CN1294461C - 起电装置及成像装置 - Google Patents

Abstract

一种起电装置，其具有：第1起电器，该第1起电器用于对被起电体进行起电并具有与上述被起电体相接触的导电粒子；第2起电器，该第2起电器在相对于上述第1起电器的上述被起电体的移动方向的上流一侧，按与上述第1起电器的起电极性相同的极性，对上述被起电体进行起电；控制机构，该控制机构用于对施加于上述第1起电器的起电电压加以控制；其中，在被起电体的未接受上述第2起电器的起电的区域内，上述控制机构执行起电电压的开关操作。

Description

起电装置及成像装置

技术领域

本发明涉及一种采用电子照相方式的复印机、打印机等的成像装置，以及适用于该成像装置的起电装置。

背景技术

在采用电子照相方式的成像装置中，在曝光步骤前，首先通过起电机构，对感光体均匀起电。

对于作为该起电机构的起电方式，近几年来考虑的是，不伴随实质性的放电现象的注入起电方式。

注入起电系统，是通过从接触起电构件直接向感光体注入电荷，使得感光体表面起电的系统；是通过中等阻抗的接触起电构件与感光体表面接触，无须通过放电现象，也就是说，是从根本上不采用放电，执行向感光体表面直接注入电荷的系统；由于不采用放电现象，所以起电所必须的电压值只是期望的感光体表面的电压值；同时，它不会产生臭氧，是无臭氧、低电力的起电方式。另外，由于电荷为直接注入，故表面电位与所施加的电压等价，不出现起电开始电压Vth。因此，即便在施加了直流电压的情况下，对于湿度等的外部环境的变化，起电也不会发生变化，可以保持稳定。

另外一方面，由于起电构件仅将电荷注入与感光体表面接触的区域的特性，故起电构件与感光体表面的接触概率，左右着起电能力。由于接触不充分，而使未起电区域过多时，会导致感光体表面电压在到达施加于起电构件的电压之前就终止起电。

磁刷起电装置、或例如特开平10-307454～307459号公报中所记载的采用非磁性导电性粒子的接触起电装置，其均匀地获得接触起电构件与感光体表面的高接触概率，直接注入起电机构处于支配性地位。

一般情况下，前者的磁刷起电装置，是将导电性磁性粒子以磁性的方式约束在包裹着磁辊的套筒表面，通过旋转套筒，在提高与感光体表面的接触概率的基础上，执行起电操作的一种装置。

后者的采用非磁性导电性粒子的接触起电装置，是将导电性的微粒子附着在由导电性的海绵等形成的海绵辊上，在感光体表面通过粒子的中介作用，减少与感光体之间的摩擦阻力，从而能够设置与感光体之间的速度差，然后再通过速度差与中介粒子的作用，提高与感光体的接触确概率的装置。

于是，为了能够消除与被起电体之间的接触不良，获得充分的接触机会，注入起电方式将导电粒子与被起电体接触，这样在防止发生空隙上效果很理想。

但是，在采用导电粒子的时候，有可能出现导电粒子附着在被起电体而脱落的现象。

另外，为了防止伴随着装置的高速化而造成注入起电能力的不足，还可以考虑在执行注入起电器的起电操作之前，执行预备起电器的预备起电操作。

在执行了预备起电操作的时候，有时候会因为上述导电粒子的过度脱落，造成导电粒子不足、接触机会不够而导致起电不良的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备预备起电器和主起电器的起电装置以及成像装置。

本发明的其他目的在于提供一种能尽可能地减少导电粒子从起电器脱落的起电装置以及成像装置。

本发明的更进一步的目的将在具体实施方式的说明中得到明确。

本发明技术方案1的起电装置，其具有：第1起电器，该第1起电器用于对被起电体进行起电并在表面上具有与上述被起电体相接触的导电粒子；第2起电器，该第2起电器被安装在相对于上述第1起电器的上述被起电体的转动方向的上流一侧，在由第1起电器进行带电之前，按与上述第1起电器的起电极性相同的极性，予先对上述被起电体进行起电；电压控制机构，该电压控制机构进行如下的控制，在由第2起电器起电的区域上，第1起电器重叠地进行起电时，由上述第2起电器所产生的起电区域到达第1起电器之前，使施加于第1起电器的电压得到开通，在上述被起电体的转动方向上，由上述第2起电器所产生的起电区域的终端部通过上述第1起电器后，使施加于第1起电器的电压关闭。

