專利名稱：轉(zhuǎn)印部件清潔方法及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用電子照相方式的復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)和傳真機(jī)等電子照相圖像形成裝置及其轉(zhuǎn)印部件清潔方法。
但是，在該接觸轉(zhuǎn)印方式中存在以下問(wèn)題，即在原稿圖像比記錄紙尺寸大的情況下，感光體上的墨粉會(huì)直接轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印輥上，以及在發(fā)生卡紙的情況下，轉(zhuǎn)印輥被顯著污染，隨后記錄紙背面被污染，如果轉(zhuǎn)印偏壓不夠大，則會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)印缺陷。
對(duì)于上述問(wèn)題，在特開(kāi)平1-319078號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了在利用激光器或LED的反轉(zhuǎn)顯影方式中的轉(zhuǎn)印輥清潔方法。

圖1A～1D是該轉(zhuǎn)印輥清潔方法的時(shí)序圖。當(dāng)記錄紙通過(guò)轉(zhuǎn)移位置時(shí)，在轉(zhuǎn)印輥上施加與墨粉的電位(圖1B、1C)極性相反的電壓(圖1D)，使墨粉轉(zhuǎn)印在記錄紙上。此外，在沒(méi)有記錄紙通過(guò)時(shí)，使感光體上的表面電位(圖1B)比圖像形成時(shí)的電位低，進(jìn)而在轉(zhuǎn)印輥上施加與墨粉電位極性相同、比感光體表面電位(圖1B、1C)高的電壓(圖1D)。
但是，在該轉(zhuǎn)印輥清潔方法中，在沒(méi)有記錄紙通過(guò)時(shí)，為了常時(shí)地在轉(zhuǎn)印部件(轉(zhuǎn)印輥)上施加與墨粉電位極性相同的電壓，如果是沒(méi)有在轉(zhuǎn)印后對(duì)感光體進(jìn)行除電的裝置的圖像形成裝置，則會(huì)發(fā)生感光體表面電位與轉(zhuǎn)印部件的施加電壓接近的現(xiàn)象。該現(xiàn)象會(huì)使下一次圖像形成時(shí)的圖像濃度發(fā)生變化，這是所不希望的。另一方面，用于圖像形成的每個(gè)墨粉粒子的充電量存在偏差，其中也包括少量具有相反極性的墨粉。對(duì)于上述具有與正常狀態(tài)相反的充電狀態(tài)的墨粉，擔(dān)心上述轉(zhuǎn)印部件(轉(zhuǎn)印輥)的清潔方法反而會(huì)使轉(zhuǎn)印部件污染得更嚴(yán)重。
此外，在特開(kāi)2000-122450號(hào)公報(bào)中提出這樣一種方法，即施加將交流電壓疊加在直流電壓上的電壓，作為轉(zhuǎn)印輥清潔電壓，從而提高轉(zhuǎn)印輥的清潔能力。但是，該方法也使用與上述特開(kāi)平1-319078號(hào)公報(bào)相同的材料，并且由于產(chǎn)生交流電壓本身，所以電源成本提高。
此外，作為使感光體表面和轉(zhuǎn)印部件的電位差變化的方法，在特開(kāi)平10-282816號(hào)公報(bào)中提出了這樣一種方法，即在接觸轉(zhuǎn)印清潔時(shí)，使轉(zhuǎn)印輥浮動(dòng)，使接觸充電部件的施加電壓可變，從而可以在不施加轉(zhuǎn)印清潔偏壓的狀態(tài)下，即以低成本進(jìn)行轉(zhuǎn)印清潔。
該方法必須使感光體表面電位進(jìn)行周期性地變化，從而使顯影偏壓隨之變化的復(fù)雜控制，由于感光體表面電位的變化與轉(zhuǎn)印輥的時(shí)間常數(shù)相關(guān)，如果使用環(huán)境和轉(zhuǎn)印輥的狀態(tài)等不同，則時(shí)間常數(shù)變化，表面電位的變化的周期也變化，所以在感光體上有可能發(fā)生墨粉附著。因此，即使進(jìn)行轉(zhuǎn)印輥清潔的控制，也可以反而污染轉(zhuǎn)印輥。此外，以上是以能對(duì)充電裝置進(jìn)行除電的接觸型轉(zhuǎn)印輥為前提的，但在非接觸型轉(zhuǎn)印輥的情況下，無(wú)法降低表面電位。即，無(wú)法提高/降低電位。此外，以上說(shuō)明了交流電壓的控制，但該控制提高了自身的成本，這與低成本化相悖。
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而提出的，本發(fā)明的主要目的是提供一種能廉價(jià)且簡(jiǎn)單地清潔接觸轉(zhuǎn)印部件、限制紙等被轉(zhuǎn)印材料被污染的轉(zhuǎn)印部件清潔方法和圖像形成裝置。
如上所述，轉(zhuǎn)印部件隨著使用，經(jīng)常附著為數(shù)小少的墨粉。為了從轉(zhuǎn)印部件上除去所附著的墨粉，使用機(jī)械或電氣方法。但是，使例如刮片等與轉(zhuǎn)印部件接觸而除去墨粉的機(jī)械清潔方法不僅不容易機(jī)械地除去轉(zhuǎn)印部件上存在于泡沫內(nèi)的墨粉和牢固地附著在表面的墨粉，而且除去的墨粉的處理方法也成為問(wèn)題。另一方面，上述電氣清潔方法通過(guò)利用單一方向電場(chǎng)的清潔，只能除去對(duì)應(yīng)的極性的墨粉，而不能除去相反極性的墨粉，并且使相反極性的墨粉更牢固地附著在轉(zhuǎn)印部件上。
