CN1257229A - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

一种图象形成设备,包括感光部件鼓、用于对感光部件鼓进行充电的充电装置、用于对感光部件鼓进行图象曝光的图象曝光装置、以及用于擦除感光部件鼓的图象曝光区之外的电荷的电荷擦除装置,其中该电荷擦除装置带有一个发光元件和用于降低从所述发光元件入射到图象曝光区和其之外的区域之间的边界上的光量的光量限制部件。

Description

图象形成设备

本发明涉及一种采用电子摄影技术的图象形成设备，诸如复印机，特别是涉及这样的一种图象形成设备—它具有消除感光部件的非图象曝光区上的电荷以防止显影剂附着到该非图象曝光区上的功能。

诸如复印机或打印机的采用电子摄影技术的传统的图象形成设备，均具有如图7所示的成象装置。参见图7，诸如有机感光部件的感光部件101被设置在一个传送通道H附近—用作在其上形成图象的转移部件的纸件S通过该传送通道H而得到传送(在图7中用于传送纸件S的传送辊等被省略了)，从而使传送的纸件S的表面能够与感光部件101相紧密接触。

感光部件101被一个诸如电晕充电器、辊充电器等的充电器102均匀地充以正或负电。在此之后，借助曝光装置(未显示)进行图象曝光103，以在感光鼓101上形成静电潜象。

该静电潜象由一个显影装置104借助极性与静电潜象相反的调色剂进行显影，从而变成调色剂图象。随后，该调色剂图象，通过给纸件S提供极性与调色剂相反的电荷，而被转移到诸如纸的纸件S(转移部件)上。

随后使具有转移到其上的调色剂图象的纸件S通过一个定影装置106，在那里调色剂图象被加热和受压，从而被定影到纸件S上。

另一方面，留在感光部件101上的未被转移的残余调色剂，借助一个清除装置107，而被从感光部件S上除去。随后，已经被清洁的感光鼓101上的残留电荷被一个预曝光灯108或类似装置除去。在此之后，感光鼓101被充电器102再次充电，从而能够重复上述的成象周期。

在此，感光部件101的图象曝光区之外的区域上仍然有充电器102所充的电荷，因而受到显影。因此，如果图象曝光区和纸件S的图象形成区的位置彼此不完全重合，就可能在纸件S的边缘部分上形成框形的调色剂图象。

另外，在其中进行缩小复印或其中复印书等的相对的页的情况下，也可能形成不需要的框形的调色剂图象。

这种不需要的框形的调色剂图象不仅降低了图象质量，而且还造成了调色剂消耗量的增大、调色剂的散布等等。具体地，在其中框形调色剂图象导致了形成在纸件S的前端上的图象的情况下，纸件S有可能卷绕到定影辊上并难于从定影辊上分离下来。

因此，在一种传统的设置中，为了擦除上述不需要的框形图象，提供了一种曝光装置109，用于对感光部件101的一个具体区域(在图象曝光区之外)进行曝光(以下把曝光装置109所进行的曝光称为“框擦除曝光”)。

熔丝灯或LED(发光二极管)被用作进行框擦除曝光的传统曝光装置109的光源。然而，熔丝灯具有大的热量产生，从而造成图象形成设备体内的温度上升，因而熔丝灯不适合小型图象形成设备的情况。

LED的发光量会随着其长期使用而逐渐减小。因此，LED的初始发光量必须被设定得很大。在此情况下，由于被LED照射的感光鼓101的区域的电位(框擦除曝光区)显著地低于与原件对应的感光鼓101的区(图象曝光区)的电位，如图8中显示的电位差出现在原件端部的位置上。因此，可能会出现这样的现象，即其中框擦除曝光区受到包括在显影剂中的具有相反极性的调色剂的显影(以下这种现象被称为“框模糊”)。

特别地，在其中原件的背景的密度高的情况下(例如报纸)，上述的电位差变得特别地大。

在其中上述电位差大的情况下，即使采用显影电极来进行显影，也可能由于周边电场的效应而出现这样的现象，即由于框擦除曝光区与图象曝光区之间的边界部分处的强电压差，而使得显影剂颗粒附着在该边界部分上(以下这种现象被称为“边界模糊”)。

本发明就是考虑到上述问题而作出的，且本发明的一个目的，是提供一种能够防止不需要的调色剂附着到纸张部件上的图象形成设备。

本发明的另一目的，是提供一种图象形成设备，它能够防止多余的调色剂附着到感光部件的图象曝光区之外的区域上。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种图象形成设备，包括感光部件、用于对该感光部件进行充电的充电装置、用于对感光部件进行图象曝光的图象曝光装置、以及用于擦除感光部件的图象曝光区之外的电荷的电荷擦除装置，其中电荷擦除装置包括一个发光元件和用于降低来自发光元件并入射到图象曝光区与其外侧区域之间的边界上的光量的光量限制装置。

