專利名稱：一種帶有從感光件上去除紙粉塵裝置的成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電復(fù)印成像設(shè)備如激光打印機(jī)。
裝在顯影輥上的顯影粉輸送到形成于感光鼓表面的靜電潛像上。沉積在感光鼓表面上的顯影粉轉(zhuǎn)印到在感光鼓和轉(zhuǎn)印輥之間經(jīng)過的紙張上。
具體實(shí)施例方式


圖1是激光打印機(jī)1的主要部分的側(cè)視剖面圖。
供紙托架6可拆卸地安裝在外殼2的底部。壓板7裝在供紙托架6上用以支撐和向上壓緊疊放在供紙托架6中的紙張3。拾紙輥8和分離墊9裝在供紙托架6一端的上方，對準(zhǔn)調(diào)節(jié)輥12a、12b相對于紙張傳送方向位于拾紙輥8的下游。
紙張3可以疊放在壓板7上面。壓板7遠(yuǎn)離進(jìn)紙輥8的一端通過樞軸支承，因此壓板7靠近進(jìn)紙輥8的一端可垂直移動。壓板7背面的彈簧(未示出)向上推動壓板7。當(dāng)疊放的紙張數(shù)量增加時，壓板7克服彈簧的推力而繞其遠(yuǎn)離進(jìn)紙輥8的那端向下擺動。進(jìn)紙輥8和進(jìn)紙墊9兩者相對布置。設(shè)置在進(jìn)紙墊9背面的彈簧13將進(jìn)紙墊9推向進(jìn)紙輥8。
壓板7上紙堆中最上面的一張紙3被裝在壓板7背面的彈簧壓在進(jìn)紙輥8上，當(dāng)進(jìn)紙輥8轉(zhuǎn)動時，最上面的那張紙3夾在進(jìn)紙輥8和進(jìn)紙墊9之間。于是，打印紙3一張接一張地從最上面輸送進(jìn)去。
在紙粉塵清除輥10清除掉紙張3上的紙粉塵之后，紙張3由輸送輥11傳送到對準(zhǔn)調(diào)節(jié)輥12a、12b。對準(zhǔn)調(diào)節(jié)輥12a、12b由兩個輥組成，即，為外殼2而設(shè)的主動輥12a和為影印單元17而設(shè)的從動輥12b，其中影印單元17將在后面加以介紹。主動輥12a和從動輥12b互相面對面接觸。當(dāng)紙張3夾在主動輥12a和從動輥12b之間時，進(jìn)一步由輸送輥11向下游傳送。
在紙張3與主動輥12a接觸之前，主動輥12a沒有被驅(qū)動。在紙張3與主動輥12a接觸并由主動輥12a校正方向之后，主動輥12a轉(zhuǎn)動而將紙張3向下游傳送。
手動輸送紙張3的手動送紙托架14和用來輸送疊放在手動送紙托架14上紙張3的手動送紙輥15設(shè)置在外殼2的前部。分離墊25相對手動送紙輥15布置。設(shè)置在分離墊25背面的彈簧25a將分離墊25推向手動送紙輥15。當(dāng)手動送紙輥15轉(zhuǎn)動時，疊放在手動送紙板14上的紙張3由手動送紙輥15和分離墊15夾緊而一張接一張地輸送進(jìn)去。
外殼2中還包括掃描單元16、影印單元17和定影單元18。
掃描單元16設(shè)在外殼2的上部并帶有激光發(fā)射部分(未示出)、多邊旋轉(zhuǎn)鏡19、透鏡20和21、以及反射鏡22、23、24。從激光發(fā)射部分發(fā)出的激光束是根據(jù)預(yù)定圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的。激光束順序通過光學(xué)元件或由光學(xué)元件反射，即，按照圖1中虛線所示順序經(jīng)過多邊鏡19、透鏡20、反射鏡22及23、透鏡21、反射鏡24。于是激光束被導(dǎo)向感光鼓27并在其表面上高速掃描，其中感光鼓27將在后面加以介紹。
圖2是影印單元17的放大剖視圖。如圖2所示，影印單元17布置在掃描單元16下面，并包括可拆卸地安裝在外殼2上的鼓架26，以及可拆卸地安裝在鼓架26上的顯影架28。
鼓架26中包括感光鼓27、電暈充電器29、轉(zhuǎn)印輥30和導(dǎo)電刷51。
顯影架28中包括顯影輥31、刮板32、供墨輥33和墨粉盒34。
墨粉盒34中裝有作為顯影劑的帶正電的無磁單成分墨粉。用于本實(shí)施例中的墨粉是一種通過共聚作用得到的聚合墨粉，由苯乙烯基單體如苯乙烯，以及丙烯基單體如丙烯酸、烷基(C1-C4)丙烯酸脂、烷基(C1-C4)丙烯酸甲酯通過已知的聚合方法如懸浮聚合法形成。這種聚合墨粉的顆粒是球形的，因此具有極好的流動性。
聚合墨粉中加有著色劑如碳黑和蠟。聚合墨粉中還加入外部添加劑如硅油以提高流動性。聚合墨粉的粒度大約為6-10微米。