一般，當(dāng)被轉(zhuǎn)印材料的尺寸(紙張尺寸)不合適時(shí)，并且發(fā)生卡紙時(shí)，污染轉(zhuǎn)印部件的墨粉是正常極性的墨粉，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間逐漸污染轉(zhuǎn)印部件的墨粉是少量附著在感光體上的相反極性墨粉，所以通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加兩個(gè)方向的電場(chǎng)，可以對(duì)其進(jìn)行清潔。利用該兩個(gè)方向的電場(chǎng)的清潔優(yōu)選總是在不進(jìn)行圖像形成之前、被轉(zhuǎn)印材料(轉(zhuǎn)印紙)—被轉(zhuǎn)印材料(轉(zhuǎn)印紙)之間、圖像形成結(jié)束之后和從卡紙復(fù)原時(shí)等實(shí)際圖像形成循環(huán)的動(dòng)作中進(jìn)行，但由于進(jìn)行清潔操作，圖像形成裝置的工作時(shí)間延長(zhǎng)、消耗品的使用壽命和工作效率降低。
因此，采用該清潔方法，為了不產(chǎn)生弊端、最大限度地提高清潔效果，優(yōu)選在通電時(shí)、斷電復(fù)原時(shí)和卡紙等錯(cuò)誤發(fā)生后的復(fù)原時(shí)等非打印動(dòng)作中進(jìn)行清潔操作。此外，由于正常極性的墨粉占絕大多數(shù)，所以優(yōu)選設(shè)置這樣的期間，即首先對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加高電壓，使正常極性的墨粉從轉(zhuǎn)印部件向感光體移動(dòng)，然后施加低電壓，以使相反極性的墨粉移走。
然后，應(yīng)考慮由于進(jìn)行該轉(zhuǎn)印部件清潔而對(duì)感光體表面電位的影響。如果在充電裝置的上游側(cè)設(shè)置除電裝置，則不會(huì)有問(wèn)題，但為了降低成本而不設(shè)置除電裝置的圖像形成裝置也很多。此外，如果是接觸型充電部件，則也希望其有除電性能，在電暈管的情況下，可以提高電位，但不能降低電位。
這樣，在不設(shè)置除電裝置的情況下，當(dāng)對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加與感光體表面電位相同極性的高電壓時(shí)，感光體表面電位高于電暈管的柵極電位(grid potential)，最終收斂為對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加的高電位。由此，附著在感光體非圖像部的墨粉增多，在兩種成分的反轉(zhuǎn)顯影的情況下，存在載體(carrier)附著的問(wèn)題。即，當(dāng)進(jìn)行該轉(zhuǎn)印部件清潔時(shí)，在具有電暈管等非接觸充電部件、沒(méi)有除電裝置的圖像形成裝置中，應(yīng)限制感光體表面電位的上升。
因此，在本發(fā)明中提出在使轉(zhuǎn)印部件具有充電和除電兩種功能的宗旨下，限制感光體表面電位上升的方案。
通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加的與感光體表面電位相同極性、電壓較其高的高電壓，在感光體被驅(qū)動(dòng)的一個(gè)周期單位內(nèi)，感光體表面電位上升。因此，通過(guò)使對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加一次高電壓的時(shí)間在感光體的一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期內(nèi)，電位上升收斂在5％左右。如果是該限度的電位變化，則前述的墨粉和載體附著的問(wèn)題在容許范圍內(nèi)。
然后，在使除電功能發(fā)揮作用的情況下，由于在感光體的一個(gè)周期內(nèi)，哪一個(gè)部分電位上升是不確定的，所以應(yīng)至少在感光體的一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期以上時(shí)間內(nèi)進(jìn)行除電。當(dāng)然，該除電是對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加低電壓，但該低電壓的絕對(duì)值應(yīng)比感光體表面電位小。也就是說(shuō)，必要條件是，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加高電壓而對(duì)感光體進(jìn)行充電的時(shí)間為感光體的一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期以下，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加低電壓而對(duì)感光體進(jìn)行除電的時(shí)間為感光體的一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期以上。但是，根據(jù)清潔性能和驅(qū)動(dòng)時(shí)間，盡管對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加高電壓時(shí)間為感光體的一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期以下，但優(yōu)選盡量接近一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期，盡管對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加低電壓時(shí)間為感光體的一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期以上，但優(yōu)選盡量接近一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期。
