專利名稱：彩色成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)印機、打印機、傳真機以及具有這些功能的基于電子照相技術(shù)的成像裝置，尤其涉及具有中間轉(zhuǎn)印件的彩色成像裝置，其中多種色彩的調(diào)色劑圖像重疊在該中間轉(zhuǎn)印件上。
背景技術(shù)：
在基于電子照相技術(shù)的使用中間轉(zhuǎn)印件的成像裝置中，形成在作為光電導(dǎo)體的圖像載體上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印件上，而后中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料(也稱為紙張)上。在這樣的彩色成像裝置中，順序地形成在圖像載體上并被充電以具有預(yù)定極性的調(diào)色劑圖像通過靜電作用而被重疊并轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印件上。此后，中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑圖像共同轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上。
使用上述中間轉(zhuǎn)印件的成像裝置保證了形成在圖像載體上的調(diào)色劑圖像疊加到中間轉(zhuǎn)印件上，因此被廣泛用于在轉(zhuǎn)印材料上形成彩色圖像的彩色成像裝置中。在該彩色成像裝置中，形成在圖像載體上的不同顏色的調(diào)色劑圖像重疊在中間轉(zhuǎn)印件上，并轉(zhuǎn)印至其上。然后，重疊的調(diào)色劑圖像通過靜電作用共同轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上。
由于每個調(diào)色劑顆粒上的電荷量幾乎是均一的，因此中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑層的電勢由沉積在預(yù)定面積上的調(diào)色劑的量決定。在彩色成像裝置中，電荷的電勢在中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑圖像中重疊有多種不同顏色的調(diào)色劑的部分大于僅沉積一種顏色的調(diào)色劑的部分的電荷電勢。例如，當上述中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑圖像具有實心部分(solid portion)和點圖部分(half-toneportion)時，實心部分的電勢大于點圖部分的電勢。
在經(jīng)過了調(diào)色劑圖像從圖像載體轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印件的首次轉(zhuǎn)印(primarytransfer)部分之后，調(diào)色劑圖像中電荷的電勢會根據(jù)環(huán)境發(fā)生變化。
如上所述，如果中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑圖像的電荷電勢有較大的變化，則在同一調(diào)色劑圖像中出現(xiàn)具有不同轉(zhuǎn)印特性的部分。如果這些具有不同轉(zhuǎn)印特性的部分在相同的轉(zhuǎn)印條件下轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上，則在從中間轉(zhuǎn)印件到轉(zhuǎn)印材料的二次轉(zhuǎn)印(secondary transfer)時會發(fā)生各種類型的圖像失效。
近年來，在復(fù)印機、打印機、傳真機和具有這些功能的成像裝置中，彩色打印技術(shù)獲得了顯著發(fā)展。由于采用了聚合的調(diào)色劑和小顆粒尺寸的調(diào)色劑，故對轉(zhuǎn)印過程中的圖像質(zhì)量的要求日益增高。此外，成像裝置中的速度變得越來越高。為了在這樣的條件下獲得高質(zhì)量的圖像，必須進行校正以確保隨首次轉(zhuǎn)印頻率和環(huán)境而變化的中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑的電勢大致均勻，從而改善二次轉(zhuǎn)印性能。
為了解決上述問題，專利文獻1提出了一種具有轉(zhuǎn)印前充電裝置(pre-transfer charging device)的結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)印前充電裝置用于在向中間轉(zhuǎn)印件進行首次轉(zhuǎn)印之后并在向轉(zhuǎn)印材料進行二次轉(zhuǎn)印之前對調(diào)色劑圖像進行充電，并且該轉(zhuǎn)印前充電裝置設(shè)置了一導(dǎo)電輥構(gòu)件，該導(dǎo)電輥構(gòu)件設(shè)置在與該充電裝置的電極相對的中間轉(zhuǎn)印件的背面上，由此形成反電極(counterelectrode)。根據(jù)這種方法，首次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑圖像通過AC/DC電暈放電來充電，使得電荷量大致均勻。
專利文獻2提供了一種設(shè)置控制部分的方法，該控制部分用于響應(yīng)于中間轉(zhuǎn)印件表面經(jīng)過二次轉(zhuǎn)印前充電裝置充電的充電位置的行進速度，通過二次轉(zhuǎn)印前充電裝置來控制充電條件。
專利文獻1日本專利特開公報H10-27489專利文獻2日本專利特開公報H11-143255根據(jù)專利文獻1和2中所述方法，中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑的電荷量被均勻設(shè)定為一更大的值。如果紙張在低濕度條件下或者在雙面復(fù)印模式中向第二面轉(zhuǎn)印的過程中具有較高的阻抗，則由于紙張的高電勢所產(chǎn)生的放電會導(dǎo)致圖像失效。如果降低轉(zhuǎn)印電壓以避免這種圖像失效，則對于調(diào)色劑層上的更大部分的總電荷會出現(xiàn)轉(zhuǎn)印電場不充足，而這會產(chǎn)生不均勻的密度。
