CN1527146A - 成像设备 - Google Patents

Abstract

在打印一张厚纸张时，位于感光鼓的转动方向上显影辊的上游的一栅控式电极充电器将感光鼓充到1000V。然后位于显影辊下游的一转印辊将电势降到80V左右。转印偏压在T1时刻，在打印结束时关断，在这之后不会降低表面电势。当感光鼓对准转印鼓的表面在T2时刻到达一对着栅控式电极充电器的位置时，直流电机和充电偏压关断。经过对着显影辊的位置的感光鼓的表面电势保持在400V左右，比显影辊的电势高，直到感光鼓空转后在T3时刻完全停止。这就避免了显影剂粘在感光鼓上。

Description

成像设备

                                    技术领域

本发明涉及一种成像设备，尤其涉及一种断电后墨粉难以粘附到空转的感光鼓上的成像设备。

                                    背景技术

激光打印机、复印机和其它的成像设备都包括：一个感光鼓(静电潜像承载元件)，在感光鼓的一个底部原料层上设有一个电荷产生层和一个电荷传输层。采用电晕放电或其它操作过程给感光鼓预先充电，并将感光鼓置于激光、发光二极管或其它光源下曝光，使静电潜像形成在感光鼓上。通过使用墨粉或其它显影剂使静电潜像可视化。显影图像被传递到纸张上或其它的记录介质上，并通过温度固定装置加热固定。

通常，感光鼓是成圆筒状的，并可绕与纸张进给方向垂直的延伸轴旋转。驱动源通过齿轮或其它的动力传动装置将驱动力传递给感光鼓，并驱动感光鼓旋转。一个充电单元，一个使感光鼓曝光的曝光单元，一个显影单元，其通过墨粉使形成在感光鼓上的静电潜像可视化，和一个把显影图象转移到记录介质上的转印单元，其设置在感光鼓的四周并与感光鼓的外圆周相正对。

假如，当为了得到更加紧凑的成像设备和实现节省能源的目的而增大设置在驱动源与感光鼓之间的动力传动装置的齿轮减速比时，感光鼓上的负载就会被减小。成像后，当驱动力传递到感光鼓的末端时，会增加感光鼓的空转。例如，假如使用带正电的墨粉，通过感光鼓的空转，电压被转印单元降低的感光鼓的表面将会到达一个啮合区域(感光鼓与显影单元的实际接触区域)，这使得墨粉从显影单元移动到感光单元上。然后，粘附在感光鼓上的墨粉就会移动到与感光鼓相接触的转印单元上，那么，在下一次打印时，就会污染纸张的后测。

由于允许充电单元控制空转感光鼓与显影单元之间的电压关系，因此可用充电单元连续施加偏压直至感光鼓完全停止。这就意味着感光鼓27的啮合区域有一个比显影单元更高的电压，该电压用来防止墨粉从显影单元粘附到感光鼓上，这已在专利申请号为62-201470和6-214442的日本专利中披露。

上面的专利申请规定充电单元需连续充电直至感光鼓停止。这意味着感光鼓在停止前和停止瞬间是部分充电的，这会缩短感光鼓的使用寿命。

                                    发明内容

为了解决上述问题，相应地，本发明的目的是提供一种成像设备，其可以防止显影剂承载元件上的显影剂粘附到静电潜像生成元件上，同时也为了防止由于感光鼓部分充电而导致的使用寿命缩短。

为了实现以上和其它目的，本发明提供了一种成像设备，包括：一个感光鼓、一个驱动装置、一个驱动信号发生单元、一个充电单元、一个充电偏压施加单元、一个显影剂承载构件、一个转印单元、和一个控制单元。感光鼓有一个用于形成静电潜像的外围表面，并可沿着一个轴以预先设定的方向旋转。驱动信号发生单元产生一个驱动信号并将驱动信号发送给驱动单元，驱动感光鼓响应驱动信号旋转。充电单元设置在感光鼓的正对面并给感光鼓充电。充电偏压施加单元用于给充电装置产生一个偏压。显影剂承载构件设置在感光鼓的对面，相对感光鼓预先设定的旋转方向，显影剂承载构件应位于充电装置的更下游。通过把静电潜像上的显影剂施加到感光鼓上，显影剂承载构件就会在感光鼓上形成一个显影图象。转印单元设置在感光鼓的对面，相对预先设定的方向，转印单元位于充电装置的更上游，但位于显影剂承载元件的更下游。转印单元把感光鼓上的显影图像转移到记录介质上。在感光鼓完全停止之前，控制单元根据驱动信号发生单元给驱动单元发送的间断性的驱动信号，控制充电偏压施加单元终止给充电单元施加充电偏压。同时，在感光鼓完全停止之前，为了使显影剂承载构件上的显影剂粘附到感光鼓上的数量变得更少，控制单元也用于控制感光鼓与显影剂承载构件之间的电压。

                                    附图说明

图1是激光打印机1的横截面视图；

图2是激光打印机1的电路设计框图；

图3是打印结束时成像设备各元件的时间控制表；

图4是打印结束时调整成像设备各元件的时间控制表；

图5是打印结束时调整成像设备各元件的时间控制表；

图6是打印结束时调整成像设备各元件的时间控制表。

                                    具体实施方式

根据本发明的具体实施方式，并参考相关附图，对本发明加以说明。在下面的说明书中，术语“向上”，“向下”，“上部的”，“下部的”，“上面的”，“下面的”，“在下面”和类似术语将被用于整个说明书中，并假设激光打印机设置在一个确定的使用方位上。