本发明技术方案2的起电装置，在本发明技术方案1的起电装置的基础上，上述导电粒子具有磁性，上述第1起电器通过磁力保持导电粒子。

本发明技术方案3的起电装置，在本发明技术方案1的起电装置的基础上，上述第1起电器对上述被起电体进行注入起电。

本发明技术方案4的起电装置，在本发明技术方案1的起电装置的基础上，上述第2起电器具有与上述被起电体相接触的接触起电构件。

本发明技术方案5的起电装置，在本发明技术方案1的起电装置的基础上，上述第2起电器通过放电执行起电操作。

本发明技术方案6的成像装置，其具有：感光体；第1起电器，该第1起电器用于对上述感光体进行起电并在表面上具有与上述感光体相接触的导电粒子；第2起电器，该第2起电器被安装在相对于上述第1起电器的上述感光体的转动方向的上流一侧，在由第1起电器进行带电之前，按与上述第1起电器的起电极性相同的极性，予先对上述感光体进行起电；曝光机构，该曝光机构对用于通过上述第1起电器起电后的上述感光体进行像曝光，并形成静电图像；显影机构，该显影机构用于对上述静电图像进行显影；转印机构，该转印机构用于将上述感光体上的显影图像转印至记录材料上；电压控制机构，该电压控制机构进行如下的控制，在由第2起电器起电的区域上，第1起电器重叠地进行起电时，由上述第2起电器所产生的起电区域到达第1起电器之前，使施加于第1起电器的电压得到开通，在上述被起电体的转动方向上，由上述第2起电器所产生的起电区域的终端部通过上述第1起电器后，使施加于第1起电器的电压关闭。

本发明技术方案7的成像装置，在本发明技术方案6的成像装置的基础上，上述导电粒子具有磁性，上述第1起电器通过磁力保持导电粒子。

本发明技术方案8的起电装置，在本发明技术方案6的起电装置的基础上，上述第1起电器对上述被起电体进行注入起电。

本发明技术方案9的成像装置，在本发明技术方案6的成像装置的基础上，上述第2起电器具有与上述被起电体相接触的接触起电构件。

本发明技术方案10的成像装置，在本发明技术方案6的成像装置的基础上，上述第2起电器通过放电执行起电操作。

附图说明

图1是实施例1中成像装置的概略结构模型图。

图2是感光鼓的层结构模型图。

图3是主起电机构与副起电机构的起电操作的时序表。

图4是实施例2的成像装置的重要部位的概略结构模型图。

图5是实施例3的成像装置的重要部位的概略结构模型图。

图6是实施例3的在辅助起电辊上施加电压的控制方法的说明图。

图7是实施例4中作为主起电机构的起电装置的概略结构模型图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的实施例加以说明。

图1是具备根据本发明的起电装置的成像装置例的概略结构模型图。本例的成像装置为利用转印式电子照相处理的激光束打印机。

(1)打印机整体性的概略结构

1是作为像承载体(被起电体)的旋转鼓型的电子照相感光体(以下，简称为感光鼓)。本例中的该感光鼓1，如图2中的层结构模型图所示，在作为鼓主体的直径为30mm的铝筒1a上，具有以下三层：电荷发生层1b，该电荷发生层1b由双偶氮系的颜料分散在树脂中形成；有机感光层，该有机感光层由腙分散在聚碳酸脂树脂中的电荷输送层1c所形成；电荷注入层1d，该电荷注入层1d位于最表层，由作为导电粒子1e的超微粒子的SnO₂分散在光硬化性的丙烯酸类树脂内形成。上述感光鼓1在箭头的顺时针方向上以100m/sec的圆周速度来旋转驱动。

2为主起电机构，本例中为磁刷起电装置。S1为对应该磁刷起电装置的起电偏压的施加电源。旋转的感光鼓1的表面，通过该磁刷起电装置2，对于起电区域a以设定的的极性和电压进行起电，在本例中，通过以大约-600V的电压进行均匀地直接注入的起电机构进行接触起电。有关该磁刷起电装置2的详细情况将于后述的部分(2)中具体阐述。

3为副起电机构，本例中为接触式的辊式起电装置。31是作为该辊式起电装置3的接触起电构件的辅助起电辊，其配设在相对于作为主起电机构的磁刷起电装置2的感光鼓旋转方向的上流一侧与感光鼓1相接触，并随着感光鼓1的旋转而旋转。S3是对应该辊式起电装置的起电偏压的施加电源，与作为主起电机构的磁刷起电装置一同施加同极性的电压。旋转的感光鼓1的表面通过该辊式起电装置3，对起电区域b按照规定的极性、电压，在本例中采用负的规定电压均匀地进行接触带电处理。也就是说，感光鼓1通过作为该副起电机构的辊式起电装置3的辅助起电辊31，预先进行负起电，之后再通过作为主起电机构的上述的磁刷起电装置2，再次进行负起电操作。有关该辊式起电装置3，将于后述的部分(3)中详细阐述。

4是作为信息输入机构的像曝光机构，在本例中指激光束扫描机构。该激光束扫描机构4对应图像信号，输出开-关调制后的发光波长为680nm的激光L，通过作为主起电机构的磁刷起电装置2，在曝光部c对均匀起电处理后的旋转感光鼓表面进行扫描曝光。