這里所說(shuō)的對(duì)轉(zhuǎn)印部件的施加電壓與清潔性能和除電性能相關(guān)聯(lián)。施加高電壓，即在對(duì)正常極性墨粉的清潔中，雖然高電壓的絕對(duì)值應(yīng)比感光體表面電位大，但如果電位差過(guò)小，會(huì)出現(xiàn)清潔性能上的問(wèn)題，相反，如果電位差過(guò)大，則會(huì)出現(xiàn)向感光體漏電等問(wèn)題，所以應(yīng)確定最適宜的電壓。另一方面，對(duì)于低電壓，也適用與充電時(shí)相同的考慮方法。為了能進(jìn)行除電并且除去相反極性的墨粉，對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加的低電壓優(yōu)選為感光體表面電位的2倍，并減去上述高電壓的電壓。根據(jù)上述，當(dāng)感光體表面電位為例如-600V時(shí)，可以對(duì)轉(zhuǎn)印部件交替施加例如-1000v高電壓和-200V低電壓的清潔電壓。此外，如果簡(jiǎn)單地使低電壓為0V，則通過(guò)導(dǎo)通/截止地施加-1000V電壓，也可以得到同樣的效果。
本發(fā)明的另一個(gè)作用是不但能進(jìn)行轉(zhuǎn)印部件的清潔，而且能使轉(zhuǎn)印部件難以被污染。例如，當(dāng)被轉(zhuǎn)印材料(轉(zhuǎn)印紙)不進(jìn)行通常的傳送而卡紙時(shí)，污染轉(zhuǎn)印部件的墨粉是正常極性的墨粉，并且有可能在轉(zhuǎn)印部件上附著大量的墨粉。在現(xiàn)有技術(shù)中，一次大量附著的墨粉難以完全、快速地被清潔。在該情況下，由于墨粉是正常充電極性，所以通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)印部件施加相同極性的電壓，可以排斥墨粉，從而極大地減少轉(zhuǎn)印部件的污染。
在卡紙之后的復(fù)原開(kāi)始時(shí)，可以首先在最初施加高電壓，然后交替地反復(fù)施加上述低電壓和高電壓。反復(fù)施加該高電壓和低電壓的次數(shù)越多，清潔效果越好，但驅(qū)動(dòng)時(shí)間也隨之變長(zhǎng)，對(duì)消耗品的耐用性和待機(jī)時(shí)間不利。因此，至少反復(fù)進(jìn)行3次左右，可以獲得在使用上沒(méi)有問(wèn)題的清潔性能。
根據(jù)上述，本發(fā)明可以提供一種廉價(jià)且簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)印部件清潔方法和圖像形成裝置，通過(guò)限制感光體表面電位的變化，在墨粉附著在感光體上和兩種成分顯影等情況下，可以限制載體附著，并且對(duì)于帶有正常極性和與正常極性相反極性充電情況的墨粉，可以確保清潔性能，并且可以降低清潔能力隨使用環(huán)境和狀態(tài)的變化，以及感光體難以被墨粉污染。
在本發(fā)明中，使被驅(qū)動(dòng)的感光體的表面充電之后，使其曝光并形成靜電潛像，利用與上述感光體的表面的充電極性相同極性的墨粉使上述靜電潛像顯影，形成墨粉圖像，上述感光體和滾筒或帶狀轉(zhuǎn)印部件壓接在被轉(zhuǎn)印材料上并被驅(qū)動(dòng)，將上述墨粉圖像從上述感光體轉(zhuǎn)印在被轉(zhuǎn)印材料上，從而形成圖像。當(dāng)未形成圖像時(shí)，向上述轉(zhuǎn)印部件以第一時(shí)間施加與上述感光體表面所充電的電位相同極性、絕對(duì)值比該電位大的的第一電壓；當(dāng)未形成圖像時(shí)，向上述轉(zhuǎn)印部件以第一時(shí)間以上的第二時(shí)間施加絕對(duì)值比上述感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值小的第二電壓，由此有效地進(jìn)行轉(zhuǎn)印部件的清潔。
在該情況下，優(yōu)選設(shè)定上述第一時(shí)間比驅(qū)動(dòng)上述感光體的一個(gè)周期短，設(shè)定上述第二時(shí)間比上述一個(gè)周期長(zhǎng)，此外，優(yōu)選反復(fù)交替進(jìn)行以第一時(shí)間施加第一電壓的處理和以第二時(shí)間施加第二電壓的處理。由此，可以更有效地進(jìn)行轉(zhuǎn)印部件的清潔。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選從上述感光體驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)或之前向上述轉(zhuǎn)印部件以驅(qū)動(dòng)上述轉(zhuǎn)印部件的一個(gè)周期以上時(shí)間施加第一電壓，使之后的第一時(shí)間長(zhǎng)于上述感光體被充電、然后被充電的上述感光體的位置到達(dá)上述轉(zhuǎn)印部件所需要的時(shí)間。由此，通過(guò)使附著在轉(zhuǎn)印部件表面上的墨粉至少一次向感光體表面移動(dòng)，可以大致均勻地進(jìn)行轉(zhuǎn)印部件整個(gè)表面的清潔，同時(shí)可以限制在發(fā)生卡紙或其它錯(cuò)誤后的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)發(fā)生的、存在于感光體表面上的墨粉向轉(zhuǎn)印部件附著的現(xiàn)象。