首先，根据图1讲解激光打印机的整体结构，图1是激光打印机1的横截面视图。

如图1激光打印机1的横截面视图所示，激光打印机包括：一个进给部分4，和一个成像部分，它们都设置在主壳体2中。进给部分4是供应纸张3。成像部分是把图像形成在每一纸张3上，和包括一个扫描单元16，一个处理盒17，和一个固定单元18。图1的右侧是激光打印机的前表面。

一个纸张传送托盘46设在主壳体2顶部中心表面上并形成一个向上倾斜的凹室。来自激光打印机1的打印纸在托盘46上排放成一堆。在靠近主壳体2前上部表面的空间内容纳有一个处理盒17。上述空间与前侧面相通，因此处理盒17能够被插入。一个可向下转动的盖子54设置在主壳体2的右端面(前侧)上。在盖子54敞开的地方可以插入和取出处理盒17。

在主壳体2内的后部(图1中的左侧)设有一个纸张传送通道44。纸张传送通道44成半弧形并沿着主壳体2的后面垂直向上延伸。纸张传送通道44用于传送来自一个固定单元18的纸张3，相对于设置在主壳体2后上部的纸张传送托盘46，固定单元18设置在主壳体2后下部。沿着纸张传送通道44设有一个用于输送纸张3的纸张输送辊45。

进给单元4包括：一个进给辊8，一个纸张供应盒6，一个压板7，一个橡胶垫9，一个传送辊11，一个纸张灰尘清除辊10，和校准辊12。进料辊8设置在主壳体2的下部。纸张供应盒6容纳成堆的纸张3，并可拆卸地安装在主壳体2的底部。在打印机1的正面，纸张供应盒6可沿着前到后的方向移动插入，也可以沿着后到前的方向移动而从打印机1中拔出。压板7是为了支撑成堆的纸张3并把纸张3压向进给辊8。分离垫9设置在纸张供应盒6的上部并压住进料辊8，分离垫9通过与输送纸张3的进给辊8相配合，从成堆的纸张3中一次分离出一张纸。沿着纸张3的传送方向，传送辊11设置在进给辊8的下游。纸张灰尘清除辊10压住传送辊11，并通过与传送辊11相配合，在传送纸张时，清除夹在它们之间的纸张3上的灰尘。沿着纸张3的传送方向，校准辊12设置在传送辊11的下游，用于控制输送纸张3进行打印的时间。

压板7能堆叠纸张3。压板7的一端连接有一个轴7a，轴7a由纸张供应盒6的底面支撑，使压板7可上下枢轴转动。连接在压板7底面上的一个弹簧7b把远离轴7a的压板7的另一端推挤到进给辊8上。当堆叠在压板7上的纸张3增加时，压板7可克服弹簧7b的弹簧力可转动地向下移动。

进给辊8和分离垫9对立设置。一个连接在分离垫9后表面的弹簧13把分离垫9挤压到进给辊8上。

纸张灰尘清除辊14通过与分离垫9下游侧的进给辊8相配合，把纸张3和分离垫9摩擦所产生的纸张灰尘吸附到纸张灰尘清除辊14上。海绵14a吸取并清除纸张灰尘。纸张灰尘清除辊14未清除掉的灰尘由纸张灰尘清除辊10清除，避免灰尘进入成像部分。

接下来，对双面打印单元26进行介绍。双面打印单元26设置在纸张供应盒6的上面，并包括设置在水平方向上的反向传送辊50a，50b，和50c。反向传送通道47a设置在反向传送辊50a和反向传送辊50b的后侧，反向传送通道47b设置在反向传送辊50c的前侧。反向传送通道47a从纸张输送辊45延伸到反向传送辊50a，并沿着纸张3的进料方向在靠近纸张传送通道44的末端分出支路。另一方面，反向传送通道47b从反向传送辊50c延伸到校准辊12。

当进行双面打印时，首先图像形成在纸张3的一面。然后纸张3的一部分被输送到纸张传送托盘46上。当纸张3的后部边缘夹到纸张输送辊45之间时，纸张输送辊45停止向前转动并开始反向转动。此时，纸张3的后部边缘接触到纸张传送通道44的弧形表面并沿着弧形面被引导到反向传送通道47a，而不是重新回到纸张传送通道44。纸张3经反向传送通道47a输送到反向传送辊50a，50b，和50c，随后沿着反向传送通道47b被引导到校准辊12。根据这样的操作，纸张3正、反面交换后被输送到成像单元，这样是为了在纸张3的另一面形成图像。

一个低压电源电路板90，高压电源电路板95，和一个驱动电路板85设置在双面打印装置26与成像单元之间。一个树脂制的斜槽80设置在这些电路板与成像单元之间，把这些电路与固定单元18和处理盒17隔离开。在斜槽80的顶部设有一个引导板81，用于引导纸张3成为纸张输送通道的一部分。

