CN1397845A - 成像设备及其使用的充电器 - Google Patents

Abstract

充电器的充电件设置在显影装置的磁场产生件所产生的磁场的作用下、并由非磁性材料制成。充电器包括充电件和在其上游与光接受器接触的、用于除去光接受器上的沉积物的去除件，该充电件设置在显影装置的磁场产生件所产生的磁场的作用下、并由非磁性材料制成。另外，去除件设置在显影装置的磁场产生件所产生的磁场的作用下、并由磁性材料制成。

Description

成像设备及其使用的充电器

                       技术领域

本发明涉及诸如复印机或打印机的成像设备，尤其涉及这类成像设备及该成像设备所用充电器的改进，成像设备的充电器具有与光接受器的顶部接触或靠近的充电元件。

                       背景技术

近年来，为了适应市场的需要已经提出了对彩色成像设备小型化的要求和相应的设计。

例如，串联的成像设备包括：多个诸如光导鼓的光接受器；诸如充电器的装置；和配置在每个光接受器上的显影装置。当成像设备本身进行小型化时，显影装置与充电器不可避免地相互靠近，于是产生了装置之间相互干扰的新的技术问题。

为了使设备本身小型化，提出对于每个光接受器不设置具有清洁部件和剩余调色剂收集装置的清洁装置的所谓无清洁系统。

但是，在这种无清洁系统中，在转印后，调色剂只有少量的剩余、但剩余调色剂存在于光接受器表面上，在下一次成像时、剩余调色剂会产生“记忆”，从而给图像质量带来不利的影响。

于是，例如在相关领域中已经提出一种技术，其中，记忆去除件(例如，刷辊)被设置在作为充电器的充电件(例如，充电刷)的上游，用以扰动剩余调色剂(例如，JP-A-平4-371975中所述)。

在这种相关领域中，公开了给记忆去除件施加偏压以方便地除去剩余调色剂的技术。

当经过长期使用而使调色剂累积在记忆去除件上时，则难以实现原始目的，于是，提出例如暂时保持剩余调色剂、并在预定时刻释放和收集剩余调色剂的技术(例如，JP-A-平11-249452中所述)。

在相关领域中的成像设备使用例如充电辊的充电器。

对于这种充电器，例如已经提出了具有位于金属轴上的海绵状导电弹性体、且该弹性体涂覆在具有氟树脂膜的(PVdF)的表面上的充电器。

这种例如使用辊型充电器的成像设备(充电器)的技术问题，可在纸上的任意点处或连续点处看到产生的随机斑点、或在充电辊或光导鼓(P/R)每转动一次时看到产生的斑点，如图19所示。

如果使用辊型充电器或在成像设备中使用双组份显影的显影装置、且使用的充电器的刷辊位于充电件(例如，充电辊)的上游时，也会看到类似的现象。

斑点大体上分为发生在背景中的背景斑点(BKG斑点)，和发生在图像部分的(例如，半色调图像)的图像部分斑点，如图19所示。

下面说明这种斑点的产生原理。

如图20所示，当外部物质502附着在光导鼓510并进入充电辊511与光导鼓510之间的辊隙区时，外部物质502屏蔽电场，并在充电辊511的表面层薄膜部分形成遮盖部分，其中，外部物质502的介入导致与光导鼓510对应部分中的充电失效。

此时，如果由外部物质502引起充电失效的部分移动到光导鼓510的下游、且充电失效部分中形成的静电潜像形成在充电失效部分并被显影，则产生具有较大直径的斑点。

另一方面，如果外部物质502附着在充电辊511或光导鼓510上，则在充电辊511或光导鼓510的每次转动周期中产生连续的点。

由于充电辊511的表面层薄膜使用具有杨氏模量2Gpa的刚性氟树脂薄膜(PVdF)，所以充电辊511与光导鼓510之间的接触特性不好、预夹紧侧的放电间隙不稳定且具有大的曲率，因不正常放电形成的前面潜像的记忆保持导致所谓的充电重影。

对于产生这种斑点的进一步原因，我们认为产生斑点的主要原因是由于显影装置与充电器相互靠近，来自显影装置的磁力，使充电辊的轴(通常使用磁性材料)和载体等的磁性材料，因显影装置与轴之间的磁场干扰而易于附着在充电辊表面。

在刷辊设置在充电件(例如，充电辊)上游时，调色剂和显影剂(载体)聚集在刷辊上，并在刷辊转动时下落为光接受器表面上的聚集体。

具体地，载体在具有粒径为40-50μm时是较大的，如果电荷等由施加到刷辊的偏压注入载体，则极性改变、且载体易于聚集并作为粗团块下落到光接受器。如果载体团块进入充电件，则充电件与光接受器表面之间的接触变得不均匀，导致局部充电失效，于是明显影响图像质量。特别是，该技术问题将使类似上述斑点的图像质量缺陷增加。

显影剂的载体在显影部件中经常一点点地泄漏到光接受器表面，并在低温低湿或超时的状态下易于外流。

为处理载体团块，公开了一种技术，其中刷辊设有抖动器(用于刷除显影剂的部件)，用以将附着在刷辊上的显影剂刷除(例如，JP-A-平9-54480中所述)。

但是，在这种技术中，显影剂散布到设备主体上的可能性很大，并且需要提供收集被刷除显影剂的机构；从安装成本和增加空间的观点来看，该技术不是最好的方案。

                          发明内容

本发明用于解决上述的技术问题，其目的是提供一个成像设备，该成像设备能有效避免因该成像设备所用的显影装置与充电器之间的磁场干扰所引起的有害影响。

本发明的另一个目的是提供一个成像设备，该成像设备能有效避免因该成像设备所用的简单结构和充电器所导致的如斑点那样的图像质量缺陷。

本发明的再一个目的是提供一个成像设备，该成像设备能有效地避免在充电件的表面层薄膜材料被最佳化且该成像设备使用充电器时所产生的类似斑点的缺陷和充电重影。

根据本发明所提供的成像设备包括：

光接受器；

充电器，它具有给光接受器充电的充电件；

潜像写入单元，用于将静电潜像写入到被充电器充电的光接受器；

显影装置，具有包括磁场产生件的显影剂支承件，该显影装置用显影剂将潜像写入单元写入的静电潜像显影为可见的；

其中，充电器的充电件在显影装置的磁场产生件所产生磁场的作用下而设置；

充电件由非磁性材料制成。

                        附图说明

图1(a)是表示本发明成像设备基本结构及所用充电器的示意图，图1(b)是表示成像设备主要部分的简图；

图2是表示应用本发明第一实施例的成像设备一般结构的示意图；

图3是本发明第一实施例的成像设备主要部分的示意图；

图4是表示本发明第一实施例的显影装置的示意图；

图5是表示本发明第一实施例的显影装置的上壳体被除去状态的示意图；

图6是本发明第一实施例的显影装置的分解透视图；

图7是表示本发明第一实施例的显影装置的磁力图案的示意图；

图8(a)是表示本发明第一实施例的显影装置的显影辊端部附近结构的示意图，图8(b)是沿图8(a)中B方向的视图；

图9(a)-9(c)是表示本发明第一实施例中所用的薄层区调整件的改型的示意图；

图10(a)是表示本发明第一实施例的显影剂的薄层形成状态的示意图，图10(b)是表示本发明对比实施例的显影剂的薄层形成状态的示意图；

图11(a)是表示对比实施例1中磁辊端部附近的磁力分布的示意图，图11(b)是表示对比实施例1中磁辊端部附近的显影剂层形成状态的示意图；

图12(a)和图12(b)是表示本发明第一实施例所用显影辊端部附近的改型的示意图；

图13是表示本发明第一实施例的充电器安装结构的示意图；

图14(a)是详细表示本发明第一实施例的充电器的示意图，图14(b)是表示充电器成像模式中操作状态的示意图，图14(c)是表示充电器清洁模式中操作状态的示意图；

图15(a)是实例1中当改变薄层区调整位置与喷气端部之间的距离和纸页端部与喷气端部之间的距离时、BCO/载体导致的端部斑点的评价，图15(b)是当与图15(a)类似的参数变化时、在光导鼓上端部的模糊评价的示意图，图15(c)是当与图15(a)类似的参数变化时、显影辊端部圆周的驱动齿轮的污染程度评价的示意图；

图16是表示对比实例1中背景斑点和图像斑点的发生状态的示意图；

图17是表示实例2中背景斑点和图像斑点发生状态的示意图；

图18是表示实例3中背景斑点和图像斑点发生状态的示意图；

图19是表示相关技术中成像设备技术问题的示意图；

图20是表示因外部物质所产生斑点的原理示意图；

图21(a)是表示本发明成像设备基本结构及所用充电器的示意图，图21(b)是表示成像设备主要部分的示意图；

图22(a)是表示本发明成像设备基本结构及所用充电器的示意图，图22(b)是表示成像设备主要部分的示意图；

图23是表示应用本发明第二实施例的成像设备一般结构的示意图；

图24是表示用于本发明第二实施例的充电器一般结构的示意图；

图25是表示本发明第二实施例的充电器组装过程的示意图；

图26(a)是表示本发明第二实施例充电器的详细结构的示意图，图26(b)是表示充电器成像模式中的操作状态的示意图，图26(c)是表示充电器清洁模式中的操作状态的示意图；