轉(zhuǎn)軸35設(shè)在墨粉盒34的中心部分，墨粉盒34中的墨粉由支承在轉(zhuǎn)軸35上的攪拌器36攪拌，并從墨粉盒34一側(cè)的墨粉供應(yīng)口37流出。墨粉檢查窗口38設(shè)在墨粉盒34的側(cè)壁上。墨粉檢查窗口38由支承在轉(zhuǎn)軸35上的清潔器39擦干凈。
供墨輥33可旋轉(zhuǎn)地布置在墨粉供應(yīng)口37附近。顯影輥31可旋轉(zhuǎn)地對著供墨輥33布置。
供墨輥33是通過在金屬輥軸上覆蓋導(dǎo)電泡沫材料形成的。顯影輥31是通過在金屬輥軸上覆蓋導(dǎo)電橡膠材料形成的。更具體地說，顯影輥31上覆蓋著含有細(xì)微碳粒子的導(dǎo)電氨基甲酸乙酯或有機(jī)硅橡膠，面層上覆蓋的是含氟的氨基甲酸乙酯或有機(jī)硅橡膠。供墨輥33和顯影輥31相互接觸，因此它們相互受壓變形至適當(dāng)?shù)某潭取Ｏ鄬τ诟泄夤?7的顯影輥31上施加有預(yù)定顯影偏壓。
層厚調(diào)節(jié)刮板32靠近顯影輥31布置，用以調(diào)節(jié)顯影輥31表面上形成的墨粉層厚度。層厚調(diào)節(jié)刮板32包括金屬片簧和壓緊部分40，其中壓緊部分40安置在片簧的頂端并由絕緣有機(jī)硅橡膠制成截面為半圓形的形狀。片簧的另一端支承在顯影架28上從而可靠近顯影輥31。壓緊部分40因片簧的彈力而壓緊在顯影輥31上。
當(dāng)供墨輥33轉(zhuǎn)動時，由攪拌器36從墨粉供應(yīng)口37排出的墨粉被輸送到顯影輥31。墨粉在供墨輥33和顯影輥31之間由于摩擦而帶上正電。在壓緊部分40和顯影輥31之間通過之后，墨粉在顯影輥31上形成具有預(yù)定厚度的薄層。
感光鼓27可旋轉(zhuǎn)地布置在鼓架26中并與顯影輥31接觸。感光鼓27是通過在接地圓柱體鋁鼓上涂覆帶正電的聚碳酸酯感光層形成的。
充電器29以預(yù)定間距安置在感光鼓27的上方。充電器29是一種電暈充電器，由鎢絲產(chǎn)生電暈放電而使感光鼓27表面均勻帶上正電。充電器29設(shè)計成能使感光鼓27表面的電位達(dá)到大約900伏特。
轉(zhuǎn)印輥30安置在感光鼓27的下面，并且可旋轉(zhuǎn)地支承在鼓架26上并面對感光鼓27。轉(zhuǎn)印輥30是通過在金屬輥軸上覆蓋導(dǎo)電橡膠材料形成的。有一電源(未示出)連接到輥軸上，當(dāng)感光鼓27上的墨粉轉(zhuǎn)印到紙張3上時，有一預(yù)定的轉(zhuǎn)印偏壓施加到輥軸上。
如圖2和3所示，導(dǎo)電刷51包括大體上是L形的金屬底座54，以及插入底座54一端的刷子55。刷子55是用丙烯酸樹脂制成的，其中散布著導(dǎo)電微粒如碳粒子或?qū)щ娞畛淞?。底?4固定在刷子支架56上，刷子支架56與鼓架成一體并向感光鼓27延伸。刷子55的頂端與感光鼓27表面接觸。相對于感光鼓27的旋轉(zhuǎn)方向來說，導(dǎo)電刷51對著感光鼓27的位置處于轉(zhuǎn)印輥30的下游、充電器29的上游。刷子55沿感光鼓27整個長度與感光鼓27接觸。
直流電源53連接到底座54的另一端，并且有一個二極管52連接在直流電源53和底座54之間以防止反向電流。所連接的二極管52使電流可以從直流電源53流向?qū)щ娝?1，但使電流不能從導(dǎo)電刷51流向直流電源53。
直流電源53和二極管52裝在外殼2。直流電源53向?qū)щ娝?1施加大約為400伏特的偏壓。
如圖1所示，定影單元18布置在影印單元17的下游，包括加熱輥41、壓在加熱輥41上的壓緊輥42、位于加熱輥41和壓緊輥42下游的一對傳送輥43。加熱輥41是通過在鋁管上覆蓋有機(jī)硅橡膠形成的，鋁管中裝有鹵素?zé)?。由鹵素?zé)舢a(chǎn)生的熱量通過鋁管傳遞到紙張3上。壓緊輥42是用有機(jī)硅橡膠制成的，使紙張3可以容易地從加熱輥41和壓緊輥42上移動。
當(dāng)紙張3從加熱輥41和壓緊輥42之間通過時，由影印單元17轉(zhuǎn)印到紙張3上的墨粉由于受熱而被熔化并固定在紙張3上。在定影完成之后，紙張3由傳送輥43向下游傳送。出紙通道44位于傳送輥43下游，用來反轉(zhuǎn)紙張傳送方向并將紙張3導(dǎo)向設(shè)在激光打印機(jī)1頂面的紙張輸出托架46。一對出紙輥45設(shè)置在出紙通道44的上端，用來將紙張3送入紙張輸出托架46。