从以下结合附图对本发明的最佳实施例所进行的详细描述，本发明的上述和进一步的目的和特征将变得显而易见。

图1是用于描述根据本发明的第一实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。

图2是用于描述根据本发明的第二实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。

图3是用于描述根据本发明的第三实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。

图4是用于描述根据本发明的第四实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。

图5是用于描述可在第一实施例中使用的光学元件的示意剖视图。

图6是用于描述可在第二实施例中使用的光学元件的示意剖视图。

图7是用于描述传统的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。

图8用于描述框擦除曝光区与图象曝光区之间的边界部分处的电位差。

图9是用于描述根据本发明的图象形成设备的构造的示意剖视图。

图10是用于描述根据本发明的第五实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。

图11显示了电荷擦除装置在从其发光至不发光的切换期间的导通-关断驱动的方式。

图12是显示根据本发明的第六实施例的图象形成设备中采用的光学元件的形状的示意剖视图。

图13是用于描述根据本发明的第七实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。

图14是用于描述根据本发明的第八实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。

以下结合附图来详细描述本发明的最佳实施例。

(第一实施例)

图1是用于描述根据本发明的第一实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。在图1中，标号1表示了用于在其上承载静电潜象的感光部件。感光部件鼓1是通过在用铝、铁等制成的导电基部上提供用有机感光材料、α-Si(非晶硅)、Se(硒)等制成的导电层，而形成的。

标号2表示了用作充电装置的充电器，用于把感光部件鼓1均匀充电至预定的极性和电位。作为充电器2，采用了已知的电晕充电器、辊充电器等。

标号3表示了一个用作电荷擦除装置的LED阵列，用于对感光部件鼓1的一个具体区域进行曝光。LED阵列3受到一个驱动电路(未显示)的驱动，而该驱动电路以这样的方式被导通和关断—即擦除在将要被设定到暗电位的图象曝光区之外的区域上的电荷。进一步地，LED阵列3由沿着感光部件鼓1的纵向方向排列的多个LED组成，且位于与图象曝光区之外的区域对应的位置的一或多个LED被驱动电路选择为进行发光。

标号4表示了由图象曝光装置(未显示)进行的图象曝光。图象曝光4由采用来自原件表面的反射光的模拟曝光或采用激光扫描或LED的数字曝光来自适应地进行。

标号5表示包括在一个显影装置内的显影套管。在第一实施例中，采用了一种非接触显影方法，其中显影套管5不与感光部件鼓1相直接接触。

另外，虽然在图1中未显示，在感光部件鼓1周围设置了一个传送通道、一个转移装置和一个清洁装置，如结合图7对传统图象形成设备所进行的描述中所述的。进一步地，在该传送通道的下游侧设置有一个定影装置。

标号6表示了光学元件—它们每一个都被用作擦除电荷量限制装置以限制用于对感光部件鼓1上的周边部分(沿着感光部件鼓1的转动方向的一个曝光区R1的端部部分)的曝光的曝光光量。在第一实施例的情况下，光学元件6是具有锐角的透明部件并以这样的方式设置—即使得锐角的一部分对着LED阵列3的光路的中心。

光学元件6可用诸如玻璃、丙烯或聚碳酸酯制成，且光学元件6的至少一个角为锐角。进一步地，光学元件6以这样的方式设置，即使该锐角的一部分对着LED阵列3的光路的中心。因此，通过光学元件6的光在沿着感光部件鼓1的转动方向的上游部分和下游部分得到衰减。具体地，在光学元件6具有最大厚度的端部，照射被显著地降低了。

借助如上设置的光学元件6，LED阵列3受到控制而被导通和关断。当LED阵列3被导通时，在沿着感光部件鼓1转动方向的上游部分处的光量小，或者光量根据感光部件鼓1的转动而逐渐增大。因此，感光部件鼓1的电位不会急剧增大，且感光部件鼓1的电位适中地从用于原件曝光部分(图象曝光区)的电位改变到用于空白曝光部分(框擦除曝光区)的位置。

进一步地，当空白曝光被切换到图象曝光时，LED阵列3预期被关断。为了防止由于从空白曝光切换至图象曝光时出现黑线，空白曝光和图象曝光的前端部分在某些情况下可彼此叠加。

具体地，在这种情况下，通过降低沿着感光部件鼓1的转动方向的最上游侧的LED阵列3的曝光照射，象在第一实施例中那样，在图象曝光和空白曝光的前端部分的叠加位置处的电位的降低得到了防止。因此，可以压缩框模糊的发生。