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選使上述第一電壓的絕對(duì)值為1500V以下，并且比上述感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值大300V以上，使上述第二電壓與以下電壓大致相等，該電壓為上述感光體表面被充電的電位的2倍，并減去第一電壓而得到的電壓。由此，在轉(zhuǎn)印部件清潔的控制工序中，當(dāng)施加在轉(zhuǎn)印部件上的高電壓的絕對(duì)值比感光體表面電位大時(shí)，可以進(jìn)行正常極性墨粉的清潔，在低電壓的情況下，可以對(duì)相反極性的墨粉進(jìn)行清潔，同時(shí)可以對(duì)感光體表面進(jìn)行除電，從而使感光體表面電位穩(wěn)定化。
此外，在本發(fā)明中，通過(guò)非接觸使上述感光體的表面充電，省略用于除電的裝置。由此，可以限制感光體表面電位的上升，有效地進(jìn)行轉(zhuǎn)印部件的清潔。
通過(guò)參考附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，可以更加清楚本發(fā)明的上述和其它目的、特征。
圖2是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的主要部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3A～3D是表示在本發(fā)明的圖像形成裝置的打印動(dòng)作中，感光磁鼓驅(qū)動(dòng)、感光磁鼓電位、顯影偏壓和轉(zhuǎn)印偏壓之間的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖4A～4D是表示在本發(fā)明的圖像形成裝置的非打印動(dòng)作(通電時(shí)和蓋開(kāi)閉時(shí)的動(dòng)作)中，感光磁鼓驅(qū)動(dòng)、感光磁鼓電位、顯影偏壓和轉(zhuǎn)印偏壓之間的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖5A～5D是表示在本發(fā)明的圖像形成裝置的非打印動(dòng)作(開(kāi)始等錯(cuò)誤停止后的復(fù)原動(dòng)作)中，感光磁鼓驅(qū)動(dòng)、感光磁鼓電位、顯影偏壓和轉(zhuǎn)印偏壓之間的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖6A～6D是表示在不進(jìn)行用于轉(zhuǎn)印部件清潔的高電壓施加和低電壓施加的反復(fù)控制的情況下通電時(shí)，感光磁鼓驅(qū)動(dòng)、感光磁鼓電位、顯影偏壓和轉(zhuǎn)印偏壓之間的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖7A～7D是表示在從卡紙等錯(cuò)誤復(fù)原時(shí)，最初施加低電壓作為驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)印部件清潔電壓時(shí)的動(dòng)作中，感光磁鼓驅(qū)動(dòng)、感光磁鼓電位、顯影偏壓和轉(zhuǎn)印偏壓之間的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖2是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的主要部分結(jié)構(gòu)的示意圖。該圖像形成裝置以圓筒狀的感光磁鼓1(感光體)為中心，在其周圍沿其旋轉(zhuǎn)方向按照以下順序配置充電裝置2、曝光裝置3、顯影裝置4、轉(zhuǎn)印部件5、剝離部件6和清潔刮片8。在感光磁鼓1和轉(zhuǎn)印部件5之間配置傳送作為被轉(zhuǎn)印材料的紙張P的紙張傳送路徑，在紙張傳送路徑的轉(zhuǎn)印部件5的下游側(cè)配置定影輥7。
感光磁鼓1的構(gòu)成包括金屬或樹(shù)脂制成的導(dǎo)電基體、在導(dǎo)電基體的表面形成的底涂層、在底涂層上形成的感光層。感光層由在底涂層上形成的較薄的載體發(fā)生層(CGL)和在在最外層形成的、以聚碳酸酯等為主要成分的載體移動(dòng)層(CTL)構(gòu)成。感光磁鼓1設(shè)定為直徑30mm，并可沿箭頭A方向上旋轉(zhuǎn)。感光磁鼓1的表面借助于作為充電裝置2的、使用電暈充電裝置的電暈充電器，被均勻充電至規(guī)定的充電量(約-600V)，并且通過(guò)曝光裝置3形成規(guī)定的靜電潛像電位，從而保持靜電潛像。在感光磁鼓1中，通過(guò)曝光裝置3的曝光，在載體發(fā)生層中產(chǎn)生載體，并且通過(guò)在CTL中移動(dòng)的載體，與感光磁鼓1表面上的充電電荷抵消。由曝光的光信息照射的區(qū)域衰減至約-100V，該衰減的部分形成靜電潛像。
通過(guò)感光磁鼓1旋轉(zhuǎn)，在感光磁鼓1表面形成的靜電潛像被傳送到與附著在顯影裝置4的顯影劑載體41上的顯影劑D接觸的顯影區(qū)域上。沿與感光磁鼓1旋轉(zhuǎn)的箭頭A方向相反的箭頭B方向旋轉(zhuǎn)的顯影劑載體41壓接在感光磁鼓1上。但是，顯影劑載體41的旋轉(zhuǎn)方向不限定于箭頭B方向。保持在顯影劑載體41上的顯影劑D中的墨粉T隨著感光磁鼓1的靜電潛像而移動(dòng)、附著，由此靜電潛像顯現(xiàn)和顯影。從未圖示的電源向顯影劑載體41施加規(guī)定的偏壓，利用反轉(zhuǎn)顯影方式，帶負(fù)電的墨粉附著在上述電位衰減部分上，形成墨粉圖像。