低压电源电路板90的功能是降低向打印机1供电的外部电源的电压，例如将单向100V电源降低成24V电源后供应给打印机1的构件。高压电源电路板95产生一个高的偏压并供应给处理盒17的构件。驱动电路板85驱动一个直流电机86(图2所示)，一个螺线管(图中未表示)，一个激光发射部分(图中未表示)，和相似的元件。直流电机是机械驱动部件的动力源，如打印机1的辊子。螺线管(图中未表示)是用于切换驱动系统的方向。

一个控制板100(图2所示)设置在主壳体2的右边与设置在主壳体2右边的框架(图中未表示)之间。控制板100控制打印机1的各种不同部件。控制板100的表面严格与主壳体2的右边相平行。稍后将对控制板100进行详细说明。

成像部分的扫描单元16包括一个激光束发射部分(图中未表示)，一个多面镜19，一个f0透镜20，反射镜21a，21b，和一个中继镜22。激光束发射部分设置在主壳体2的纸张传送托盘46的右下方并发射激光束。沿着横过感光鼓27的表面的主扫描方向，多面镜19旋转扫描来自激光束发射部分的激光束。f0透镜20是为了稳定由多面镜19反射回来的激光束的扫描速度。反射镜21a，21b用于反射激光束。中继镜22用于调节焦距的位置，以便使来自反射镜21的激光束聚焦到感光鼓27上。采用这种构造，激光束发射部分根据预先设定的图象信息发射激光束，该激光束依次穿过多面镜19、反射镜21a、反射镜21、中继镜22和反射镜21b或被它们发射，并扫描和曝光处理盒17的感光鼓27的表面，如图1中的点划线A所示。

沿着纸张传送方向，成像部分的固定单元18设置在处理盒17的下游。成像部分的固定单元18包括：一个加热辊41，一个用于压紧加热辊41的压辊42，和一对输送辊43。输送辊43设置在加热辊41的下游，并压紧压辊42。加热辊41是由一个含有碳氟树脂的铝筒构成。加热辊41包括一个金属管和一个给金属管内部加热的卤素灯。压辊42包括一个低硬度的硅橡胶轴，硅橡胶轴被碳氟树脂制的管子包裹。硅橡胶轴被一个弹簧向上挤压(图中未表示)，并把压辊42压向加热辊41。当纸张3由处理盒17经过加热辊41与压辊42之间时，加热辊41加压和加热墨粉，墨粉并被传递到处理盒17内的纸张3上。之后，通过输送辊43，纸张3被传递到纸张传送通道44。

处理盒17包括一个鼓盒23和一个显影盒24，显影盒24可拆卸地安装在鼓盒23上。鼓盒23包括：一个感光鼓27，一个栅控式电极充电器29，和一个转印辊30。显影盒24包括：一个显影辊31，一个进给辊33，和一个墨粉盒34。

感光鼓27设置在鼓盒23内，以便于同显影辊31相接触。如图1所示，感光鼓27可顺时针旋转。感光鼓27包括一个包裹在导电原料内的带正电的有机光导体。带正电的有机光导体由散布有电荷发生材料的电荷转移层制成。感光鼓27被激光束曝光，电荷发生材料吸收光并产生电荷。通过电荷转移层，电荷被传递到感光鼓27的表面和导电原料上，并与栅控式电极充电器29产生的表面电压中和。结果，在感光鼓27暴露在激光下的部分与未暴露的部分之间产生一个电压差。根据图像信息，通过使用激光束可选择地曝光和扫描感光鼓27的表面，那么就会在感光鼓27上形成一个静电潜像。

栅控式电极充电器29设置在感光鼓27的上面。栅控式电极充电器29与感光鼓27设有一个预定的间隔距离，而不相互接触。例如，栅控式电极充电器29被高压电源95的充电偏压电路装置96打开，由一个钨线产生电晕放电，给感光鼓27的表面冲正电并使之具有均匀正极性电荷。

沿着感光鼓27的旋转方向，即图1中的顺时针方向，显影辊31设置在栅控式电极充电器29的下游。如图1中的箭头所示，显影辊31可逆时针旋转。显影辊31包括一个包裹在塑料滚筒内的金属辊轴。高压电源95的显影偏压电路装置97的偏压作用于显影辊31。

进给辊33可旋转地设置在显影辊31的旁边，并从感光鼓27的对面横过显影辊31。进给辊33与显影辊31紧密接触。进给辊33包括一个包裹在塑料滚筒内的金属辊轴，并与供应给显影辊31上的静电墨粉相匹配。此外，如图1中的箭头所示，进给辊33可逆时针旋转。这和显影辊31的旋转方向相同。

墨粉盒34设置在进给辊33的旁边。墨粉盒34内充满显影剂，并通过进给辊33向显影辊31供应显影剂。在本实施例中，无磁性的、带正电、单一组成的墨粉被用作为显影剂。墨粉是一种聚合墨粉，通过使用所共知的聚合方法，如悬浮聚合法，将聚合单体聚合成聚合墨粉。聚合单体的例子包括苯乙烯单体和丙烯酸单体。苯乙烯就是苯乙烯单体的一个例子。丙烯酸单体的例子包括丙烯酸、烷基(C1到C4)丙烯酸酯，和甲基丙烯酸烷基(C1到C4)酯。一种着色剂，如碳黑，和蜡混合在聚合墨粉中。一种额外增加的试剂，如加入的硅，用于提高流动性能。聚合墨粉的微粒直径大概是6到10微米。