通过适当选择光学元件6的透射率，即使从LED阵列3入射到感光部件鼓1的表面上的光通量的中心部分的光量，在考虑到LED阵列3的各个LED的恶化等的情况下，得到了足够的保证，也可以防止在图象曝光部分与空白曝光部分之间的切换位置出现框模糊，且可以形成其白的前端得到保证的质量良好的图象的。进一步地，可以防止定影装置处的分离故障。

进一步地，在第一实施例中，光学元件6的一个角形成了锐角，且光学元件6以这样的方式得到设置—即使该锐角的一部分对着LED阵列3的一条光路的中心。因此，入射到感光部件鼓1上的框擦除曝光的光量被设定为向着该光路的中心而逐渐增大，且根据这种设定，感光部件鼓1的表面电位在LED阵列3被接通和关断时逐渐变化。然而，光学元件6可得到修正，以具有这样的形状，即其厚度如图5所示地发生阶梯状的变化，从而使光路的端部处的光量以阶梯的方式降低，因而感光部件鼓1的表面电位发生阶梯式变化。在这种修正的情况下，也获得了相同的有利效果。

虽然光学元件6的上述设置不论显影方法如何都是有效的措施，它在其中采用容易受到周边电场效应的影响的非接触显影方法的情况下是特别有效的。

例如，在采用其中显影电极效应强的两部件接触显影方法的情况下，即使图象曝光区与空白曝光区之间的电位差的梯度大，发生边界模糊的可能性也较小。另一方面，在采用其中显影电极效应弱的非接触显影方法的情况下，由于周边电场效应而容易发生边界模糊。因此，由于需要在图象曝光区与空白曝光区之间产生小的梯度，第一实施例中的光学元件6的设置对于改善图象质量是有效的。

另外，在交变电场被加到显影区上时，特别是当具有2000Hz或更高的频率的电场被采用时，调色剂颗粒在显影区中处于一种粉末拥挤状态，因而显影电极效应被弱化且在调色剂颗粒由于周边电场作用下而集聚的情况下容易发生边界模糊。因此，需要减小图象曝光区与空白曝光区之间的电位差的梯度。因此，通过防止根据第一实施例的光学元件6而减小感光部件鼓1上的电位差的设置是非常有效的。

电位差的梯度是由所采用的显影方法受到周边电场效应的影响的程度来确定的。因此，光学元件6的字符可以按照周边电场效应的影响来确定。

借助适配地设置的光学元件6，在采用其中显影电极效应弱的非接触显影方法的情况下和采用其中一个交变电场被加到显影区上以使调色剂进入粉末拥挤状态的显影方法的情况下，都可以提供没有边界模糊的质量良好的图象。这点是特别有利的。

进一步地，如果光学元件6借助一种安装装置而以可拆下的方式被安装在图象形成设备本体上，就可以使由于图象形成设备本体的工作而变脏或恶化的光学元件6得到清洁或更换。另外，如果在其中包含在图象形成设备本体中的LED阵列3由于寿命限制而恶化的情况下，光学元件6被从图象形成设备本体上拆下，随着其发光量的降低，可以防止由于感光部件鼓1的电位因为光量的缺乏而增大所引起的框模糊，因而可以延长LED阵列3的使用寿命。这点对于节约资源和减少浪费是有利的。

进一步地，有利的作法是在图象形成设备本体内设置临时存储被拆下的光学元件6的容器部分。

(第二实施例)

图2是用于描述根据本发明的第二实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。虽然在第一实施例中具有变化的厚度的一个透明部件被用作光学元件6，在第二实施例中一个光学滤光器被用作光学元件6B。

在第二实施例的情况下，光学滤光器6B中的光透射量是逐渐变化的，如图6所示。更具体地说，光学滤光器6B是这样制成的，即使得曝光光路的端部侧的光透射率被设定在50％，且在曝光光路的中心部分上的光透射率被设定在90％。因此，光量从曝光光路的端部向着曝光光路的中心部分逐渐增大。

根据这种设置，在空白曝光部分与图象曝光部分之间的切换部分附近中没有急剧的电位改变，且感光部件鼓1的电位按照光量的变化而逐渐变化。因此，可以有利地防止框模糊或边界模糊的发生。

如果一种光学滤光器被用作光学元件6B，象在第二实施例中，光学元件6B，与用塑料或类似材料制成的具有变化的厚度的透明部件相比，可被做得比较小。进一步地，在该光学滤光器的情况下，光透射率的变化可被解脱设定，而不论空间等如何，因而可以方便地获得所希望的光量分布。

(第三实施例)

