專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用電子照片形式的復(fù)印機(jī)以及打印機(jī)等彩色圖像形成裝置，更具體地，本發(fā)明涉及采用中間轉(zhuǎn)印體，將在圖像載體上形成的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄媒體方式的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，對于采用電子照片方式的復(fù)印機(jī)以及打印機(jī)等來說，其圖像形成的方法如下先在作為圖像支持體的感光鼓上形成色調(diào)劑圖像，然后將其臨時轉(zhuǎn)印到記錄媒體以外的中間轉(zhuǎn)印體上，最終將中間轉(zhuǎn)印體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄媒體上形成圖像。采用這樣的方式，可以抑制由于記錄媒體的保持狀態(tài)以及表面特性等很多原因造成的轉(zhuǎn)印不良以及彩色的會聚偏離等問題。
但是，將形成在中間轉(zhuǎn)印體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄媒體上時，有一部分色調(diào)劑有可能會沒有被轉(zhuǎn)印到記錄媒體上，從而殘留在中間轉(zhuǎn)印體上。而殘留在中間轉(zhuǎn)印體上的殘留色調(diào)劑可能會對后續(xù)的圖像形成造成不良影響。為了解決這個問題，在使用中間轉(zhuǎn)印體的圖像形成裝置中，都會設(shè)計有清潔單元，所述清潔單元可以清除在圖像從中間轉(zhuǎn)印體向紙張上轉(zhuǎn)印后殘留在中間轉(zhuǎn)印體上的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑。
作為結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的中間轉(zhuǎn)印體的清潔單元，現(xiàn)有技術(shù)中采用將氨甲酸乙酯材料的刮片壓接在中間轉(zhuǎn)印體上，刮掉殘留在中間轉(zhuǎn)印體上的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑的方式。但是，采用這種刮片清潔方式時，由于使用很大的壓力將刮片壓接在中間轉(zhuǎn)印體上，施加給中間轉(zhuǎn)印體的負(fù)載力矩很大，有可能會產(chǎn)生帶狀條紋等圖像不良的情況。此外，如果將刮片設(shè)置在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域附近，則因色調(diào)劑飛散以及溢出等會污染紙張輸送路徑而產(chǎn)生不良圖像。
為防止起因于施加給中間轉(zhuǎn)印體的負(fù)載力矩、色調(diào)劑飛散以及溢出等的不良圖像的產(chǎn)生，日本特開2003-270972號專利公報中提出了采用冠毛電刷方式的圖像形成裝置。在這種采用冠毛電刷方式的圖像形成裝置中，在圓筒形基材的表面上粘貼刷子纖維而形成冠毛電刷，讓冠毛電刷保持與中間轉(zhuǎn)印體接觸的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，同時給冠毛電刷加上偏壓，采用機(jī)械和電力的方式回收色調(diào)劑。
但是，在這種采用冠毛電刷的圖像形成裝置中，為了電力回收色調(diào)劑，必須要在冠毛電刷的對向位置上隔著中間轉(zhuǎn)印帶設(shè)置對向電極。而這樣會造成圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本會提高。而且，若將冠毛電刷設(shè)置在圖像從中間轉(zhuǎn)印帶向紙張轉(zhuǎn)印區(qū)域附近，則會由于加在冠毛電刷上的清潔偏壓的存在而造成轉(zhuǎn)印偏壓變化，從而很難獲得穩(wěn)定的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是，既不會造成裝置結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本提高，又能夠解決回收中間轉(zhuǎn)印體上的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑的問題。而且，即使將冠毛電刷設(shè)置在圖像從中間轉(zhuǎn)印帶向紙張轉(zhuǎn)印區(qū)域的附近的情況下，也能夠獲得非常穩(wěn)定的良好的圖像。
