围内。
在本实施例中的显影剂46由以下两种组分以6∶94的比例混合而成。
调色剂颗粒t：平均粒径为6微米的带负电荷的调色剂颗粒与平均粒径为20纳米的氧化钛颗粒(重量为1％)的混合物。
载体c：磁饱和强度为205eum/cm3，平均粒径为35微米的磁性载体。
通过以下的测量方法测得体积平均粒径。
至于测量装置，它应用了一个科特计数器TA-11(科特Coulter有限公司)，它连接有输出数值平均分布和体积平均分布的接口(Nikkaki有限公司)和个人电脑CX-1(佳能公司)。至于电解质，制备1％的氯化钠水溶液作为电解质。
在100-150ml(毫升)的氯化钠的水溶液中加入0.1-5ml(毫升)的表面活性剂(最好为烷基苯磺酸盐)作为分散剂，然后，加入0.5-50mg(毫克)的测试物质。
已悬浮的测试物质中的电解质用超声分散器处理约1-3分钟。然后，用上述配有100微米光圈的科特计数器TA-11测量其粒径介于2-40μm(微米)之间的颗粒的颗粒粒径分布，并得到了体积分布。从以上得到的体积分布中，得到了测试物质的平均粒径。
(5)转印装置6(图1)
如前所述，在本实施例中的转印装置为转印皮带型。标号6a表示一个环形转印皮带，它在驱动辊6b和从动辊6c之间张紧，且以基本上和感光鼓1的圆周速度相同的速度，沿使其和感光鼓1的表面彼此相遇时的相同的移动方向而被旋转驱动。标号6d表示安装在转印皮带6a回路上的转印充电刮板，转印充电刮板6d通过按压感光鼓1上的转印皮带，在皮带回路的上侧使转印皮带和感光鼓1形成一个转印间隙。由于转印偏压加在转印充电刮板6d上，转印介质P从底侧被充成和调色剂电荷极性相反的极性。这样，在转印介质P通过转印站T时，感光鼓1上的调色剂图像从转印介质P的引导端开始被静电转印到转印介质的上侧。
在本实施例中，皮带6a由厚度为75微米的聚酰亚氨胶片形成。
皮带6a的材质没有必要限定为聚酰亚氨树脂，塑性材料如聚乙烯对苯二甲酸酯树脂、聚氟亚乙烯树脂、聚乙烯环烷酸酯树脂、聚醚酮树脂聚多醚树脂、和聚氨基甲酸脂树脂，或橡胶如氟化橡胶和硅橡胶，都可以应用，并有理想的效果。同样，皮带的厚度也没有必要限定在75μm(微米)。在25-2000μm(微米)长的范围内都可以，最好为50-150μm(微米)。
转印充电刮板6d的阻值为1×105-1×107欧姆，厚为2mm(毫米)，长为306毫米。为了转印调色剂图像。在转印充电刮板6d上施加正极性偏压，同时控制电源以使通过刮板的电流保持在15μA(微安)。
(6)控制施加在接触式充电元件上的偏压
如前所述，对于接触式充电装置，接触充电部件与待充电的物体相接触，因此，它易被污染物质污染，或被接触式充电部件从待充电物体上粘附的外来物污染。如果这种污染超过允许值，则接触式充电部件就失去了其充电功能。例如，它不能使待充电的物体充电至理想的电位或者使待充电的物体不均匀带电。
通常说来，即使将一个采用接触式充电装置的成像设备装备上一个专用于去除图像转印完成后仍留在图像承载元件上的调色剂的清洁装置，也不能用该清洁装置完全去除调色剂颗粒、外部添加剂颗粒如显影剂中的二氧化硅等，即，不能用该清洁装置完全去除来自感光鼓1表面的污染。换句话说，少量的污染物可通过清洁装置，并通过图像承载元件的转动到达接触式充电部件，由于粘附或混入接触充电部件中而污染了该接触充电部件。随着成像周期的重复进行，继续该过程，因此不断加重了接触充电部件的污染。