在上述第一和第二实施例中，感光部件鼓1的电位是阶梯式地变化或通过阶梯式地改变光学元件6或6B的光透射率而逐渐变化的。然而，一种散射滤光器可被用作光学元件6，从而改变入射到感光部件鼓1的表面上的光量而不改变光学元件6本身的光透射率。

图3是用于描述根据本发明的第三实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。在第三实施例中，一种散射滤光器6C被用作光学元件。

通过采用散射滤光器6C，虽然LED阵列3的原件光路被设置成只照射感光部件鼓1的表面上的一个区R2，LED阵列3的光路被扩大为区域R3，且使得入射到感光部件鼓1的表面上的光量从曝光光路的端部向着曝光光路的中心部分而变化，因而逐渐地改变感光部件鼓1的电位。因此，可以防止边界模糊的发生。

另外，为了获得与采用诸如散射滤光器6C的光学元件时所获得的效果相同的效果，可以设置一种曝光强度控制装置，以逐渐改变曝光结束时或曝光开始时的LED阵列3的发光强度，从而改变入射到感光部件鼓1的表面上的光量。

(第四实施例)

图4是用于描述根据本发明的第四实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。在第四实施例中，假定图象形成设备是小型的，其中感光部件鼓1具有小于30mm的直径。在这种小型图象形成设备中，充电器2由于空间的原因而经常被设置在阻挡LED阵列3的一部分光路的位置，因而确定了空白曝光光路的边界。

在此情况下，在被充电器2所阻断的部分出现了大的光量差。因此，容易在感光部件鼓1上发生大的电位对比，因而容易由于周边电场效应而产生边界模糊。

在上述小型图象形成设备的情况下，光学元件6被安装在充电器2上，因而空白曝光光路可被固定在直至充电器2之前。另外，在其中电晕充电器等被用作充电器2的情况下，由于充电风而产生了从充电器2内流向外侧的空气流，从而限制了来自显影装置的分散的调色剂附着到光学元件6上。因而可以有利地减轻光学元件6的污染。

进一步地，如果第三实施例中采用的散射滤光器6C被用作第四实施例情况下的光学元件1，在充电器2的边缘部分处的强光的对比得到了减轻，因而不会出现强的光。因此，边界模糊变得更不明显，而这是有利的。

(第五实施例)

图9是用于描述根据本发明的被用作图象形成设备的模拟复印机的构造的示意剖视图。图10是用于描述根据本发明的第五实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。图11显示了在从光导通至光关断的切换期间电荷擦除装置的导通-关断驱动的方式。

首先，参见图9和10，标号201表示了一种电子摄影感光部件鼓，它具有设置在其外表面上的感光部件，并被用作一种静电潜象携带部件。更具体地说，感光部件鼓201是通过在用铝、铁等制成的导电基部上提供用有机感光材料、α-Si(非晶硅)、Se(硒)等制成的导电层，而形成的。

标号202表示了充电装置，它被作为在感光部件鼓201沿着图9和10中显示的箭头a的方向转动时的过程中把感光部件鼓201的表面均匀充电至预定的极性和预定的电位的充电装置。作为充电装置202，可采用已知的电晕充电装置、辊充电装置等。

放置在一个原件放置玻璃板203上的原件受到一个卤灯207和一个反射镜的照射。通过从原件的反射而获得的一个光图象通过反射镜210a、210b和210c而进入一个变焦距透镜214。随后，该光图象通过反射镜215a、215b和215c入射到感光部件鼓201的均匀充电的表面上，从而在感光部件鼓201的的表面上形成一个静电潜象。

此时，该图象的大小根据反射镜210c与变焦距透镜214之间的位置关系，而被缩小、扩大或保持不变。一个图象曝光光L在图9和10中充电装置202沿着用箭头a表示的感光部件鼓201的转动方向的下游侧上进行扫描。

标号204表示一个显影装置，它被用作通过向形成在感光部件鼓201的表面上的静电潜象提供作为显影剂的调色剂而进行显影的显影装置。以可转动的方式设置在显影装置204内的一个显影套筒204a，在不与感光部件鼓201接触的情况下与感光部件鼓201相对地设置。显影装置204的显影操作是这样进行的，即借助加到感光部件鼓201的显影区的交变电场，借助反转显影而使调色剂以薄层的形式附着到感光部件鼓201的表面，从而形成可见的调色剂图象。显影套筒204a被设置在图象曝光光L进行扫描的图象曝光位置沿着图9和10中用箭头a表示的感光部件鼓201的转动方向的下游侧上。

形成在感光部件鼓201表面上的静电潜象，按照感光部件鼓201的转动，而到达显影装置204的位置，并借助从显影装置204提供的调色剂而得到显影，从而被转换成可见的调色剂图象。如此形成在感光部件鼓201的表面上的调色剂图象根据感光部件鼓201的转动而行进到一个转移位置，在该位置设置有一个转移充电器216。