图27(a)是表示本发明第二实施例充电器的屏蔽板实例的示意图，图27(b)和图27(c)是表示本发明第二实施例的屏蔽板的改型的示意图；

图28(a)-图28(c)是表示本发明第二实施例屏蔽板改型的示意图；

图29(a)是表示对比模式的操作实例示意图，图29(b)是表示本发明第二实施例模式的充电器操作实例的示意图，图29(c)是表示本发明第二实施例的改型模式的充电器操作实例的示意图；

图30(a)是表示实例4的实验模式的示意图，图30(b)是表示屏蔽板与光导鼓之间的辊隙以及斑点的发生或不发生之间关系的示意图；

图31是表示实例5中斑点发生状态、充电辊污染等的评价的示意图；

图32是表示实例6中斑点发生状态、充电辊污染等的评价的示意图；

图33是表示由刷辊喷射的载体团块的示意图。

                   具体实施方式

根据本发明的第一方面提供的成像设备包括：光接受器1；充电器2，它具有与光接受器1接触或靠近的充电件2a，充电器2用于给光接受器1充电；潜像写入单元3，用于将静电潜像写入到被充电器2充电的光接受器1；以及显影装置4，它至少具有显影剂支承件4a，显影剂支承件4a中含有磁场产生件4b，该显影装置用显影剂将潜像写入单元3写入的静电潜像转变成可见的；其特征在于，充电器2的充电件2a在显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下而设置、并由非磁性材料制成。

在这种技术装置中，充电件2a需要与光接受器1接触或靠近。

也包括充电件2a不与光接受器1接触的模式，并认为既使在充电件2a靠近光接受器1的模式中、也可通过小的空间放电进行充电。

但是，优选充电件2a与光接受器1接触，这是由于相对光接受器1的定位较方便、并且充电件2a的尺寸精度要求不高。

“在显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下而设置”的表述，是假设当整个成像设备小型化时、充电件2a在显影装置4的磁场作用下。

另外，充电件2a的一部分可在磁场作用下，而不需要所有部分在磁场作用下。

充电件2a使用非磁性材料的主要目的是使充电件2a难以被磁化，以便有效地避免磁性材料的载体的附着。

作为非磁性材料，只要作为磁性材料的载体不附着在其上、任何适宜的材料均可选择。例如，充电件2a优选由具有1.05或更小导磁率的非磁性材料构成(例如，SUS303)。更优选的是，充电件2a由具有1-1.05之间，最好在1-1.02之间导磁率的非磁性材料构成。

具体地，充电件2a优选由将铜加入SUS303(下文按需要称作SUS303Cu)的非磁性材料构成。

SUS303Cu是优选的，其中SUS303Cu的导磁率是1.02或更小，且热处理、延伸或切削加工对SUS303Cu的改变小于SUS303，并且SUS303Cu具有好的切削加工性(低成本)。

另外，充电件2a只要是对光接受器1进行充电的功能件，任何适宜的充电件2a均可选择。典型地，充电件2a可包括位于非磁性轴11上的海绵状导电弹性体12，如图1(b)所示。

在这种情况下，“海绵状体”的硬度应较低，稳定的辊隙宽度可稳定地进行充电。

具体地，为了保持对光接受器的均匀充电特性，充电件2a优选地包括位于非磁性轴11上的海绵状导电弹性体12，导电弹性体12的外圆周上涂覆圆筒形表面层薄膜13。

此时，优选“表面层薄膜13”，使得充电件2a的表面保持平滑、充电特性保持均匀。即，优选表面层薄膜13，表面层薄膜13易于被静电地吸引到光接受器1，易于由静电引力提供辊隙均匀性。

作为充电件2a的典型模式，例如，海绵状导电弹性体12可以是导电尿脘泡沫，圆筒形表面层薄膜13可由导电氟树脂构成。

对于充电件2a的电阻条件，优选充电件2a具有10⁶Ω/□-10^8.5Ω/□范围内的表面电阻值。

表面电阻值选择在“10⁶Ω/□-10^8.5Ω/□”范围内的原因是，如果电阻值太大、则充电件2a不起作用，如果电阻值太小、则产生电流泄漏易伴随充电失效。

此外，充电件2a的优选硬度条件是90度或更小(Asker F硬度)。最好是60度或更小(Asker F硬度)。

充电件2a具有“90度或更小”的Asker F硬度的原因是，如果充电件2a具有大于90度的Asker F硬度、则辊隙均匀性不好、且易于产生充电失效。

另外，充电件2a的优选强度条件是，充电件2a包括具有600N/mm²或更高的拉伸强度的非磁性轴11。

如果满足这一强度条件，则可避免充电件2a中心部分的弯曲变形、且充电特性可在整个区域上提供。

对于充电件2a的偏压施加条件，优选DC电压的充电偏压施加到充电件2a。

例如，如果将AC电压叠加，则因施加到诸如光导体或类似物的光接受器1上的施加电压所导致的磨损(放电应力)易于产生，所以从避免磨损(放电应力)的观点看，应优选施加DC电压的充电偏压。

另外，不同极性的充电偏压可施加到充电件2a。

这是在进行清洁模式期间用于除去附着在充电件2a上的相反极性的调色剂所要求的。

本发明能在磁性材料的载体易于附着在光接受器1、充电件2a上的条件下发挥技术效果。

对于载体易于附着的条件已给出了一些实例模式，其中，例如显影装置4的显影剂支承件4a转动的转数到达这样的程度，即、使得显影剂部分克服磁场产生件4b所产生的磁力而分散；其中，例如作为显影装置4的磁场产生件4b的磁力图案，磁场产生件4b包括具有100mT或更大的显影磁极和在邻近该显影磁极的部分具有50mT或更大的邻近磁极；其中，具有叠加在DC成份上的AC成份的显影偏压被施加到显影装置4的显影剂支承件4a。

另外，充电器2基本上可包括充电件2a，但本发明并不总限于此。例如，下面的模式也可采用：

如图1所示，根据本发明所提供的成像设备包括：光接受器1；充电器2，它具有与光接受器1接触或靠近的充电件2a，充电器2用于给光接受器1充电；潜像写入单元3，用于将静电潜像写入到被充电器2充电的光接受器1；以及显影装置4，它至少具有显影剂支承件4a，显影剂支承件4a中含有磁场产生件4b，该显影装置用显影剂将潜像写入单元3写入的静电潜像转变成可见的；其特征在于，充电器2具有充电件2a和位于充电件2a下游且与光接受器1接触的去除件2b、用于去除光接受器1上的沉积物，充电器2的充电件2a设置在显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下、并由非磁性材料制成，另一方面，去除件2b设置在显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下、并由磁性材料制成，如图1所示。

就是说，这个模式的充电器包括“充电件2a+去除件2b”。

在该模式中，只要去除件2b是接触型的去除光接受器1上的沉积物(例如：载体C，相反极性的调色剂等)的去除件、则可任意选择，去除件2b用作除去光接受器1上的沉积物意外地导向充电件2a的功能件，所以可保持良好的充电性能。

应注意，去除件2b可与充电件2a构成在一个单元中，或与充电件2a分离。

去除件2b一般被认定为用于暂时保持沉积物的再生件、但也可包括具有相应功能的普通清洁装置的接触型清洁件。

再生件的表面沉积物收集到例如清洁模式中的另一个清洁装置内(见“对优选实施例的详细说明”)。

另外，从提供可去除性的观点看，去除件2b应是接触型的，但例如刷状和片状的其它模式的去除件2b也可使用。

至少去除件2b的一部分也需要在磁场的作用下设置。

此外，去除件2b由“磁性材料”构成的原因是，当去除件2b被磁化时、载体易于被聚集到接受器1上。

下面将讨论去除件2b的优选模式。

优选地，从去除件2b的可去除性与光接受器1的损坏防护之间的兼容性来看，去除件2b设有位于磁性轴15上的刷形件16。

在这个模式中，去除件2b例如可包括由SUM制成的磁性轴15。

优选“SUM”是因为易加工和低成本。

去除件2b可包括由SUM制成的具有镀镍表面的磁性轴15。

优选“SUM+镀镍”是为了避免滑动噪声和生锈。

另外，对于刷形件16的优选制作方法，去除件2b设有通过将纤维状件粘接到磁性轴15上而制成的刷形件16。

对于刷形件16的优选材料，刷形件16可由聚丙烯树脂制成。另外，PP、嫘萦、尼龙、聚酯、PTFE、PTFT、PET等也可用作刷形件16的材料。

此外，对于去除件2b的电阻条件，电阻值优选为10⁴-10⁵Ωcm。

该电阻条件的设置给清洁性能与环境依赖性之间提供了兼容性。

该“电阻值”是指例如刷形件(纤维)的体积电阻值。

优选地，从除去相反极性的调色剂的角度看，将预定的去除偏压施加到去除件2b。

具体地，可施加一个极性与去除件2b不同的去除偏压。

这要求在执行清洁模式期间、除去沉积在去除件2b上的相反极性的调色剂。

另外，本发明的第一方面可应用于直立的串联成像设备。

作为应用实例，在成像设备中，多个光接受器1、多个充电器2、和多个显影装置4沿垂直方向设置，任何充电器均设置在上下连续定位的显影装置4之间的中间位置，充电器2的充电件2a大体定位在上显影装置4的显影部分的下面。