图5为感光鼓1圆周表面的电位和相对于磁刷的磁性颗粒的已混入作为接触充电部件的磁刷式充电装置20的磁性颗粒中的调色剂颗粒的重量比例之间的关系图。电位绘制在纵轴上，相对磁性颗粒调色剂的重量比绘制在与纵轴垂直的横轴上。实线表示施加-550伏的直流电压和峰-峰电压Vpp为700伏的交流电压组成的复合电压时的关系；点划线表示施加-550伏的直流电压和峰-峰电压Vpp为400伏的交流电压所组成的复合电压时的关系；虚线表示仅施加-550伏的直流电压时的关系。从图上可明显看出，交流电压的峰-峰电压Vpp越大，则相对于磁性颗粒的调色剂的允许重量比例越大。至于感光鼓1圆周表面的电荷电位降低的允许数量，它随显影剂特性、环境和所选择的图像处理方法等变化。但是，感光鼓1的圆周表面的电位降具有一个特定值，它超出调色剂粘附到感光鼓1的圆周表面的量，甚至粘附到没想到的区域，即，相对于原件的空白区域，换句话说，叫做“模糊发生”。在本实施例中，这一数值为60V(伏)。
图6是与磁性颗粒相混合的调色剂颗粒相对于磁性颗粒的重量比(0.5％和1.0％的重量比)和清洁时间的关系图。在图中，实线和虚线代表施加在磁刷式充电装置上的交流偏压的峰-峰电压Vpp分别为400V(伏)和700V(伏)时的关系。
在对成像的感光鼓1进行充电的过程停止以后(例如，在感光鼓1的后成像转动期间)，且对应于图像后端的感光鼓1的圆周表面部分经过了充电装置的位置，为了使磁刷式充电装置把调色剂从磁刷上排出到感光鼓1上，把充电装置所施加的电压的峰-峰电压Vpp减少到400V(伏)。这是因为随着留在磁刷式充电装置上的调色剂量的减少，与当感光鼓1充电进行成像(当感光鼓1穿过对应于图像的区域时)时的值相比，通过减小施加在充电装置上的交流电压的峰-峰电压Vpp来提高效率。
“对应于图像的区域”意味着感光鼓1的圆周表面部分，在这些区域上图像可根据任意的成像数据形成图像(因未曝光，产生一覆盖有调色剂的稳定的图像区域部分)。
能够通过降低峰-峰电压Vpp，高效率地将充电装置上的调色剂排出的原因如下。在充电装置中，调色剂的极性和准备显影潜像的调色剂的极性相同。同样，和参考图5所描述的一样，施加在充电装置上交流电压的峰-峰电压越小，则施加在感光鼓1上的充电电位越高，因此，将调色剂从磁刷上赶到感光鼓1上的电场越强。另外，与磁刷上磁性颗粒相混合的调色剂量越多，则与磁性颗粒相混合的调色剂的变化量越大。可将施加在充电装置上的交流电压的峰-峰电压Vpp降低到0V(伏)，换句话说，甚至在本实施例中，在后成像转动周期内，仅给充电装置施加直流电压。但是，混有磁刷上磁性颗粒的调色剂的量越大，感光鼓1的充电电位则越低，因此，更可能的是在显影站将感光鼓1充至低于产生模糊图像的电位。因此，希望施加在磁刷式充电装置上的直流电压或施加在显影装置上的直流电压也发生改变。这样，在本实施例中，在后成像转动周期内，施加在磁刷式充电装置上的充电电压的峰-峰电压Vpp设定在400伏。
图7是混有磁刷式充电装置上的磁性颗粒的调色剂相对于磁性颗粒的重量比，和与成像设备的调色剂消耗相对应的成像数据的累积量之间的关系图。前者绘制在纵坐标上，后者绘制在横坐标上。这里必须注意图7表示的是没有应用磁刷式充电装置的上述清洁程序的情况。至于测量成像数据的累积量的单元，将足以用最大密度完全覆盖一张A4纸整个区域的特定量的成像数据定义为一个成像数据单元。从图7明显地看出，在混入磁刷式充电装置的调色剂量和成像数据累积量之间存在一定的关联性。如图5所示，当施加在磁刷式充电装置上的交流电压的峰-峰电压为700伏时，依据重量比，在保持感光鼓1上的充电电位不变，同时允许混有磁刷式充电装置磁性颗粒的调色剂的最大数量在1％(在感光鼓1充电电位比-550伏还低60伏，为-490伏处的调色剂的重量比例)的允许范围内。另外，从图7可明显地看出，不允许调色剂中混有超过重量1％的磁刷式充电装置磁性颗粒的成像数据最大的累积量为300。另外，从图7和图8可明显地看出如果混有磁性颗粒的调色剂量的重％是1％，磁刷中的调色剂的数量足以在10秒的清洁时间内减少。图8是成像数据的累积量和清洁时间的关系图，必须充分减少混有磁性颗粒的调色剂的数量。