激光打印機(jī)1中設(shè)有一反向輸送單元47，使得可以在紙張3的兩面成像。反向輸送單元47包括出紙輥45、反向輸送通道48、活動擋板49、以及若干對反向傳送輥50。
出紙輥45可以在正反向旋轉(zhuǎn)之間切換。出紙輥45向前轉(zhuǎn)動時將紙張3送入紙張輸出托架46，而向后轉(zhuǎn)動時反轉(zhuǎn)紙張傳送方向。
反向輸送通道48垂直設(shè)置，用來將紙張3從出紙輥45導(dǎo)向布置在進(jìn)紙托架6上面的反向傳送輥50。反向輸送通道48的上游端靠近出紙輥45，下游端靠近反向傳送輥50。
活動擋板49可擺動地設(shè)置在靠近出紙通道44和反向輸送通道48的分支點(diǎn)上?；顒訐醢?9的位置可以在實(shí)線所示第一位置和虛線所示第二位置之間變換。活動擋板49是通過切換螺線管(未示出)的激發(fā)狀態(tài)來變換位置的。
當(dāng)活動擋板1處于第一位置時，沿出紙通道44引導(dǎo)的紙張3由出紙輥45送入紙張輸出托架46。當(dāng)活動擋板處于第二位置時，紙張3由反向轉(zhuǎn)動的出紙輥45輸送到反向輸送通道48。
若干對反向傳送輥50沿水平方向布置在進(jìn)紙托架6之上。最上游側(cè)的一對反向傳送輥50位于靠近反向輸送通道48下端的地方。最下游側(cè)的一對反向傳送輥50位于對準(zhǔn)調(diào)節(jié)輥12a、12b的下面。
下面將介紹當(dāng)紙張3的兩面形成圖像時，反向輸送單元47的工作情況。
其中一面帶有打印圖像的紙張3由傳送輥43沿出紙通道44輸送到出紙輥45。此時，活動擋板49處于第一位置。出紙輥45夾緊紙張3并向前轉(zhuǎn)動，將紙張3暫時輸送到紙張輸出托架46。當(dāng)紙張3差不多全部送入紙張輸出托架46時，出紙輥45停止向前轉(zhuǎn)動，此時紙張3的尾端仍由出紙輥45夾住。
在這種狀態(tài)下，將活動擋板49轉(zhuǎn)換到第二位置，然后出紙輥45向后轉(zhuǎn)動。紙張3沿反向輸送通道48向相反方向傳遞。在整個紙張3輸送到反向輸送通道48中之后，將活動擋板49轉(zhuǎn)換到第一位置。
然后，紙張3被輸送到反向傳送輥50，又由反向傳送輥50向上輸送到對準(zhǔn)調(diào)節(jié)輥12a、12b。接著紙張3在已打印面朝下的狀態(tài)下輸送到影印單元17。結(jié)果，圖像打印在紙張3的兩面。
現(xiàn)在將介紹成像工作過程。充電器29使感光鼓27表面均勻帶上正電。感光鼓27的表面電位大約是900伏特。當(dāng)感光鼓27的表面被掃描單元16發(fā)出的激光束照射時，受激光束照射部分的電荷被消除，該部分的表面電位變成大約200伏特。通過這種方式，使感光鼓27的表面分成高電位部分(未受照射部分)和低電位部分(已受照射部分)，從而形成靜電潛像。
未受照射部分的表面電位大約是900伏特，而已受照射部分的表面電位大約是200伏特。
當(dāng)顯影輥31上帶正電的墨粉對著感光鼓27時，墨粉被輸送到感光鼓27上已受照射的低電位部分。結(jié)果，在感光鼓27上形成的靜電潛像就顯現(xiàn)出來。
顯影輥31回收殘留在感光鼓27表面上的墨粉。殘留的墨粉是已經(jīng)輸送到感光鼓27上但沒有從感光鼓27轉(zhuǎn)印到紙張3上的墨粉。殘留墨粉由于感光鼓27和顯影輥31之間的電位差而粘附到顯影輥31上，并回收到顯影架28中。通過這種方法，就不需要有將殘留墨粉從感光鼓27上刮落下來的刮板，也不需要用于刮落下來墨粉的儲存器。因此，激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)可以簡化而變得更加緊湊，還可以降低生產(chǎn)成本。
當(dāng)紙張3通過感光鼓27和轉(zhuǎn)印輥30之間的時候，在感光鼓27上形成可見圖像的墨粉通過庫侖力作用被轉(zhuǎn)印到紙張3上，該庫侖力是由于紙張3和感光鼓27表面之間的電位差而產(chǎn)生的。由于轉(zhuǎn)印輥30上施加有轉(zhuǎn)印偏壓，使感光鼓27未受照射部分的表面電位從大約900伏特減少到大約300伏特。
當(dāng)墨粉轉(zhuǎn)印到紙張3上時，包含在紙張3中的紙粉塵粘附到感光鼓27的表面上。如果在感光鼓27表面沉積有紙粉塵的情況下又進(jìn)行下一次充電過程，可能使感光鼓27表面不能均勻充電，導(dǎo)致打印質(zhì)量的降低。