通過(guò)顯影裝置4進(jìn)行顯影后，附著在感光磁鼓1上的墨粉T被傳送到規(guī)定的轉(zhuǎn)印區(qū)域上。利用未圖示的供給裝置，作為被轉(zhuǎn)印材料的紙張P與感光磁鼓1上的墨粉圖像被同步供給到轉(zhuǎn)印區(qū)域中，從而與感光磁鼓1上的墨粉圖像接觸。
設(shè)在轉(zhuǎn)印區(qū)域中的轉(zhuǎn)印部件5是具有高壓電源的接觸轉(zhuǎn)印輥，被施加轉(zhuǎn)印墨粉T一側(cè)的極性的電壓。由此，墨粉T移動(dòng)到紙張P上，從而墨粉圖像被轉(zhuǎn)印。但是，轉(zhuǎn)印部件5不限于接觸轉(zhuǎn)印輥，也可以是帶狀物等形式。此外，設(shè)定從感光磁鼓1側(cè)獲得的驅(qū)動(dòng)力，使得接觸轉(zhuǎn)印輥的圓周速度是感光磁鼓1圓周速度的1.03倍。使轉(zhuǎn)印部件5的轉(zhuǎn)印輥的直徑為14.3mm、輥彈性體長(zhǎng)為301mm，其與感光磁鼓1壓接，使圓周方向形成約2.5mm的咬合部分(接觸部分)。轉(zhuǎn)印輥使用電阻率約為1×107～1×1011Ω·cm的中電阻值的滾筒，從而可以很好地將感光磁鼓1上的墨粉T轉(zhuǎn)印到紙張P上。此外，轉(zhuǎn)印輥的彈性體使用彌散了導(dǎo)電碳的EPDM(發(fā)泡橡膠)、NBR(丁腈橡膠)或聚氨酯橡膠等固態(tài)橡膠。
紙張P被剝離部件6從感光磁鼓1上分離之后，紙張P上的墨粉T被定影輥7利用例如熱溶解和壓力等定影。然后，紙張P被排出到裝置外部，并且用清潔刮片8清掃轉(zhuǎn)印后的感光磁鼓1的表面。
在上述圖像形成裝置中，考慮感光磁鼓1的光響應(yīng)性和顯影性能等，如下表確定各設(shè)定值。
顯影劑載體線速度 366mm/s感光磁鼓線速度 122mm/s打印速度 27CPM析像度 600dpi激光器功率 0.40mW充電電位 -600v顯影偏壓 -450V轉(zhuǎn)印清潔電壓 -1000V轉(zhuǎn)印電壓 1000V圖3A～3D是本發(fā)明的圖像形成裝置的打印動(dòng)作的時(shí)序圖。以感光磁鼓1的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始為觸發(fā)(圖3A)，通過(guò)充電裝置2使感光磁鼓1充電(圖3B)，同時(shí)施加顯影偏壓(圖3C)，然后通過(guò)曝光裝置3在感光磁鼓1上形成潛像(圖3B)，通過(guò)顯影裝置4使墨粉圖像可視化?？梢暬哪蹐D像被轉(zhuǎn)印部件5轉(zhuǎn)印到紙張P上，紙張P經(jīng)過(guò)剝離工序和定影工序后被排出。
在上述一系列工序中，首先在感光磁鼓1驅(qū)動(dòng)開(kāi)始后，在轉(zhuǎn)印部件5上施加與墨粉T相同極性的-1000V恒定電壓作為清潔偏壓，將墨粉T排斥到感光磁鼓1上。然后，反轉(zhuǎn)為+1000V的恒定電壓(圖3D)，將沒(méi)有被上述清潔偏壓除去的正常極性的墨粉吸附到轉(zhuǎn)印部件5上，同時(shí)排斥相反極性的墨粉。然后，如上所述，使保持可視化的墨粉圖像的感光磁鼓1和紙張P同步，通過(guò)之前的+1000V恒定電壓將感光磁鼓1上的墨粉T轉(zhuǎn)印在紙張P上。
在向紙張P的一系列轉(zhuǎn)印結(jié)束之后，反復(fù)向轉(zhuǎn)印部件5施加-1000V高電壓(絕對(duì)值)和0V低電壓(圖3D)，進(jìn)行轉(zhuǎn)印部件5的清潔，然后降低感光磁鼓1的表面電位和顯影偏壓，結(jié)束磁鼓驅(qū)動(dòng)。通過(guò)上述一系列動(dòng)作，可以使紙張P不被污染，得到轉(zhuǎn)印性能良好的打印。
圖4A～4D是表示本發(fā)明圖像形成裝置在非打印期間、通電時(shí)和蓋體開(kāi)閉時(shí)的動(dòng)作的時(shí)序圖。感光磁鼓1在驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)和結(jié)束時(shí)的動(dòng)作基于上述打印動(dòng)作(圖3A～3D)進(jìn)行，其間對(duì)轉(zhuǎn)印部件5的控制是反復(fù)施加-1000V高電壓和0V低電壓作為清潔電壓(圖4D)。
為了限制感光磁鼓1表面電位的上升，使施加高電壓時(shí)間短于感光磁鼓1的旋轉(zhuǎn)周期(773msec)的770msec，使施加低電壓時(shí)間長(zhǎng)于感光磁鼓1的旋轉(zhuǎn)周期的780msec。通過(guò)這樣的時(shí)間設(shè)定，感光磁鼓1的表面電位變動(dòng)被限制在20V左右，由于確保了施加高電壓時(shí)間770msec長(zhǎng)于轉(zhuǎn)印部件5的轉(zhuǎn)印輥的旋轉(zhuǎn)周期(736msec)，所以紙張P不會(huì)在其后的打印動(dòng)作中被污染，從而得到良好的打印。
圖5A～5D是表示在本發(fā)明的圖像形成裝置的非打印動(dòng)作期間、由于卡紙等錯(cuò)誤而停止后的復(fù)原動(dòng)作的時(shí)序圖。感光磁鼓1在由于錯(cuò)誤而停止時(shí)，其表面很可能附著有墨粉T，并且其表面電位處于較高的狀態(tài)。因此，首先，為了防止在感光磁鼓1下一次驅(qū)動(dòng)(圖5A)時(shí)顯影劑D中的載體附著，在感光磁鼓1驅(qū)動(dòng)開(kāi)始前，必須提高顯影偏壓。如果感光磁鼓1的表面電位由于暗衰減而衰減，則墨粉T可能附著在感光磁鼓1的整個(gè)表面上。