另一方面，用纸、塑料或类似材料制成的作为转移部件并被一种馈送装置(未显示)一个一个地送进的片P，借助一对对齐辊209而得到倾斜校正，并随后与用作图象形成装置的感光部件鼓201的转动同步地被传送到感光部件鼓201和与感光部件鼓201相对地设置的转移充电器216之间的部分。

随后，被对齐辊209与感光部件鼓201的转动同步地传送的片P，被引至感光部件鼓201与转移充电器216之间的转移部分。在此转移部分，使片P与感光部件鼓201的表面紧密接触。

随后，在此转移部分，与调色剂图象的极性相反的电荷被转移充电器216加到步骤的背面，从而使感光部件鼓201上的调色剂图象通过静电力而被移动、吸引和转移到片P上。

一个分离充电器218被设置在转移充电器216沿着片P的传送方向的下游侧。其上转移了调色剂图象的片P通过分离充电器218的电晕放电而被消除了电荷，从而失去了对感光部件鼓201的吸引力。因此，片P由于片P的弹性和重量而与感光部件鼓201分离。

已经从感光部件鼓201分离的片P被一个传送带219传送到定影装置211。定影装置211包括：定影辊212，它被用作与其上具有未定影调色剂图象的片P的表面相接触的定影转动装置：以及，压辊213，它被用作与定影辊212相对设置的压动转动部件。当通过定影辊212与压辊213之间的辊隙时，片P被加热和受压，并随后被传送到图象形成设备之外。

标号217表示用作清洁装置的清洁器。清洁器217被设置在充电装置202沿着图9中的箭头a表示的感光部件鼓201的转动方向的上游侧。在其上转移了调色剂图象的片P与感光部件鼓201分离之后，感光部件鼓201的表面被清洁器217清洁，以除去所有附着的残留污染物，诸如残留调色剂。随后，感光部件鼓201被用于下一个图象形成步骤。

另外，图象曝光光L可以是采用来自原件的表面的反射光的模拟曝光或采用激光或LED(发光二极管)的数字曝光。

标号205表示了一个LED阵列，它被用作对感光部件鼓201进行曝光以擦除其不需要部分上的电荷的曝光电荷擦除装置。LED阵列205受到一个驱动电路(未显示)的驱动，该驱动电路以适当的方式被导通和关断以擦除原件图象曝光区之外的暗电位。作为LED阵列205的驱动电源，通常采用恒流电源，以稳定发光量。

从LED阵列205发射的框擦除曝光光入射到充电装置202沿着图9和10中箭头a表示的感光部件鼓201的转动方向的下游侧的部分上，并入射到图象曝光光L在感光部件鼓201的表面上的入射位置的上游侧。

光学元件206a和206b被设置在从LED阵列205至感光部件鼓201的表面的光路上。光学元件206a和206b被适当设置，以当LED阵列205被导通和关断时改变入射到感光部件鼓201的表面上的光量，从而连续(逐渐)或阶梯式地改变感光部件鼓201的表面的电位。在第五实施例中，光学元件206a和206b每一个都是具有预定的折射率的透明部件，并被形成截面如图10所示的等腰三角形(其一个角是锐角)的棱镜，以其锐角部分与LED阵列205的光路的中心相对的方式设置。

光学元件206a和206b每一个都可以用诸如玻璃、丙烯或聚碳酸酯制成，且光学元件206a和206b的每一个的至少一个角为锐角。进一步地，光学元件206a和206b中的每一个以这样的设置设置，即使该锐角的一部分对着LED阵列205的光路的中心。因此，通过光学元件206a和206b的每一个的光在沿着图9和10中箭头a所示的感光部件鼓201的转动方向的上游部分和下游部分得到连续(逐渐)衰减。具体地，在光学元件206a和206b的每一个的具有最大厚度的端部，照射被显著地降低了。

借助如上设置的光学元件206a和206b，LED阵列205受到控制而被导通和关断。当LED阵列205被导通时，在沿着感光部件鼓201转动方向的上游部分处的光量小，或者光量根据感光部件鼓201的转动而逐渐增大。因此，感光部件鼓201的电位不会急剧增大，且感光部件鼓201的电位适中地从用于原件曝光部分(图象曝光区)的电位改变到用于空白曝光部分(框擦除曝光区)的位置。

进一步地，当空白曝光被切换到图象曝光时，LED阵列205预期被关断。为了防止由于从空白曝光切换至图象曝光时出现黑线，空白曝光和图象曝光的前端部分在某些情况下可彼此叠加。