在本實(shí)施例的激光打印機(jī)1中，感光鼓27的表面對著刷子55。因此，沉積在感光鼓27上的紙粉塵通過物理方法由刷子55收集起來。此外，當(dāng)把大約為400伏特的偏壓施加到刷子55上時，紙粉塵還通過電學(xué)方法由刷子55收集起來。
在墨粉轉(zhuǎn)印到紙張3上之后，感光鼓27未受照射部分的表面電位大約為300伏特，與施加在刷子55上大約為400伏特的偏壓相差大約100伏特。由于這一電位差，紙粉塵55可以有效地由刷子55收集起來。
由于轉(zhuǎn)印偏壓是在墨粉轉(zhuǎn)印到紙張3上的過程中施加到轉(zhuǎn)印輥30上的，感光鼓27未受照射部分的表面電位變?yōu)?00伏特。當(dāng)墨粉轉(zhuǎn)印完成而停止施加轉(zhuǎn)印偏壓時，刷子55可能與感光鼓27表面上未受照射的部分接觸，其中感光鼓27表面通過充電器29保持900伏特的初始電位。
在這種情況下，由于感光鼓27表面電位和施加到刷子55上偏壓之間的電位差，會產(chǎn)生從刷子55到直流電源53的反向電流。于是，由刷子55收集的紙粉塵因?yàn)閹靵隽Χ尫诺礁泄夤?7上。
此時，并沒有進(jìn)行將墨粉轉(zhuǎn)印到紙張3上，不會有任何新的紙粉塵粘附到感光鼓27上。因此，不需要刷子55從感光鼓27上收集最新沉積的紙粉塵，而只是要求刷子55必須保持已經(jīng)收集的紙粉塵。只要能防止已由刷子55收集的紙粉塵返回到感光鼓27上，刷子55就能令人滿意地收集紙粉塵而不會降低收集紙粉塵的能力。
在本實(shí)施例的激光打印機(jī)1中，由于在導(dǎo)電刷51和直流電源53之間設(shè)有二極管52，不會產(chǎn)生任何從刷子55到直流電源53的電流。因此，刷子55的電位等于感光鼓27的表面電位(900伏特)。在刷子55和感光鼓27之間沒有電位差，因此沒有庫侖力作用在已由刷子55收集的紙粉塵上。所以，紙粉塵保持在刷子55上而不會返回到感光鼓27上。
即使當(dāng)感光鼓27的表面電位由于轉(zhuǎn)印偏壓的開/關(guān)以及轉(zhuǎn)印輥30的轉(zhuǎn)印電流變化而變得比施加到導(dǎo)電刷51上的偏壓更高時，設(shè)在導(dǎo)電刷51和直流電源53之間的二極管52也可以防止電流從感光鼓27流向直流電源53。所以，由刷子55收集的紙粉塵保持在刷子55上而不會返回到感光鼓27上。
施加到刷子51上的偏壓設(shè)定在400伏特，介于感光鼓27未受照射部分在墨粉轉(zhuǎn)印之后的表面電位(大約300伏特)與感光鼓27由電暈充電器29所充的初始電位(大約900伏特)之間。因此，能夠可靠地防止導(dǎo)電刷51和感光鼓27之間的放電，并可以令人滿意地除去紙粉塵。
導(dǎo)電刷51中刷子55的體積電阻小于106歐姆·厘米，最好是102-104歐姆·厘米。當(dāng)刷子55的體積電阻小于106歐姆·厘米時，在刷子55和感光鼓27之間所產(chǎn)生的電位差足以使刷子55能夠收集帶電紙粉塵。在這種狀態(tài)下，可以更為有效地通過用直流電源53將偏壓施加到刷子55上來收集紙粉塵。
反之，當(dāng)刷子55的體積電阻大于106歐姆·厘米時，在刷子55和感光鼓27之間產(chǎn)生的電場強(qiáng)度不足以收集帶電紙粉塵，使刷子55去除紙粉塵的能力降低。
刷子55是由散布著導(dǎo)電微粒如碳粒子或?qū)щ娞畛淞系谋┧針渲瞥傻模鋱杂渤潭冗m中。
從另一方面來說，如果刷子是用涂有金屬的樹脂制成，就會太硬而與感光鼓27的表面摩擦，從而促使在感光鼓27上產(chǎn)生紙粉塵或墨粉薄膜。如果使用的刷子太軟，會降低去除紙粉塵的能力。
通過采用本實(shí)施例中的刷子55，可以抑制薄膜的生成，并能夠提供足夠的去除紙粉塵的能力。
在本實(shí)施例中，刷子55的長度最好為6毫米或更長，刷子55與感光鼓27的搭接量以1毫米以上為宜，最好是1-4毫米。當(dāng)刷子55的搭接量大于1毫米時，刷子55在與感光鼓27的表面接觸時其頂端輕微彎曲。于是，刷子55能夠提供足夠的去除紙粉塵的能力，同時能抑制在感光鼓27上生成薄膜。
當(dāng)刷子55的長度小于6毫米且刷子的搭接量小于1毫米時，刷子55的末端會與感光鼓27的表面摩擦，從而可能在感光鼓27上生成薄膜。相反，當(dāng)刷子55的搭接量大于4毫米時，刷子55會因?yàn)樘^彎曲而降低去除紙粉塵的能力。