本發(fā)明提出的第一種圖像形成裝置，具有圖像載體、顯影器、中間轉(zhuǎn)印帶、一次轉(zhuǎn)印部件、二次轉(zhuǎn)印部件、轉(zhuǎn)印帶清潔單元和對向電極。圖像載體是用于承載靜電潛像的部件。顯影器是用于向形成在所述圖像載體上的靜電潛像提供色調(diào)劑的部件。在圖像載體上形成的色調(diào)劑圖像被轉(zhuǎn)印中間轉(zhuǎn)印帶。一次轉(zhuǎn)印部件是用于將圖像載體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶上去的部件。二次轉(zhuǎn)印部件是用于將中間轉(zhuǎn)印帶上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到紙張上去的部件。轉(zhuǎn)印帶清潔單元具有可以電力方式回收色調(diào)劑的冠毛電刷，是在二次轉(zhuǎn)印部件進(jìn)行了二次轉(zhuǎn)印后，用于回收殘留在中間轉(zhuǎn)印帶上的殘留色調(diào)劑的裝置。對向電極則是隔著中間轉(zhuǎn)印帶配置在冠毛電刷和二次轉(zhuǎn)印部件的對面位置。
本發(fā)明提出的第二種圖像形成裝置是在第一種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)印帶清潔單元可以與中間轉(zhuǎn)印帶分離。
本發(fā)明提出的第三種圖像形成裝置是在第一種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，冠毛電刷具有刷子纖維；中間轉(zhuǎn)印帶的表面電阻率在5.1×108～1.0×1010Ω/□范圍內(nèi)；冠毛電刷的刷子纖維的體積電阻值在3.2×105～2.1×107Ω范圍內(nèi)。
本發(fā)明提出的第四種圖像形成裝置是在第二種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，冠毛電刷具有刷子纖維；中間轉(zhuǎn)印帶的表面電阻率在5.1×108～1.0×1010Ω/□范圍內(nèi)；冠毛電刷的刷子纖維的體積電阻值在3.2×105～2.1×107Ω范圍內(nèi)。
本發(fā)明提出的第五種圖像形成裝置是在第一種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，對向電極被配置在冠毛電刷的對向位置，其表面是由導(dǎo)電性彈性材料所構(gòu)成并被接地的輥部件。
本發(fā)明提出的第六種圖像形成裝置是在第四種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，對向電極被配置在冠毛電刷的對向位置，其表面是由導(dǎo)電性彈性材料所構(gòu)成并被接地的輥部件。
本發(fā)明提出的第七種圖像形成裝置是在第一種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，清潔單元還包括至少一部分是由可施加偏壓的導(dǎo)電材料所構(gòu)成的框架，以及被所述框架的帶電材料部分支持，并由具有導(dǎo)電性的材料所形成的回收輥。
本發(fā)明提出的第八種圖像形成裝置是在第三種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，清潔單元還包括至少一部分是由可施加偏壓的導(dǎo)電材料所構(gòu)成的框架，以及被所述框架的帶電材料部分支持，并由具有導(dǎo)電性的材料所形成的回收輥。。
本發(fā)明提出的第九種圖像形成裝置是在第五種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，清潔單元還包括至少一部分是由可施加偏壓的導(dǎo)電材料所構(gòu)成的框架，以及被所述框架的帶電材料部分支持，并由具有導(dǎo)電性的材料所形成的回收輥。
本發(fā)明提出的第十種圖像形成裝置是在第七至第九中的任何一種圖像形成裝置的基礎(chǔ)上，冠毛電刷設(shè)置成，從冠毛電刷旋轉(zhuǎn)軸的中心到中間轉(zhuǎn)印帶之間的距離，比從冠毛電刷旋轉(zhuǎn)軸的中心到回收輥表面之間的距離更長。
發(fā)明的效果本發(fā)明所述的采用了冠毛電刷方式的圖像形成裝置中，由于清潔單元所配備的冠毛電刷的對向電極同時也是二次轉(zhuǎn)印部件的對向電極，這樣就沒有必要再另外設(shè)計冠毛電刷專用的對向電極，從而使得圖像形成裝置的主體結(jié)構(gòu)簡單，并降低制造成本。