可按以下方法得到成像数据的累积量。在扫描仪B输出的数字信号传送给打印机之前，累加该数字信号，计算成像数据累积量相对于足以用最大密度完全覆盖一张A4纸整个区域的特定量的成像数据的比例，并将所计算的比值传送给打印机的一个未示出的CPU，累加成像数据的数量。如果打印机装有存贮成像数据的装置，且把用于成像的处理后信号暂时存放在该成像数据的存贮装置中，在打印机方面成像数据的计数和累加可由CPU来完成。在彩色打印机中，将原版图像分色所得到的原色的每一个图像的数字信号进行累加，并为每一个彩色显影站累加成像数据的累积量。
至于累加调色剂消耗量的装置，可利用以下的一种方法来取代上述依据扫描仪B的数字信号的方法：一种光学测试显影剂容器中调色剂量的方法；一种通过探测容器内磁力变化来确定显影剂容器中调色剂量的方法；一种探测感光鼓1圆周表面上所形成的调色剂斑点，并根据探测结果确定调色剂消耗累积量的方法；一种根据调色剂的供给信号，确定调色剂消耗的累积量的方法，该信号根据先前的一种方法所输出的信号，给显影剂容器提供新的调色剂。
为了防止调色剂在图像还没形成时粘附到感光鼓1圆周表面的低电位部分，需要对感光鼓1停止充电的时间(停止给感光鼓1施加电压)进行设定，以确保直到显影站的显影过程停止，在感光鼓1的圆周表面提供有充足电位的电荷(例如，直到显影剂载体停止转动，直到停止出现显影偏压，等)。但是，最好是在形成有图像的转印介质从成像设备上放电之前，停止给充电装置施加电压。在本实施例中，在转印介质从成像设备上放电之前，感光鼓1的充电能够停止约1秒钟。因此，即使在打印机操作结束前，为了清洁磁刷式充电装置，将感光鼓1旋转大约1秒钟，凭实际检测也不会影响整个打印时间长度。因此，清洁充电装置的时间对作业长度为1-10件的打印机设定为1秒，对于作业长度为11-50件的打印机设定为2秒，作业长度为51-100件的打印机设定为3秒，然后，到打印401件每增加50件打印时间增加1秒钟，超过401件的打印时间设定为10秒。
上述打印计数意味着在一个外界成像开始信号输入到成像设备之后继续打印纸的数量。作业长度指的是花在实际打印操作上的时间。因此允许清洁的时间变得越长，两个作业量间的等待时间就变得越长。但是，在本实施例中，其结构是清洁时间随连续打印件数的增加而增加。因此，每一张打印件的清洁时间的增加并不相同。
如上所述，根据作业长度(连续打印的数量)确定清洁时间。图8所示的必要清洁时间的长度根据每件作业的累积成像数据来计算。如果清洁充电装置的必要时间在设定的清洁时间内，在成像的感光鼓1的充电结束后，清洁充电装置的操作仅按必要的清洁时间长度进行。但是，如果清洁充电装置的必要时间超过设定的清洁时间长度，则清洁操作在设定清洁时间的有效期内进行，且必要的清洁时间和设定的清洁时间的差值被转换累加到下一作业后的清洁充电装置操作的必要时间上，或者为下一作业所计算的累积成像数据量，随等同于前一作业所转入的清洁时间的数量而增加。
但是，如果在一次作业内每一拷贝的成像数据的累积量超过300，尽管在不断复制复印件，在下一转印介质上成像之前，执行10秒钟的充电装置的清洁操作。这一过程可阻止感光鼓1被充电至低于模糊图像产生值的电位。这种情况下，在单个作业程序中，每执行一次清洁操作则存储在存储器中的成像数据的累积量就复位到零。