為了防止上述墨粉T對(duì)轉(zhuǎn)印輥的污染，在感光磁鼓1驅(qū)動(dòng)開(kāi)始前的100msec，向轉(zhuǎn)印部件5預(yù)先施加-1000V電壓作為轉(zhuǎn)印清潔電壓(圖5D)，排斥感光磁鼓1表面的墨粉T。然后，開(kāi)始感光磁鼓1的驅(qū)動(dòng)(圖5A)，與圖4D的情況相同，反復(fù)施加-1000V高電壓和0V低電壓作為清潔電壓(圖5D)。
此外，最初的清潔高電壓施加時(shí)間為770msec，但在該期間，確保驅(qū)動(dòng)開(kāi)始后的施加時(shí)間為670msec。由于該時(shí)間比感光磁鼓1的充電位置到達(dá)轉(zhuǎn)印位置的時(shí)間(516msec)長(zhǎng)，所以確保了排斥在上升時(shí)附著在感光磁鼓1表面的墨粉T所需要的時(shí)間。通過(guò)以上的控制，紙張P在從由于錯(cuò)誤而停止到復(fù)原后的打印動(dòng)作中不會(huì)被污染，從而得到良好的打印。
根據(jù)上述時(shí)序圖，在低溫低濕/常溫常濕/高溫高濕等3種環(huán)境下，進(jìn)行每3張一間歇的5000張記錄紙的老化試驗(yàn)，其結(jié)果是，即使在時(shí)效試驗(yàn)之后，記錄紙背面在上述動(dòng)作中也不會(huì)被污染，從而得到良好的打印。
在上述實(shí)施方式中由于卡紙等錯(cuò)誤而停止之后的復(fù)原時(shí)序圖中，使清潔電壓-1000v(圖5D)變化，來(lái)確認(rèn)復(fù)原后紙張?jiān)诖蛴r(shí)的污染，發(fā)現(xiàn)如果電壓絕對(duì)值變小，則污染嚴(yán)重，并且應(yīng)施加的最小電壓為-900V。相反，如果電壓絕對(duì)值變大，則會(huì)發(fā)生從轉(zhuǎn)印部件5向感光磁鼓1的局部漏電，由此在感光磁鼓1上產(chǎn)生針孔缺陷，然后在打印時(shí)發(fā)生黑點(diǎn)/白點(diǎn)，所以施加電壓絕對(duì)值的上限應(yīng)限制為1500V。
此外，在上述實(shí)施方式中由于卡紙等錯(cuò)誤而停止后的復(fù)原時(shí)序圖中，使用A4尺寸的記錄紙，確認(rèn)了的整張全黑打印時(shí)發(fā)生卡紙復(fù)原后的記錄紙污染。由此，當(dāng)縮短復(fù)原時(shí)的清潔高電壓-1000V(圖5D)的施加時(shí)間770msec時(shí)，為了在復(fù)原之后的打印過(guò)程中不發(fā)生背面污染，需要增加打印次數(shù)。也就是說(shuō)，施加-1000V電壓的全部時(shí)間是轉(zhuǎn)印部件5清潔的一個(gè)條件。
此外，當(dāng)延長(zhǎng)清潔低電壓施加時(shí)間，使其大于780msec時(shí)，沒(méi)有確認(rèn)對(duì)背面污染的直接影響，但復(fù)原時(shí)間延長(zhǎng)了上述時(shí)間延長(zhǎng)量。也就是說(shuō)，清潔高電壓施加時(shí)間的縮短和低電壓施加時(shí)間的延長(zhǎng)不但導(dǎo)致轉(zhuǎn)印部件5的清潔性能的下降，而且可預(yù)見(jiàn)伴隨著由于錯(cuò)誤而停止后的復(fù)原時(shí)間的延長(zhǎng)的不利之處。
圖1A～1D是表示在不進(jìn)行用于清潔上述實(shí)施方式的轉(zhuǎn)印部件5的高電壓施加和低電壓施加的反復(fù)控制時(shí)的打印動(dòng)作的時(shí)序圖。通過(guò)按照該時(shí)序圖的動(dòng)作，與上述同樣，進(jìn)行5000張記錄紙的老化試驗(yàn)，其結(jié)果是，由于轉(zhuǎn)印部件的污染累計(jì)導(dǎo)致的紙張背面污染，特別是高溫高濕下的污染非常顯著。
圖6A～6D是表示在不進(jìn)行用于清潔上述實(shí)施方式的轉(zhuǎn)印部件5的高電壓施加和低電壓施加的反復(fù)控制的情況下，開(kāi)始供電時(shí)的動(dòng)作的時(shí)序圖，感光磁鼓1的電位隨著轉(zhuǎn)印部件5的清潔電壓(圖6D)而周期性地上升(絕對(duì)值上升)，最終收斂到轉(zhuǎn)印部件5的清潔電壓-1000V(圖6B)。這樣，當(dāng)感光磁鼓1的表面電壓(絕對(duì)值)上升時(shí)，墨粉的附著量反而變多，不但在下一次打印動(dòng)作中污染紙張的現(xiàn)象，而且在兩種成分的顯影中，發(fā)生了載體附著。特別是，該電位上升在高溫高濕條件下非常顯著，這在實(shí)際使用中是不能勝任的。
圖7A～7D是表示在上述實(shí)施方式中，當(dāng)從卡紙等錯(cuò)誤復(fù)原時(shí)，最初施加低電壓作為驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)印部件5的清潔電壓的情況下的動(dòng)作的時(shí)序圖。在該情況下，在復(fù)原驅(qū)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)印部件5不能排斥感光磁鼓1表面的墨粉T，從而在下一次打印動(dòng)作中發(fā)生記錄紙背面的污染。