在该激光束扫描曝光的作用下，感光鼓均匀起电面的曝光明部(激光束照射处)的电位衰减，通过与曝光暗部的电位之间的静电对比度，形成与扫描曝光模式相对应的静电潜像。

5为显影装置，在感光鼓1的表面上，将上述中形成的静电潜像作为调色剂图像来显影。本例中的该显影装置5为反转显影装置，采用负起电性的调色剂(负调色剂)，将该调色剂附着于静电潜像的曝光明部，并对作为调色剂图像的静电潜像进行反转显影。

在该显影装置5中，设置有旋转的显影套筒51，该显影套筒51内包有固定的磁辊52，用刮板55使显影容器53内的显影剂54覆盖于显影套筒51上并形成薄层，然后向显影部d的方向输送。显影套筒51经未图示的马达驱动，在箭头所示的逆时针方向上以150mm/sec的圆周速度旋转。显影剂54为2成分显影剂，由负起电性的平均粒径为8μm的调色剂和正起电性的平均粒径为50μm的磁性载体以重量调色剂浓度5％混合而成。调色剂浓度通过未图示的光学式调色剂浓度传感器加以控制，调色剂漏斗56内的补给用调色剂54通过供给辊来补给。显影容器53内的显影剂54通过搅拌构件58、59得到均匀搅拌。对显影套筒51上施加显影偏压，该显影偏压由显影偏压施加电源S2提供的2kVpp、2kHz的交流电压与-500V的直流电压Vde重叠而成。覆盖于显影套筒51上形成薄层，然后搬送至显影部d的显影剂，通过上述AC+DC的电像偏压电压的电场，将感光鼓1上的静电潜像作为调色剂图像进行反转显影。

6为作为接触转印装置的导电性弹性转印辊，按规定的挤压力压接于感光鼓1上，由此形成转印辊隙部e。S4为转印偏压的施加电源，对转印辊6施加与调色剂的起电极性互为逆极性的、在本例中为正的规定电压的直流偏压。作为记录媒体(接受体)的转印材料P按照规定的控制时间由未图示的送纸机构部送出，由引导机构11导入转印辊隙部e，在转印辊隙部e的夹持搬送过程中，形成于感光鼓1的表面上的调色剂图像依次静电转印至转印材料P的表面上。

出自转印辊隙部e的转印材料P从感光鼓1的表面上分离，由引导机构12导入定影装置7并在此接受调色剂图像的热定影处理，再作为成像物(打印、复印)排出。

另一方面，转印材料分离后的感光鼓面在位置f上通过除电光灯8，接受中心波长为660nm、光量为81s的全面曝光处理并由此进行除电处理后，再接受由清理装置9进行的转印残余调色剂的去除处理，表面清理后重复图像制作的操作。

本例的清洁装置9为清理板抵接式，g为清理板91的对应感光鼓1的边缘抵接部。清理板91由硅变性聚氨酯橡胶构成，接合在支持板92上。由清理板91从感光鼓1上刮落的调色剂经由螺旋机构93输送至未图示的废调色剂容器里加以回收。

10为打印机的控制电路部(控制机构)，负责打印机整体顺序的控制。

(2)磁刷起电装置2

在作为主起电机构的磁刷起电装置2中，21为装置壳体，在该装置壳体21内，配设了起电套筒22和粒子搅拌螺旋构件25。另外，还将作为导电性粒子的导电性磁性粒子24收容在内。26为配设在装置壳体21的朝下开口部的粒子限制板。起电套筒22的下面从装置壳体21的朝下开口部露出，磁刷起电装置2相向于感光鼓1进行配设，以使该起电套筒22的下面以500μm的间隔与感光鼓1的上面相向。

起电套筒22是直径为16mm的非磁性导电性套筒，通过未图示的驱动系统在箭头的顺时针方向上以150mm/sec的圆周速度进行旋转驱动。该起电套筒22内插入配设了磁辊23。该磁辊23为非旋转的固定构件，在起电套筒22的旋转方向上具有5个磁极峰，形成具有相邻接的同极性的磁极峰的相斥极结构。

收容至装置壳体21内的导电性磁性粒子24的总量为200g，在粒子限制板26的起电套筒旋转方向的上流侧，形成导电性磁性粒子24的集中部T，螺旋构件25将该集中部T的导电性磁性粒子24沿着起电套筒的轴线方向加以搅拌。由于螺旋构件25安装有交错方向的椭圆形的扇叶，故搅拌时不会导致集中部T的导电性磁性粒子偏移向某一方。而且，在该螺旋桨25以及磁辊23的互斥极造成的搅拌效果下，集中部T的导电性磁性粒子24形成磁性粒子整体被缓慢搅拌的结构。

集中部T的导电性磁性粒子24中的一部分，在磁辊23的磁性约束力的作用下，作为磁刷层保持在起电套筒22上，其随着起电套筒22的旋转一起被搬送，并由粒子限制板26将其层的厚度限制在规定范围内。