一个搅拌器36，用于搅拌墨粉盒34内的墨粉，并把墨粉供应给显影室37。搅拌器36沿轴向延伸(图1中从近到远的方向)具有粗糙的网板状，当从其横截面看时，其中部有一个弯曲。一个转轴35设置在搅拌器36的一端。在搅拌器36的另一端和中部设有用于刮墨粉盒34内壁的薄片状元件36a。转轴35可转动支撑在搅拌器36纵向中心，因此，可支撑住搅拌器36。当搅拌器36沿着箭头所示的方向转动时，墨粉盒34内的墨粉被搅动并被供应到显影室37内。

转印辊30设置在感光鼓27的下面，沿着感光鼓27的旋转方向，转印辊30设置在显影辊31的下游。如图1中的箭头所示，转印辊30可逆时针旋转。转印辊30包括一个包裹在离子导电塑料制滚筒内的金属辊轴。在传动的过程中，高压电源95的一个转印偏压电路装置98给转印辊30施加一个前向转印偏压。前向转印偏压在感光鼓27与转印辊30之间产生一个电压差。电压差使得吸附在感光鼓27上的墨粉朝转印辊30的表面上吸附。

下面根据附图2对打印机1的电路结构进行介绍。图2是打印机1的电路框图。

如图2所示，一个控制板100包含有：CPU101、ROM102、RAM103、ASIC(特殊应用集成电路)105和接口106。CPU101包括ROM102，RAM103和ASIC105，它们都通过总线104连接，而ASIC105与接口106连接。CPU101执行存储在ROM102内的程序，把数据暂存在RAM103中，并通过ASIC105传送和接收设备控制命令。ASIC是一个常见的集成电路，包含一些基本电路和成像设备的基本控制电路。控制电路100是本发明的控制单元。

ASIC105与高压电源电路板95及驱动电路板85连接。高压电源电路板95结合有一个充电偏压电路单元96、一个显影偏压电路单元97和一个转印偏压电路单元98。每个电路产生的偏压被应用于栅控式电极充电器29，显影辊31和转印辊30。

与驱动电路板85连接的直流电机86通过传动系统(图中未表示)给感光鼓27，显影辊31和转印辊30提供驱动力，驱使每个辊转动。装配有齿轮的驱动系统用于分配和传递直流电机86的驱动力。搅拌器36(图1所示)受到直流电机86驱动力的作用，搅拌墨粉。直流电机86是本发明的驱动装置。充电偏压电路单元96，显影偏压电路单元97和转印偏压电路单元98分别对应于“充电偏压施加单元”，“显影偏压施加单元”和“转印偏压施加单元”。

低压电源电路板90与控制板100、高压电源电路板95、及驱动电路板85连接，并向它们提供能源。与控制板100上的接口106相连接的主机110向激光打印机1发送打印数据。

下面根据附图1和2对激光打印机1的打印操作进行介绍。当主机110发送打印数据时，直流电机86开始工作，向栅控式电极充电器29施加充电偏压，向显影辊31施加显影偏压。然后，向转印辊30施加一个反向转印偏压，把粘附在转印辊30上的墨粉移动到感光鼓27上，使转印辊30清洁。栅控式电极充电器29向感光鼓27上的墨粉充电，显影辊31则聚集充电后的墨粉。之后，向转印辊30施加一个转印偏压。然后CPU101输出一个打印开始信号，利用纸张3与进料辊8之间产生的摩擦抓取和供给纸张3，之后，纸张3被夹到进给辊8和橡胶垫9之间。单页纸张3经过纸张灰尘清除辊14和10，用于除去纸张3的灰尘，然后通过输送辊11供应给校准辊12。在供应纸张3时，校准辊12把纸张3的前边缘与形成在转动的感光鼓27表面上的图象的前边缘对齐。

扫描单元16的驱动电路板85的一个驱动器(图中未表示)产生激光驱动信号。一个激光束发射部分(图中未表示)使用激光驱动信号产生激光束，激光束并被照射到多面镜19上。多面镜19沿着主扫描方向(与纸张3的进给方向垂直)扫描照射的激光束，并通过f0透镜20输出激光束。镜头20把多面镜19扫描到的激光束从匀角速度转变成匀直线速度。激光束经反射镜21a改变方向，经柱面透镜22聚焦，并经一个反射镜21b在感光鼓27的表面形成一个图像。

高压电源电路板95上的充电偏压电路装置95给栅控式电极充电器29施加一个充电偏压，栅控式电极充电器29把感光鼓27的表面充电到1000V。感光鼓27沿着箭头方向(图1中的顺时针方向)旋转，然后被激光束照射。激光束沿着主扫描方向照射纸张3上的图像区域，而不照射非成像区域。被激光束照射到的区域(明亮区域)电压降低到200V。当感光鼓27旋转时，激光束同时沿着次扫描方向(纸张3的进给方向)。激光束未照射到的区域(黑暗区域)和明亮区域在感光鼓27上形成了一个不可见静电图象，即静电潜像。