在專利文獻1和2所述的轉(zhuǎn)印前充電裝置中，導(dǎo)電輥構(gòu)件設(shè)置在與充電裝置相對的中間轉(zhuǎn)印件的背面上并由此形成反電極，如果成像裝置的速度和中間轉(zhuǎn)印件的線速度增加，則不易獲得充足的充電效應(yīng)。此外，例如為了響應(yīng)中間轉(zhuǎn)印件的線速度來控制充電條件，該結(jié)構(gòu)會變得更為復(fù)雜。
同時，如果將平的反電極壓靠在帶形中間轉(zhuǎn)印件的表面上，則中央部分處的壓力不可避免地要減小，從而導(dǎo)電彈性件的壓縮量減小。這將使帶形中間轉(zhuǎn)印件的平面度變差。斯高樂特(scorotron)電極的柵極與中間轉(zhuǎn)印件之間的距離將根據(jù)位置而不同。這會引起調(diào)色劑的電荷消除性能的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是解決上述的問題，并且以改進的二次轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印效率而獲得高質(zhì)量的圖像，即使中間轉(zhuǎn)印件的線速度因成像速度的增大而增大。本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)長期穩(wěn)定轉(zhuǎn)印的具有二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置的成像裝置。
本發(fā)明的上述目的可以通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)本發(fā)明的彩色成像裝置的結(jié)構(gòu)包括首次轉(zhuǎn)印部分，用于將形成在多個圖像載體上的多種顏色的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印并重疊到旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印件上；二次轉(zhuǎn)印部分，用于將重疊在中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑圖像共同轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上；二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置，其布置在首次轉(zhuǎn)印部分和二次轉(zhuǎn)印部分之間，并包括設(shè)置在與中間轉(zhuǎn)印件的調(diào)色劑載體表面相對側(cè)上的放電電極和由導(dǎo)電彈性件形成的反電極(counter electrode)，導(dǎo)電彈性件設(shè)置在與放電電極相對的位置處，放電電極和反電極之間夾著中間轉(zhuǎn)印件，以便按壓該中間轉(zhuǎn)印件，其中，反電極對中間轉(zhuǎn)印件的背面的壓力分布成在與中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上，中間轉(zhuǎn)印件的中央附近處的壓力比其兩端附近處的壓力小。


圖1是作為本發(fā)明實施例的彩色成像裝置A的整體結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖2是彩色成像裝置A的主要部分的橫截面圖；圖3a和3b是沿主掃描方向和副掃描方向觀察的二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置的橫截面圖；圖4是作為本發(fā)明另一實施例的沿副掃描方向觀察的二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置的橫截面圖；圖5a和5b是傳統(tǒng)的反電極和二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置的橫截面圖；圖6a和6b是本發(fā)明的反電極和二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的橫截面圖；圖7是示出由反電極在與旋轉(zhuǎn)方向正交的橫向施加到中間轉(zhuǎn)印件背面上的壓力分布的示圖。
具體實施例方式
以下將說明本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。
項1的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)包括首次轉(zhuǎn)印部分，用于將形成在多個圖像載體上的多種顏色的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印并重疊到旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印件上；二次轉(zhuǎn)印部分，用于將重疊在中間轉(zhuǎn)印件上的調(diào)色劑圖像共同轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上；二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置，其布置在首次轉(zhuǎn)印部分和二次轉(zhuǎn)印部分之間，包括設(shè)置在與中間轉(zhuǎn)印件的調(diào)色劑載體表面相對的一側(cè)上的放電電極和由導(dǎo)電彈性件形成的反電極，該導(dǎo)電彈性件設(shè)置在與放電電極相對的位置處，放電電極和反電極之間夾著中間轉(zhuǎn)印件，以便按壓該中間轉(zhuǎn)印件，其中，反電極對中間轉(zhuǎn)印件的背面的壓力分布成在與中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上，中間轉(zhuǎn)印件的中央附近處的壓力比其兩端附近處的壓力小。
項1的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，反電極的導(dǎo)電彈性件是形成在與中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上的導(dǎo)電刷。
項2的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電刷在與中間轉(zhuǎn)印件的中央附近區(qū)域相對處的線的長度比在與該中間轉(zhuǎn)印件的兩端附近區(qū)域相對處的線的長度短。