在粒子限制板26的作用下，限制了层厚度的导电性磁性粒子24的磁刷层随着起电套筒22的不断旋转，继续被搬送至起电套筒与感光鼓1之间的相向间隙部，并与感光鼓1的表面接触，在摩擦感光鼓1表面的同时，通过起电套筒与感光鼓1之间的相向间隙部。该磁刷层的感光鼓面接触摩擦部为起电区域a。在起电区域a所对应的起电套筒22上的磁辊23的磁通量为950×10^-1T。通过相向间隙部的导电性磁性粒子24的磁刷层随着起电套筒22的不断旋转，再次返回装置壳体21内的集中部T，进行循环性使用。

在起电区域a中，感光鼓1与起电套筒22之间的旋转方向相反并具有圆周速度差，故通过伴随着起电套筒22旋转而被搬送的导电性磁性粒子24的磁刷层，可以在起电区域a内使感光鼓1的表面毫无疏漏地摩擦。

而且，起电套筒31上施加有由电源S1提供的500Vpp、1kHz的交流电场和-600V的直流电压Vch叠加而成的起电偏压。

由此，旋转的感光鼓1的表面，通过该磁刷起电装置2的接触起电处理，将起电区域a内大约-600V的电压均匀地直接注入起电机构。

如果起电套筒22的旋转圆周速度过慢，感光鼓表面与导电性磁性粒子的接触概率就变得不够充分，造成起电不均匀等图像不良的原因；圆周速度过快，则会引起导电性磁性粒子的飞散。能够执行良好的起电操作的圆周速度，也依存于起电套筒22外径的大小、以及与感光鼓1之间的间隔大小，在本实施例中，作为起电套筒22的圆周速度，最理想的为50～250mm/sec。

作为导电性磁性粒子24，适于采用以下各种方法形成：

(i)树脂与磁铁矿等的磁性粉体混合炼制后成型，或者是为了进行阻抗值调节，在此基础上添加导电碳等混合而成；

(ii)将烧结后的磁铁矿铁酸盐、或将它们进行还原或经过氧化处理后，再进行阻抗值的调节；

(iii)将上述的磁性粒子用调整阻抗后的覆盖层材料(将碳分散于石炭酸树脂里等)进行覆盖，再用Ni等进行镀金处理进行适当阻抗值的调整。

至于这些导电性磁性粒子24的阻抗值，如果过高，则电荷无法均匀地注入感光鼓1，将引发微小起电不良而形成感光过度的图像；如果过低，在感光鼓表面出现针孔时，电流集中于针孔使得起电电压下降而无法对感光鼓表面进行起电，造成起电夹持状的起电不良。因此，导电性磁性粒子的阻抗值，希望以1×10⁴～1×10⁷Ω为佳。

至于导电性磁性粒子24的磁性特性，为防止导电性磁性粒子附着在感光鼓1上，最好是提高磁性约束力，且饱和磁化在50(Am²/kg)以上为佳。

实际上，本实施例中采用的导电性磁性粒子2 4，其体积平均粒径为30μm、表观密度为2.0『g/cm³』、阻抗值为1×10⁶Ω、饱和磁化为5 8(A·m²/kg)。另外，导电性磁性粒子2 4的粒径将影响起电能力及起电的均匀性等。也就是说，如果粒径过大，则与感光鼓的接触率过低，会造成起电不均匀；粒径过小，在起电能力和均匀性等方面虽然得到提高，但是作用于每一个粒子上的磁力降低，容易造成粒子附着在感光鼓上。因此，适宜采用磁性粒子的粒径为5～100μm的粒子。

该磁性粒子的摩擦起电极性是与起电极性相反的正极。

(3)辊式起电装置3

作为副起电机构的辊式起电装置3的接触起电构件的辅助起电辊31，是在直径为6mm的不锈钢制金属芯32上，形成厚度为3mm的分散有碳黑的EPDM层33，以渗入的方法形成皮膜层34，经过150℃、30分钟的加热干燥，成为具有弹性层33和作为阻抗控制体的表层34的、直径为12mm的辊。

该辅助起电辊31，其金属芯32的两端部借助加载构件(如附图所示)朝向感光鼓1受到加载，对感光鼓1表面按照规定的挤压力压接，在与感光鼓1之间形成了带状的起电辊隙。该起电辊隙为起电区域b。辅助起电辊31不具有驱动机构，伴随着感光鼓1的旋转朝着箭头的逆时针方向被动旋转。由电源S3将-1.2kV的直流电压施加于金属芯32上。

至于辅助起电辊31的弹性层33，不仅仅限于上述材料，还包括聚氨酯、SBR、EVA、SBS、SEBS、SIS、TPO、EPM、NBR、IR、BR、硅橡胶、氯甲基氧丙环橡胶等，对应所需的阻抗值，具有添加了诸如碳黑、碳纤维、金属氧化物、金属粉、过氧化氢盐等固体电解质、以及界面活性剂等导电性赋予剂的材料。

