CN1159008A - 图像生成装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明，所谓“不需清洁处理”的图像生成装置中，有一个刷子(16)，用于刮去残留在感光鼓(1)表面上的色调剂和回收粘附在该感光鼓表面上的纸粉。当从该刷子根部延伸至该感光鼓的刷子长度为a(mm)，使该刷子材料变得有韧性，从该刷子材料根部突出的该坚韧件的长度为c(mm)和切入该感光鼓的该刷子部分的长度为b(mm)时，a(mm)，b(mm)和c(mm)之间的关系满足条件：0.3≤(c/(a+b))≤0.95，0.1(mm)≤b≤1.5(mm)和(a+b)≤2(mm)。

Description

图像生成装置

本发明涉及静电式的图像生成装置，例如复印机、打印机或静电式的传真机。具体地说，本发明涉及一种所谓不需清洁处理的图像生成装置，该装置是这样的，即转移后剩下的显影剂被显影装置回收。

通常已知一种静电式的图像生成装置，它利用非磁性的单一成分的色调剂作为显影剂。在这种装置中，采用一种接触显影系统。在该系统中，利用显影滚子来显影在感光鼓上形成的静电潜像，并且该显影滚子与该感光鼓的表面接触。显影所得到的色调剂图像从感光鼓的表面转移至纸上。然而，转移后剩余的色调剂粘附在该感光鼓的表面上。在许多情况下，该剩余的色调剂被清洁装置回收。另一方面，已知一些所谓的不需清洁处理的结构，在这些结构中，省去了该清洁装置。

在该不需清洁处理的图像生成装置的情况下，当转移后残留在该感光鼓表面上的剩余色调剂与显影装置接触时，该剩余色调剂被显影装置回收。

然后，在许多情况下，该色调剂迅速地与该感光鼓表面上的电荷静电结合。因此，该显影装置很难满意地回收全部剩余的色调剂。

即使该显影装置可以回收该剩余的色调剂，但从纸上吸出的纸粉会粘附在该感光鼓的表面上。当复印件数目增加时，粘附在该感光鼓表面上的纸粉量也增加，从而，例如，被纸粉屏蔽的象素丢失部分在复印图像上变得明显起来。

因此，即使省去了该剩余色调剂的清洁装置，仍必需提供一种新的装置，用以清除粘附在该感光鼓表面上的纸粉。

本发明是在这样一种背景下产生的，它提供了一种图像生成装置，在该装置中，所谓″不需清洁处理″是对于剩余色调剂实现的，其中，粘附在光感受器表面上的纸粉可以被回收，这样，在所形成的图像上不会产生诸如纸粉踪迹的问题。

根据本发明的一个方面，本发明是针对一种图像生成装置，该装置包括一个鼓轮形状的感光鼓，一个静电潜像生成装置，一个显影装置，一个转移装置和一个刷子。该感光鼓在其表面上有一个感光层，并且在工作时回转。该静电潜像生成装置用于在该感光鼓表面上形成静电潜像。该显影装置用于利用色调剂显影该生成的静电潜像。该转移装置用于将显影得到的色调剂图像转移到预先决定的纸上。该刷子在转移之后，与该感光鼓表面接触，用于刮去在该感光鼓表面上残留的色调剂，并回收粘附在该感光鼓表面上的纸粉。

根据本发明的一个优选方面，本发明针对一种图像生成装置，其中，在该刷子端部一侧上的长度为b(mm)的一个部分，切入该感光鼓表面中，而散布在该刷子上的许多细小的刷子材料的长度取作(a+b)(mm)，该刷子材料包括一个坚韧件，用于调节该刷子材料的曲率，该坚韧件从该刷子材料的根部伸出一个长度C(mm)。a(mm)，b(mm)和c(mm)之间的关系满足下列条件：

0.3≤(c/(a+b))≤0.95，和

0.1(mm)≤b≤1.5(mm)。

根据本发明的另一方面，本发明的特征在于，在上述图像生成装置中，a(mm)和b(mm)还满足下列条件：

(a+b)≥2(mm)