如圖3所示，刷子55的搭接量被定義為長度X，是由刷子55的長度L減去底座54與感光鼓27表面之間的距離Y而得到的。對應(yīng)于搭接量X的部分沿感光鼓27表面向感光鼓27旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)彎曲。因此，是刷子55的中間而不是刷子55的末端與感光鼓27接觸。
刷子55的纖維密度應(yīng)超過7.75千根/平方厘米，超過10.85千根/平方厘米更好，最好能超過15.5千根/平方厘米。
密度的度量單位“千根/平方厘米”用來代表每平方厘米的纖維數(shù)目，7.75千根/平方厘米表示每平方厘米中植入7750根纖維。
當(dāng)刷子55的密度小于7.75千根/平方厘米時，紙粉塵可以穿過刷子55。當(dāng)刷子55的密度大于7.75千根/平方厘米時，能夠令人滿意地收集紙粉塵。因此可以進(jìn)一步提高去除紙粉塵的能力。
刷子55的纖維粗度最好大約為330分特/48根或更小。在這里使用了纖維粗度的度量單位“分特/48根”?！胺痔亍贝硪豢思?xì)絲拉長到10,000米時的粗度。330分特/48根表示48根纖維的總粗度是一克細(xì)絲拉長到10,000米時粗度的330倍。
當(dāng)刷子55的纖維粗度大于330分特/48根時，刷子55會變得堅硬而摩擦感光鼓27，因此有可能導(dǎo)致在感光鼓27上生成薄膜。相反，當(dāng)刷子55的纖維粗度大約為330分特/48根或更小時，刷子55很少會導(dǎo)致薄膜的生成，并且能令人滿意地去除紙粉塵。
可以用與感光鼓27表面接觸的帶有刷子55的輥?zhàn)哟鎸?dǎo)電刷51來去除紙粉塵。實(shí)驗(yàn)例子現(xiàn)在將參考實(shí)驗(yàn)例子來更加具體地介紹上述刷子55的優(yōu)點(diǎn)，在這些實(shí)驗(yàn)例子中使用了各種類型的刷子。用于實(shí)驗(yàn)中的激光打印機(jī)構(gòu)造與打印機(jī)1的相同。實(shí)驗(yàn)例1刷子的電阻用三種體積電阻不同的刷子來評價其去除紙粉塵的能力。這些刷子除了電阻之外其余條件相同。使用了下列刷子I.體積電阻為102歐姆·厘米的刷子；II.體積電阻為104歐姆·厘米的刷子；III.體積電阻為106歐姆·厘米的刷子。
刷子I和II具有大體上相同的去除紙粉塵能力。刷子III去除紙粉塵的能力較低。實(shí)驗(yàn)例2刷子的長度和搭接量使用了三種長度和搭接量不同的刷子來評價其導(dǎo)致薄膜生成的程度。這些刷子除了長度和搭接量之外其余條件相同。使用了下列刷子I.長度為5.5毫米搭接量為0.5毫米的刷子；II.長度為6.5毫米搭接量為1.5毫米的刷子；III.長度為7.5毫米搭接量為2.5毫米的刷子。
刷子I的末端與感光鼓摩擦并導(dǎo)致很多薄膜生成。刷子II導(dǎo)致較少薄膜生成并取得了令人滿意的結(jié)果。刷子II和III在導(dǎo)致薄膜生成的程度方面差別很小，但刷子III較早導(dǎo)致薄膜的生成。實(shí)驗(yàn)例3刷子的纖維密度使用了三種纖維密度不同的刷子來評價其去除紙粉塵的能力。這些刷子除了纖維密度之外其余條件相同。使用了下列刷子I.纖維密度為7.75千根/平方厘米的刷子；II.纖維密度為10.85千根/平方厘米的刷子；
III.纖維密度為15.5千根/平方厘米的刷子。
刷子I不能充分去除紙粉塵。刷子II能夠令人滿意地去除紙粉塵。刷子III幾乎能完全去除紙粉塵。實(shí)驗(yàn)例4刷子的纖維粗度使用了兩種纖維粗度不同的刷子來評價其導(dǎo)致薄膜生成的程度。這些刷子除了纖維粗度之外其余條件相同。使用了下列刷子I.纖維粗度為330分特/48根的刷子；II.纖維粗度為440分特/48根的刷子。
刷子I沒有導(dǎo)致薄膜的生成。刷子II導(dǎo)致一些薄膜的生成，因?yàn)檫@種刷子的纖維太堅硬。
如上所述，希望具有體積電阻為102-104歐姆·厘米的刷子55可以有效地從感光鼓27去除紙粉塵。當(dāng)印刷帶有很多紙粉塵的紙張時，粘附到感光鼓27的紙粉塵很容易聚集到顯影輥31的附近，并通過顯影輥31聚集到供墨輥33。這就造成顯影輥31上的墨粉在紙上印刷多次之后帶電的情況很差。