圖像形成裝置主體上只配備一個圖像載體時，中間轉(zhuǎn)印體每旋轉(zhuǎn)一周，在圖像載體上形成的青綠、深紅、黃色以及黑色的色調(diào)劑圖像就會被重合并依次(一次轉(zhuǎn)印)轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上，通過中間轉(zhuǎn)印體按照規(guī)定的次數(shù)旋轉(zhuǎn)的方式，使得在中間轉(zhuǎn)印體上形成全色的色調(diào)劑圖像。即使是在這樣的情況下，由于轉(zhuǎn)印帶清潔單元可以相對于中間轉(zhuǎn)印帶分離，所以在一次轉(zhuǎn)印的操作過程中，就可以不用回收中間轉(zhuǎn)印帶上的色調(diào)劑。
通過實施本發(fā)明，即使是在將轉(zhuǎn)印帶清潔單元設(shè)置在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域附近的情況下，也可以使二次轉(zhuǎn)印區(qū)域中的轉(zhuǎn)印性能和轉(zhuǎn)印帶清潔單元的清潔性能保持良好。


圖1為本發(fā)明所述的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為表示轉(zhuǎn)印帶清潔單元的簡略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明2-1中的各個清潔偏壓與TD值的關(guān)系圖；圖4為對比例2-1中的各個清潔偏壓與TD值的關(guān)系圖符號說明1 圖像形成裝置7 二次轉(zhuǎn)印輥(二次轉(zhuǎn)印部件)12 中間轉(zhuǎn)印帶13 驅(qū)動輥16 一次轉(zhuǎn)印輥(一次轉(zhuǎn)印部件)17 轉(zhuǎn)印帶清潔單元18 感光鼓(圖像載體)28 框架29 螺旋回收器30 回收輥30a旋轉(zhuǎn)軸31 橡膠刮片32 冠毛電刷32a刷子纖維33 支撐部件P 紙張具體實施方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明所述的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)簡圖，作為一例，圖示的是彩色激光打印機(jī)。
在圖像形成裝置1的下方，設(shè)有用于容納紙張的給紙盒等給紙部2。在所述給紙部2的一端，設(shè)置有為了讓紙張P從最上面向下一張一張向里輸送的分離送紙輥3。
圖1中，在給紙部2的上方設(shè)有送紙通道5。該送紙通道5從主體的右側(cè)開始向左側(cè)大致水平的方向延伸，然后從左側(cè)向上方延伸，最終延伸到形成在主體上部的排紙盒4。沿著這個送紙通道5，從上游開始按照順序分別設(shè)置了分離送紙部3、定時輥對6、二次轉(zhuǎn)印輥7、定影輥對8、輸送輥對9、10以及排紙輥對11。
在輸送通道5的水平部位的上方，設(shè)置了可以自由旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印帶12。中間轉(zhuǎn)印帶12掛在驅(qū)動輥13、從動輥14、提升輥15以及作為一次轉(zhuǎn)印部件的一次轉(zhuǎn)印輥16上。通過驅(qū)動輥13的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，上面的這些輥開始旋轉(zhuǎn)，使得中間轉(zhuǎn)印帶按照圖1上的箭頭方向，即順時針方向開始旋轉(zhuǎn)。而且，作為中間轉(zhuǎn)印帶12的材料，最好采用諸如以聚碳水化合物和聚氟化乙烯等聚酯為基礎(chǔ)樹脂的導(dǎo)電性薄片，其兩端相互重合連接形成環(huán)狀帶子，并且沒有聯(lián)接點。
作為二次轉(zhuǎn)印部件的二次轉(zhuǎn)印輥7和驅(qū)動輥13夾著中間轉(zhuǎn)印帶12對向配置。同時，二次轉(zhuǎn)印輥7通過施力部件(未圖示)被壓接到驅(qū)動輥13的一側(cè)，二次轉(zhuǎn)印輥7與中間轉(zhuǎn)印帶12相接的部分就成為了二次轉(zhuǎn)印區(qū)域。沿著中間轉(zhuǎn)印帶12的旋轉(zhuǎn)方向，在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域的下游，配置了轉(zhuǎn)印帶清潔單元17，用于回收二次轉(zhuǎn)印后殘留在中間轉(zhuǎn)印帶12上的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑。