根据上述结构，该刷子材料可以有效地回收纸粉。另外，显影剂可以满意地在该刷子材料之间滑落下来。

因此，在所形成的图像上不会产生例如纸粉踪迹一类的问题。另外，粘附在刷子上的显影剂也不会在所形成的图像上造成灰色或模糊的条纹等

此外，上述图像生成装置的特征还在于，该显影装置具有回收不需要的色调剂的功能。该不需要的色调剂残留在该感光鼓的表面上，被该刷子刮去。

另外，上述图像生成装置的特征在于，色调剂为非磁性的单一成分的色调剂。

根据上述多种结构中的每一种结构，粘附在该感光鼓表面上的纸粉可以满意地被该刷子回收。另外，该刷子还有一个功能，即用于刮去残留在该感光鼓表面上的色调剂。因此，当被刮下的色调剂与显影装置接触时，该被刮下的色调剂可以有效地被回收。

特别是，本发明的色调剂为非磁性的单一成分的色调剂的情况下，可以有效地起作用。

本发明的上述和其他一些目的，特点，方面和优点从下面结合附图对本发明进行的详细说明中将会更清楚。

图1为根据本发明的一个实施例的图像生成装置的略图。它是一个接触显影系统，利用非磁性的单一成分的色调剂作为显影剂，并使用一个显影滚子，并且是所谓的不需清洁处理的；

图2为一个示意图，它表示根据本发明的另一个实施例的图像生成装置的结构；

图3为一图形，用于说明设在根据本实施例的该图像生成装置中的刷子的结构；

图4为几个图形，它们表示对该刷子进行坚韧化处理的确定的效果。

图5为几个图形，它表示刷子切入量的确定的效果。

现在参见附图具体地来说明本发明的实施例。

图1表示根据本发明的一个实施例的图像生成装置的略图。图1所示的装置为一接触显影系统，它使用非磁性的单一成分的色调剂作为显影剂，并使用一个显影滚子，而且是所谓的不需清洁处理的。

感光鼓1以预先决定的速度，按照箭头2所指示的方向转动。一个主充电器3，一个曝光装置9，一个显影滚子4，一个转移电晕放电器5和一个刷子6，沿着该感光鼓1的回转方向2排列在该感光鼓1的周围。该感光鼓1的表面被该主充电器3的放电充电至一个预先决定的电位。当该感光鼓1按照箭头2指示的方向转动时，该充电的表面与一个图像相适应，曝露在该曝光装置9发出的光线下。结果，在该感光鼓1的表面上形成一个静电潜像。当该感光鼓1进一步转动时，在其表面上的静电潜像与该显影滚子4接触，并由该非磁性的单一成分的色调剂显影。当色调剂图像处在与该转移电晕放电器5相对的位置时，色调剂图像被转移至送入的纸上。一般，在转移以后，剩余的色调剂粘附在该感光鼓1的表面上。另外，从纸上出来的纸粉粘附在该感光鼓1的表面上。设置了一个刷子6，用于刮去粘附在该感光鼓1的表面上的剩余的色调剂和回收纸粉。另外，该刷子6加有一个预先决定的电位，以便增强刮去色调剂的作用和改善回收纸粉的效率。

在这个说明中，″刮去″的意义如下：该刷子6不但实际上刮去剩余的色调剂，而且消除粘附在该剩余色调剂上的静电荷，因为该刷子6加有一个预先决定的电位。结果，刮去动作造成一个被削弱的状态，这样，在该感光鼓1表面上的电荷和色调剂，在该感光鼓1的表面上迅速地彼此静电结合起来。当该刷子6刮去色调剂时，少量的剩余色调剂会粘附在刷子6上。这种粘附的产生不是该刷子6力图确定的吸收色调剂的结果，而是自然地产生的，因为不像吸收纸粉一样，该刷子6与该感光鼓1的表面接触。

已经通过该刷子6的该感光鼓1的表面处在这样一种状态下，即在该感光鼓1表面上的电荷和色调剂之间的静电结合被削弱，因此，色调剂颗粒松松地静电粘附在该感光鼓1的表面上。

当处在上述状态下的该感光鼓1的表面位于与该主充电器3相对的位置时，该感光鼓1的表面再次被该主充电器3充电至一个预先决定的高电位。曝光装置9使该感光鼓1的表面，与图像相适应，在光线下曝光。该感光鼓1再运动至显影滚子4处。在这种情况下，剩余的色调剂被该刷子6刮去，另外，残留在该感光鼓1表面上的剩余的色调剂量是非常小的。因此，当该感光鼓1的表面被再次充电和被曝光装置9曝光时，剩余的色调剂不会干扰已形成的静电潜像。