如上所述，在本發(fā)明中，可以實(shí)現(xiàn)有效地限制感光體表面電位的上升，同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)印部件的清潔的轉(zhuǎn)印部件清潔方法和圖像形成裝置。此外，通過(guò)使附著在轉(zhuǎn)印部件表面的墨粉至少一次向感光體表面移動(dòng)，可以大致均勻地進(jìn)行轉(zhuǎn)印部件整個(gè)表面的清潔，同時(shí)在限制發(fā)生卡紙或其它錯(cuò)誤后開(kāi)始驅(qū)動(dòng)時(shí)發(fā)生的、存在于感光體表面上的墨粉向轉(zhuǎn)印部件上的附著。在轉(zhuǎn)印部件清潔的控制工序中，當(dāng)施加在轉(zhuǎn)印部件上的高電壓的絕對(duì)值比感光體表面電位高時(shí)，可以進(jìn)行正常極性墨粉的清潔，在低電壓的情況下，可以進(jìn)行對(duì)相反極性墨粉的清潔，同時(shí)可以對(duì)感光體表面進(jìn)行除電，實(shí)現(xiàn)感光體表面電位的穩(wěn)定化。
在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以各種方式實(shí)施，本實(shí)施方式僅用于說(shuō)明，并不限定本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不是由上述說(shuō)明而是由權(quán)利要求的內(nèi)容限定，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有變更或與權(quán)利要求的范圍等效的方案都被權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置的轉(zhuǎn)印部件清潔方法，該圖像形成裝置使被驅(qū)動(dòng)的感光體的表面充電之后，使其曝光并形成靜電潛像，利用與上述感光體的表面的充電極性相同極性的墨粉使上述靜電潛像顯影，形成墨粉圖像，上述感光體和滾筒或帶狀轉(zhuǎn)印部件壓接在被轉(zhuǎn)印材料上并被驅(qū)動(dòng)，將上述墨粉圖像從上述感光體轉(zhuǎn)印在被轉(zhuǎn)印材料上，從而形成圖像，上述轉(zhuǎn)印部件清潔方法包括以下過(guò)程第一過(guò)程，當(dāng)未形成圖像時(shí)，向上述轉(zhuǎn)印部件以第一時(shí)間施加與上述感光體表面被充電的電位相同極性、絕對(duì)值比該電位大的第一電壓；以及第二過(guò)程，當(dāng)未形成圖像時(shí)，向上述轉(zhuǎn)印部件以第一時(shí)間以上的第二時(shí)間施加絕對(duì)值比上述感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值小的第二電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)印部件清潔方法，其中，將上述第一時(shí)間設(shè)定得比驅(qū)動(dòng)上述感光體的一個(gè)周期短，將上述第二時(shí)間設(shè)定得比上述一個(gè)周期長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)印部件清潔方法，其中，反復(fù)交替進(jìn)行多次上述第一過(guò)程和第二過(guò)程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)印部件清潔方法，其中，當(dāng)未形成圖像時(shí)，從上述感光體驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)或之前向上述轉(zhuǎn)印部件以驅(qū)動(dòng)上述轉(zhuǎn)印部件的一個(gè)周期以上時(shí)間施加上述第一電壓，使之后的上述第一時(shí)間長(zhǎng)于上述感光體被充電、然后被充電的上述感光體的位置到達(dá)上述轉(zhuǎn)印部件所需要的時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)印部件清潔方法，其中，使上述第一電壓的絕對(duì)值為1500V以下，并且比上述感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值大300V以上，使上述第二電壓與以下電壓大致相等，該電壓為上述感光體表面被充電的電位的2倍，并減去第一電壓而得到的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)印部件清潔方法，其中，通過(guò)非接觸使上述感光體的表面充電，省略用于除電的處理。
7.一種圖像形成裝置，使被驅(qū)動(dòng)的感光體的表面充電之后，使其曝光并形成靜電潛像，利用與上述感光體的表面的充電極性相同極性的墨粉使上述靜電潛像顯影，形成墨粉圖像，上述感光體和滾筒或帶狀轉(zhuǎn)印部件壓接在被轉(zhuǎn)印材料上并被驅(qū)動(dòng)，將上述墨粉圖像從上述感光體轉(zhuǎn)印在被轉(zhuǎn)印材料上，從而形成圖像，該圖像形成裝置包括第一電壓施加單元，當(dāng)未形成圖像時(shí)，向上述轉(zhuǎn)印部件以第一時(shí)間施加與上述感光體表面被充電的電位相同極性、絕對(duì)值比該電位大的第一電壓；以及第二電壓施加單元，當(dāng)未形成圖像時(shí)，向上述轉(zhuǎn)印部件以第一時(shí)間以上的第二時(shí)間施加絕對(duì)值比上述感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值小的第二電壓，利用上述第一電壓施加單元和第二電壓施加單元來(lái)清潔上述轉(zhuǎn)印部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像形成裝置，其中，將上述第一時(shí)間設(shè)定得比驅(qū)動(dòng)上述感光體的一個(gè)周期短，將上述第二時(shí)間設(shè)定得比上述一個(gè)周期長(zhǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像形成裝置，其中，使上述第一電壓施加單元和第二電壓施加單元反復(fù)交替動(dòng)作多次。