這意味著帶電情況很差的墨粉用于在紙上形成圖像并在印刷后保留在感光輥上。帶電情況很差的墨粉被刷子55捕獲，造成很差的圖像和刷子55很差的去除紙粉塵的能力。這種不好的情況當(dāng)流過刷子55的電流很大時，即刷子的體積電阻較小時，就會發(fā)生。具有體積電阻為107-109歐姆·厘米的刷子55可以長時間得到很好的圖像，因?yàn)閹щ娗闆r很差的墨粉不會被刷子55捕獲很多。只是在開始的短時間內(nèi)有不好的圖像，由于在短時間內(nèi)去除紙粉塵的能力尚不能很強(qiáng)。
即使使用了具有高體積電阻的刷子，體積電阻還是會根據(jù)周圍潮濕的情況而減少，較小的電流能夠從刷子55流到感光鼓27或反向流過。因此，連接在刷子55和電源之間的電子元件即二極管可以有效地防止電流從刷子55流到電源53，即使在刷子55的體積電阻很高的情況下。這樣電源53和其它電氣相連的元件受到保護(hù)免遭預(yù)料不到的過電流。
通常，當(dāng)通過在導(dǎo)電刷上施加偏壓用電學(xué)方法收集紙粉塵時，如果施加到導(dǎo)電刷上的偏壓與感光鼓的表面電位之間的電位差太大，則可能在導(dǎo)電刷和感光鼓之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象。所以，應(yīng)設(shè)定施加到導(dǎo)電刷上的偏壓以免與感光鼓的表面電位相差太大。
感光鼓的表面電位變化在很大程度上取決于轉(zhuǎn)印輥中轉(zhuǎn)印電流的改變和轉(zhuǎn)印偏壓的開/關(guān)狀態(tài)。當(dāng)施加到導(dǎo)電刷上的偏壓與感光鼓的表面電位相差不太大時，施加到導(dǎo)電刷上的電壓和感光鼓的表面電位之間的高-低關(guān)系可能會倒過來。在這種情況下，已由導(dǎo)電刷收集的紙粉塵將會釋放到感光鼓的表面。
為了解決這個問題，感光鼓的表面電位在任何時候應(yīng)該保持穩(wěn)定，且感光鼓的表面電位和施加到導(dǎo)電刷上的偏壓之間的關(guān)系應(yīng)該保持不變。為此，相對于感光鼓的旋轉(zhuǎn)方向在轉(zhuǎn)印輥的下游和導(dǎo)電刷的上游之間可以設(shè)置一個放電管。
設(shè)置放電管的好處在于能使感光鼓的表面電位和施加到導(dǎo)電刷上的偏壓之間的電位差保持穩(wěn)定，因此導(dǎo)電刷能夠穩(wěn)定地收集紙粉塵。但是，為了簡化結(jié)構(gòu)和降低成本，這種放電管最近已被取消。
根據(jù)本發(fā)明，在導(dǎo)電刷和用于導(dǎo)電刷的電源之間設(shè)置了一個二極管。因此，能夠以穩(wěn)定的方式通過電學(xué)方法收集沉積在感光鼓上的紙粉塵而不必設(shè)置放電管。
二極管用來防止電流從感光鼓流向電源。
即使當(dāng)感光鼓的表面電位因轉(zhuǎn)印電流的改變和轉(zhuǎn)印偏壓的開/關(guān)狀態(tài)而變化時，而且甚至當(dāng)施加到導(dǎo)電刷上的偏壓和感光鼓的表面電位之間的高-低關(guān)系倒過來時，二極管也能防止電流從感光鼓流向?qū)щ娝?。所以感光鼓和?dǎo)電刷之間不會產(chǎn)生電位差。因此，紙粉塵保持在導(dǎo)電刷上。
由于收集在導(dǎo)電刷上的紙粉塵不會釋放到感光鼓上，所以由電源施加到導(dǎo)電刷上的偏壓和感光鼓的表面電位之間的電位差可以做到較小。在本實(shí)施例中，施加到導(dǎo)電刷上的偏壓設(shè)定在400伏特，因此與設(shè)定在300伏特的感光鼓表面電位相差100伏特。對于這樣一個電位差，在導(dǎo)電刷和感光鼓之間不會產(chǎn)生放電，因此能夠提高導(dǎo)電刷去除紙粉塵的能力。
施加到導(dǎo)電刷上的偏壓設(shè)定在由充電器充電的感光鼓初始電位和可見圖像轉(zhuǎn)印到紙張上后感光鼓未受照射部分的電位之間。
但是，當(dāng)轉(zhuǎn)印偏壓取消時，感光鼓的表面電位可能變成大約900伏特，因此與施加到導(dǎo)電刷上的偏壓(400伏特)相差很大。在這種情況下，設(shè)置在導(dǎo)電刷和電源之間的二極管可以防止電流從導(dǎo)電刷流向電源。因此在導(dǎo)電刷和感光鼓之間不會產(chǎn)生電位差。
當(dāng)轉(zhuǎn)印偏壓取消時，在感光鼓和轉(zhuǎn)印輥之間沒有紙張，因此不會有紙粉塵粘附到感光鼓上。在這種情況下，如果導(dǎo)電刷和感光鼓之間產(chǎn)生電位差，收集在導(dǎo)電刷上的紙粉塵可能會釋放到感光鼓上。但是，在本實(shí)施例中，導(dǎo)電刷和感光鼓之間不會產(chǎn)生電位差，因此收集在導(dǎo)電刷上的紙粉塵仍然保持在那里。