項2的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電刷在與中間轉(zhuǎn)印件的中央附近區(qū)域相對處的彈性系數(shù)比在與該中間轉(zhuǎn)印件的兩端附近區(qū)域相對處的彈性系數(shù)小。
項2的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電刷在與中間轉(zhuǎn)印件的中央附近區(qū)域相對處的線的直徑比在與該中間轉(zhuǎn)印件的兩端附近區(qū)域相對處的線的直徑小。
項2的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電刷在與中間轉(zhuǎn)印件的中央附近區(qū)域相對處的線的密度比在與該中間轉(zhuǎn)印件的兩端附近區(qū)域相對處的線的密度小。
項1的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，反電極的導(dǎo)電彈性件是形成在與中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上的泡沫材料。
項7的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，與中間轉(zhuǎn)印件的中央附近區(qū)域相對的導(dǎo)電泡沫材料的厚度比與該中間轉(zhuǎn)印件的兩端附近區(qū)域相對的導(dǎo)電泡沫材料的厚度小。
項7的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，與中間轉(zhuǎn)印件的中央附近區(qū)域相對的導(dǎo)電泡沫材料的硬度比與該中間轉(zhuǎn)印件的兩端附近區(qū)域相對的導(dǎo)電泡沫材料的硬度小。
項1的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，放電電極由具有柵電極的斯高樂特構(gòu)成。
項10的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，柵電極的電勢不大于調(diào)色劑圖像中附著有最大量調(diào)色劑的部分的電勢，并且不小于沒有附著調(diào)色劑的部分的電勢。
項10的彩色成像裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，極性與調(diào)色劑相反的直流電施加到斯高樂特的充電線上。
以下將參照實施例對本發(fā)明進行說明，但是本發(fā)明并不限于此。
彩色成像裝置圖1是作為本發(fā)明實施例的彩色成像裝置A的整體結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖2是彩色成像裝置A的主要部分的橫截面圖。
彩色成像裝置A被稱為串聯(lián)型彩色成像裝置，其設(shè)置有多個成像部分10Y、10M、10C和10K；帶形的中間轉(zhuǎn)印件7；中間轉(zhuǎn)印單元，包括首次轉(zhuǎn)印部分5Y、5M、5C和5K以及二次轉(zhuǎn)印部分5A；送紙裝置20；定影裝置8；操作部分11，和成像控制部分12。
圖像讀取裝置B安裝在彩色成像裝置A上。圖像讀取裝置B的文件圖像掃描/曝光裝置的光學(xué)系統(tǒng)掃描并曝光放置在文件臺板上的文件的圖像，行式映象傳感器(line image sensor)獲取該圖像。由行式映象傳感器進行光電轉(zhuǎn)換得到的模擬信號要經(jīng)過由圖像處理部分進行的模擬處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換、黑斑校正、圖像壓縮和其它處理。此后，信號輸入到曝光部分3Y、3M、3C和3K中。
用于形成黃色(Y)圖像的成像部分10Y設(shè)置有圍繞圖像載體1Y布置的充電裝置2Y、曝光部分3Y、顯影部分4Y和清潔部分6Y。
用于形成品紅色(M)圖像的成像部分10M設(shè)置有圖像載體1M、充電裝置2M、曝光部分3M、顯影部分4M和清潔部分6M。
用于形成青色(C)圖像的成像部分10C設(shè)置有圖像載體1C、充電裝置2C、曝光部分3C、顯影部分4C和清潔部分6C。
用于形成黑色(K)圖像的成像部分10K設(shè)置有圖像載體1K、充電裝置2K、曝光部分3K、顯影部分4K和清潔部分6K。
充電裝置2Y和曝光部分3Y、充電裝置2M和曝光部分3M、充電裝置2C和曝光部分3C以及充電裝置2K和曝光部分3K構(gòu)成潛像形成部分。
現(xiàn)有技術(shù)申已知的OPC光電導(dǎo)體、Si光電導(dǎo)體或類似的裝置用作圖像載體1Y、1M、1C或1K。本發(fā)明中優(yōu)選使用OPC光電導(dǎo)體，尤其優(yōu)選使用負電荷的OPC光電導(dǎo)體。
諸如斯高樂特(scorotron)或者電暈管(corotron)的電暈放電裝置用作充電裝置2Y、2M、2C或2K。優(yōu)選使用斯高樂特放電裝置。
諸如激光器或LED陣列的根據(jù)圖像數(shù)據(jù)發(fā)光的發(fā)光裝置用作曝光部分3Y、3M、3C或3K。
帶形的中間轉(zhuǎn)印件7為半導(dǎo)體裝置。其環(huán)繞有多個輥71a、71b、71c和71d，并被支撐以循環(huán)移動。在本實施例中，中間轉(zhuǎn)印件7以平的形式支撐在輥71c和71d之間?；蛘撸?1c和71d作為支撐件。
由成像部分10Y、10M、10C和10K形成的各種顏色的圖像由首次轉(zhuǎn)印部分5Y、5M、5C和5K順序轉(zhuǎn)印到旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印件7上(首次轉(zhuǎn)印)。
容納在送紙裝置20的儲紙部分(儲紙盒)21中的轉(zhuǎn)印材料P由送紙部分(第一送紙部分)22送進，并經(jīng)由送紙輥23、24和25以及阻擋輥(resistroller)(第二送紙部分)26傳送到二次轉(zhuǎn)印部分5A(二次轉(zhuǎn)印)。
定影裝置8對其上轉(zhuǎn)印有彩色圖像的轉(zhuǎn)印材料P施加熱和壓力。轉(zhuǎn)印材料P上的彩色調(diào)色劑圖像(或調(diào)色劑圖像)進行定影并固定在轉(zhuǎn)印材料P上。然后，轉(zhuǎn)印材料P從排出輥27排出。
在彩色圖像已由二次轉(zhuǎn)印部分5A轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料P上之后，中間轉(zhuǎn)印件7借助曲率分離將轉(zhuǎn)印材料P分離，清潔部分6A從中間轉(zhuǎn)印件7上移除剩余的調(diào)色劑。