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像形成裝置，其中，上述第一電壓施加單元從上述感光體驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)或之前向上述轉(zhuǎn)印部件以驅(qū)動(dòng)上述轉(zhuǎn)印部件的一個(gè)周期以上時(shí)間施加上述第一電壓，使之后的上述第一時(shí)間長(zhǎng)于上述感光體被充電、然后被充電的上述感光體的位置到達(dá)上述轉(zhuǎn)印部件所需要的時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像形成裝置，其中，上述第一電壓的絕對(duì)值為1500V以下，并且比上述感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值大300V以上，上述第二電壓與以下電壓大致相等，該電壓為上述感光體表面被充電的電位的2倍，并減去第一電壓而得到的電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像形成裝置，還包括通過(guò)非接觸使上述感光體的表面充電的充電器。
13.一種圖像形成裝置，包括感光體；充電裝置，使被驅(qū)動(dòng)的上述感光體的表面充電；曝光裝置，使上述感光體表面曝光，形成靜電潛像；顯影裝置，利用與上述感光體表面的充電極性相同極性的墨粉，使上述靜電潛像顯影，形成墨粉圖像；滾筒或帶狀的轉(zhuǎn)印部件，在與上述感光體之間壓接并驅(qū)動(dòng)被轉(zhuǎn)印材料，將上述墨粉圖像從上述感光體向被轉(zhuǎn)印材料轉(zhuǎn)印；第一電壓施加單元，當(dāng)未形成圖像時(shí)，向上述轉(zhuǎn)印部件以第一時(shí)間施加與上述感光體表面被充電的電位相同極性、絕對(duì)值比該電位大的第一電壓；以及第二電壓施加單元，當(dāng)未形成圖像時(shí)，向上述轉(zhuǎn)印部件以第一時(shí)間以上的第二時(shí)間施加絕對(duì)值比上述感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值小的第二電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，將上述第一時(shí)間設(shè)定得比驅(qū)動(dòng)上述感光體的一個(gè)周期短，將上述第二時(shí)間設(shè)定得比上述一個(gè)周期長(zhǎng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，使上述第一電壓施加單元和第二電壓施加單元反復(fù)交替動(dòng)作多次。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，上述第一電壓施加單元從上述感光體驅(qū)動(dòng)開(kāi)始時(shí)或之前向上述轉(zhuǎn)印部件以驅(qū)動(dòng)上述轉(zhuǎn)印部件的一個(gè)周期以上時(shí)間施加上述第一電壓，使之后的上述第一時(shí)間長(zhǎng)于上述感光體被充電、然后被充電的上述感光體的位置到達(dá)上述轉(zhuǎn)印部件所需要的時(shí)間。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，上述第一電壓的絕對(duì)值為1500V以下，并且比上述感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值大300V以上，上述第二電壓與以下電壓大致相等，該電壓為上述感光體表面被充電的電位的2倍，并減去第一電壓而得到的電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，上述充電裝置通過(guò)非接觸使上述感光體的表面充電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，使被驅(qū)動(dòng)的感光體的表面充電之后，使其曝光并形成靜電潛像，利用與感光體表面的同極性的墨粉使靜電潛像顯影，形成墨粉圖像，感光體和滾筒等轉(zhuǎn)印部件壓接在被轉(zhuǎn)印材料上并被驅(qū)動(dòng)，將墨粉圖像從感光體轉(zhuǎn)印在被轉(zhuǎn)印材料上，從而形成圖像。進(jìn)行以下過(guò)程第一過(guò)程，當(dāng)未形成圖像時(shí)，向轉(zhuǎn)印部件施加與感光體表面被充電的電位(－600V)相同極性、絕對(duì)值比該電位大的第一時(shí)間(770ms)的第一電壓(－1000V)以及第二過(guò)程，當(dāng)未形成圖像時(shí)，向轉(zhuǎn)印部件施加絕對(duì)值比感光體表面被充電的電位的絕對(duì)值小的、第一時(shí)間以上的第二時(shí)間(780ms)的第二電壓。
文檔編號(hào)G03G21/14GK1472607SQ0314909
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
發(fā)明者中野暢彥, 長(zhǎng)谷川充宏, 若田茂之, 之, 充宏 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社