至于作为阻抗控制体的表层34的材料，包括诸如聚酰胺、聚氨酯、氟、聚乙烯醇、硅、NBR、EPDM、CR、IR、BR、茚烷橡胶等树脂或橡胶类，其中有些混合了诸如导电性或者是绝缘性的填充剂或添加剂等。使用上述的材料，只要使得起电构件的电力阻抗值最终为1×10³～1×10¹⁰即可，此外对上述材料的组合没有特殊要求。本实施例的辊的电力阻抗值为1×10⁸。

(4)主·副起电机构2·3的起电开始·结束的时间控制

图3当中表示的是，作为主起电机构的磁刷起电装置2和作为副起电机构的辊式起电装置3的起电开始·结束时序表。该时间控制由对磁刷起电装置2施加起电偏压的电源S1和对辊式起电装置3施加起电偏压的电源S3，通过控制电路10按规定来控制开-关时序而构成。

也就是说，作为副起电机构的辊式起电装置3在起电开始后，位于该辊式起电装置3的起电区域b的感光鼓表面，在到达作为主起电机构的磁刷起电装置2的起电区域a之前，通过磁刷起电装置2开始进行起电。

反之，在操作结束时，辊式起电装置3的起电结束后，位于该辊式起电装置3的起电区域b的感光鼓表面，在通过磁刷起电装置2的起电区域a之后，结束了磁刷起电装置2的起电。

由此，单靠作为副起电机构的辊式起电装置3起电后的感光鼓表面，与作为主起电机构的磁刷起电装置2的未施加电压状态的导电性磁性粒子之间，不发生接触。

在副起电机构中处于负起电状态的感光体表面，与未施加起电电压的导电粒子相接触的状态下，由于电场以及摩擦起电的作用，对于那些正起电后的导电性磁性粒子，施加朝向感光体方向的力。

由此，磁性粒子附着于感光体表面并被搬运。

在本实施例中，由于主起电器的开关操作在没有接受通过副起电器的起电的感光体表面上执行，因此，对于接受了副起电器的起电的感光体表面，主起电器则处于施加了起电电压的状态。

由此，可以防止沿朝向感光体的方向，向导电粒子施加力的电场的产生，也可以防止导电粒子被搬运至感光体表面。

另外，施加在副起电机构的辊式起电装置3的电压，无需是固定值，诸如由于辅助起电辊31的污染、或者通电效果劣化造成的阻抗变化，与其相应地电压发生变化也可以。另外，还可以施加放电阈值两倍以上的交流电压，进行更为稳定的起电操作。

如若采用以上结构，可以在整个起电区域内，防止作为主起电机构的磁刷起电装置2的导电性磁性粒子附着在感光鼓1上。

而且，作为副起电机构3，在本实施例中采用了辊式起电装置，本发明并不仅仅限于此项装置，诸如一般性的电弧起电器，或者是将导电性的刷子与感光鼓接触的毛刷起电装置等，也可以得到同样的效果。副起电机构3也可以是同时具备多个的结构。主起电机构2也一样。

实施例2

本实施例在实施例1的打印机的基础上，其特征在于：在作为副起电机构的辊式起电装置3的接触起电构件的辅助起电辊31上，如图4所示，设置了清理构件35、36。其它的打印机的结构与实施例1的打印机相同，故省略了再次的说明。

由于在辅助起电辊31上，通过清理装置9的清理板91的调色剂添加剂等微粒子的附着，导致产生了辊表层高阻抗化，接触起电的放电阈值(起电开始电压)Vth发生变化，从而使得起电电压发生变动的问题。于是，在本实施例中，在全长区域上将PET材料构成的削刮器35抵接于辅助起电辊31，由此来除去辅助起电辊表面的附着物。除下的附着物由容器36来收容。

通过以上的结构，辅助起电辊31的表面随时可以保持无附着物的状态，可以经过长期使用还能执行良好的起电操作。其结果是，可以固定地保持辅助起电辊31和感光鼓1之间产生的电场，并长期地防止作为主起电机构的磁刷起电装置2中整个起电区域的导电性磁性粒子附着于感光鼓1上。

实施例3

本实施例是在实施例1的打印机的基础上，通过对施加于作为副起电机构的辊式起电装置3的接触起电构件的辅助起电辊31上的起电偏压的控制，从而防止作为主起电机构的磁刷起电装置2上的导电性磁性粒子附着于感光鼓1之上。图5为本实施例的结构图，37为电流检测器，用于检测由电源S3提供的流向辅助起电辊31的电流量。其检测结果反馈至控制电路10。控制电路10在该输入的检测结果的基础上对电源S1加以控制，并对辅助起电辊31的施加偏压进行合理的控制。因其它打印机结构与实施例1的打印机相同，故省略了再次的说明。