在这个模式中，在直立串联成像设备中，由于除了显影装置与充电器2之间磁场干扰外的结构设置，载体沉积易于发生。

对于本发明第一方面的另一个应用实例，在成像设备中，多个光接受器1、多个充电器2、和多个显影装置4均沿垂直方向设置，任何充电器2均设置在上下连续定位的显影装置4之间的中间位置，充电器2的充电件2a在上下连续定位的每个显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下而设置。

这个模式是个实例，其中，显影装置4与充电器2之间的磁场干扰在直立串联方向上是显著的。

另外，在使用“充电件2a+去除件2b”型充电器2的直立串联成像设备中，作为去除件2b的优选配置实例，多个光接受器1、多个充电器2、和多个显影装置4沿垂直方向设置，任何充电器2均设置在上下连续定位的显影装置4之间的中间位置，充电器2的去除件2b大体定位在上显影装置4的显影部分的下面。

此外，作为另一个配置实例，多个光接受器1、多个充电器2、和多个显影装置4均沿垂直方向设置，任何充电器均设置在上下连续定位的显影装置4之间的中间位置，充电器2的去除件2b在上下连续定位的每个显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下而设置。

对于显影剂的调色剂，从易于提供高图像质量和无清洁的系统的观点来说，球形调色剂具有130或更小的形状系数。

本发明的第一方面不限于该成像设备，还可应用于该成像设备所用的充电器本身。

在这种情况下，如图1所示，本发明的第一方面提供位于成像设备内的充电器，该成像设备包括：显影装置4，显影装置4至少具有包含磁场产生件4b的显影剂支承件4a，显影装置4用显影剂使光接受器1上的静电潜像变成可见的；充电器2，用于对光接受器1充电；其特征在于，该充电器2包括与光接受器1接触或靠近的充电件2a、且充电件2a在显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下而设置、并由非磁性材料制成。

根据应用于“充电件2a+去除件2b”型充电器2的本发明的第一方面，提供位于成像设备内的充电器，该成像设备包括：显影装置4，显影装置4至少具有包含磁场产生件4b的显影剂支承件4a，显影装置4用显影剂使光接受器1上的静电潜像变成可见的；充电器2，用于对光接受器1充电；其特征在于，该充电器2包括与光接受器1接触或靠近的充电件2a、和与光接受器1接触并位于充电件2a上游的、用于去除光接受器1上的沉积物的去除件2b，充电件2a在显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下而设置、并由非磁性材料制成，去除件2b在显影装置4的磁场产生件4b产生的磁场的作用下而设置、并由磁性材料制成，如图1所示。

下面，讨论本发明的第二方面。

与本发明第一方面相同的部件、在本发明的第二方面中用相同的标号表示并不再说明。

根据本发明第二方面提供的成像设备包括：光接受器1；充电器2，它具有与光接受器1接触或靠近的充电件2a，充电器2用于给光接受器1充电；潜像写入单元3，用于将静电潜像写入到被充电器2充电的光接受器1；以及显影装置4，它至少具有显影剂支承件4a，显影剂支承件4a中含有磁场产生件4b，该显影装置用显影剂将潜像写入单元3写入的静电潜像转变成可见的；其特征在于，充电器2包括：充电件2a；去除件2b，它在充电件2a的上游与光接受器1接触，去除件2b用于除去光接受器1上的沉积物；和隔离件2c，用于隔离充电件2a与去除件2b、并使从去除件2b剥离的去除物质与隔离件2c碰撞。

充电器2包括“充电件2a+去除件2b”。

对于隔离件2c的材料、形状等可适当地进行选择，只要隔离件2c在被除去的物质与隔离件2c碰撞时能隔离充电件2a和去除件2b、并消除从去除件2b剥离的被去除物质(主要是载体团块)。

下面，将进一步讨论隔离件2c。

优选地，隔离件2c不与光接受器1接触。

从避免损坏光接受器1和避免积累被去除物质的角度来看，应优选隔离件2c不与光接受器1接触。

另一方面，在隔离件2c与光接受器1接触的模式中，例如，弹性件可设置在隔离件端部、并与光接受器1弹性接触。

隔离件2c的凸出尺寸的设定标准可适当地选择；优选地，隔离件2c在连接充电件2a与去除件2b的转动中心的直线下面伸展。

这个模式表示一个设置实例，其中，从去除件2b剥离的被去除物质易于与隔离件2c碰撞。

另外，优选地，隔离件2c不与去除件2b接触。

这是为了防止去除件2b所去除的物质再与隔离件2c接触(轻微碰撞)、进而易于再次散布。

另外，不可将偏压施加到隔离件2c；优选地，将与充电偏压相同的吸引偏压施加到隔离件2c。

根据这种模式，优选将去除件2b上的载体的表面载体吸引到隔离件2c侧、并保持该表面载体。

可适当地选择隔离件2c的材料；在隔离件2c在显影装置4的磁场产生件产生的磁场的作用下而设置的模式中、以及在充电器2与显影装置4相互靠近的模式中，隔离件2c优选由磁性材料制成。

根据这个模式，当隔离件2c是磁性的时，从去除件2b剥离的载体的捕获等易于实现。

另外，充电件2a、去除件2b和隔离件2c的安装结构可适当地选择；作为优选的安装结构，充电件2a、去除件2b和隔离件2c定位支承在公共支承框架上、并经该支承框架以一件的方式安装到设备主体中。

本发明的第二方面不只限于成像设备，它也可应用到成像设备所用的充电器本身。

在这种情况下，根据本发明第二方面提供的充电器被安装在成像设备中，该成像设备包括：显影装置4，显影装置4至少具有包含磁场产生件4b的显影剂支承件4a，显影装置4用显影剂使光接受器1上的静电潜像变成可见的；充电器2，用于对光接受器1充电；其特征在于，该充电器2包括：充电件2a，与光接受器1接触或靠近；去除件2b，它与光接受器1接触并位于充电件2a上游，用于去除光接受器1上的沉积物；隔离件2c，用于隔离充电件2a与去除件2b，并使从去除件2b剥离的去除物质与隔离件2c碰撞。

下面讨论本发明的第三方面。与本发明第一和第二方面相同的部件在第三方面中用相同的标号表示、并不再作说明。

如图22(a)和22(b)所示，根据本发明第三方面提供的成像设备包括：光接受器1；充电器2，它具有与光接受器1接触或靠近的充电件2a，充电器2用于给光接受器1充电；潜像写入单元3，用于将静电潜像写入到被充电器2充电的光接受器1；以及显影装置4，它至少具有显影剂支承件4a，显影剂支承件4a中含有磁场产生件4b，该显影装置用显影剂将潜像写入单元3写入的静电潜像转变成可见的；其特征在于，至少充电器2的充电件2a的最外圆周表面被聚合材料构成的表面层薄膜13涂覆，表面层薄膜13的材料具有0.6Gpa或更小的杨氏模量。

假定充电件2a至少包含表面层薄膜13。

表面层薄膜13是保持表面平滑和使充电特性均匀的功能件、并优选得使表面层薄膜13易于被静电吸引到光接受器1、且静电吸引力易提供辊隙均匀性。

具体地，“表面层薄膜13的材料具有0.6Gpa或更小的杨氏模量”，于是充电件2a与光接受器1之间的接触特性被保持、并且表面层薄膜13被迫变形而包围载体，因此，斑点的形成不显著、且放电辊隙非常稳定，进而避免了产生充电重影。

就是说，表面层薄膜13充分地变软(杨氏模量较低)、以使得与光接受器1的接触良好，如果表面层薄膜13与光接受器1之间存在载体、则表面层薄膜13会发生变形而包围该载体。所以，如果斑点产生，则斑点尺寸可限制在不会在实际使用中产生任何问题的水平。

另一方面，如果表面层薄膜13变软，则表面层薄膜13易于被吸引到光接受器1侧，于是预压紧侧(给光接受器1放电的区域)的曲率(充电件2a相对光接受器1的曲率)变小。因此可推知，放电区域较宽，潜像记录易于消除，因而充电重影难以产生。

表面层薄膜13的优选材料是热塑性聚酯弹性材料。

这个热塑性聚酯弹性材料具有0.2Gpa的杨氏模量；另外，热塑性聚酯弹性材料(0.6Gpa)或热塑性氟树脂弹性材料(0.3Gpa)均可使用。

表面层薄膜13具有300μm或更小的厚度。

设定300μm上限值的目的是为了保持表面层薄膜13的柔软，并提供辊隙均匀性。

再有，作为给光接受器1充电的功能件的充电件2a可进行任何适当的选择；典型地，如图22(b)所示，优选的充电件2a可包括位于支承轴11上的海绵状导电弹性体12，导电弹性体12的外圆周上可涂覆圆筒形表面层薄膜13。

在这种情况下，优选的“海绵状体”的硬度可较低且辊隙宽度稳定、以进行稳定的充电。

在这种模式中，采用导电尿脘泡沫体用作海绵状导电弹性体12的代表性实例。

此时，为了提供导电性，可在尿脘泡沫体辊掺入诸如碳黑的导电材料。

另外，充电器2主要包括充电件2a，但本发明不限于此。例如，可采用下述模式：

如图22所示，根据本发明提供的成像设备包括：当接受器1；充电器2，它具有与光接受器1接触或靠近的充电件2a，用于给光接受器1充电，潜像写入单元3，用于将静电潜像写入被充电器充电的光接受器1，显影装置4，显影装置4至少具有包含磁场产生件4b的显影剂支承件4a，显影装置4用显影剂使光接受器1上的静电潜像变成可见的；充电器2，用于对光接受器1充电；其中，该充电器2包括：充电件2a，与光接受器1接触或靠近；去除件2b，与光接受器1接触并位于充电件2a上游的用于去除光接受器1上的沉积物；其中，至少充电件2a最外圆周表面用聚合材料的圆筒形表面层薄膜13涂覆，表面层薄膜13的材料具有0.6Gpa或更小的的杨氏模量。