通过搅拌器36，墨粉盒34内的墨粉被输送到墨粉供料辊33。墨粉供料辊33通过旋转又把墨粉输送到显影辊31。此时，墨粉在墨粉供料辊33与显影辊31之间的摩擦作用下带正电荷。然后墨粉被分配成同一厚度的薄层，并被供应给显影辊31。在显影辊31上施加一个大约400V的正显影偏压。当与感光鼓27接触时，经显影辊31输送和充成正电的墨粉就被传递到感光鼓27表面的静电潜像上。因为显影辊31的电压低于黑暗区域的电压(+1000V)，但高于明亮区域电压(+200V)，墨粉有选择地传递到具有低压的明亮区域。这样，经墨粉显影的可见图象就形成在感光鼓27上。

当纸张3通过感光鼓27与转印辊30之间时，明亮区域的电压(+200V)就会进一步降低。一个前向转印偏压，一个低压(-1000V)负载恒定电流被施加到转印辊30上，感光鼓27上的可见图象就被传递到纸张3上。

墨粉被转移到纸张3上之后，纸张3又被输送到一个固定单元18。粘附有墨粉的纸张3进一步传递到加热辊41和一个压力辊42之间，加热辊41和压力辊42都固定在固定单元18内。在这里，纸张3被加热到2000度左右，而且施加压力使墨粉熔化并且在纸张3上形成永久的图像。加热辊41和压力辊42都包括一二极管，以保证压辊42的表面电势第一加热辊41的表面电势。因此，粘在纸张3的加热辊41一边的带正电的墨粉被压辊42所吸引。这就防止了墨粉在加热的过程中被加热辊所吸引而弄脏图像。

在纸张3上的墨粉被加热并且被施加压力后，一对传送辊43通过1纸张传送轨道44把纸张3打印面朝下的传送并弹入纸张传送轨道46。在纸张传送轨道46上，接下来要打印的纸张3打印面朝下堆放在已经打印的纸张3上面。采用这种方法，用户可以得到按打印顺序堆放的纸张3构成的文件。

在激光打印机1中，在墨粉被从感光鼓27传送道转印鼓30时，显影辊31收集那些残留在感光鼓27上的墨粉，以提供一直无需清洁的显影系统。

下面结合图2描述激光打印机1打印完后的控制过程。在本实施例的激光打印机1中，当感光鼓27的被栅控式电极充电器29充上1000V左右的电势的表面经过感光鼓27和转印辊30之间的一小块面积(如图2中C点所示)时，一个-14μA的常转印偏压电流被加了上去(比如说，当打印如复印纸之类的普通纸张时)，带有-1000V左右电势的转印辊30把感光鼓27上C点的剩余的电荷减弱到一个较弱的电势，300V。然后，当鼓上这个区域到达栅控式电极充电器29上对着充电电极29的位置(图2中的A点)时，这个区域被栅控式电极充电器29充到1000V。

如果上述操作在继续，但是感光鼓27停止，停止的感光鼓在A点被继续充电，这样会减少感光鼓27的使用寿命。因此，必须在感光鼓27停止之前停止对栅控式电极充电器29加充电偏压。而且，当直流电机86的驱动力停止时，感光鼓27不会立刻停止，而是以不断变小的速度继续转动半周或一周，直到完全停止。如果停止直流电机的命令、充电偏压、转印偏压和显影偏压是同时输出的，感光鼓27上C点的已经降到300V的表面电势会通过空转到达一个很小区域(图2中的点B)，而感光鼓27仍保持相同电压。这个时候，在显影辊31上的墨粉保持400V的电荷，导致显影辊上带正电的墨粉粘在表面电压为300V左右的感光鼓的表面。

当在上述情况下在普通纸张3上打印时，显影辊31和感光鼓27上的电势差为100V左右。打印后仍然粘在感光鼓27上的墨粉会弄脏了纸张3的后面，因为在下一次打印之前的由转印辊31进行的清洗是可以忽略的。实验表明，这个量在激光打印机1的操作中是可以忽略的。但是，当用户打印明信片或其他记录介质时，在打印过程中，一个-30μA的常转印偏压电流被加在上面以保持转印效率。转印辊30的电势变成-2000V左右，感光鼓27的表面在C点掉到了80V左右。这就增加了从显影辊31转移到感光鼓27上的墨粉的量，在下次打印时，在纸张3后面造成的污染就不能被忽略了。激光打印机1在打印结束时就要进行控制，防止这种情况发生。在本发明中，一个加在转印辊30上的-14μA的常转印偏压电流被称作“模式1”，而一个-30μA的常转印偏压电流被称作“模式2”。

在用激光打印机1打印时，主机110通过界面106和ASIC105发送包括纸张3的类型的信息的数据给CPU101。CPU101采用这些信息来决定加在转印辊30上的常电流，并且通过ASIC105给转印偏压电路单元98发一个信号，在打印过程中产生-14μA或-30μA常转印偏压电流。

矩形栅控式电极充电器29的长边对着感光鼓27的转动轴。栅控式电极充电器29的栅极29b稳定充电电极29a的放电，以保证感光鼓27的平稳充电。当充电时，感光鼓27的表面电势不会同时上升。感光鼓27在D点(感光鼓27的移动方向的栅控式电极充电器的上游部分的电极29b的边缘)和A点之间转动时，感光鼓27的表面电势逐渐升高，并且在A点达到1000V。因此，在本发明中，栅控式电极充电器29的相对于感光鼓27的对面的位置的参考点为A点。