具体地，在这种情况下，通过降低沿着感光部件鼓201的转动方向的最上游侧的LED阵列205的曝光照射，象在第一实施例中那样，在图象曝光和空白曝光的前端部分的叠加位置处的电位的降低得到了防止。因此，可以压缩框模糊的发生。

通过适当选择光学元件206a和206b的每一个的透射率，即使从LED阵列205入射到感光部件鼓201的表面上的光通量的中心部分的光量，在考虑到LED阵列205的各个LED的恶化等的情况下，得到了足够的保证，也可以防止在图象曝光部分与空白曝光部分之间的切换位置出现框模糊，且可以形成其白的前端得到保证的质量良好的图象的。进一步地，可以防止定影装置处的分离故障。

借助上述构造，使LED阵列205具有变化的光量的设置是非常有效的。因此，根据第五实施例，如图11所示，当LED阵列205从导通切换到关断时，LED阵列205被适当设置，以从100％的光发射占空比的导通，经过50％的光发射占空比的导通，而切换到变成关断。

从LED阵列205的导通至关断的切换时的光发射占空比的变化，是根据各种条件而确定的，诸如构成状态、感光部件鼓201的转速、感光部件鼓201的感光度的变化等。例如，光发射占空比是通过以这样的方式逐渐缩短LED阵列205的导通时间而实现的—该方式即依次地进行连续的导通、6毫秒的关断、4毫秒导通、4毫秒关断、2毫秒的导通和连续的关断。在感光部件鼓201的表面的电位以如上方式连续(逐渐)或阶梯式地变化的情况下，可以形成无框模糊的质量良好的图象。

进一步地，虽然在图11中描述了一个例子—其中光发射占空比在从LED阵列205的导通至关断的切换时发生变化，即使在LED阵列205的光发射占空比在从LED阵列205的关断至导通的切换时变化，也能够获得同样有利的效果。

根据上述设置，设置在从LED阵列205至感光部件鼓201的光路上的光学元件206a和206b使来自LED阵列205的入射到感光部件鼓201上的光量在LED阵列205的导通和/或关断时发生变化，从而连续(逐渐)或阶梯式地改变感光部件鼓201的电位。因此，在框擦除曝光区与原件图象曝光区之间的边界处发生的电位对比得到减轻，从而可以防止框模糊或边界模糊的出现。

进一步地，通过改变LED阵列205在LED阵列205导通和/或关断时的光发射占空比，在框擦除曝光区与原件图象曝光区之间的边界处的电位对比能够得到更为有效的减轻，从而也可以防止框模糊或边界模糊的出现。

进一步地，上述设置即使在其中被用作显影装置的显影装置204的显影套筒204a不与感光部件鼓201相接触的非接触显影方法的情况下也是有效的，象在第五实施例中一样，且显影电极效应小。在此情况下，通过减轻出现在框擦除曝光区与原件图象曝光区之间的边界处的电位对比，也可以阻止框模糊或边界模糊的发生。

进一步地，上述设置，即使在其中显影装置通过向显影区施加交变电场以使显影剂的至少一部分处于粉末拥挤状态的情况下，也是有效的，象在第五实施例中一样，且显影电极效应小。在此情况下，通过减轻出现在框擦除曝光区与原件图象曝光区之间的边界处的电位对比，也可以阻止框模糊或边界模糊的发生。

虽然把光学元件206a和206b设置在LED阵列205与感光部件鼓201之间的上述设置在各种显影方法中都是有效的，它在其中采用容易受到周边电场效应的影响的显影方法的情况下是特别有效的。例如，在其中采用显影电极效应强的两个部件接触显影方法的情况下，即使原件图象曝光区与框擦除曝光区(空白曝光区)之间的电位差梯度大，发生边界模糊的可能性也比较小。另一方面，在其中采用显影电极效应弱的非接触显影方法的情况下，边界模糊由于周边电场效应而容易发生。因此，需要使原件图象曝光区与框擦除曝光区(空白曝光区)之间的电位差梯度处于比较小的值。

另外，在其中交变电场被加到显影区且特别是采用电流诸如2000Hz的高频电场的情况下，调色剂颗粒在显影区中处于粉末拥挤状态，因而显影电极效应被弱化，且边界模糊在调色剂颗粒在周边电场效应的作用下集聚的情况下是容易发生的。因此，需要使原件图象曝光区与框擦除曝光区(空白曝光区)之间的电位差梯度处于比较小的值。

因此，如上所述，光学元件206a和206b被设置在LED阵列205与感光部件鼓201之间，且LED阵列205的光发射占空比在LED阵列205导通或关断时变化，因而可以使感光部件鼓201的表面上的电位梯度比较小。因此，在采用显影电极效应弱的非接触显影方法的情况下和在采用把交变电场加到显影区以使调色剂进入粉末拥挤状态的显影方法的情况下，都可以提供没有边界模糊的质量良好的图象。