施加于辅助起电辊31上的电压Vdc与流动的电流Id，二者的关系如图6所示。也就是说，如果超过放电阈值Vth，对电压Vdc，电流Id将发生临时性变化。因此，在本实施例当中，赋予远远大于放电区域值Vth的电压V1、V2，从当时的电流I1、I2求出表示电流Id与电压Vd关系的动态式。通过该式，求出当Id＝0时的电压，将其作为Vth’。施加于辅助起电辊31的电压值，则是要求的起电电位Vd’加上Vth’的值。通过执行这样的控制操作，可以在长期的使用过程中固定地保持辅助起电辊31和感光鼓1之间产生的电场，并长期地防止主起电机构的磁刷起电装置2的整个起电区域中的导电性磁性粒子附着于感光鼓1上。

另外，控制方法不仅仅限于此，诸如，在辅助起电辊31上添加微小的低电流，测定当时该辊31与感光鼓1上的电压，将此电压作为Vth，类似这样的方法也可以。

实施例4

主起电机构2不仅仅限于上述各实施例中的磁刷起电装置，也可以使用特开平10-307454～307459号公报所记载的，采用导电性粒子的接触起电装置，这种场合也同样可以防止导电性粒子附着于感光鼓1上。

图7为该种类的起电装置2的其中一例的概略结构模型图。该起电装置2具有作为接触起电构件的起电辊27、该起电辊27的起电偏压施加电源S1和该起电辊的导电性粒子供给器28。

起电辊27由金属芯27a和弹性中阻抗层27b组成，该弹性中阻抗层27b作为导电性粒子载体的橡胶、或者发泡体(海绵辊)，在该金属芯外周与金属芯27a同心并一体地形成辊状。而且，在该弹性中阻抗层27b的外周面上，由导电性粒子m薄层地承载而构成。

该起电辊27以规定的压缩量压接于作为被起电体的感光鼓1上，形成规定宽度的起电接触部(起电区域)a。承载于起电辊27的导电性粒子m在起电接触部a上与感光鼓1表面相接触。

起电辊27与感光鼓1一起，在箭头的顺时针方向上旋转驱动，由于在起电接触部a上，通过在与感光鼓1的旋转方向为相反的方向(反向)上的旋转，该起电辊27经由导电性粒子m相对于感光鼓1表面保持固定的速度差而对感光鼓1表面进行接触。

即使在与与起电辊27相反的方向(与感光鼓1的旋转为相同旋转方向)上圆周速度不同而旋转驱动，也能具有对应感光鼓1的起电辊27的相对速度差。只不过，由于直接注入起电的起电性依存于感光鼓1的圆周速度与起电辊27的圆周速度二者的比，故使起电辊27与感光鼓1在同一方向上旋转驱动，不仅从旋转数的角度出发是有利的，而且从粒子的保持性的角度出发，该结构也比较理想。

打印机成像时，起电偏压施加电源S1提供的规定的起电偏压施加于该起电辊27的金属芯27a上，于是，感光鼓1的周面通过直接注入起电机构，按规定的极性和电位进行均匀的接触起电处理。

由导电性粒子供给器28完成的对起电辊27进行的导电性粒子m的涂敷操作，是通过搅拌扇叶28b对贮存于起电粒子供给器28的壳体容器28a内的导电性粒子m加以搅拌，并供给到起电辊27的外周面上。而且，对应目标的涂敷量，其过剩的起电粒子由毛刷28c刮落，由此进行适量的起电粒子的涂敷。对起电粒子涂敷量的控制由毛刷28c的转速控制，可以随时做出调整。

导电性粒子m，诸如为，单位阻抗为10³Ω·cm、平均粒径为1.3μm的导电性氧化亚铅。至于导电性粒子m的材料，可以使用的是其它的金属氧化物等导电性无机粒子、或是与有机物的混合物、或者是这些经过表面处理后的粒子等各种导电性粒子。另外，由于导电性粒子m没有必要受磁性的约束，也就没有必要具有磁性。粒子阻抗由于借助粒子来进行电荷的转移，故单位阻抗必须小于10¹²Ω·cm，最好是在10¹⁰Ω·cm以下。另一方面，鼓上有针孔的时候，为防止漏电痕迹，采用10^-1Ω·cm以上，最好是采用10²Ω·cm以上的单位阻抗。

其他

1)有关感光鼓1做一些补充说明。作为像承载体(被起电体)的感光鼓1，可以采用通常所采用的有机感光体等，比较理想的有有机感光体上具有低阻抗的表面层的感光体、或者是非晶体硅感光体等，由于具有表面阻抗为10⁹～Ω·cm的低阻抗层，这样可以以主要进行直接注入起电机构，起到防止产生臭氧的效果。另外，还有可能提高起电的性能。在上述实施例中，在有机感光体的表面，作为电荷注入层采用的是由导电粒子(SnO₂)分散而成并且表面阻抗为Ω·cm左右的感光鼓表面层。『有机感光体』：作为电子照相感光体的光导电材料，近年来，各种有机光导电材料不断得以开发，特别是将电荷发生层与电荷输送层二者叠层而成的功能分离型的感光体已经投入使用，搭载于复印机和激光束打印机上。