如图2所示，当激光打印机1打印完.从主机110的数据，直流电机86的驱动力就停止，就进行停止感光鼓27和其他转动部件的操作。当纸张3的底边在进给方向经过点C时，这个过程需要一定的时间(在实验中用来测试从压传感器或其他传感器(未示出)反应的时间)来使CPU101执行一个存在ROM102中的“停止打印”程序。上述的在转印操作后的墨粉收集的结束是“停止打印”程序的触发。CPU101通过ASIC105和图3所示的时间图发信号给高压电源电路板95和电动机电路板85来对充电偏压，显影偏压，转印偏压和直流电机86的驱动力进行控制。图3是显示在打印完成后成像设备元件的控制的时间图。

如图1所示，激光打印机1结束打印的标准时间T0(运行“停止打印”程序的标准时间)是分别加在栅控式电极充电器29，显影辊31和转印辊30上的充电偏压，显影偏压和转印偏压的标准时间。这些偏压在T0之前和T0和T1之间的时间是连续施加在转动的感光鼓27上。因此，如上所述，图2中感光鼓27的转动方向上的表面区域AC(以下鼓上的区域用指定的点按顺时针(感光鼓27的转动方向)方向所占的区域来表示，因此，AC表示在感光鼓27的转动方向上从A点到C点区域，包括B点。在指区域时，“点”被省略)的电势为1000V。在打印卡片和其他记录介质时区域CA的电势为80V左右。

在T1，T0以后指定的时间内，CPU101通过ASIC1给转印偏压电路单元98发送一个信号来停止给转印辊30加转印偏压。在感光鼓27在AC区域上的1000V左右的表面电势因此不会收到转印偏压的影响，即使当感光鼓27到达C点。当感光鼓在T1和T2之间的时间在CA区域时，感光鼓27的表面电势会还在1000V以上。

CPU101发一个信号给发动机电路板85在T2时刻使直流电机停止驱动。

在T1和T2之间的时间段是根据当感光鼓27的表面区域在打印过程中转动逐渐变慢时，从C点转动到A点的时间。在这个例子中，在打印的国债中，感光鼓27缓慢转动的过程中，感光鼓27转一圈用了889ms。感光鼓27设计得使得点C和点A以感光鼓27的转动轴O为中心的角度COA为194.7°，感光鼓27需要481ms从C点转动到A点，因此T1至少在T2的481ms之前。采用这种方式确定T1和T2之间的时间段，表示在T1时刻在C点的感光鼓27的表面在T2时刻至少会沿顺时针方向到达A点或比A更远的点。在T1时刻区域CA的表面电势为80V左右的感光鼓27在T2时刻移到区域AC内部的一个位置。因此，在T2时刻，在感光鼓27上A点的表面电势和在T1时刻，区域AC的电势相等或大约为1000V。

在T2时刻，CPU101通过ASIC105发送一个信号给充电偏压电路单元96和显影偏压电路97。这个信号停止了分别加在栅控式电极充电器29和显影辊31上的充电偏压和显影偏压。直流电机86在T3时刻完全停止，但是由于在B点感光鼓27的表面电势在T2和T3之间的时间段维持在一个比显影辊31更高的值，显影辊31上的墨粉没有转移到感光鼓27上。

如上所述，在本实施例的激光打印机1上，感光鼓27的表面电势在A点被栅控式电极充电器充到1000V。在T1时刻，控制过程停止了了给转印辊30加转印偏压。在T1时刻之前电势已经从1000V左右被转印偏压降到80V左右的感光鼓27的表面，在T2时刻，到达A点时被充到1000V。即使给栅控式电极充电器29的充电偏压在T2时刻停止，在T2时刻以后经过点A的感光鼓27的表面区域不会受转印偏压的影响，感光鼓27上所有区域的表面电势在为1000V左右。因此，在T2时刻以后，感光鼓27的电势比显影辊31的电势高，防止了显影辊31上的墨粉转移到感光鼓27上去。甚至在T3时刻，感光鼓27完全停止，加在栅控式电极充电器29上的充电偏压已经停止。因此感光鼓27在任何一点都没被充电，防止了感光鼓27的提前老化而减少使用寿命。

在本发明中，预先设定的时间关系一直保持。因此“停止打印”程序当感光鼓27停止转动时在T0时刻开始，和感光故27由同一个传动系统驱动的显影辊31也停止转动(在T2时刻)。因此，由直流电机86驱动的搅拌器36的转动和直流电机86保持一样的速度，以防止墨粉过早地消耗，

本发明还可以进行很多方面的改动。比如说，在本发明的实施例中，在T1时刻，停止给转印辊30施加转印偏压。但是，出了停止转印偏压，当使用普通纸张时，施加的常偏压电流可以从比如说-30μA改变到-14μA，以减小纸张3背面的污损。充电偏压的停止可以从T2时刻延长到T3时刻。转印偏压的停止(图3)时刻可以从T1改变到通过实验来确定，让感光鼓27上在A点的区域在充电电压的停止时刻最后到达C点。