驅(qū)動輥13的表面形成有導(dǎo)電性彈性層，通過導(dǎo)電性部件(未圖示)進(jìn)行接地，使其也同時發(fā)揮二次轉(zhuǎn)印輥7的對向電極的作用。這樣，通過給二次轉(zhuǎn)印輥7加上特定的轉(zhuǎn)印偏壓，就使得中間轉(zhuǎn)印帶12上的色調(diào)劑圖像向紙張P進(jìn)行二次轉(zhuǎn)印。
同時，在中間轉(zhuǎn)印帶12的上方，配置了作為圖像載體的感光鼓18。感光鼓18與中間轉(zhuǎn)印帶12相接觸的位置為，沿著中間轉(zhuǎn)印帶12的旋轉(zhuǎn)方向處于提升輥15的下游且處于一次轉(zhuǎn)印輥16的上游。通過提升輥15等的作用，中間轉(zhuǎn)印帶12被壓接在感光鼓18上，從而中間轉(zhuǎn)印帶12與感光鼓18相接觸的位置就成了一次轉(zhuǎn)印區(qū)域。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，就使得一次轉(zhuǎn)印輥16不會隔著中間轉(zhuǎn)印帶12壓接到感光鼓18上。因此，在一次轉(zhuǎn)印區(qū)域中，就可以對中間轉(zhuǎn)印帶12與感光鼓18的表面賦予線速差。如此以來，就可以防止在一次轉(zhuǎn)印過程中發(fā)生微小點陣漏點現(xiàn)象。即使是在驅(qū)動輥13的正下游形成一次轉(zhuǎn)印區(qū)域的情況下，也可以防止中間轉(zhuǎn)印帶12的松弛和滑動，并可以穩(wěn)定一次轉(zhuǎn)印區(qū)域中的中間轉(zhuǎn)印帶12的線速。
在所述結(jié)構(gòu)中，為了讓一次轉(zhuǎn)印電流通過中間轉(zhuǎn)印帶12從一次轉(zhuǎn)印輥16流向感光鼓18，最好將中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率設(shè)定為5.1×108～1.0×1010Ω/□。如果表面電阻率太低，會使得中間轉(zhuǎn)印體12的表面電流過大，電流就會流向提升輥15，在一次轉(zhuǎn)印區(qū)域的上游很容易發(fā)生轉(zhuǎn)印前放電。另一方面，如果表面電阻率過高的話，則中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電流很難流過，不能保證足夠的轉(zhuǎn)印電流。因為一般來說，中間轉(zhuǎn)印帶12的厚度為100～150μm，非常薄，所以不需要專門考慮中間轉(zhuǎn)印帶12的體積電阻值。
感光鼓18通過驅(qū)動裝置(未圖示)而沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。沿著感光鼓18的旋轉(zhuǎn)方向，從上游起依次配備有作為接觸型帶電器的帶電輥19、作為顯影器的顯影裝置20、一次轉(zhuǎn)印輥16、感光鼓清潔單元21。帶電輥19與感光鼓18的上部相接，并隨著感光鼓18的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在顯影裝置20的上方，配置了利用已知光學(xué)體系的激光光學(xué)裝置22。
顯影裝置20為圓筒形狀，在其兩端由支撐部支撐使其可自由旋轉(zhuǎn)。在所述顯像裝置20的內(nèi)部，由十字形的分割內(nèi)壁20a將其分為四個空間。這四個空間內(nèi)分別配置了對應(yīng)于黑色(K)、青綠色(C)、深紅色(M)和黃色(Y)四色色調(diào)劑的4個顯影器23K、23C、23M、23Y。而且，圖示的只是顯影器的配置方式的其中一例，實際上不僅限于此。
各個顯影器23K-23Y分別配備有單獨驅(qū)動各個部分旋轉(zhuǎn)的顯影輥24、25、26和27。而且，顯影裝置20上還連接有驅(qū)動部分(未圖示)。通過所述驅(qū)動部分的驅(qū)動作用，顯影裝置20產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，使得各個顯影器23K-23Y對應(yīng)的顯影輥24-27中的其中一個與感光鼓18對向配置。采用這樣的方式可以進(jìn)行顯影程序。