所以，無須用放電管控制感光鼓的表面電位就可以保持去除紙粉塵的能力。本實(shí)施例中這種不帶放電管的結(jié)構(gòu)對降低成像設(shè)備的生產(chǎn)成本十分有利。
通過使刷子本身導(dǎo)電，比如在刷子51中散布導(dǎo)電微粒如碳粒子或?qū)щ娞畛淞希梢杂梦锢砗碗妼W(xué)方法收集沉積在感光鼓上的紙粉塵。因此，能夠提高刷子去除紙粉塵的能力。
通過將導(dǎo)電刷的體積電阻設(shè)定在小于106歐姆·厘米，能夠得到足夠大的電位差使刷子可以通過電學(xué)方法來收集紙粉塵。
導(dǎo)電刷最好是用散布著導(dǎo)電微粒或填充料的丙烯酸樹脂制成的。
雖然可以通過在表面上涂覆金屬使刷子導(dǎo)電，但涂有金屬的刷子會變得太硬而與感光鼓表面強(qiáng)烈摩擦。強(qiáng)烈的磨擦將促使感光鼓上產(chǎn)生紙粉塵或墨粉薄膜。反之，如果刷子很軟，其去除紙粉塵的能力將降低。
為此，如實(shí)施例中所示，最好使用由散布著導(dǎo)電微?；蛱畛淞系谋┧針渲瞥傻乃⒆?。利用這種結(jié)構(gòu)，可以使刷子的堅硬程度適中，因此能提供足夠的去除紙粉塵的能力，同時還能抑制薄膜的生成。
刷子是這樣構(gòu)造的，使其長度大于6毫米，與感光鼓的搭接量大于1毫米。
當(dāng)刷子的長度小于6毫米且刷子的搭接量小于1毫米時，刷子的末端與感光鼓的表面摩擦，因此很可能導(dǎo)致在感光鼓上生成薄膜。
反之，如實(shí)施例中所示，當(dāng)刷子的長度大于6毫米且刷子的搭接量大于1毫米時，刷子在與感光鼓的表面接觸時其頂端輕微彎曲。因此，刷子能夠提供足夠的去除紙粉塵的能力，同時能抑制在感光鼓上生成薄膜。
刷子的纖維密度最好超過7.75千根/平方厘米。
當(dāng)刷子的纖維密度小于7.75千根/平方厘米時，紙粉塵很可能穿過刷子。當(dāng)刷子的纖維密度大于7.75千根/平方厘米時，能夠令人滿意地收集紙粉塵。因此，能夠提高刷子收集紙粉塵的能力。
刷子的纖維粗度最好大約為330分特/48根或更小。當(dāng)刷子的纖維粗度大于330分特/48根時，刷子會變得太硬而可能導(dǎo)致在感光鼓上生成薄膜。
顯然，滿足上述要求的刷子能夠提供極高的去除沉積在感光鼓表面的紙粉塵的能力。
權(quán)利要求
1.一種成像設(shè)備，包括一感光件，其上可形成靜電潛像；一顯影裝置，根據(jù)在所述感光件上形成的所述靜電潛像將顯影劑供應(yīng)到所述感光件上；一轉(zhuǎn)印裝置，將所述顯影裝置提供并保持在所述感光件上的所述顯影劑轉(zhuǎn)印到一記錄介質(zhì)上；一紙粉塵去除件，將沉積在所述感光件上的紙粉塵去掉；一電源，將一偏壓施加到所述紙粉塵去除件上；和一電元件，連接在所述紙粉塵去除件和所述電源之間，所述電元件可防止電流從所述紙粉塵去除件流向所述電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述電元件是二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述紙粉塵去除件的體積電阻小于106歐姆·厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述紙粉塵去除件是一導(dǎo)電刷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電刷是用散布著導(dǎo)電微?；蛱畛淞系谋┧針渲瞥傻?。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電刷的長度大于6毫米，且所述導(dǎo)電刷在所述感光件上的搭接量大于1毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電刷的密度大于7.75千根/平方厘米。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電刷的纖維粗度大約為330分特/48根或更小。