另外，如果单个作业期间的成像数据的累积量超过300，则在该作业结束后，可进行预定的充足时间的清洁操作，而不必考虑该作业连续印制的复印件数量，因此充电装置中的调色剂可被大量减少。
上面描述了印制一次作业中的最后一件复印件后(在用于成像的感光鼓1停止充电之后)清洁磁刷式充电装置的程序。但是，在下一连续印制作业开始之前，要立即(立即在用于成像的感光鼓1开始充电之前，即，立即在形成图像的感光鼓1圆周表面的引导端经过充电点之前)执行与前一作业有关的清洁程序，或当充电装置面向感光鼓1的该部分，该部分对应于一张转印介质和下一张转印介质之间的间隙时，进行清洁操作(将形成图像的感光鼓1部分)。
图1是将形成在感光鼓1上的图像直接转印到转印介质上的成像设备的示例。但是，形成在感光鼓1上的图像首先可转印到中间转印部件上，之后，再从中间转印部件转印到转印介质上。
下面，通过一个实施例，描述全色成像设备的四个成像工作站的每一个工作站执行的清洁程序。
图9是本实施例中的全色成像设备的纵剖图，并描述了该装置的一般结构。标号10Y、10M、10C和10K分别表示形成黄色、品红色、青蓝色和黑色图像的成像工作站。每个成像工作站都有各自的感光部件和对感光部件上形成的图像进行处理的处理装置，并进行象图1所示的成像设备一样的成像操作。在每个成像工作站中，形成在感光部件上的调色剂图像被逐层转印到由转印皮带承载的转印介质上。当形成一幅全色图像时，用与两相邻的成像工作站之间的物理距离成正比的间隔依次启动多个成像工作站，进行它们各自的成像操作。因此，从触发一个成像工作站进行成像操作的一个时间，到触发下一个成像工作站进行成像操作的一个时间的时间长度，或从全色成像操作结束的时间到从转印介质放电结束的时间的时间长度，与相邻的两个成像工作站之间的距离成正比。在本实施例中，转印介质在相邻两个成像工作站之间的距离移动所需要的时间为1秒。在全色成像设备被触发用于形成全色图像之后，1秒钟内，第一成像工作站，或黄色图像成像工作站10Y被触发进行成像，且在第四成像工作站，或黑色图像成像工作站10K的成像结束之后的1秒钟，转印介质的放电结束。这样，依据对每一成像工作站成像的纯检测，包括启动全色成像前的1秒和全色成像结束后的1秒在内的5秒作为停机时间。
图10表示允许在下一作业第一复印件的成像过程开始之前(在开始对成像的感光鼓1进行充电之前)，允许立即清洁磁刷式充电装置的时间长度(在成像预转动期间)。原因如上所述，成像工作站的序号越高，则允许的清洁时间越长。图11表示允许在图像末端转印到单个作业的最后转印介质上之后(在结束对成像的感光鼓1进行充电之后)，允许立即清洁磁刷式充电装置的时间长度(在成像后处理期间)。原因也如上所述，成像工作站的序号越低，则允许的清洁时间越长。在图10和11中，作业长度指的是随着外部印制开始信号输入成像设备而连续印制复印件的数量。作业长度是实际印制操作所用的时间长度。这样，允许清洁的时间越长，则两个作业之间的等待时间也越长。但是，在本实施例中，清洁时间随连续印制复印件的数量的增加而延长。因此，每次复制增加的清洁时间都不相同。