首次轉(zhuǎn)印部分用于轉(zhuǎn)印黃色圖像的首次轉(zhuǎn)印部分5Y由首次轉(zhuǎn)印輥5YA和給首次轉(zhuǎn)印輥5YA施加電壓的首次轉(zhuǎn)印電源5YE組成。首次轉(zhuǎn)印輥5YA經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印件7與圖像載體1Y相對，并壓靠在中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面上。首次轉(zhuǎn)印電源5YE接地。
用于轉(zhuǎn)印品紅色圖像的首次轉(zhuǎn)印部分5M由首次轉(zhuǎn)印輥5MA和給首次轉(zhuǎn)印輥5MA施加電壓的首次轉(zhuǎn)印電源5ME組成。首次轉(zhuǎn)印輥5MA經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印件7與圖像載體1M相對，并與中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面可滑動地接觸。首次轉(zhuǎn)印電源5ME接地。
用于轉(zhuǎn)印青色圖像的首次轉(zhuǎn)印部分5C由首次轉(zhuǎn)印輥5CA和給首次轉(zhuǎn)印輥5CA施加電壓的首次轉(zhuǎn)印電源5CE組成。首次轉(zhuǎn)印輥5CA經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印件7與圖像載體1C相對，并與中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面可滑動地接觸。首次轉(zhuǎn)印電源5CE接地。
用于轉(zhuǎn)印黑色圖像的首次轉(zhuǎn)印部分5K由首次轉(zhuǎn)印輥5KA和給首次轉(zhuǎn)印輥5KA施加電壓的首次轉(zhuǎn)印電源5KE組成。首次轉(zhuǎn)印輥5KA經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印件7與圖像載體1K相對，并與中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面可滑動地接觸。首次轉(zhuǎn)印電源5KE接地。
將40μA的電流值和+1.5kV的電壓施加到首次轉(zhuǎn)印電源5YE、5ME、5CE和5KE上。
除了在進行首次轉(zhuǎn)印時以外，首次轉(zhuǎn)印部分5Y、5M、5C和5K通過分離裝置(未示出)分開，并從中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面移開并縮進。
二次轉(zhuǎn)印部分如圖2所示，二次轉(zhuǎn)印部分5A由二次轉(zhuǎn)印支撐輥5AA、二次轉(zhuǎn)印輥5AR和首次轉(zhuǎn)印電源5AE組成。二次轉(zhuǎn)印支撐輥5AA通過中間物與二次轉(zhuǎn)印輥5AR相對，并與中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面可滑動地接觸。二次轉(zhuǎn)印支撐輥5AA接地。用于給二次轉(zhuǎn)印輥5AR施加電壓的首次轉(zhuǎn)印電源5AE接地。
標記6A表示用于清潔中間轉(zhuǎn)印件7的中間轉(zhuǎn)印件清潔裝置；8表示用于將調(diào)色劑圖像定影到轉(zhuǎn)印材料P上的定影裝置。
中間轉(zhuǎn)印件7是由聚酰胺或聚酰亞胺制成的單層或多層的帶，體積電阻率為107-1012Ω·cm。
在圖像已經(jīng)由二次轉(zhuǎn)印部分5A從中間轉(zhuǎn)印件7二次轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料P上之后，中間轉(zhuǎn)印件7通過中間轉(zhuǎn)印件清潔裝置6A以進行清潔。
50μA的電流值和+3kV的電壓施加到二次轉(zhuǎn)印部分5A的首次轉(zhuǎn)印電源5AE上。二次轉(zhuǎn)印部分5A的二次轉(zhuǎn)印支撐輥5AA具有與首次轉(zhuǎn)印輥5YA、5MA、5CA和5KA幾乎相同的結(jié)構(gòu)，并可滑動地與中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面接觸。
除了在進行二次轉(zhuǎn)印時以外，二次轉(zhuǎn)印輥5AR被分離裝置(未示出)移動，從中間轉(zhuǎn)印件7的表面移開并縮進。
二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置如圖2所示，二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印件7沿著中間轉(zhuǎn)印件7以平的形式被支撐在首次轉(zhuǎn)印部分5K和二次轉(zhuǎn)印部分5A之間的位置處。
基于中間轉(zhuǎn)印方法的彩色成像裝置存在這樣的問題，即，即使在首次顏色(primary color)方面首次轉(zhuǎn)印性能良好，但是由于在二次顏色(secondarycolor)方面二次轉(zhuǎn)印性能變差，因此不能獲得高質(zhì)量的圖像。這是因為形成在中間轉(zhuǎn)印件7上的調(diào)色劑圖像在從一層直到四層的寬范圍上有沉積，所以根據(jù)各個沉積量，對二次轉(zhuǎn)印條件的優(yōu)化變差。
為了解決這個問題，設(shè)置了二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9，以消除中間轉(zhuǎn)印件7上的調(diào)色劑圖像的電荷，從而確保均勻的電荷量。該布置保護良好的二次轉(zhuǎn)印性能不受寬范圍上調(diào)色劑的沉積的影響。
但是，為了在成像裝置的處理速度越來越快的情況下確保電荷消除效率，二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的電荷消除電極9A的長度必須在副掃描方向上(在中間轉(zhuǎn)印件7的前進方向上)增加。這不可避免地要求反電極9B的長度增加。
很多反電極9B都使用了輥。為了應(yīng)對成像裝置的不斷增加的處理速度，應(yīng)該增加與中間轉(zhuǎn)印件7接觸的長度。同時，必須確定中間轉(zhuǎn)印件7和二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9之間的最佳距離。