即，充电器2包括“充电件2a+去除件2b”。

在这个模式中，显影装置4和充电器2相互靠近，去除件2b在显影装置4的磁场产生件4b所产生的磁场的作用下而设置，去除件2b优选由磁性材料制成。

本发明的第三方面不限于该成像设备，也可应用于该成像设备所用的充电器。

如图22所示，在这种情况下，根据本发明的第三方面提供安装在成像设备内的充电器，该成像设备包括：显影装置4，显影装置4至少具有包含磁场产生件4b的显影剂支承件4a，显影装置4用显影剂使光接受器1上的静电潜像变成可见的；充电器2，用于对光接受器1充电；其特征在于，该充电器2包括：充电件2a，它与光接受器1接触或靠近；其中，至少充电件2a最外圆周表面用聚合材料的圆筒形表面层薄膜13涂覆，表面层薄膜13的材料具有0.6Gpa或更小的的杨氏模量。

如图22所示，当本发明的第三方面应用于“充电件2a+去除件2b”型的充电器2时，提供安装在成像设备内的充电器，该成像设备包括：显影装置4，显影装置4至少具有包含磁场产生件4b的显影剂支承件4a，显影装置4用显影剂使光接受器1上的静电潜像变成可见的；充电器2，用于对光接受器1充电；其特征在于，该充电器2包括：充电件2a，它与光接受器1接触或靠近；去除件2b，它在充电件2a的上游与光接受器1接触、并用于除去光接受器1上的沉积物；其中，至少充电件2a最外圆周表面用聚合材料的圆筒形表面层薄膜13涂覆，表面层薄膜13的材料具有0.6Gpa或更小的的杨氏模量。

应注意，在不脱离本发明的构思和范围的前提下，本发明一个方面中的每一个模式均可应用于本发明的任何其它方面。

现在参照附图说明本发明的优选实施例。

(第一实施例)

图2表示采用本发明的成像设备的第一实施例(该实施例是一个全色打印机)。图2中的每个箭头表示各转动件的转动方向。

如图2所示，该全色打印机具有一个由成像单元20(20Y，20M，20C，20K)构成的主体，该主体包括：用于黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)的光导鼓21(21Y，21M，21C，21K)；充电器22，它与光导鼓21接触而进行初级充电(21Y，21M，21C，21K)；曝光单元，例如激光器单元(未示出)，用于施加黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)激光束23(23Y，23M，23C，23K)；显影装置24(24Y，24M，24C，24K)，用于储存含有彩色调色剂组份的显影剂；第一初级中间转印鼓31，它与四个光导鼓21中的两个光导鼓21C和21M接触；第二初级中间转印鼓32，它与另两个光导鼓21Y和21K接触；辅助中间转印鼓33，它与第一和第二初级中间转印鼓31和32接触；最终转印辊34，它与辅助中间转印鼓33接触。

光导鼓21以固定间隔相互隔开、从而具有公共接触平面U。第一和第二初级中间转印鼓31和32的设置，使得它们的轴线平行于光导鼓21的轴线、并相对作为边界的预定对称平面与光导鼓21的轴线对称。此外，辅助中间转印鼓33的设置使得其旋转轴线平行于光导鼓21的轴线。

响应每种彩色成像的信号由图像处理单元(未示出)光栅化、并被输入到激光器单元(未示出)。在激光器单元中，激光束23Y、23M、23C、23K被调制、并施加到相应彩色的光导鼓21Y、21M、21C、21K。

根据已知的电摄影技术在每个光导鼓21周围对每种彩色进行成像处理。

首先，将用OPC光导体的、且具有预定直径(例如，20mm)的光导鼓用作光导鼓21，驱动光导鼓21并以预定速度(例如，95mm/秒)转动。

如图2所示，将预定充电水平的DC电压(例如，约-800V)施加到每个充电器22，于是，相应光导鼓21的表面被均匀充电到预定水平。在该实施例中，只有DC电压施加到充电器22，但也可将AC组份叠加到DC组份上。

激光器单元作为曝光单元将激光束23Y、23M、23C、23K施加到具有均匀表面电位的光导鼓的各表面、以形成与输入的每种彩色图像信息对应的静电潜像。激光器单元写入静电潜像，于是，各个光导鼓21上的图像曝光部分的表面电位被消除到预定水平(例如，约-60V或更小)。

与各光导鼓21表面上形成的各彩色对应的静电潜像，由相应彩色的显影装置24显影、并转变成与相应光导鼓21上彩色对应的可见的调色剂图像。

接着，形成在光导鼓21上的彩色调色剂图像，先静电转印到第一和第二初级中间转印鼓31和32。形成在光导鼓21Y和21M上的黄(Y)和品红(M)调色剂图像被转印到第一初级中间转印鼓31，形成在光导鼓21C和21K上的青(C)和黑(K)调色剂图像被转印到第二初级中间转印鼓32。

之后，形成在第一和第二初级中间转印鼓31、32上的单色或双色调色剂图像，再次静电转印到辅助中间转印鼓33。

于是，从单色图像到黄(Y)、品红(M)青(C)和黑(K)的四色图像的最终调色剂图像形成在辅助中间转印鼓33。

最后，形成在辅助中间转印鼓33上的从单色图像到黄(Y)、品红(M)青(C)和黑(K)的四色图像的最终调色剂图像，最终通过转印辊34第三次转印到穿过纸传送通道40的纸页。纸页通过供纸装置(未示出)穿过纸传送辊41、并进入辅助中间转印鼓33与最终转印辊34之间的辊隙部分。在最终转印步骤之后，形成在纸页上的最终转印图像由熔凝器42定影到纸页上，至此成像处理程序被完成。

在这个将在下文中具体说明的实施例中，如图2所示，每个充电器22包括：充电辊100，用于对相应的光导鼓21充电；刷辊110，用作再生件、且位于充电辊100的上游；于是，相应光导鼓21上的外部物质被刷辊110去除、以防止光导鼓21上的外部物质移动到充电辊100侧。

作为再生件的初级中间刷辊51和52和辅助中间刷辊53，与初级中间转印鼓31和32和辅助中间转印鼓35接触，用于暂时保持相应鼓31、32和33表面上的外部物质(剩余调色剂、载体等)。

另外，最终转印辊34设有采用例如片清洁方式的清洁装置54(54a：片)。

下面，说明用于该实施例的显影装置24和充电器22。

首先，讨论显影装置24。

在该实施例中，如图3所示，多个显影装置24沿垂直方向设置，显影装置24C例如与成像单元20(例如20M)的充电器22靠近、且在下侧具有间隙m(例如，约2-5mm)。

下面说明各显影装置24的基本结构：

显影装置24主要具有主体，该主体包括：框架61用作壳体；显影辊62，用作显影剂支承件；层厚调整辊63，用作层厚调整件；两个螺旋推送器64和65，用作显影剂的搅拌和传送件；以及浆轮66，用作显影剂的供给件，如图3-6所示。

在附图中，标号21表示用作光接受器的光导鼓、其上形成有与图像信息对应的静电潜像，G表示包含非磁性调色剂和磁性载体的显影剂，各个箭头表示各转动件的旋转方向。显影剂G可以是双组份显影剂。

在该实施例中，框架61的形状整体上像一个扁平的拉长的盒子，其上设有：开口部分71，将面对光导鼓21的显影辊62的部分露出；显影剂储存部分72，它形成在开口部分71的相对端、用于储存显影剂G。

显影剂储存部分72形成有两个平行的显影剂循环传送通道，两个通道在两端相互连通、而在中间被隔板73分开。

构成框架61结构的上框架61L和下框架61U可被分开、并在上下方向上连接和装配。框架61的厚度(在上下方向上的全高度)是30mm。

在附图中，标号75表示多个形成在下框架61L的后连接面部分上的啮合凸起，标号76表示限定在上框架61U的后连接面部分上的啮合孔，当下框架61L与上框架61U连接和装配时、将多个啮合凸起75插入啮合孔76。标号77表示具有凸起的肋，标号78表示用于框架连接部分的弹性密封件。

在图5或6中，标号80表示调整块(薄层区调整件)，它位于显影辊62端部之上、用于从侧面调整显影辊62上的薄层区调整位置(这将在下文详细说明)；在该实施例中，调整块80附着到上框架61U(见图5和6)。

标号81和82表示侧支座，用于夹持框架61的两端、并将显影装置24安装到成像设备的主体上。

显影辊62包括形状像空心圆筒的非磁性套筒201，套筒201可转动地设置在框架61开口部分71的附近，磁辊202包括多个以预定角度设置在套筒201空心中的磁极，套筒201和磁辊202的相对位置是固定的。

在这个实施例中，显影辊62具有12mmφ的小外径(套筒201的外径)。如图7所示，磁辊202包括七个适当设置的磁极S1、S2、S3、S4、N1、N2和N3，以便使S极或N极的每个磁通分布(图7中虚线所示)相对辊轴。