如上所述，根据作业长度(连续印制复印件的数量)来确定清洁时间的长度。根据每一作业的累积成像数据，计算每个成像工作站如图8所示的必要清洁时间的长度。在预成像转动期间，允许清洁的时间长度(在开始对成像的感光鼓1进行充电之前，允许立即清洁充电装置的时间长度)，和在后成像转动期间，允许清洁的时间长度(在结束对成像的感光鼓1进行充电之后，允许立即清洁充电装置的时间长度)都可由图10和11确定。在本实施例中，优先在后成像转动期间进行清洁，在后成像转动期间出现的清洁时间的不足由预成像转动期间的清洁时间进行补偿。换句话说，除了带有大量累积的成像数据的成像工作站之外，在带有大量累积的成像数据的成像工作站上游侧的工作站中，在后成像转动期间，允许清洁充电装置的时间长度随相邻两成像工作站之间间隔的长度比而增加，因此在预成像转动期间，允许清洁充电装置的时间长度随相邻两成像工作站之间的间隔的长度比而减少。在带有大量累积的成像数据的成像工作站下游侧的成像工作站，在后成像转动期间，允许清洁充电装置的时间长度随相邻两成像工作站之间的间隔的长度比而减少，因此在预成像转动期间，允许清洁充电装置的时间长度随相邻两成像工作站之间的间隔的长度比而增加。但是，允许清洁充电装置的时间的调节长度少于图10和11所示的时间长度，象当作业长度为0时，允许清洁充电装置的时间长度一样，则进行同等于作业长度为0时允许清洁时间长度的清洁操作。
如果清洁充电装置的必要时间长度在设定的清洁时间内，则仅在该时间长度内进行清洁充电装置的清洁操作。但是，如果清洁充电装置的必要时间长度超过设定的清洁时间，则清洁操作仅在设定的时间长度内进行，且将必需的和设定的清洁时间长度的差值累加到下一作业后清洁充电装置的必要时间上，或者下一作业计算出的累积成像数据量增加等同于前一作业带走的清洁时间长度的量。但是，如果在一次作业每一复印件的成像数据累积量超过300，虽然在不断复制复印件，在下一转印介质上成像之前，充电装置的清洁操作执行10秒钟。这一过程可阻止感光鼓1充至低于产生模糊图像产生的电位值。这种情况下，在单个作业程序中，每执行一次清洁操作，则存储在存储器中的成像数据的累积量就复位到零。
另外，如果单个作业期间的成像数据的累积量超过30，则在该作业结束后，可进行预定的充足时间长度(长于10秒)的清洁操作，而不必考虑该作业中连续印制的复印件的数量，因此可大量减少充电装置中的调色剂。另外，在本实施例中，根据清洁充电装置所需的最长时间长度，来确定除需要最长时间长度清洁充电装置的成像工作站之外的成像工作站所允许的时间长度。但是，在所设定的时间长度范围内，可进行对所有成像工作站充电装置的清洁操作。另外，在单色模式中，或特定颜色要求的模式中，在未进行成像处理的成像工作站中不必进行清洁操作。当单独执行上述过程时，或在适当的组合过程中，阻止感光鼓充电至低于产生模糊图像的电位。
在本实施例中，清洁程序可在感光部件的预成像转动期间和感光部件的后成像转动期间执行。但是，清洁程序仅可在感光鼓的后成像转动期间执行。
在后一种情况中，成像工作站的位置越靠下，则如图11所示，清洁充电装置成像工作站的有效时间越短。计算出每个成像工作站如图8所示的必要清洁时间长度，与如图11所示的可用清洁时间长度(清洁所需的必要时间长度/清洁所需的有效时间长度)的比值，以确定需要最长清洁时间的成像工作站，之后，首先象前面实施例那样，确定出具有上述比值中最大值的成像工作站所允许的清洁时间长度。
在除具有最大比值的成像工作站之外的成像工作站中，换句话说，在具有最大比值的成像工作站上游端的成像工作站中，在后成像转动期间，充电装置的允许清洁时间随相邻两成像工作站之间间隔的长度比而增加，因此在具有最大比值的成像工作站下游端的成像工作站中，在后成像转动期间，充电装置的允许清洁时间随相邻两成像工作站之间间隔的长度比而减少。否则，可按与前一实施例相同的方式实施该实施例。
在本实施例中，在感光鼓的预成像转动期间不执行清洁程序，因此，印制第一张复印件所花费的时间较短。
图9示出了一种将感光鼓上形成的图像直接转印到一张转印介质如复印纸上的全色成像设备。但是，感光部件上形成的图像可首先转印到中间转印部件上，之后，再从中间转印部件转印到转印介质上。