為了滿足這兩條要求，必須增加輥71d的外徑和帶形的中間轉(zhuǎn)印件7的環(huán)繞角度。這引入了裝置尺寸增大和生產(chǎn)成本增加的問題。
為了解決這些問題，必須將例如與中間轉(zhuǎn)印件7表面接觸的導(dǎo)電可伸展構(gòu)件的反電極9B和導(dǎo)電刷接地。這提高了電荷消除的效率。
電荷消除部分9A

圖3a和3b是二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的橫截面圖。圖3a是從主掃描方向觀察的二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的橫截面圖。圖3b是從副掃描方向觀察的橫截面圖。
二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9由設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印件7的圖像載體側(cè)上的電荷消除電極9A和安裝在中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面上的反電極9B構(gòu)成。
電荷消除電極9A是斯高樂特電荷消除電極，其設(shè)置有放電電極91、柵電極92和殼體93。電荷消除電極9A的柵電極92的電勢不超過最大沉積區(qū)域的調(diào)色劑圖像的電勢，并且不小于沒有沉積調(diào)色劑的部分中的電勢。極性與調(diào)色劑相反的d.c.電壓施加到斯高樂特充電裝置的放電電極91(帶電線纜)上。
放電電極91連接到電源91E。柵電極92與中間轉(zhuǎn)印件7的帶表面相對設(shè)置，它們之間有預(yù)定間隔，并且柵電極92連接到電源92E。殼體93通過電路(未示出)連接至與柵電極92相同的電勢。
由鎢不銹鋼或金制成的直徑為20至150μm的盤條(wire rod)可以用作放電電極91。特別是表面優(yōu)選由金制成。盤條本身可用金制成?；蛘?，不銹鋼表面或鎢基材的表面可以用金涂覆。從除去諸如臭氧的放電產(chǎn)物的效率、生產(chǎn)成本和放電效率方面考慮，金涂覆膜的平均厚度優(yōu)選為1至5μm。
帶有通過蝕刻形成在線柵或金屬片上的圖案的片狀(plate-shaped)柵極或鍍金的片狀柵極被用作柵電極92。
可以向放電電極91施加極性與調(diào)色劑的極性相反、待放電d.c.偏壓為0到+5kV的d.c.電壓，并且可以向柵電極92施加0到-300V的電壓。
本發(fā)明中，可以向放電電極91施加極性與調(diào)色劑的極性相反、待放電d.c.偏壓為0到+5kV的d.c.電壓，并且可以向柵電極92施加0到-300V的電壓。
本發(fā)明中，向二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的放電電極91施加+4kV的電壓，并向柵電極92施加-50V的電壓。
反電極9B導(dǎo)電刷(導(dǎo)電彈性件)94和用于支撐導(dǎo)電刷94的支撐件95安裝在與二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9相對的中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面上。導(dǎo)電刷94與中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面可滑動地接觸并接地。
導(dǎo)電刷94優(yōu)選由諸如丙烯(acryl)、尼龍和聚酯的導(dǎo)電樹脂材料制成，線尺寸(wire size)對于依照ISO中提出的計算系統(tǒng)的計量單位為0.111到0.778tex。刷的密度優(yōu)選為12000至77000線/cm2，原織物(raw fabric)的電阻率優(yōu)選為100至105Ω·cm。
支撐件95由導(dǎo)電構(gòu)件構(gòu)成并接地。
圖4是作為本發(fā)明另一實施例的從副掃描方向觀察的二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的橫截面圖。
二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的反電極9B可以是接地的導(dǎo)電可伸展構(gòu)件。
反電極9B由以疊層形式夾在一起的導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96、與中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面可滑動地接觸的耐磨導(dǎo)電構(gòu)件97、以及用于支撐導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96的支撐件98構(gòu)成。
諸如醚基的聚氨酯橡膠、乙烯/丙稀橡膠、醇橡膠(hydrin rubber)和硅橡膠的聚氨酯橡膠可以用作導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96。體積電阻率不超過1011Ω·cm；優(yōu)選在103到109Ω·cm的范圍內(nèi)。
導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96通過以混合有例如海綿的可伸展構(gòu)件的導(dǎo)電碳黑作為示例來說明。導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96可以通過如下方式生產(chǎn)在其中散布了碳黑的溶液中注入高分子材料，由此產(chǎn)生導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96?；蛘撸诨旌想A段，將碳黑揉入樹脂中，由此產(chǎn)生導(dǎo)電成形構(gòu)件96?；旌嫌刑己诘某尚尾牧显试S電流流過高分子材料。
除了使用碳黑的方法以外，還有一種通過在諸如聚乙炔、聚苯基乙炔(polyphenylacetylene)、聚p-亞苯基(poly-p-phenylene)、金屬酞菁聚合物(metallic phthalocyanine polymer)的具有通過成對雙鍵形成的主鏈的化合物中混合(摻雜)碘或砷的五氟化物，從而因電荷的移位而促進電離的方法。
諸如導(dǎo)電不銹鋼片、銅合金、鋅合金或錫合金的耐磨材料用作導(dǎo)電構(gòu)件97。