磁极S1是显影磁极，磁极S3和S4是用于剥离显影剂的排斥磁极，磁极N2是用于调整层厚度的磁极，其它磁极与相邻的磁极一起用作传送磁极。

层厚调整辊63是非磁性辊，它与显影辊62(套筒201)的表面面对并具有间隙，用于将支承在显影辊62(套筒201)表面上的显影剂G的层厚度调整到预定厚度。层厚调整辊63使用坚硬的例如直径5mm的不锈钢辊，且例如与显影辊62间隔250μm。层厚调整辊63的两端落入形成在下框架61L侧壁上的显影辊62附近的安装槽中，当安装框架61时，层厚调整辊63被上框架61U从上方推动，于是，层厚调整辊63最终压入该安装槽、并有效地固定。

螺旋推送器64和65均是转动件，它们包括以预定螺距在转动轴上缠绕的浆叶部件，用以对显影剂G进行搅拌和充电、并设置成在框架61的显影剂储存部分72中的两个显影剂循环传送通道中转动。螺旋推送器64和65的外径均为13mm。

浆轮66是类似叶轮的转动件，它具有转动轴，转动轴上形成有四个沿轴转动方向平行(偏移)地向下游移动的浆叶部件、并设置成能在显影辊62与螺旋推送器之间的位置转动。

特别地，该实施例的特征在于显影辊62的端部圆周结构，薄层区调整位置的具体设置方式由调整块80调整。

即，如图8(a)所示，粗表面工作部件91设置在显影辊62的套筒201的表面上。

对于粗表面工作部件91可适当选择喷砂工艺、喷丸工艺、研磨工艺等；但是，从提供粗表面工作的均匀性来看，优选采用具有球形磨粒的喷砂工艺。

粗表面工作部件91形成区可在整个显影剂的薄层区范围伸展，该范围需形成将传送力给予显影剂的粗表面。

所以，在该实施例中，粗表面工作部件91形成在除显影辊62端部以外的圆周表面，而非粗表面工作部件92保持在两个端部。

非粗表面工作部件92可以是没有粗表面的工作部件；但优选地是尽可能减小表面粗糙度。

此时，非粗表面工作部件92优选用树脂涂覆或处理，以便减小摩擦系数(例如，研磨工艺)。

从保持调色剂的良好摩擦带电性能的观点看，为了用树脂涂覆非粗表面工作部件92，树脂优选地从这样的树脂中选择、即该树脂通过与调色剂摩擦带电而使调色剂的电荷量呈磨擦带电系列，可通过与选择的调色剂接触而避免调色剂的电荷量下降，另外，树脂涂覆层具有10¹³Ω/□或更大的表面电阻、以使调色剂电荷不产生不必要的泄漏。

在该实施例中，由调整块80调整的薄层区调整位置J，设置在粗表面工作部件91的外侧，非粗表面工作部件92始终处在薄层区调整位置J与粗表面工作部件91之间。

在该实施例中，由调整块80调整的薄层区调整位置J，设置在垂直于最大使用尺寸的纸的传送方向的宽度方向的端部内侧。

由于图像区外侧的边缘区始终位于纸的边缘周围，所以部件之间的定位关系体现在边缘区中。

在图8(a)中，Smax表示在宽度方向上最大使用尺寸的纸的尺度。

在该实施例中，显影辊62中磁辊202的显影磁极(S1：见图7)，在宽度方向上的端部设置得与最大使用尺寸的纸的宽度方向上的端部相同或在该端部内侧，由调整块80调整的薄层区调整位置J设置在显影磁极宽度方向上的端部内侧。

因此，显影剂G在显影磁极端部的横向位移被阻止。

调整块80与显影辊62的端部、例如显影辊62的端部上表面接触，以调整显影剂G的薄层区。

优选地，从稳定显影辊62的转动操作来说，调整块80与显影辊62端部之间的滑动阻力应尽可能减小。

在该实施例中，调整块80设有位于面对显影辊62端部的部分上的刷毛85，以使刷毛85抵靠显影辊62的端部，如图8(a)和8(b)所示，于是显影辊62的转矩明显减小。

作为调整块80的改型，调整块80可在面对显影辊62端部的整个部分或局部设置低阻力的毛毡86、并使毛毡86抵靠显影辊62的端部、如图9(a)所示，或可设置具有小摩擦阻力的低摩擦部件87、诸如聚四氟乙烯的氟树脂部件、并使低摩擦部件87与显影辊62的端部接触、如图9(b)所示，或可形成具有小摩擦阻力的聚烯烃族树脂88、并使树脂表面本身与显影辊62的端部接触、如图9(c)所示。

下面，示出显影辊62边缘周围中的显影剂G的层形成状态。

根据该实施例的模式，显影剂G在显影辊62的粗表面工作部件91上传送、并且如果显影剂层厚度试图在粗表面工作部件91的端部增加，则不能被调整块80立即调整，于是显影剂层厚度的增加部分在粗表面工作部件91与调整块80之间的空间内整平。

特别的，如果非粗表面工作部件92的表面粗糙度被制作得足够小，则非粗表面工作部件92成为低摩擦部件，与在粗表面工作部件91相比、在非粗表面工作部件92上使得显影剂G的传送力变得很小，显影剂G的保持力被最小化。于是，位于粗表面工作部件91与调整块80之间的非粗表面工作部件92上的显影剂层厚度，变得比粗表面工作部件91上的显影剂层厚度小，在显影辊62端部增加显影剂层厚度的有害作用和调色剂的不适当的喷射很难发生。

在如图10(b)所示的对比模式中，例如，调整块80′设置到显影辊62的粗表面工作部件91的附近；在该模式中，与该实施例的模式不同，非粗表面工作部件92的空间不设置在粗表面工作部件91与调整块80之间，于是如果显影剂层厚度试图在粗表面工作部件91端部增加，则不存在吸收该厚度的空间，该层厚度立即被调整块80′堵塞，在显影辊62端部增加显影剂层厚度的有害作用和调色剂的不适当的喷射易于发生。

在该实施例中，调整块80的薄层区调整位置J设置在磁辊202的显影磁极宽度方向上的端部的内侧，如图10(a)所示，于是，在磁辊202端部的显影剂G的横向位移现象不产生，如图11(a)和(b)所示。

即，如图11(a)所示，从测试磁辊202的磁力分布可知，磁力从磁辊202端部位置向外侧逐渐减小。

于是，假设薄层区调整区伸展到磁辊202端部附近，如图11(b)所示，当显影剂层的厚度在磁辊202端部增加、并且显影剂G的耳状物在磁辊202端部沿横向下落时，显影剂G的翻转、分散和随显影辊62转动的横向位移等现象会出现。

但是，在该实施例中，由调整块80调整的薄层区调整位置J设置在磁辊202宽度方向端的内侧(至少在显影磁极)，所以在磁辊202端部(至少在显影磁极)的显影剂G的增厚和横向位移现象如上所述地不会在被调整块80调整的薄层区调整位置J附近发生。

于是，由于在磁辊202端部的磁力所导致的显影剂G的增厚和横向位移可有效地避免，所以显影剂G只在调整块80附近局部地增厚。

在该实施例中，非粗表面工作部件92设置在显影辊62的端部，但本发明不是必需限定于此。例如，显影辊62可设置高度差部分93，与薄层区调整区的大致的中心相比、高度差部分93在调整块80附近具有小外径，高度差部分93的高度差位置，可设置在薄层区调整位置J的内侧和最大使用尺寸的纸沿宽度方向上端部的内侧，如图12(a)所示，或者显影辊62可设置锥形部分94，与薄层区调整区的大致的中心相比、锥形部分94在调整块80附近具有逐渐减小的外径，锥形部分94的开始位置可设置在薄层区调整位置J的内侧和最大使用尺寸的纸沿宽度方向上端部的内侧，如图12(b)所示。

根据该模式(图12(a)或12(b))，如果显影层厚度试图在粗表面工作部件91处增加，则增加部分可被吸收到高度差部分93和锥形部分94的削去的空间中，可有效地抑制在显影剂G在显影辊62端部的增加现象。

下面，具体地说明充电器的实施例。

如图13所示，在该实施例中，充电器22包括：充电辊100，用于给光导鼓21充电；刷辊110，它作为再生件位于充电辊100的上游；一对轴承件130可转动地支承充电辊100和刷辊110。

具体地，在该实施例中，充电辊100包括：非磁性轴101；海绵状导电弹性体102，它位于非磁性轴101的外圆周上；和圆筒形表面层薄膜103，用于覆盖导电弹性体102，如图14(a)所示。

对于非磁性轴101，采用具有1.05或更小导磁率(达到磁材料不粘附的程度)的非磁性材料、例如SUS303(导磁率1.05)或更优选的SUS303Cu(导磁率1.02)。

对于海绵状导电弹性体102，从低硬度和提供稳定辊隙区的观点来说，优选使用例如导电尿烷泡沫体。

对于圆筒形表面层薄膜103，从借助静电吸引力提供均匀的辊隙的观点来说，优选使用例如导电氟树脂。

在该实施例中，从作为充电件的功能和有效避免电荷流泄漏引起的充电失效的观点来说，充电辊的电阻值应设定为10⁶Ω/□-10^8.5Ω/□。

从提供辊隙均匀性的观点来说，硬度条件优选为90度或更小的Asker F硬度。

对于非磁性轴101的强度条件，从避免中心部分的弯曲变形和提供整个区域的充电特性的观点来说，优选的拉伸强度是600N/mm²或更大。

另外，充电偏压电源104连接到非磁性辊101，以给非磁性辊101提供极性不同的充电偏压VC(+)或VC(-)。

在该实施例中，当偏压施加系统连接到充电辊100时，如图14(b)所示、在成像模式中施加充电偏压VC(-)，如图14(c)所示、在清洁模式中施加充电偏压VC(+)。