在原件图象曝光区与框擦除曝光区(空白曝光区)之间的切换的位置处的电位梯度的设定程度，可以按照所采用的显影方法受到周边电场效应影响的程度来确定。因此，光学元件206a和206b的字符与LED阵列205的光发射占空比的变化可以按照周边电场效应的影响而确定。

进一步地，如果光学元件206a和206b以可拆下的方式被安装在图象形成设备本体上，就可以方便地清洁或更换被污染或由于图象形成设备本体的工作运行而恶化的光学元件206a和206b。

另外，如果在其中包含在图象形成设备本体中的LED阵列205已经由于寿命限制而恶化因而其发光量降低的情况下把光学元件206a和206b从图象形成设备本体上拆下，可以阻止由于感光部件鼓201的表面电位由于光量的减少而增大所引起的框模糊的发生，因此，可以延长LED阵列205的使用寿命。这点对于节约资源和减少浪费也是有利的。

进一步地，用于临时存储拆下的光学元件206a和206b的容器部分可被设置在图象形成设备本体之内，这也是有利的。

(第六实施例)

以下结合图12描述根据本发明的第六实施例的图象形成设备。图12是显示根据第六实施例的图象形成设备中采用的光学元件的形状的示意剖视图。在图12中，标号206a表示与上述第五实施例中采用的光学元件206a和206b类似的一个光学元件。

在上述第五实施例中，光学元件206a和206b被适当地设置，从而使光学元件206a和206b的每一个的锐角的一部分对着LED阵列205的光路的中心。因此，入射到感光部件鼓201上的框擦除曝光的光量被设定为向着LED阵列205的光路的中心而连续(逐渐)地增大，且根据这种设定，当LED阵列205被导通或关断时感光部件鼓201的表面上的电位连续(逐渐)地变化。根据第六实施例，光学元件206a和206b可以得到修正，从而具有这样的形状，即其厚度如图12所示地以阶梯的方式变化，从而使在LED阵列205的光路的端部的光量以阶梯的方式降低，且相应地感光部件鼓201的表面的电位在LED阵列205被导通或关断时以阶梯方式变化。

应该注意的是，虽然在图12中只显示了一个光学元件206a，另一个光学元件206b可具有与光学元件206a对称的形状并如图10所示地与其对称地设置。

在其中只有第六实施例中的光学元件206a和206b被用于改变来自LED阵列205的光量，从而使感光部件鼓201的表面上的电位具有平缓的变化时，需要增大各个光学元件206a和206b沿着感光部件鼓201的转动方向的长度(宽度)，因而图象形成设备的尺寸也要增大。

为了防止图象形成设备的尺寸的这种增大，象在第五实施例中那样通过改变LED阵列205在LED阵列205导通或关断时的光发射占空比来改变光量的设置，是更为有效的，从而使得可以把各个光学元件206a和206b沿着感光部件鼓201的转动方向的长度(宽度)保持在较小的值，并从而实现小型的图象形成设备。第六实施例中的其他构成部件的设置方式与第五实施例中的相同，因而可以获得同样有利的效果。

(第七实施例)

以下结合图13描述根据本发明的第七实施例的图象形成设备。图13是用于描述根据第七实施例的图象形成设备的基本部分的设置的示意剖视图。在图13中，与第五实施例中的类似的部件用与图10中相同的标号表示，因而在以下省略了对这些部件的描述。

在上述第五和第六实施例中，通过以连续(逐渐)或阶梯方式改变各光学元件206a和206b的光透射率，而使感光部件鼓201的表面的电位以连续(逐渐)或阶梯的方式改变。根据第七实施例，用于散射从LED阵列205发出的光的散射滤光器被用作各个光学元件206a和206b，从而变化感光部件鼓201的表面上入射的光量，而不改变光学元件206a或206b的光透射率。

LED阵列205的一个原件光路被适当设置，以只照射感光部件鼓201的表面上的区域A，如图13所示。然而，在用散射滤光器作为各个光学元件206a和206b的情况下，用于照射感光部件鼓201的表面的LED阵列205的光路扩大到了如图13所示的区域B，且入射到感光部件鼓201表面上的光量从光路的端部向着光路的中心部分变化。进一步地，LED阵列205的光发射占空比，在LED阵列205导通或关断时，也发生变化。因此，感光部件鼓201的表面电位能够以连续(逐渐)或阶梯的方式变化，从而可以防止框模糊或边界模糊的发生