但是，一般认为，这些感光体尚存在一个较大缺点，即，耐用性比较低。所谓耐用性，大体上包括两个方面，一是诸如感光度、残留电位、起电性能、图像模糊等电子照相物性方面的耐用性，二是由于摩擦造成的感光体表面的磨损或刮伤等机械性方面的耐用性，任一方面都是决定感光体寿命的重要原因。

其中，有关电子照相物性方面的耐用性，特别是图像模糊方面，众所周知的是，由于弧光起电器引发产生的臭氧、NOx等活性物质，使得包含于感光体表面层的电荷输送物质不断劣化，是原因所在。

另外，有关机械性方面的耐用性，众所周知的是，由于纸张、刮板/辊等清理构件、调色剂等与感光层接触后发生摩擦，是原因所在。

为提高电子照相物性方面的耐用性，众所周知的是，采用不会因臭氧、NOx等活性物质而轻易劣化的电荷输送物质是很重要的，应选择高氧化电位的电荷输送物质。另外，为提高机械性方面的耐用性，并避免由于纸或清理构件引发的摩擦，众所周知的是，提高表面的润滑性从而减小摩擦，为防止调色剂的膜粘着等而提高表面的离形性非常重要，应采用氟系树脂粉体粒子、氟化黑铅、聚烯烃系树脂粉体等润滑材料与表面层相配合的方法。

作为起电方式采用直接注入起电的场合，为提高电荷的注入效率，有时会设置分散有导电性微粒子的表层。

『非晶体硅系感光体(a-Si)』：在电子照相中，作为形成感光体的感光层的光导电材料，要求具备以下特性：高感光度、高SN比『明电流(Ip)/暗电流(Id)』、具备与照射电磁波的光谱特性相适应的吸收光谱；光应答性快、具备期望的暗阻抗值；使用时对人体无害等。尤其是作为事务型机器在办公室内使用的、安装于电子照相装置内的电子照相装置用感光体的场合，考虑到需要大量而且长期的复印，其画质、图像浓度的长期稳定性也是重要的一点。

在这些点上显示出优良性质的光导电材料中，例如有氢化非晶体硅(以下写为『a-Si:H』)，诸如，在特公昭60-35059号公报中，记载着作为电子照相装置用感光体的应用。

一般情况下，这样的电子照相装置用感光体，将导电性支持体加热至50℃～400℃，在该支持体上，通过真空蒸镀法、喷镀法、离子电镀法、热CD法、光CD法、等离子CD法等成膜方法，形成由a-Si形成的光导电层。其中的等离子CD法，即，通过直流、或高周波，或是微波辉光放电方式将原料气体分解，在支持体上形成a-Si堆积膜的方法，因其适用性目前已付诸于实用当中。

通过这些技术，提高了电子照相装置用感光体在电力上的、光学性上的、及光导电等方面的特性以及使用环境特性，随之图像品质也得到了提高。

另外，非晶体硅感光体(由具有非晶体硅的表面层形成的感光体)在直接注入起电方式上显示出良好的起电性。

2)实施例中例示了作为成像装置的激光束打印机，当然，不仅限于此项，还可以应用于电子照相复印机、传真装置、文字处理机等其它的成像装置，以及电子黑板等图像显示装置(显示装置)等地方。

3)作为静电潜像形成用的曝光机构，并不仅限于实施方式例这样的形成数码方式潜像的激光扫描曝光机构，还可以是通常的模拟方式的图像曝光或LED等其他的发光元件，也可以是由荧光灯等发光元件与液晶光栅等组合而成的、能够形成对应图像信息的静电潜像的机构。

4)作为被起电体的像承载体，在静电记录装置的场合为静电记录诱电体。在静电记录诱电体的情况下，在起电装置中按规定的极性·电位对其均匀起电，用除电针阵列或电子枪等除电机构对该起电处理面进行选择性的除电处理后，写入并形成静电潜像。

5)像承载体不仅限于鼓型，无端状或有端的带型、薄材状等也可以。

6)有关显影装置5的结构，也没有特别的限定。也可以是正规显影装置。

一般情况下，静电潜像的显影方法，大体上可以分为以下四个种类：一，用刮板等将非磁性调色剂覆盖于套筒等显影剂承载搬送构件上，而对于磁性调色剂，则通过磁力将其覆盖并搬送至显影剂承载搬送构件上，与像承载体处于非接触状态下相适用的静电潜像的显影方法(1成分非接触显影)；二，如上所述，覆盖于显影剂承载搬送构件上的调色剂，与像承载体处于接触状态下相适用的静电潜像的显影方法(1成分接触显影)；三，对调色剂粒子混入磁性的载体而成的混合物作为显影剂(2成分显影剂)使用，并通过磁力进行输送，与像承载体处于接触状态下相适用的静电潜像的显影方法(2成分接触显影)；四，将上述的2成分显影剂与像承载体处于非接触状态下相适用的静电潜像的显影方法(2成分非接触显影)。