9.一種成像設(shè)備，包括一感光件；一充電裝置，均勻地對所述感光件進(jìn)行充電；一照射裝置，有選擇地對所述已充電的感光件進(jìn)行照射以形成靜電潛像；一顯影裝置，根據(jù)形成于所述感光件上的所述靜電潛像將顯影劑供應(yīng)到所述感光件；一轉(zhuǎn)印裝置，將由所述顯影裝置提供并保持在所述感光件上的所述顯影劑轉(zhuǎn)印到一記錄介質(zhì)上；一紙粉塵去除件，將沉積在所述感光件上的紙粉塵去掉；一電源，將一偏壓施加到所述紙粉塵去除件上；和一二極管，連接在所述紙粉塵去除件和所述電源之間；其特征在于，施加到所述紙粉塵去除件上的偏壓電位設(shè)定在由所述充電裝置充電的所述感光件初始電位和所述顯影劑轉(zhuǎn)印到所述記錄介質(zhì)上后所述感光件未受照射部分的電位之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述紙粉塵去除件是一導(dǎo)電刷，所述導(dǎo)電刷的長度大于6毫米，且所述導(dǎo)電刷在感光件上的搭接量大于1毫米，所述導(dǎo)電刷的密度大于7.75千根/平方厘米，且所述導(dǎo)電刷的纖維粗度大約為330分特/48根或更小。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)電刷用散布著導(dǎo)電微粒或填充料的丙烯酸樹脂制成。
12.一種從成像設(shè)備的感光件去除紙粉塵的方法，所述方法包括步驟用紙粉塵去除件去除沉積在所述感光件上的紙粉塵；通過電源施加偏電壓到所述紙粉塵去除件；通過二極管防止電流從所述感光件流向所述電源。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述從感光件去除紙粉塵的步驟是通過導(dǎo)電刷進(jìn)行的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述從感光件去除紙粉塵的步驟是通過散布著導(dǎo)電微粒或填充料的丙烯酸樹脂制成的導(dǎo)電刷進(jìn)行的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述去除紙粉塵的步驟是通過導(dǎo)電刷進(jìn)行，所述導(dǎo)電刷的長度大于6毫米，且所述導(dǎo)電刷在感光件上的搭接量大于1毫米。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述去除紙粉塵的步驟是通過導(dǎo)電刷進(jìn)行，所述導(dǎo)電刷的密度大于7.75千根/平方厘米。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述去除紙粉塵的步驟是通過導(dǎo)電刷進(jìn)行，所述導(dǎo)電刷的纖維粗度大約為330分特/48根或更小。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟施加到所述紙粉塵去除件上的偏壓電位設(shè)定在由所述充電裝置充電的所述感光件初始電位和所述顯影劑轉(zhuǎn)印到所述記錄介質(zhì)上后所述感光件未受照射部分的電位之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述偏電壓大約為400伏。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將所述紙粉塵去除件的體積電阻設(shè)定在小于106歐姆·厘米的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其特征在于，所述紙粉塵去除件的體積電阻小于109歐姆·厘米。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括將所述紙粉塵去除件的體積電阻設(shè)定在小于109歐姆·厘米的步驟。
全文摘要
一直流電源通過二極管連接到一導(dǎo)電刷上，導(dǎo)電刷與感光鼓的表面接觸以去除沉積在上面的紙粉塵。利用所述直流電源將一偏壓施加到導(dǎo)電刷上，可使導(dǎo)電刷通過物理和電學(xué)方法收集紙粉塵。所述二極管可防止電流從導(dǎo)電刷流向所述直流電源，因此收集在導(dǎo)電刷上的紙粉塵不會返回到感光鼓上。
文檔編號G03G21/10GK1428667SQ0114520
公開日2003年7月9日 申請日期2001年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者西村惣一郎 申請人:兄弟工業(yè)株式會社