類似于支撐件95，支撐件98由導(dǎo)電構(gòu)件構(gòu)成并接地。
導(dǎo)電彈性件在以下描述中，反電極9B的導(dǎo)電刷94和導(dǎo)電成形構(gòu)件96稱為“導(dǎo)電彈性件99”。導(dǎo)電彈性件99與環(huán)狀的中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面可滑動地接觸。中間轉(zhuǎn)印件7的外表面?zhèn)群碗姾上姌O9A的柵電極92必須均勻地保持預(yù)定間隔。
圖5a和5b是傳統(tǒng)反電極9B和二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的橫截面圖。
圖5a是單獨示出傳統(tǒng)的反電極9B的橫截面圖。反電極9B的導(dǎo)電彈性件99由沿著全長的均質(zhì)材料形成，并由支撐件95保持在均勻的厚度。
圖5b是當傳統(tǒng)的反電極9B安裝在彩色成像裝置A中的中間轉(zhuǎn)印件7的內(nèi)表面上時二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的橫截面圖。
當反電極9B的導(dǎo)電彈性件由沿著主掃描方向上全長的均質(zhì)材料形成時，中間轉(zhuǎn)印件7受到首次轉(zhuǎn)印部分5Y、5M、5C和5K與二次轉(zhuǎn)印部分5A之間的張力而張緊。在靠近二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的導(dǎo)電彈性件99的兩端施加壓縮力，使得靠近導(dǎo)電彈性件99的中央的部分升高并擴展。
這樣，靠近導(dǎo)電彈性件99的中央，中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G減小。這會導(dǎo)致電荷的過量消除，調(diào)色劑會散布到細線部分(thin wiredportion)上。
靠近導(dǎo)電彈性件99的中央，中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G增大。這會導(dǎo)致電荷的不充分消除，并會使重疊的彩色調(diào)色劑圖像的雙色實心均勻性變差。
圖6a和6b是本發(fā)明反電極9B和二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9橫截面圖。
圖6a是本發(fā)明的反電極單獨的橫截面圖。這樣，反電極9B的導(dǎo)電彈性件99表現(xiàn)出圖7所示的壓力分布，其中在與中間轉(zhuǎn)印件7旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上(在主掃描方向上)，反電極9B對中間轉(zhuǎn)印件7的背面的壓力在中間轉(zhuǎn)印件7的中央部分比在兩端小。
具體而言，導(dǎo)電彈性件99的中央部分99a(例如，在主掃描方向上的長度約160mm)形成在高彈性件上，并且導(dǎo)電彈性件99的兩端99b(例如，在主掃描方向上各自的長度約80mm)形成在低彈性件上。
例如，當導(dǎo)電刷94用作導(dǎo)電彈性件99時，導(dǎo)電刷94形成為使得導(dǎo)電刷94上與靠近中間轉(zhuǎn)印件7中央的位置相對的刷毛(bristle)的長度小于與靠近兩端的位置相對的刷毛的長度。
此外，導(dǎo)電刷94形成為使得與靠近中間轉(zhuǎn)印件7中央的位置相對處的彈性系數(shù)(楊氏模量)小于與靠近兩端的位置相對處的彈性系數(shù)?；蛘?，導(dǎo)電刷94形成為使得與靠近中間轉(zhuǎn)印件7中央的位置相對處的線尺寸小于與靠近兩端的位置相對處的線尺寸。
此外，導(dǎo)電刷94形成為使得與靠近中間轉(zhuǎn)印件7中央的位置相對處的直徑小于與靠近兩端的位置相對處的直徑。
此外，導(dǎo)電刷94形成為使得與靠近中間轉(zhuǎn)印件7中央的位置相對處的密度小于與靠近兩端的位置相對處的密度。
例如，當導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96用作導(dǎo)電彈性件99時，導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96形成為使得與靠近中間轉(zhuǎn)印件7中央的位置相對處的厚度小于與靠近兩端的位置相對處的厚度。
此外，導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96形成為使得與靠近中間轉(zhuǎn)印件7中央的位置相對處的硬度小于與靠近兩端的位置相對處的硬度。
導(dǎo)電彈性件99的彈性被設(shè)置為分布在三個位置中央部分99a和兩端99b，但是本發(fā)明并不限制于此。中央部分99a和兩端99b可以進一步細分為四個區(qū)域以上。
圖6b是二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9的橫截面圖，其中反電極9B設(shè)置成與中間轉(zhuǎn)印件7接觸。
在反電極9B的導(dǎo)電彈性件99由具有壓力在中間轉(zhuǎn)印件7的中央或其附近處比靠近中間轉(zhuǎn)印件7的兩端處小的壓力分布特性的材料制成的情況下，也就是說，在反電極9B的導(dǎo)電彈性件99由具有當導(dǎo)電彈性件99被一平板按壓時壓力在中央或其附近處比在靠近兩端處小的壓力分布特性的彈性件制成的情況下，被中間轉(zhuǎn)印件7壓縮的導(dǎo)電彈性件99沿著全長受到均勻的壓縮。
該布置實現(xiàn)了中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的均勻距離G，以及沿著全長的恒定電荷消除性能，從而確保了靠近兩端和中央的均勻的雙色實心圖像以及細線部分的優(yōu)異成像。