在该实施例中，刷辊110包括：磁轴111；和作为刷形件的位于磁轴111圆周上的刷毛112。

刷辊110不设置任何驱动装置、并借助作用在刷毛112与光导鼓21之间的摩擦力随同光导鼓21的转动而转动。

对于磁轴111，从易于工作和低成本角度来说、应使用例如SUM，而从避免滑动噪音和防锈的角度来说、磁轴111应涂覆具有Ni的SUM表面。

另一方面，通过将聚丙烯树脂的纤维件粘结到磁轴111上而制成刷毛112。PP、嫘萦、尼龙、聚酯、PTFE、PET等可用作刷毛112的材料。

优选地，刷毛112具有10⁴-10⁵Ωcm的电阻值，以提供清洁性能与环境依赖性之间的兼容性。

将去除偏压电源113连接到刷辊110，以将极性不同的去除偏压VR(+)或VR(-)施加到磁轴111。

在该实施例中，当偏压施加系统连接到刷辊110时，如图14(b)所示，在成像模式中，施加去除偏压VR(-)，以从光导鼓21表面暂时收集极性反转的调色剂、并保持该调色剂直到下述的清洁模式开始。在清洁模式中，施加去除偏压VR(+)。

下面，评价基于该实施例的充电器的性能。

在该实施例的模式中，充电器22比较靠近显影装置24，所以被置于磁辊202磁力的磁场作用之下。

在这个状态中，例如，由于充电辊100包括非磁性轴101，所以既使充电辊100位于来自显影装置24的磁场作用之下、充电辊100也不会被磁化。

因此，既使显影剂的载体G等通过光导鼓21或直接到达充电辊100，显影剂的载体G等也难以沉积在充电辊100上，所以类似由沉积的载体等引起的图像质量缺陷可有效地避免。

具体地，在该实施例中，由于作为再生件的刷辊110包括磁轴111，所以如果刷辊110定位在来自显影装置24的磁场作用下、则磁轴111被磁化。

因此，在该实施例中，在显影剂的载体G等通过光导鼓21或直接到达充电辊100的状态中，载体等易于沉积在刷辊110上，诸如载体的磁性外部物质被刷辊110可靠地去除，载体等被沉积到充电辊100上的担忧能更可靠地避免。

在该实施例中被告知的这些性能将在下文中说明。

作为显影装置24的显影条件，显影偏压的DC组份设定为180-270V，AC组份的Vp-p设定为1.0-2.0kV，它们的频率设定为1.5-10kHz。虽然认为与DC组份类型相比载体喷射很大，但类似斑点的图像质量缺陷几乎看不到。

在下面的模式中、类似斑点的图像质量缺陷也几乎看不到，在该模式中，显影装置24的显影辊62的转数顺序地增加、或磁辊202的一个显影磁极设定到100mT，而其相邻磁极设定到50mT，以提高载体喷射条件。

在图2和3所示的实施例中，位于由上而下顺序定位的显影装置24之间中间位置的充电器22，大体定位在上显影装置24的显影部分的下面、或受到来自由上而下顺序定位的显影装置24的磁场作用的影响；与任何其它彩色的成像单元相比、这个成像单元在充电器22中类似斑点的图像质量缺陷不产生，对于任何彩色组份、类似斑点的图像质量缺陷几乎看不到。

另一方面，在该成像模式中，相反极性的调色剂暂时保持在充电辊100上、而相反极性的调色剂和载体暂时保持在刷辊110上；清洁模式周期性的进行，以将保持在充电辊100和刷辊110上的相反极性的调色剂和载体收集到清洁装置54中。

即，在该实施例中，为了收集由刷辊110携带的相反极性的调色剂和载体，以下清洁模式在一个诸如打印操作之前、打印操作之后、以及在连续打印时间的每一预定的页数的预定时刻执行：

在清洁模式中，首先，带电位梯度的电压依次施加给充电器22、用于每个充电器22的刷辊110、每个光导鼓21、初级中间转印鼓31和32、辅助中间转印鼓33和最终转印辊34，以使最终转印辊34变为最高的负电位，于是在打印操作期间，收集到充电辊100的相反极性的调色剂T、和收集并保持在刷辊110的相反极性的调色剂T的载体C，依次转移到最终转印辊34，并由与最终转印辊34接触的清洁装置54收集。

因此，当这个清洁操作开始时，暂时保持在刷辊110上的相反极性的调色剂T和载体C喷射到光导鼓21上，刷辊110恢复到清洁状态。

当清洁相反极性的调色剂T终止时，将与调色剂成像时相同的电位给予充电辊100、光导鼓21、初级中间转印鼓31和32、辅助中间转印鼓33和最终转印辊34；另一方面，将与成像时相反极性的电位给予到初级中间刷辊51和52、辅助中间刷辊53，以清洁沉积在初级中间刷辊51和52、辅助中间刷辊53上的充负电的调色剂。

即，将与成像时相反极性的电位给予到初级中间刷辊51和52、辅助中间刷辊53，于是，保持在刷辊51、52、53上的调色剂，喷射到初级中间转印鼓31和32、辅助中间转印鼓33上，并经作为标准调色剂图像转印器的辅助中间转印鼓33，到达最终转印鼓34、并被清洁装置54收集。

这种清洁操作周期性地执行，于是，在每个刷辊上携带的任何极性的调色剂，由清洁装置54收集以清洁该刷辊。

(第二实施例)

本发明的第二实施例是为第一实施例附加隔离板120而提供的实施例。在第二实施例中与第一实施例相同的部件使用相同的标号、且不再加以说明。

如图23所示，根据第二实施例的充电器22包括：充电辊100，用于对光导鼓21充电；刷辊110，作为再生件位于充电辊100的上游；以及隔离板120，用于分隔充电辊100与刷辊110；于是光导鼓21上的外部物质(剩余调色剂、载体等)被刷辊110去除、从而避免光导鼓21上的外部物质转移到充电辊100侧，另外，在设有隔离板120的情况下，可避免载体团块的集合体从刷辊110偶然泄漏到充电辊100侧。

下面详细说明本实施例的充电器。

如图24所示，在该实施例中，充电器22是一个单元件，它包括：充电辊100，用于对光导鼓21充电；刷辊110，作为再生件位于充电辊100的上游；以及隔离板120(分隔板)，用于分隔充电辊100与刷辊110。

如图13和25(a)所示，作为充电器22的安装结构，充电辊100和刷辊110支承在一对可转动的轴承件(对应于支承框架)130上，在隔离板120两端集成有一对定位臂121的隔离框架122，隔离框架122的定位臂121定位和保持在轴承件130中、以使隔离框架122的隔离板120处于充电辊100与刷辊110之间。

在该实施例中，隔离板120与隔离框架122构为一体，当然也可安装到分立的隔离框架123上，如图25(b)所示。

在该实施例中，对于隔离板120的材料，可使用例如诸如不锈钢、铝、磷青铜、黄铜、锌钢板的金属板或诸如聚碳酸酯、聚缩醛、聚丙烯、聚苯乙烯的树脂。

如图27(a)所示，对于隔离板120的轮廓和形状，将平直的隔离板120安放在大体上垂直于充电辊100与刷辊110的转动中心的连线的模式是可行的。

隔离板120的轮廓等可作适当地选择；例如，隔离板120能以预定角θ倾斜，使隔离板120的上端侧靠近充电辊100、而其下端侧靠近刷辊110，如图27(b)所示，或者隔离板120形成为局部有弯曲部分125的形状、其下端侧面向刷辊110，如图27(c)所示。

对于隔离板120，可设置覆盖部件126以覆盖刷辊110，如图28(a)所示；弹性密封膜127可设置在隔离板120的下端部、并能与光导鼓21弹性接触，如图28(b)所示；或除了覆盖刷辊110的覆盖件126外，隔离板120可设置与充电辊100弹性接触的弹性密封膜128，如图28(c)所示。

隔离板120的厚度设定为0.1-3.0mm。

如果隔离板120太薄，则由于隔离板120与刷辊110接触而不能被优选。如果隔离板120太厚，则由于隔离板120与上显影装置相干扰，或在装配充电辊100和刷辊110时需要过于用力而不能被优选。

另外，隔离板120与光导鼓21之间的间隙d可适当地选择(见图30)；这样设置间隙d，至少可使隔离板120的下端部处在充电辊100与刷辊110的转动中心连线的下面，使得来自刷辊110的载体团块等聚集物可由隔离板120挡住。

在由磁性材料构成隔离板120的情况中，可以使用例如SPCC、SGCC、SUS430、镀锌钢板等。

另外，在该实施例中，将吸引偏压Vs(+)、Vs(-)施加到隔离板120。

吸引偏压的施加方法可适当地选择；例如，通过稳压二极管的电压分配器129施加来自电源104的充电偏压。

对于吸引偏压，施加与刷辊110具有相同极性的(例如，在成像模式中的负号(负极))的0到-1000V的电压。

可设置成刷辊110(-400到-500V)与充电辊100(-900到-1000V)之间的中间偏压(-500到-900V)，电场可形成在刷辊110与隔离板120之间。