7)转印机构不仅限于辊转印，也可以是带转印、电弧转印等方式。还可以是采用转印鼓或转印带等中间转印体(中间被转印部分)等，不仅能形成单色图像，用多重转印等方式还能形成多色或彩色图像的成像装置。

8)由于直接注入起电的起电机构是以电荷直接从接触起电构件移动至被起电体部分来进行工作的，故有必要让接触起电构件与被起电体表面充分接触，并且，最好能让接触起电构件保持着对被起电体的速度差而旋转。接触起电构件与被起电体之间的速度差，具体说来是移动驱动接触起电构件表面，设置与被起电体之间的速度差。最好是采用旋转驱动接触起电构件，而且令其旋转方向与被起电体表面的移动方向为反方向旋转的结构。虽然可以让接触起电构件表面在与被起电体表面相同的移动方向上移动，保持其速度差。但由于直接注入起电的起电性依存于被起电体的圆周速度与接触起电构件的圆周速度的比值，而对于逆向与同向，获得相同的圆周速度比，同向所需的接触起电构件的转速大于逆向所需的转速，因此从转速的角度考虑，使接触起电构件进行逆向移动较为有利。此处记述的周速比为：

周速比(％)＝(接触起电构件圆周速度-被起电体圆周速度)/被起电体圆周速度×100(接触起电构件的圆周速度为在接触部上，当接触起电构件在与被起电体表面同一方向上移动时的正值)。

9)本发明的起电装置，不仅限于成像装置的像承载体(电子照相感光体、静电记录诱电体等)的起电装置，还可以作为被起电体的起电处理机构(包括除电处理)被广泛而有效地使用。

以上，对本发明的实施例进行了说明，但本发明不仅限于上述的实施例，还包括在技术思想内所作的可能的变形。

Claims (10)

1.一种起电装置，其具有：第1起电器，该第1起电器用于对被起电体进行起电并在表面上具有与上述被起电体相接触的导电粒子；第2起电器，该第2起电器被安装在相对于上述第1起电器的上述被起电体的转动方向的上流一侧，在由第1起电器进行带电之前，按与上述第1起电器的起电极性相同的极性，予先对上述被起电体进行起电；电压控制机构，该电压控制机构进行如下的控制，在由第2起电器起电的区域上，第1起电器重叠地进行起电时，由上述第2起电器所产生的起电区域到达第1起电器之前，使施加于第1起电器的电压得到开通，在上述被起电体的转动方向上，由上述第2起电器所产生的起电区域的终端部通过上述第1起电器后，使施加于第1起电器的电压关闭。

2.如权利要求1所述的起电装置，上述导电粒子具有磁性，上述第1起电器通过磁力保持导电粒子。

3.如权利要求1所述的起电装置，上述第1起电器对上述被起电体进行注入起电。

4.如权利要求1所述的起电装置，上述第2起电器具有与上述被起电体相接触的接触起电构件。

5.如权利要求1所述的起电装置，上述第2起电器通过放电执行起电操作。

6.一种成像装置，其具有：感光体；第1起电器，该第1起电器用于对上述感光体进行起电并在表面上具有与上述感光体相接触的导电粒子；第2起电器，该第2起电器被安装在相对于上述第1起电器的上述感光体的转动方向的上流一侧，在由第1起电器进行带电之前，按与上述第1起电器的起电极性相同的极性，予先对上述感光体进行起电；曝光机构，该曝光机构对用于通过上述第1起电器起电后的上述感光体进行像曝光，并形成静电图像；显影机构，该显影机构用于对上述静电图像进行显影；转印机构，该转印机构用于将上述感光体上的显影图像转印至记录材料上；电压控制机构，该电压控制机构进行如下的控制，在由第2起电器起电的区域上，第1起电器重叠地进行起电时，由上述第2起电器所产生的起电区域到达第1起电器之前，使施加于第1起电器的电压得到开通，在上述被起电体的转动方向上，由上述第2起电器所产生的起电区域的终端部通过上述第1起电器后，使施加于第1起电器的电压关闭。

7.如权利要求6所述的成像装置，上述导电粒子具有磁性，上述第1起电器通过磁力保持导电粒子。

8.如权利要求6所述的成像装置，上述第1起电器对上述被起电体进行注入起电。

9.如权利要求6所述的成像装置，上述第2起电器具有与上述被起电体相接触的接触起电构件。

10.如权利要求6所述的成像装置，上述第2起电器通过放电执行起电操作。

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