實施例成像條件成像裝置每分鐘輸出51幅全色A4文件；改進版的串聯(lián)全色復(fù)印機(柯尼卡美能達8050(注冊商標)；圖1)二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置中間轉(zhuǎn)印件7；聚酰亞胺環(huán)狀帶；體積電阻率109Ω·cm；表面電阻1011Ω中間轉(zhuǎn)印件7的線速度200到500mm/sec電荷消除電極9A斯高樂特充電裝置電荷消除電極9A的柵電極92和殼體93-50V，相同電勢反電極9B接地至GND反電極9B的導(dǎo)電刷94導(dǎo)電尼龍；線尺寸3d(denier)；密度200kF/平方英寸(其中F表示細絲的數(shù)量，1英寸相當于25.4mm)；刷毛長度3mm；原織物的電阻102Ω；與中間轉(zhuǎn)印件7稍稍接觸反電極9B的導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96混合有諸如海綿的可伸展構(gòu)件的碳黑測量條件在低溫環(huán)境(10℃，20％RH)下輸出在中間轉(zhuǎn)印件7的端部和中央的整個區(qū)域上形成有實心圖像和細線圖像的圖像圖案。圖像是利用各種類型的反電極9B形成的，并對其進行評價。為了消除電荷，向放電電極91施加+5kV的電壓，并將柵電極92設(shè)為-50V。此外，反電極9B安裝成與中間轉(zhuǎn)印件7接觸，并且在此條件下在中間轉(zhuǎn)印件7的兩端和中央測量中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G。
測量結(jié)果表1(a)示出實施例1至6以及對比示例1和2中的中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G、雙色實心圖像的均勻性和調(diào)色劑在細線部分上的散布的測量結(jié)果。
表1(b)示出實施例1至4以及對比示例1中刷子的特性，給出了導(dǎo)電刷94的刷毛長度、楊氏模量、線的直徑以及密度。
表1(c)示出實施例4和5以及對比示例2中的海綿特性，給出了導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96的材料質(zhì)量、厚度以及Asker F硬度。
表1(a)


*1楊氏模量1500N/m2*2楊氏模量1000N/m2表1(b)刷子特性

表1(c)海綿特性

如表1(a)所示，在對比示例1和2中，諸如導(dǎo)電刷94和導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96的導(dǎo)電彈性件99的材料沿全長是均勻的(圖5a)，導(dǎo)電彈性件99的兩端受到中間轉(zhuǎn)印件7的張力的壓縮，如圖5b所示?？拷鼘?dǎo)電彈性件99中央的位置升高并擴展。
這樣，在對比示例1中，中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G在導(dǎo)電刷94的中央處小于0.9到1.1mm的理想值(中央處的距離0.7mm)。這導(dǎo)致過量的電荷消除，并且在細線區(qū)域出現(xiàn)調(diào)色劑散布(toner dispersion)。在導(dǎo)電刷94的兩端，中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G大于0.9到1.1mm的理想值(兩端處的距離1.3mm)。這導(dǎo)致電荷消除不充分，并會使彩色調(diào)色劑圖像的雙色實心均勻性變差。
在對比示例2的導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96中(圖4)，距離G小于0.9到1.1mm的理想值(中央處的距離0.6mm)。這會導(dǎo)致過量的電荷消除，并且在細線區(qū)域出現(xiàn)調(diào)色劑散布。在導(dǎo)電刷94的兩端，中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G大于0.9到1.1mm的理想值(兩端處的距離1.3mm)。這會導(dǎo)致電荷消除不充分，并會使彩色調(diào)色劑圖像的雙色實心均勻性變差。
通過對比，在反電極9B的導(dǎo)電彈性件99由具有壓力在中間轉(zhuǎn)印件7的中央或其附近處比靠近中間轉(zhuǎn)印件7的兩端處小的壓力分布特性的材料制成的情況下，也就是說，在反電極9B的導(dǎo)電彈性件99由具有當導(dǎo)電彈性件99被一平板按壓時壓力在中央或其附近處比在靠近兩端處小的壓力分布特性的彈性件制成的情況下，被中間轉(zhuǎn)印件7壓縮的導(dǎo)電彈性件99沿著全長受到均勻的壓縮(實施例1至5)。
在第一實施例的導(dǎo)電刷94中，刷子的刷毛在端部處為4mm，在中央處為3mm，與中間轉(zhuǎn)印件7接觸時中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G在兩端處為1.1mm，在中央處為1.0mm。刷子大致是平的。電荷消除性能沿著全長恒定。在靠近兩端和中央處觀察到均勻的雙色實心圖像，并且在細線部分記錄了非常好的調(diào)色劑散布。獲得了極好的結(jié)果。
在第二實施例的導(dǎo)電刷94中，楊氏模量在端部處為1500N/m2，在中央處為1000N/m2，與中間轉(zhuǎn)印件7接觸時距離G在端部處為1.1mm，在中央為0.9mm。刷子基本是平的。觀察到了均勻的雙色實心圖像，并在細線部分記錄了非常好的調(diào)色劑散布。
在第三實施例的導(dǎo)電刷94中，刷子的線尺寸在端部處為6d(denier)，在中央處為2d，與中間轉(zhuǎn)印件7接觸時距離G在端部處為1.0mm，在中央為0.9mm。刷子大致是平的。觀察到了均勻的雙色實心圖像，并在細線部分記錄了非常好的調(diào)色劑散布。
在第四實施例的導(dǎo)電刷94中，刷子密度在端部為240kF，在中央處為120kF，與中間轉(zhuǎn)印件7接觸時距離G在端部為1.1mm，在中央為1.0mm。刷子大致是平的。觀察到了均勻的雙色實心圖像，并在細線部分記錄了非常好的調(diào)色劑散布。
在第五實施例的海綿中，導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96的厚度在端部為5mm，在中央為4mm，與中間轉(zhuǎn)印件7接觸時距離G在端部為1.1mm，在中央為0.9mm。刷子大致是平的。觀察到了均勻的雙色實心圖像，并在細線部分記錄了非常好的調(diào)色劑散布。
在第六實施例的海綿中，導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96的硬度在端部為90，在中央為80，與中間轉(zhuǎn)印件7接觸時距離G在端部為1.1mm，在中央為0.9mm。刷子大致是平的。觀察到了均勻的雙色實心圖像，并在細線部分記錄了非常好的調(diào)色劑散布。