在这种情况下，虽然载体具有正号(正)极性、且首先沉积到刷辊110上，但表面载体可被刷辊110与隔离板120之间的电场吸引到隔离板120侧。

下面评价该实施例充电器的性能。

如图29(a)所示，在不提供隔离板120的情况下，令人担心的是从刷辊110泄漏的载体团块的聚集物D可直接碰撞充电辊100并沉积在其上。

在这种状态下，如果聚集物D进入充电辊100与光导鼓21之间的辊隙，则在与聚集物D对应的位置会发生充电失效、从而产生类似斑点的图像缺陷。

多个40-50μm的载体颗粒C聚集的结果是聚集物D会增大到约数百μm，如图32所示。

相反地，在该实施例的模式中，如图29(b)所示，从刷辊110泄漏的载体团块的聚集物D与隔离板120碰撞，然后粉碎成小颗粒，小颗粒通过光导鼓21的表面移动到充电辊100。

此时，被粉碎成小颗粒的聚集物D(未示出)进入充电辊100与光导鼓21之间的辊隙区，但该颗粒极小、所以在与小颗粒对应的部分不会出现充电失效。

于是，类似斑点的图像质量缺陷几乎不产生。

如图29(c)所示，在该实施例的改型模式中，从刷辊110泄漏的聚集物D与隔离板120碰撞，并附着在隔离板120的弯曲部分125，沉积在刷辊110表面上的聚集物D被覆盖部分126阻挡并易于下落，于是聚集物D可更有效地粉碎成小颗粒。

在清洁模式中，如图26(c)所示，沉积在隔离板120上的载体C，依次转移到最终转印辊34侧，并收集到清洁装置54中。

(第三实施例)

如同第一实施例的圆筒形表面薄膜103，在本发明的第三实施例中，圆筒形表面薄膜使用具有0.6Gpa或更小的杨氏模量的、诸如热塑性聚酯弹性体(0.2GPa)材料，其厚度为300μm或更小。除以上所述外，第三实施例具有与第一实施例相同的结构。

下面，评价该实施例的充电器的性能。

在该实施例的模式中，表面层薄膜103使用具有0.6Gpa或更小的杨氏模量的热塑性聚酯弹性体，所以，如果载体被携带在表面层薄膜103与光导鼓21之间，则具有低刚性的表面层薄膜103会变形而包围该载体，于是只会产生小的斑点。

所以，如果载体进入表面层薄膜103与光导鼓21之间的辊隙区，则几乎不用担心在大的区域出现充电失效，且几乎看不到类似斑点的图像质量缺陷。

另一方面，表面层薄膜103具有低的杨氏模量，所以易于被吸引到光导鼓21侧并沿光导鼓21的曲面移动。于是，表面层薄膜103与光导鼓21之间的放电区变宽，导致充分地消除了充电重影出现的光导鼓21上的潜像记录。

(第四实施例)

如同第一实施例的圆筒形表面层薄膜103，在本发明的第四实施例中圆筒形表面薄膜使用具有3.0Gpa或更大的杨氏模量的、诸如聚酰亚胺树脂的材料，其厚度为20-60μm。除以上所述外，第四实施例具有与第一实施例相同的结构。

在这个实施例中，从充电件的功能和有效避免由于充电流泄漏导致的充电失效的观点看，充电辊100的圆筒形表面层薄膜103具有10⁶Ω/□-10^8.5Ω/□的电阻值(表面电阻值)。

下面，评价该实施例充电器的性能。

在该实施例的模式中，表面层薄膜103使用具有3.0Gpa或更大的杨氏模量的聚酰亚胺树脂，如果载体被携带到表面层薄膜103与光导鼓21之间，则本身具有高刚度的表面层薄膜103很紧固、几乎不接受内部海绵状导电弹性体102的作用，所以被携带的载体易于去除。

因此，几乎不用担心载体会进入表面层薄膜103与光导鼓21之间的辊隙及导致充电失效，类似斑点的图像质量缺陷几乎不会产生。

另一方面，表面层薄膜103具有高的杨氏模量，所以难以被载体损坏，不必担心调色剂等会积累在缺陷的部分。

(实例1)

在包括该实施例模式的实例1中，薄层区调整位置与喷射(与受喷射加工影响的粗表面工作部分91对应)端部分之间的距离、和纸端部与喷射(与受喷射加工影响的粗表面工作部分91对应)端部分之间的距离改变，由BCO(球粒携带过量)/载体散布导致的端部斑点被评价为○、△、×(○：良好、△：基本良好、×：不好)。其结果如图15(a)所示。

根据该图可知，如果薄层区调整位置处在喷射端部位置的外侧，则看不到端部斑点。

改变类似的参数，并且在打印和进行带转印时通过停止操作来评价光导鼓上端部的模糊程度。其结果如图15(b)所示。

根据该图可知，如果薄层区调整位置处在喷射端部位置的外侧，则光导鼓上端部的模糊几乎不产生。

改变类似的参数，并且评价显影辊端部周围的驱动齿轮的污染程度。其结果如图15(c)所示。

根据该图可知，如果薄层区调整位置处在喷射端部位置的外侧，显影辊端部周围的驱动齿轮的污染几乎不产生。

(对比实例1)

在该实施例模式的充电器中，充电轴(充电辊轴)由SUM制成，再生件轴(作为再生件的刷辊轴)由SUM制成，斑点发生率(独立斑点和连续斑点)根据斑点尺寸等级测定。其结果如图16所示。

根据该图可知，可观察到到达一定程度的大的背景斑点(BKG斑点)和大的图像部分斑点(IMG斑点)。

(实例2)

在该实施例模式的充电器中，充电轴(充电辊轴)由SUS303Cu制成，再生件轴(作为再生件的刷辊轴)由SUM制成，斑点发生率(独立斑点和连续斑点)根据斑点尺寸等级测定。其结果如图17所示。

根据该图可知，与对比实例1相比，BKG斑点和IMG斑点的发生率明显减小。

(实例3)

在该实施例模式的充电器中，充电轴(充电辊轴)由SUS303Cu制成，再生件轴(作为再生件的刷辊轴)由SUS303Cu制成，斑点发生率(独立斑点和连续斑点)根据斑点尺寸等级测定。其结果如图18所示。

根据该图可知，与对比实例1相比，BKG斑点和IMG斑点的发生率明显减小，但是与实例2相比、发生率略高。

(实例4)

在图30(a)所示的实例4中，改变隔离板120与光导鼓21之间的间隙d，此时测定类似斑点的图像质量缺陷的存在或不存在。其结果如图30(b)所示。

根据图30(b)，当间隙d是0是时，在开始阶段看不到斑点出现，但显影剂随时间而积累并沉积到光导鼓21或光导鼓21的表面、使光导鼓21易于损坏，所以不优选间隙d是0。

当间隙d变成4.0mm时，则担心从刷辊110下落的显影剂不与隔离板120碰撞，并可看到斑点出现。

因此，从该实例可知，如果间隙d是0＜d＜4mm，则看不到斑点出现。

(实例5)

斑点产生状况、光导鼓污染、充电辊污染、辅助转印重影(转印图像记录：主要受与中间转印鼓相互作用的转印、而在中间转印鼓上产生的薄膜影响，导致中间转印鼓上的有效表面电位与设定的电位不同)、删除(在高湿下删除)、充电幅度((1)充电不均匀性：当充电电位差在轴向、处理方向上较小时较好，(2)充电能力：根据第一和第二周期(周期1-周期2)之间的充电电位差进行评价，如果不存在充电电位差将会更好。如果预定电位在第一周期达到则更好)，在第三实施例(实例5)的模式与具有由PVdF制成的表面层薄膜103(对比实例1)的控制模式之间进行评价。于是可知，在斑点产生状况、辅助转印重影、和充电幅度方面、实例5优于对比实例2，如图31所示。

(实例6)

斑点产生状况、光导鼓污染、充电辊污染、辅助转印重影(转印图像记录：主要受与中间转印鼓相互作用的转印、而在中间转印鼓上产生的薄膜影响，导致中间转印鼓上的有效表面电位与设定的电位不同)、删除(在高湿下删除)、充电幅度((1)充电不均匀性：当充电电位差在轴向、处理方向上较小时较好，(2)充电能力：根据第一和第二周期(周期1-周期2)之间的充电电位差进行评价，如果不存在充电电位差将会更好。如果预定电位在第一周期达到则更好)，在第四实施例(实例6)的模式与具有由PVdF制成的表面层薄膜103(对比实例3)的控制模式之间进行评价。于是可知，在斑点产生状况、充电辊污染、辅助转印重影、和充电幅度方面、实例6优于对比实例3，如图32所示。

如上所述，根据本发明，为了设置显影装置和充电器，充电器的充电件可在显影装置的磁场产生件产生的磁场的作用下设置、并可由非磁性材料制成，于是，当显影装置与充电器相互靠近时、可有效地避免在来自显影装置的磁场的作用下的充电件的磁化。