如图4到图6所示，根据“停止打印”程序来调整每个偏压的控制时间能使你得到跟本发明一样的，效果。比如说，在如图4所示的改进的实施例中，CPU101在T0时刻执行“停止打印”程序，每一步的控制都有这个程序来执行，向本发明的这个实施例一样。首先，直流电机86在T2时刻停止。然后，在T2a时刻，给栅控式电极充电器29的充电偏压和转印辊30的转印偏压停止，在T3时刻，感光鼓27完全停止，但是在T2a到T3时刻之间的时间段，感光鼓27在区域AB的转动被定时，因此感光鼓27表面上的在T2a的A点区域在T3时刻还没到达B点。

如上所述，感光鼓27设计得在889ms内转动一周，A点和B点之间以感光鼓27的转动轴为中心的角度AOB为66.1°。感光鼓27的直径为30mm，周长为94.2mm，AB之间的距离为17.3mm。如果感光鼓27在T2a和T3之间的圆周速度为f(t)(时间t的函数)，可以得到如下的T2a和T3的时间关系。

直流电机86停止后感光鼓27完全停止的时刻T3可以通过实验得到，然后可以用来得到T2a的确定。

感光鼓27在AC区域的表面电势在T0到T2a时刻为1000V左右，而CA区域的电势为80V左右。当充电偏压在T2a时刻停止施加，感光鼓27从A点空转到B点，AB区域的表面电势为80V左右。但是，感光鼓27在这个区域到达B点时就完全停止了。因此，在T0到T3之间的时间段内，感光鼓27上B点的电势保持在1000V左右，一个比显影辊31高的电势，使得显影辊31表面的墨粉不会转移到感光鼓27上。

图4所示的改进的实施例显示了当感光鼓27完全停止时，如何停止充电偏压以防止对感光鼓27的局部充电。在这个改进的例子中，转印偏压可以在T2a之前施加(比如说T2)。显影偏压的时间控制没有特殊的限制。

在图5所示的改进的实施例中，CPU101在T0执行“停止打印”程序，每一步控制都由这个程序来完成，像本发明的这个实施例。直流电机86的驱动和栅控式电极的充电器的充电偏压在T2时刻停止。在T2b时刻，加在显影辊31上的显影偏压(400V)被转换成相反极性的显影偏压(如-100V)。

感光鼓27的的转动被定时，因此在T2到T2b的时间段内，感光鼓27在AB区域内，感光鼓27表面上的在T2时刻的A点在T2b时刻不能到达B点。如果，如上述的改进实施例一样，感光鼓27的圆周速度为f(t)(时间t的函数)，可以得到如下的T2和T2b之间时间关系。

像上述的改进的实施例，直流电机86停止后感光鼓27完全停止的时刻T3可以通过实验得到。给显影辊31施加的相反极性的显影偏压在T3时刻停止。

感光鼓27在区域AC表面电势为1000V，而CA区域的表面电势为80V，直到加在栅控式电极充电器29的充电偏压在T2时刻停止。感光鼓27在T2时刻开始空转，在T2时刻表面上的A点在T2b时刻到达B点。因此，在T2b时刻，感光鼓27在B点表面电势从1000V降到80v左右。但是，一个相反极性的-100V左右的显影偏压在T2b时刻加在显影辊31上，因此显影辊31的电势在T2b到T3时间段内比感光鼓27上B点的电势低。这就保持了墨粉的转移方向，防止显影辊31上的墨粉转移到感光鼓27上。

而且，在图5所示的改进的实施例中，可以在感光鼓27完全停止之前停止施加充电偏压，因此可以防止感光鼓27被局部充电。在这个改进的实施例中，充电偏压27可以在T2时刻以后停止，比如说在T2和T2b之间，而相反极性的显影偏压可以在T3时刻以后停止。显影偏压的时间控制没有特殊的限制。

T0到T2b之间的时间段内的控制如图6所示和图5所示的改进的实施例相同。当加在显影辊31上的显影偏压在T2b时刻停止，一个500V的接地偏压加在感光鼓27的接地电极上。当CPU101如“停止打印”程序所述，通过ASIC105发送一个信号给一接地电路单元时(未示出)，就产生这个接地底偏压，这个接地电路单元是高压电源电路板95(图2)的一部分。在感光鼓27上的接地电极和接地电路单元相连，这个单元在接地偏压没加上时起接线柱的作用。

当充电偏压在T2时刻停止时，感光鼓27表面区域进入表面电势为80V左右的区域AB。在T2b时刻，当感光鼓27到达B点，整个感光鼓27的电势增加了500V，因此感光鼓27在B点的电势为580V。因此，在T2b到T3时刻，显影辊31的电势比感光鼓27在B点的电势低。这就保证了由电势差决定的墨粉的移动方向，防止墨粉从显影辊31移动到感光鼓27上。

而且，在图6所示的改进的实施例中，可以在感光鼓27完全停止之前停止施加充电偏压，因此可以防止感光鼓27被局部充电。充电偏压27可以在T2时刻以后停止，比如说在T2和T2b之间。显影偏压在T2b以后停止，但是对显影偏压的时间控制没有具体限制。