当在该感光鼓1上的剩余色调剂碰到该显影滚子4时，由加在该显影滚子4上的偏压与该感光鼓1的表面电位之差产生的库仑(Coulomb)力将该剩余色调剂拉向该装置滚子4，因而该剩余色调剂被回收。同时，显影滚子4将该静电潜像显影成色调剂图像。

如上所述，纸粉被该刷子6回收。另外，剩余的色调剂被该刷子6刮去。结果，该剩余的色调剂满意地被该显影滚子4回收。

图2为一个示意图，它表示根据本发明的另一个实施例的图像生成装置的结构。该图像生成装置包括一个感光鼓11。该感光鼓11以预先决定的速度，按照箭头12指示的方向转动。主充电器13、曝光装置10、显影装置14、转移滚子15和刷子16，按照这个顺序，沿着箭头12所指示的回转方向，排列在该感光鼓11的周围。

该主充电器13为一放电器，用于将该感光鼓11的表面充电至一个预先决定的高电位(例如，+800伏)。该主充电器13包括一个放电金属丝17和一个屏蔽壳体18。高压直流装置19发出的电压加在该放电金属丝17上。另外，位于与该感光鼓11的表面相对位置处的，该屏蔽壳体18的一个开口包括一个栅格21。该栅格21与一个电压调节二极管20连接，以便控制由该放电金属丝17放电得到的电位。

通过将该感光鼓11的表面放置在与主充电器13相对的位置，该表面被充电至一个预先决定的高电位。当该感光鼓11转动时，充电区域按顺时针方向运动。该感光鼓11的充电表面在基于由曝光装置10输出的图像数据产生的光线下被曝光，曝露在光线下的一部分变为低电位，因为在该部分上的电荷逃逸了。结果，在该感光鼓11的表面上形成了由高电位区和低电位区构成的静电潜像。

当该感光鼓11进一步转动时，使该静电潜像到达显影装置14处，则该显影装置14将该静电潜像显影为色调剂图像。

显影装置14包括壳体22，设在该壳体22中的搅拌叶片23，辅助滚子24，显影滚子25和色调剂调节板26。该显影滚子25放置成与该辅助滚子24和该感光鼓11接触，而该色调剂调节板26沿着该显影滚子25的圆周表面放置。

该搅拌叶片23用于搅拌在该壳体22中的色调剂，使色调剂均匀地送到该辅助滚子24和该显影滚子25。

该辅助滚子24和该显影滚子25分别按箭头28和29所指示的方向转动，并且转动使该色调剂摩擦带电。这样，依靠静电，可将色调剂吸附在辅助滚子和显影滚子的圆周表面上。设置辅助滚子24是为了使色调剂更有效地摩擦带电。

在本实施例中，采用了非磁性的单一成分的色调剂，并且不包括所谓的载体。

粘附在该显影滚子25圆周表面上的色调剂，作为一个薄层，由该色调剂调节板26调节。结果，粘附在该显影滚子25圆周表面上的色调剂变得均匀，从而消除了显影的不均匀性。另外，该显影滚子25是这样回转的，即其圆周速度比该感光鼓11的圆周速度高，以防止被转移的色调剂不足。

另外，在该辅助滚子24和该显影滚子25上加有一个预先决定的偏置电压。具体地说，例如，由一个直流电源27施加一个+300伏的偏置电压。结果，可进行适当的显影。更具体地说，该感光鼓11的表面电位在曝光部分为低电位VL，而在其他部分为高电位VH。另一方面，显影偏置电压将该显影滚子25充电成正电位VM。使该显影滚子25的电位VM(例如，+300伏)比该感光鼓11表面上的不曝光区域的高电位VH(例如，+800伏)低，并比曝光区域的低电位(例如，+100伏)高。相应地，粘附在该显影滚子25表面上的色调剂只是静电吸附在该感光鼓11表面上的曝光区域上，从而可进行显影。