虽然用作光学元件206a和206b的散射滤光器可以根据各种条件而用任何材料制成并被制成任何形状，具有大的霾系数即散射光的透射系数比值的散射滤光器是非常有效的。例如，所有光线的透射系数都在50％至95％的范围内且作为散射光的透射系数的比值的霾系数在70％至85％的范围内的散射滤光器，是所希望的。

借助由用于散射光的散射滤光器所构成的各个光学元件206a和206b，框擦除曝光区与原件图象曝光区之间的边界处发生的电位对比，通过发送光的衰减作用和散射滤光器的散射作用，而得到了有效减轻，因而可以防止框模糊或边界模糊的发生。第七实施例中的其他构成部件的设置方式与第五实施例中的相同，因而能够获得同样的有利效果。

(第八实施例)

以下结合图14描述根据本发明的第八实施例的图象形成设备。图14是用于描述根据第八实施例的图象形成设备的基本部分的示意剖视图。在图14中，与第五实施例中的部件类似的部件都用与图10中相同的标号表示，并在以下省略了对这些部件的描述。

在其中感光部件鼓201具有小于30mm的直径且充电装置202由于空间的原因而遮挡了LED阵列205的一部分光路的小型图象形成设备中，如图14所示，框擦除曝光(空白曝光)的光路受到了限制。

在此情况下，在被充电装置202的边缘部分所遮挡的部分发生了大的光量差。因此，在感光部件鼓201的表面上容易产生大的电位对比，因而容易由于周边电场效应而产生边界模糊。

在其中框擦除曝光(空白曝光)的光路如上所述地被充电装置202的边缘部分所遮挡，因而在LED阵列205关断时发生了大的光量差的情况下，只通过在LED阵列205的导通与关断之间的切换时以连续(逐渐)或阶梯的方式改变光量的光学元件206a和206b和光发射占空比的改变，是不足以完全补偿充电装置202的边缘部分处的光量差的。虽然在此情况下可以除去框模糊，但也不能完全消除边界模糊，特别是当采用其中显影电极效应弱的非接触显影方法时。

在采用了非接触显影方法的这种小型图象形成设备的情况下，其霾系数即散射光的透射系数的比值在70％至85％的量级的散射滤光器被用作光学元件206a，且这种光学元件206a以这样的方式被安装在充电装置202上，即使它突入LED阵列205的光路3mm至5mm。

在上述设置中，框擦除曝光(空白曝光)的光路可被设置在刚好在充电装置202之前，且LED阵列205的光发射占空比在从LED阵列205的接通至关断时被连续(逐渐)地降低。因此，借助散射滤光器的光散射效应和由于LED阵列205的导通和关断所产生的光量的大的改变，使发生在充电装置202的边缘部分处的大的光对比得到了减小，从而可以防止框模糊或边界模糊的发生。

另外，如果突入LED阵列205的光路的光学元件206a的宽度被保持在最小，能够保证给出足够的框擦除曝光的光路。因此，可以在光量损失非常小的前提下采用LED阵列205，从而使图象形成设备本体的温度上升得到抑制，并使LED阵列205的使用寿命得到延长。第八实施例的其他构成部件的设置方式与第五实施例中的相同，因而能够获得同样的有利效果。

虽然结合目前被认为是最佳实施例的实施例而描述了本发明，但应该理解的是本发明不限于所公布的实施例。相反地，本发明覆盖了包含在所附权利要求书的精神和范围之内的各种修正和等价设置。

Claims (8)

1.一种图象形成设备，包括：

感光部件；

充电装置，用于对所述感光部件进行充电；

用于对所述感光部件进行图象曝光的图象曝光装置；

电荷擦除装置，用于擦除所述感光部件的图象曝光区之外的电荷，

其中所述电荷擦除装置包括一个发光元件和用于降低从所述发光元件入射到图象曝光区和其之外的区域之间的边界上的光量的光量限制部件。

2.根据权利要求1的图象形成设备，其中所述光量限制部件具有这样的性质，即在远里边界的位置光量限制的程度减小。

3.根据权利要求2的图象形成设备，其中所述光量限制部件是具有大体三角形的截面的光透射元件。

4.根据权利要求2的图象形成设备，其中所述光量限制部件是一种滤光器，它具有这样的性质—即光透射率在远里边界的位置增大。

5.根据权利要求2的图象形成设备，其中所述光量限制部件是一个光散射滤光器。

6.根据权利要求1的图象形成设备，其中所述光量限制部件被安装在所述充电装置上。

7.根据权利要求1的图象形成设备，其中所述光量限制部件以可拆下的方式被安装在所述图象形成设备的本体上。

8.根据权利要求1的图象形成设备，进一步包括用于控制所述发光元件的光发射占空比的控制装置。

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