可以通过减慢感光鼓27的空转从而保证感光鼓27上受施加在转印辊30上的转印偏压影响的表面区域不会到达对着显影辊31的位置而达到同样的效果。这个可以通过比如说可以在传动系统中提供一个如电磁离合器等等制动装置来防止直流电机86停止时感光鼓27的空转来实现。或者给感光鼓27动转动轴增加一弹性元件来给感光鼓27施加一摩擦力载荷，来减缓空转。或者，通过改变每个偏压的极性，可以使本发明用于带负电的墨粉的情况(带负电的感光鼓)。

Claims (13)

1.一种成像设备，其特征在于，包含：

感光鼓，可绕转动轴沿预定方向转动，并且有在其上形成静电潜像的外围表面；

驱动单元；

驱动信号产生单元，产生加在驱动所述驱动单元的驱动信号，所述驱动单元响应所述驱动信号使感光鼓转动；

充电单元，位于所述感光鼓对面，给所述感光鼓充电；

充电偏压施加单元，对所述充电单元施加充电偏压；

显影剂承载构件，位于所述感光鼓对面、相对所述感光鼓预先设定的转动方向，在所述充电单元更下游的位置，通过将显影剂施加在所述感光鼓的静电潜像上在所述感光鼓上形成显影图像；

转印单元，位于所述感光鼓对面、相对所述感光鼓预先设定的转动方向上，在所述充电单元更上游、所述显影承载构件更下游的位置，用来将所述感光鼓上的显影图像转印到记录介质；

控制单元，用来控制所述充电偏压施加单元，通过中断从所述驱动信号产生单元施加给所述驱动单元的驱动信号，在所述感光鼓完全停止转动之前停止施加给所述充电单元的充电偏压，并且控制感光鼓和显影剂承载构件之间电势差，使得在感光鼓完全停止前，显影剂承载构件上更少量的显影剂粘在感光鼓上。

2.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，进一步包含给所述转印单元施加转印偏压的转印偏压施加单元，其中，当感光鼓上对着转印单元的区域由于感光鼓经过第一预定时间段的转动而到达对着充电单元的位置时，控制单元控制转印偏压施加单元在转印偏压改变时刻改变转印偏压，这个时刻在离开充电偏压停止时刻的第一预定时间段之前，使得在感光鼓完全停止之前显影剂承载构件上更少量的显影剂粘在感光鼓上。

3.如权利要求2所述的成像设备，其特征在于，所述控制单元在转印偏压改变时刻控制转印偏压施加单元停止施加转印偏压并在感光鼓和显影剂承载构件之间产生电势差，使得从感光鼓作用给显影剂承载构件的静电力施加在显影剂上。

4.如权利要求2所述的成像设备，其特征在于，其中所述转印偏置施加单元有当显影图像被转印到记录介质时给转印单元施加第一转印偏压的第一模式和给转印单元施加第二转印偏压的第二模式，第二转印偏压在感光鼓和转印装置之间产生比第一转印偏压大的电势差，而且至少当转印偏压施加单元在第二模式时，控制单元在转印偏压改变时刻控制转印偏压施加单元。

5.如权利要求4所述的成像设备，其特征在于，其中所述控制单元控制转印偏压施加单元，当转印偏压施加单元在第二模式时，在转印偏压改变时刻，从第二转印偏压改变到第一转印偏压。

6.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，其中所述控制单元控制充电偏压施加单元，在驱动信号产生单元给驱动单元的驱动信号停止后，但在感光鼓完全停止前，停止施加充电偏压。

7.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，进一步包含用于给显影剂承载构件施加显影偏压的显影偏压施加单元，当感光鼓上对着充电单元的区域由于感光鼓的转动而在第二预定时间段后到达对着显影剂承载构件的位置时，控制单元控制显影偏压施加单元在显影偏压改变时刻改变显影偏压，这个时刻在离开充电偏压停止施加时刻的第二预定时间段之前。

8.如权利要求7所述的成像设备，其特征在于，所述控制单元控制显影偏压施加单元给显影剂承载构件施加和显影剂改变时刻的显影剂的电荷的电极性相反的显影偏压，在感光鼓和显影剂承载构件之间产生电势差，使得从感光鼓作用给显影剂承载构件的静电力施加在显影剂上。

9.如权利要求8所述的成像设备，其特征在于，所述控制单元控制显影偏压施加单元，在感光鼓完全停止转动之后停止施加相反极性的显影偏压。

10.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，进一步包含接地偏压施加单元，用来给感光鼓施加接地偏压，当感光鼓上对着充电单元的区域由于感光鼓的转动而在第二预定时间段后到达对着显影剂承载构件的位置时，控制单元控制接地偏压施加单元在接地偏压改变时刻改变接地偏压，这个时刻在离开充电偏压停止施加时刻的第二预定时间段之前。

11.如权利要求10所述的成像设备，其特征在于，所述控制单元控制接地偏压施加单元在接地偏压改变时刻将接地偏压改变成一比显影偏压大的偏压值，而且在感光鼓和显影剂承载构件之间产生电势差，使得从感光鼓作用施加给显影剂承载构件的静电力施加在显影剂上。

12.如权利要求11所述的成像设备，其特征在于，当感光鼓完全停止时，所述控制单元控制接地偏压施加单元停止施加接地偏压。

13.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述显影剂承载构件在经过转印单元后收集残留在感光鼓上的显影剂。

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