当在该感光鼓11表面上的色调剂图像的一个末端位于与该转移滚子15相对的位置时，纸从一个输送通道(没有示出)送入。纸在该感光鼓11和转移滚子15之间通过。该转移滚子15与一个高电压直流装置30连接，将一个负电位加到该转移滚子15上。因此，反面与该转移滚子15接触的纸被充电至一个负电位，这样，纸上的电位降低了该感光鼓11的表面电位。另外，在必然带电的该感光鼓11表面上的色调剂被转移纸上，而该纸被充电成负电位。

色调剂转移上去的该感光鼓11的表面，理想情况下应进入一个不存在色调剂的状态。然而，该感光鼓11的表面实际上处在这样一种状态，即一些没有被转移的剩余的色调剂仍旧粘附在该表面上。另外，纸也与该感光鼓11的表面接触，因此，由纸产生的纸粉等，与该剩乘色调剂一起，也粘附在该感光鼓11的表面上。

在该感光鼓11的粘附有剩余色调剂的区域，当该区域通过刷子16时，该剩余的色调剂被刮去，因而该剩余色调剂和该感光鼓11的表面之间的静电结合被削弱。另外，一个电流恒定的电源31，以一个预先决定的电流对该刷子16加偏压，以便使该剩余色调剂与该感光鼓11表面之间的静电结合可以削弱。该偏压帮助该刷子16吸附粘附在该感光鼓11表面上的纸粉，及防止粘附在该刷子16上的色调剂再被该感光鼓11吸附。

现在来说明根据本实施例的图像生成装置中所使用的刷子的结构。

图3为一个表示该刷子16结构的图。为了使该刷子16能回收纸粉，粘附在该感光鼓11表面上的纸粉必需有效地被许多散布在基座41上的细小的刷子材料42刮掉。这时，当该刷子材料42太强有力地作用在该感光鼓11上时，该刷子材料42会在与该感光鼓11相切的方向上弯曲，这样，吸附纸粉的效率降低。另一方面，当该刷子材料42软弱地作用在该感光鼓11上时，粘附在该感光鼓11上的纸粉不能被该刷子材料42吸附，这样，纸粉滑落在该刷子材料42之间。结果，该刷子材料42回收纸粉的能力降低。

另外，对于该刷子材料42也需要适当的韧性。当该刷子材料42的韧性不适当时，低粉也会滑落在该刷子材料42之间。

将要说明该刷子材料42对色调剂的回收。存在着一些条件，在这些条件下，根据该刷子材料42作用在该感光鼓11的条件不同，可以回收许多色调剂及回收纸粉。当该刷子材料42回收许多色调剂时，被该刷子材料42回收的色调剂再次被吸附在该感光鼓11的表面上，这样，在图像上，沿着该刷子的踪迹会出现许多灰色或模糊的条纹等。

必需这样来适配刷子16，即使得纸粉能够最有效地被回收(刮掉)，但色调剂只是被刮破，而没有被刮掉，这样，该色调剂可以成功地在该刷子材料之间滑落，而不会被该刷子材料42吸附。

在本实施例中，当该刷子材料42的长度取作(a+b)(mm)时，在该刷子材料42端部一侧的，长度为b(mm)的部分切入该感光鼓11中。另外，该刷子材料42带有一个坚韧件43，用以使该刷子材料42具有韧性。该坚韧件43固定在该刷子16的一个部分上。当该感光鼓11沿顺时针方向回转时，该刷子材料42向着刷子16上的该一个部分拐折。具体地说，该坚韧件43固定在图3的基座41的上边缘处。该坚韧件43是这样的，即从该刷子材料42的根部突出的部分的长度为C。