尽管已参照本文所披露的结构对本发明进行了描述，但本发明并不限于前面详细描述的内容，其应用覆盖了下述权利要求范围内的改进、变型和变化。

Claims (11)

1.一种成像设备，所述设备包括多个工作站和用于形成与所述图像承载部件上的图像信息相对应的静电潜象的写入装置，所述每个工作站具有一个用于运载一个调色剂图像的图像承载部件和一个被供以电压的充电部件，所述充电部件与所述图像承载部件电连接以为所述图像承载部件充电，其中所述成像设备可操作于如下清洁程序下：至少在所述充电部件开始一次用于在所述图像承载部件上成像的充电操作之前或在用于在所述图像承载部件上成像的充电操作结束之后，所述充电部件被清洁，其特征在于：
根据依各工作站中与调色剂消耗量相关的参数累积量而确定的清洁期间中的最大一个期间，确定另一个工作站中的清洁条件。
2.如权利要求1所述的设备，其中依据各工作站中图像信息累积量中的最大一个来确定每个所述工作站的清洁期间和清洁时刻。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中根据允许在各工作站中对所述充电部件进行清洁操作的多个期间中的一个最大值来确定每个工作站的清洁期间和清洁时刻，所述多个期间依据各工作站中的图像信息累积量而被确定。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述清洁程序中的清洁条件是可以随至少一个作业中的连续成像次数而变化的。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述清洁条件为执行清洁的期间。
6.如权利要求1-5中任一所述的设备，其中当所述充电部件在执行为所述图像承载部件上的成像而进行的充电操作时，所述充电部件被提供一个带有AC偏压的DC电压，并且在执行所述清洁程序时，所述充电部件被提供以一个带有AC偏压的DC电压，该AC偏压的峰-峰电压小于用于所述充电操作的AC电压的峰-峰电压，或被提供以一个不包括AC电压分量的DC电压。
7.如权利要求5所述的设备，其中允许进行所述清洁操作的期间随一个作业中连续成像的次数而增加。
8.如权利要求4所述的设备，其中依据一个作业中连续成像的次数而确定允许进行所述清洁操作的期间，并且依据图像信息的累积量来确定该清洁所需要的期间，其中当所需要的清洁期间不长于所允许的清洁期间时，在所需的清洁期间内执行清洁操作，而当所需要的清洁期间长于所允许的清洁期间时，在所允许的清洁期间内执行清洁操作，并将对应于清洁不足的期间或对应于该清洁不足的图像信息累积量加到下一个作业中。
9.如权利要求8所述的设备，其中当所需要的清洁期间长于所允许的清洁期间，并且清洁不足期间或对应于该清洁不足的图像信息累积量超过了一个预定水平时，在完成该作业后，与连续成像次数无关地将清洁程序执行一个预定期间。
10.如权利要求4所述的设备，其中在执行所述一个作业的过程中，当图像信息累积量达到一个预定值时，在执行所述一个作业的过程中，与已经执行的连续成像次数无关地将清洁程序执行一个预定期间。
11.如权利要求1-10中任一所述的设备，还包括用于在所述图像承载部件上形成一个调色剂图像的显影装置，其中在一个位于一个用于将调色剂图像转印到转印材料上的图像转印位置之后和所述充电部件向所述图像承载部件充电的位置之前的位置上，没有提供清洁器，并且所述显影装置能够从所述图像承载部件上去除残留的调色剂。
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