如上所述，當導(dǎo)電刷94用作安裝在二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置9上的反電極9B時，刷毛的長度、刷子的彈性模量、刷子線的直徑、以及刷子密度以這樣的壓力分布設(shè)置，即壓力在中央處比在兩端處小。該布置確保了中間轉(zhuǎn)印件7和柵電極92之間的距離G從端部到中央保持均勻。這防止了靠近中央的中間轉(zhuǎn)印件變松，并使放電電極和中間轉(zhuǎn)印件之間的距離在與中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上保持均勻。這樣，盡管中間轉(zhuǎn)印件的線速度可能會因成像速度增大而增大，但仍然確保了安全且優(yōu)異的電荷消除，并提供了高質(zhì)量的圖像。
本實施例已經(jīng)參照中間轉(zhuǎn)印帶用作中間轉(zhuǎn)印件7的情況進行了說明。本發(fā)明同樣適用于轉(zhuǎn)印帶。此外，這樣形成的導(dǎo)電刷94和導(dǎo)電可伸展構(gòu)件96也可以適用于基于電子照相技術(shù)的復(fù)印機和打印機的充電構(gòu)件或電荷消除構(gòu)件。
本申請要求享有2005年3月23日向日本特許廳提交的日本專利申請No.2005-083304的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用被結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種彩色成像裝置，其包括首次轉(zhuǎn)印部分，用于將形成在多個圖像載體上的多種顏色的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印并重疊到一旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印件上；二次轉(zhuǎn)印部分，用于將重疊在所述中間轉(zhuǎn)印件上的所述調(diào)色劑圖像共同轉(zhuǎn)印到一轉(zhuǎn)印材料上；二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置，其布置在所述首次轉(zhuǎn)印部分和二次轉(zhuǎn)印部分之間，并包括設(shè)置在與所述中間轉(zhuǎn)印件的調(diào)色劑載體表面相對的一側(cè)上的一放電電極和由導(dǎo)電彈性件形成的一反電極，所述導(dǎo)電彈性件設(shè)置在與所述放電電極相對的位置處，所述放電電極和所述反電極之間夾著所述中間轉(zhuǎn)印件，以便按壓該中間轉(zhuǎn)印件，其中，所述反電極對所述中間轉(zhuǎn)印件的背面的壓力分布成在與所述中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上，所述中間轉(zhuǎn)印件的中央附近處的壓力比其兩端附近處的壓力小。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色成像裝置，其中，所述反電極的導(dǎo)電彈性件是形成在與所述中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的所述橫向上的一導(dǎo)電刷。
3.如權(quán)利要求2所述的彩色成像裝置，其中，所述導(dǎo)電刷在與所述中間轉(zhuǎn)印件的中央附近相對處的刷毛長度比在與其兩端附近相對處的刷毛長度短。
4.如權(quán)利要求2所述的彩色成像裝置，其中，所述導(dǎo)電刷在與所述中間轉(zhuǎn)印件的中央附近相對處的彈性系數(shù)比在與其兩端附近相對處的彈性系數(shù)小。
5.如權(quán)利要求2所述的彩色成像裝置，其中，所述導(dǎo)電刷在與所述中間轉(zhuǎn)印件的中央附近相對處的線的直徑比在與其兩端附近相對處的線的直徑小。
6.如權(quán)利要求2所述的彩色成像裝置，其中，所述導(dǎo)電刷在與所述中間轉(zhuǎn)印件的中央附近相對處的刷毛密度比在與其兩端附近相對處的刷毛密度小。
7.如權(quán)利要求1所述的彩色成像裝置，其中，所述反電極的導(dǎo)電彈性件是形成在與所述中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上的泡沫材料。
8.如權(quán)利要求7所述彩色成像裝置，其中，與所述中間轉(zhuǎn)印件的中央附近相對的所述導(dǎo)電泡沫材料的厚度比與所述中間轉(zhuǎn)印件的兩端附近相對的所述導(dǎo)電泡沫材料的厚度小。
9.如權(quán)利要求7所述的彩色成像裝置，其中，與所述中間轉(zhuǎn)印件的中央附近相對的導(dǎo)電泡沫材料的硬度比與所述中間轉(zhuǎn)印件的兩端附近相對的導(dǎo)電泡沫材料的硬度小。
10.如權(quán)利要求1所述的彩色成像裝置，其中，所述放電電極由一具有柵電極的斯高樂特構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求10所述的彩色成像裝置，其中，所述柵電極的電勢不大于所述調(diào)色劑圖像中附著有最大量調(diào)色劑的部分的電勢，并且不小于沒有附著調(diào)色劑的部分的電勢。
12.如權(quán)利要求10所述的彩色成像裝置，其中，極性與所述調(diào)色劑相反的直流電流施加到所述斯高樂特的充電線上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種彩色成像裝置，其中在首次轉(zhuǎn)印部分和二次轉(zhuǎn)印部分之間設(shè)置有二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置，所述二次轉(zhuǎn)印前電荷消除裝置設(shè)置有設(shè)置在與中間轉(zhuǎn)印件的調(diào)色劑載體表面相對的一側(cè)上的放電電極；以及反電極，包括放電電極和設(shè)置在相對位置上的導(dǎo)電彈性件，放電電極和反電極之間夾著所述中間轉(zhuǎn)印件，以按壓所述中間轉(zhuǎn)印件；其中，所述反電極對所述中間轉(zhuǎn)印件的背面的壓力分布成在與所述中間轉(zhuǎn)印件旋轉(zhuǎn)的方向正交的橫向上，所述中間轉(zhuǎn)印件的中央附近的壓力比其兩端附近的壓力小。
文檔編號G03G15/00GK1837983SQ20051013172
公開日2006年9月27日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者佐藤洋太郎, 木村丈信 申請人:柯尼卡美能達商用科技株式會社