上述a(mm)，b(mm)和c(mm)之间的关系设定如下：

0.3≤(c/(a+b))≤0.95

0.1(mm)≤b≤1.5(mm)其中a+b≥2(mm)。这个关系对于延长该刷子16回收纸粉的寿命是最希望的。

现在来说明获得上述条件的基础。

在图2所示的图像生成装置中，曾经考核过，为了在图像上形成纸粉踪迹，应该有多少纸粉进入该显影装置14。结果，发现下列关系：

当2(mg)≤纸粉量时，纸粉踪迹出现在图像上。当1.5(mg)≥纸粉量时，在图像上不出现纸粉踪迹。

从上述结果可以看出，包括在该显影装置14中的纸粉量必需抑制至不大于2(mg)。

然后考核该刷子16中(a+b)，b和c之间的比例与进入该显影装置14中的纸粉量之间的关系。结果，得到图4和5所示的数据。

图4表示进入该显影装置14中的纸粉量和该刷子16中的c/(a+b)之间的关系。图4中的四个图形表示在改变该刷子16中的b(mm)值的情况下的数据

图5表示进入该显影装置14中的纸粉量和该刷子16的切入量b(mm)之间的关系。图5中的二个图形表示在改变该刷子16中的c/(a+b)值的情况下的数据。

从图4和5中可以看出，进入该显影装置14中的纸粉量小于2mg的条件如下：

0.3≤(c/(a+b))和

0.1(mm)≤b≤1.5(mm)

在上述条件之下，纸粉可以满意地被该刷子16回收，并且纸粉进入该显影装置14的速率降低，因此可以进行没有纸粉踪迹产生的显影。

然而，当在该刷子16中，该刷子材料42太强有力地作用在该感光鼓11上时，和该刷子材料42太坚韧时，色调剂也可以被该刷子材料42回收，该刷子材料42回收的色调剂再次粘附在该感光鼓11上，这样，就会出现灰色或模糊的条线等。因此，也要考核与此有关的条件。考核结果如下：

首先考核，为了在图像上出现作为该刷子踪迹的灰色或模糊条纹，必需要有多少上色剂粘附在该刷子16上。结果发现，当粘附在该刷子16上的上色剂量为30mg时，在该感光鼓11上出现作为该刷子踪迹的灰色或模糊条纹。

表1表示通过考核该刷子条件和色调剂的回收得到的结果：

表1

c/a+b	b(mm)	色调剂回收的量(mg)
			0.3	1.8	33
0.95	1.5	18
			0.98	0.1	34

从表1可看出，使色调剂在该刷子材料42之间滑落的适当条件如下：

(c/(a+b))≤0.95

        b≤1.5

因此，通过将该条件和上述的为了回收纸粉的刷子条件综合，可以发现，该刷子16的上述的(a+b)，b和c的条件如下：

0.3≤(c/(a+b))≤0.95和

0.1(mm)≤b≤1.5(mm)

在这个试验中，回收能力在这样的条件下得到证实，即在图2所示的图像生成装置中生成了10000个图像。另外，使用电子秤测量了纸粉和色调剂的回收量。

虽然，本发明已经作了详细的说明和图示，但应该清楚地了解，这些说明和图示仅仅是为了示例，而不是限制。本发明的精神和范围只受所附的权利要求各个条款限制。

Claims (5)

1.一种图像生成装置，它包括：

一个鼓轮形状的感光鼓，在该感光鼓表面上有一感光层，该感光鼓在工作时可转动；

一个静电潜像生成装置，它用于在该感光鼓上形成静电潜像；

一个显影装置，它用于以色调剂显影所形成的静电潜像；

一个转移装置，它用于将显影得到的色调剂图像转移至一张预先决定的纸张上；

一个刷子，它在转移后与该感光鼓的表面接触，用于刮去残留在该感光鼓表面上的色调剂和回收粘附在该感光鼓表面上的纸粉。

2.如权利要求1所述的图像生成装置，其中，

在所述刷子端部一侧上，长度为b(mm)的一个部分切入该感光鼓的表面中，而散布在该刷子上的许多细小刷子材料的长度取为(a+b)(mm)，并且该刷子材料包括一个坚韧件，用于调节该刷子材料的曲率，该坚韧件从该刷子材料的根部延伸出一个长度c(mm)，所述a(mm)，b(mm)和c(mm)之间的关系满足下列条件：

0.3≤(c/(a+b))≤0.95，和

0.1(mm)≤b≤1.5(mm)。

3.如权利要求2所述的图像生成装置，其中，所述a(mm)和b(mm)还满足下列条件：

(a+b)≥2(mm)

4.如权利要求3所述的图像生成装置，其中，所述显影装置具有回收残留在该感光鼓表面上的被刮去的色调剂的功能。

5.如权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述色调剂为非磁性的、单一成份的色调剂。

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