因此，当对成像设备进行小型化时，可有效地避免在充电件上的磁性件的载体等的沉积，伴随在充电件上沉积载体等所引起的类似斑点的缺陷也可有效地避免。

根据本发明的另一个模式，为了设置在充电件上游具有去除件的充电器、以便去除光接受器和显影装置上的沉积物，充电器的充电件可在显影装置的磁场产生件产生的磁场的作用下设置、并可由非磁性材料制成，另一方面，充电器的去除件可在显影装置的磁场产生件产生的磁场的作用下设置、并可由磁性材料制成，于是，当显影装置与充电器相互靠近时、可有效地避免在来自显影装置的磁场的作用下的充电件的磁化，相反地，去除件可被有效地磁化。

因此，当对成像设备进行小型化时，在去除件上的磁性件的载体等的沉积可增强、可有效地避免在充电件上的磁性件的载体等的沉积、可有效地避免伴随在充电件上沉积载体等所引起的类似斑点的缺陷。

另外，根据本发明，制成了具有靠近显影装置的充电器、并可有效避免伴随载体在充电件上沉积所导致的类似斑点的图像质量缺陷的成像设备，于是可方便的制成小尺寸的能有效抑制类似斑点的图像质量缺陷的成像设备。

根据本发明，去除件位于充电件的上游，充电件和去除件由隔离件隔开，从去除件剥离的载体团块聚集物等去除物与隔离件碰撞，于是当与隔离件碰撞时、从去除件剥离的载体团块聚集物等去除物被粉碎成小颗粒，有效地避免从去除件剥离的载体团块聚集物直接与充电件碰撞，并沉积到充电件上的可能。

所以，有效地避免从去除件剥离的载体团块聚集物进入充电件与光接受器之间辊隙区的可能，因此，在存在去除物的情况下，可消除充电失效的产生、可有效避免类似斑点的图像质量缺陷。

根据本发明的充电器，简单的隔离件设置在充电件与去除件之间，于是可良好地抑制类似斑点的图像质量缺陷的小尺寸的成像设备，可用简单的结构方便的制成。

根据本发明，充电器的充电件至少在最外圆周表面涂覆聚合材料构成的圆筒形表面层薄膜，该表面层薄膜的材料具有0.6Gpa或更小的杨氏模量，使得充电件的表面层薄膜材料最佳化、并有效地避免产生类似斑点的图像质量缺陷和充电重影。

因此，如果该充电器安装到成像设备内，则可方便地制成不受充电重影影响、能有效抑制类似斑点的图像质量缺陷的成像设备。

根据本发明，充电器的充电件至少在最外圆周表面涂覆聚合材料构成的圆筒形表面层薄膜，该表面层薄膜的材料具有3.0Gpa或更大的杨氏模量，使得充电件的表面层薄膜材料最佳化、并有效地避免产生类似斑点的图像质量缺陷和充电重影。

因此，如果该充电器安装到成像设备内，则可方便地制成能有效抑制类似斑点的图像质量缺陷、并延长充电器寿命的成像设备。

根据本发明的显影装置，在双组份显影装置中的显影支承件的端部结构(薄层区调整位置与粗表面工作部件之间的关系、和薄层区调整位置与磁场产生件之间的关系)得以改进，所以，虽然设备本身小型化，但有效地抑制显影支承件端部上显影剂层厚度的增加被，因此，有效地避免伴随显影剂支承件端部上显影剂层厚度增加的图像质量缺陷。

使用这种显影装置的成像设备在满足小型化的条件下，可方便地形成能抑制图像质量缺陷的图像。

Claims (33)

1.一种成像设备，包括：

一光接受器；

一充电器，它具有给光接受器充电的充电件；

一潜像写入单元，用于将静电潜像写入到被充电器充电的光接受器上；和

一显影装置，它具有包括磁场产生件的显影剂支承件，该显影装置利用显影剂将潜像写入单元写入的静电潜像转变成可见的；

其中，将充电器的充电件设置在显影装置的磁场产生件所产生的磁场的作用下；

充电件由非磁性材料制成。

2.如权利要求1的成像设备，其中充电件由具有1.05或更小导磁率的非磁性材料制成。

3.如权利要求1的成像设备，其中充电件由包括添加铜的SUS303的非磁性材料制成。

4.如权利要求1的成像设备，其中充电件包括位于其非磁性轴上的海绵状导电弹性体。

5.如权利要求1的成像设备，其中导电弹性体的外圆周上涂覆圆筒形薄膜。

6.如权利要求1的成像设备，其中充电件包括具有600N/mm²或更大拉伸强度的非磁性轴。

7.如权利要求1的成像设备，其中显影装置的显影剂支承件以这样的转数转动，该转数使显影剂部分的分散能抵抗由磁场产生件所产生的磁力。

8.如权利要求1的成像设备，其中显影装置的磁场产生件具有设定到100mT或更大的显影磁极；以及设定为50mT或更大的相邻磁极设置在该显影磁极附近。

9.如权利要求1的成像设备，其中充电器还包括与充电件上游的光接受器接触的去除件，该去除件用于除去光接受器上的沉积物；该去除件设置在显影装置的磁场产生件所产生的磁场的作用下；该去除件由磁性材料制成。

10.如权利要求9的成像设备，其中去除件在其磁轴上设有刷形件。

11.如权利要求9的成像设备，其中去除件包括由SUM制成的磁轴。

12.如权利要求9的成像设备，其中去除件包括由具有镀镍表面的SUM制成的磁轴。

13.如权利要求9的成像设备，其中去除件设有将纤维件粘接到磁轴上而制成的刷形件。

14.如权利要求9的成像设备，其中将预定的去除偏压施加到去除件。

15.如权利要求9的成像设备，其中用以保持相反极性调色剂的偏压，和用以将保持的相反极性调色剂传输到光接收器的去除偏压，施加到去除件。

16.如权利要求1的成像设备，其中多个光接受器、多个充电器、和多个显影装置沿垂直方向设置；任何一个充电器定位在上下连续设置的显影装置之间的中间位置；和充电器的充电件大约定位在上显影装置的显影部分的下面。

17.如权利要求1的成像设备，其中多个光接受器、多个充电器、和多个显影装置沿垂直方向设置；任何一个充电器定位在上下连续设置的显影装置之间的中间位置；和充电器的充电件设置在上下连续设置的每个显影装置的磁场产生件所产生的磁场的作用下。

18.如权利要求9的成像设备，其中多个光接受器、多个充电器、和多个显影装置沿垂直方向设置；任何一个充电器定位在上下连续设置的显影装置之间的中间位置；和充电器的去除件大约定位在上显影装置的显影部分的下面。

19.如权利要求9的成像设备，其中多个光接受器、多个充电器、和多个显影装置沿垂直方向设置；任何一个充电器定位在上下连续设置的显影装置之间的中间位置；和充电器的去除件设置在上下连续设置的每个显影装置的磁场产生件所产生的磁场的作用下。

20.一种成像设备，包括：

一光接受器；

一充电器，它具有给光接受器充电的充电件，与充电件上游的光接受器接触的去除件、该去除件用于除去光接受器上的沉积物，和用于将充电件与去除件隔离、并使从去除件剥离的物质与其碰撞的隔离件；

一潜像写入单元，用于将静电潜像写入到被充电器充电的光接受器上；和

一显影装置，它具有包括磁场产生件的显影剂支承件，该显影装置利用显影剂将潜像写入单元写入的静电潜像转变成可见的。

21.如权利要求20的成像设备，其中隔离件不与光接受器接触。

22.如权利要求20的成像设备，其中隔离件伸展到充电件与去除件的转动中心连线的下面。

23.如权利要求20的成像设备，其中隔离件不与去除件接触。

24.如权利要求20的成像设备，其中将具有与施加到充电件的充电偏压相同的吸引偏压施加到隔离件。

25.如权利要求20的成像设备，其中隔离件设置在显影装置的磁场产生件所产生的磁场的作用下；和隔离件由磁性材料制成。

26.如权利要求20的成像设备，其中充电件、去除件、和隔离件定位并支承在公共支承框架上，并通过该支承框架以一个整体安装到成像设备的主体上。

27.如权利要求20的成像设备，其中多个光接受器、多个充电器、和多个显影装置沿垂直方向设置；任何一个充电器定位在上下连续设置的显影装置之间的中间位置；和充电器的充电件大约定位在上显影装置的显影部分的下面。

28.一种成像设备，包括：

一光接受器；

一充电器，它具有给光接受器充电的充电件；

一潜像写入单元，用于将静电潜像写入到被充电器充电的光接受器上；和

一显影装置，它具有包括磁场产生件的显影剂支承件，该显影装置利用显影剂将潜像写入单元写入的静电潜像转变成可见的；

其中，充电器的充电件至少在最外圆周表面涂覆由聚合材料构成的圆筒表面层薄膜；和

该表面层薄膜材料具有0.6或更小的杨氏模量。

29.如权利要求28的成像设备，其中该表面层薄膜材料是热塑性聚酯弹性体。

30.如权利要求28的成像设备，其中充电件包括位于其支承轴上的海绵状导电弹性体；和导电弹性体的外圆周上涂覆圆筒形表面层薄膜。

31.如权利要求30的成像设备，其中充电件的海绵状导电弹性体是导电尿烷泡沫。

32.如权利要求28的成像设备，其中充电件的表面层薄膜具有10⁶Ω/□-10^8.5Ω/□的电阻值。

33.如权利要求28的成像设备，其中充电件具有90度或更小的Asker F硬度。

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