下面，來說明具有上述構(gòu)造的圖像形成裝置1的圖像形成過程。首先，由于感光鼓18的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，帶電輥19發(fā)生從動旋轉(zhuǎn)。所述帶電輥19的旋轉(zhuǎn)使得感光鼓18的表面均勻帶電。然后，根據(jù)所輸入的圖像信號，激光光學(xué)部件22將激光照射到帶電后的感光鼓18上。激光照射后，在感光鼓18的表面就會形成靜電潛像。如此形成的靜電潛像由顯影裝置20采用上述方式進(jìn)行顯影，然后通過一次轉(zhuǎn)印輥16，一次轉(zhuǎn)印到順時針旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印帶12上。
也就是說，在形成黑白圖像的情況下，只有顯影器23K的顯影輥24被配置在已經(jīng)形成了靜電潛像的感光鼓18的對向位置，在感光鼓18上形成黑色的色調(diào)劑圖像。然后，在感光鼓18上形成的黑色的色調(diào)劑圖像被轉(zhuǎn)印輥16轉(zhuǎn)印到旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印帶12上，從而形成黑白圖像。
而在形成彩色圖像的情況下，通過驅(qū)動部分的驅(qū)動，使得顯影部件20旋轉(zhuǎn)，四個顯影器23K-23Y的各個顯影輥24-27被依次選擇性地配置到感光鼓18的對向位置，通過給感光鼓18提供各色的色調(diào)劑在其上形成各色的色調(diào)劑圖像。然后，在感光鼓18上形成的各色的色調(diào)劑圖像被一次轉(zhuǎn)印輥16轉(zhuǎn)印到旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印帶12上，相互重疊后形成彩色圖像。而且，在形成彩色圖像的情況下，在一次轉(zhuǎn)印操作中，轉(zhuǎn)印帶清潔單元17被配置在與離開中間轉(zhuǎn)印帶12的位置。
然后，通過分離輸送部3的作用，從給紙部2送紙，利用定時輥對6控制沿著輸送通道5輸送的紙張P，在特定的二次轉(zhuǎn)印區(qū)域中，用二次轉(zhuǎn)印輥7將中間轉(zhuǎn)印帶12上的黑白圖像或彩色圖像一次性地二次轉(zhuǎn)印到所述紙張上。轉(zhuǎn)印了黑白圖像或彩色圖像的紙張P被沿著大致水平的方向沿著輸送通道5繼續(xù)輸送，然后通過定影輥對8加熱，將色調(diào)劑圖像定影。定影后，紙張P在輸送輥對9的下游側(cè)改變方向，進(jìn)而通過輸送輥對10，沿著輸送通路5輸送，最終通過排紙輥11，送到排紙盒4中。
另外，沒有被一次轉(zhuǎn)印從而殘留在感光鼓18上的殘留轉(zhuǎn)印色調(diào)劑被感光鼓清潔單元21除去，而沒有被二次轉(zhuǎn)印從而殘留在中間轉(zhuǎn)印帶12上的殘留轉(zhuǎn)印色調(diào)劑被轉(zhuǎn)印帶清潔單元17除去。而被除去的色調(diào)劑則通過螺旋回收器等色調(diào)劑回收裝置的作用，被輸送到圖上沒有表示的廢棄瓶中。
下面參照圖2詳細(xì)說明用于回收在二次轉(zhuǎn)印后殘留在中間轉(zhuǎn)印帶12上的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑的轉(zhuǎn)印帶清潔單元17。圖2是表示轉(zhuǎn)印帶清潔單元的簡略結(jié)構(gòu)的側(cè)剖圖。為了便于說明，將中間轉(zhuǎn)印帶部分和二次轉(zhuǎn)印輥一起表示出來。轉(zhuǎn)印帶清潔單元17由框架28、螺旋回收器29、回收輥30、橡膠刮片31以及冠毛電刷32構(gòu)成。
框架28為組成轉(zhuǎn)印帶清潔單元17的主體骨架的一部分，覆蓋住回收輥30、橡膠刮片31和冠毛電刷32。而且，框架28還可以防止回收后的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑向轉(zhuǎn)印帶清潔單元17的外部飛散。進(jìn)而，在框架28的底部區(qū)域中，圖像形成裝置的主體內(nèi)部還設(shè)置有沒有圖示的廢棄瓶子，而在框架28內(nèi)部也設(shè)有將回收后的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑順次送出的螺旋回收器29。
回收輥30由導(dǎo)電性部件組成，框架28支撐住旋轉(zhuǎn)軸30a的兩端，使其可以自由旋轉(zhuǎn)。設(shè)在框架28上并用于支撐旋轉(zhuǎn)軸30a兩端的兩個軸承當(dāng)中，至少有一個是導(dǎo)電性軸承，通過所述導(dǎo)電性軸承對回收輥30施加清潔偏壓。而用于清除附著在回收輥30表面上的色調(diào)劑的橡膠刮片31被壓接在與回收輥30的旋轉(zhuǎn)方向相對的方向。
冠毛電刷32的制造方式是將高密度植設(shè)了導(dǎo)電性刷子狀纖維32a的長條紡織布螺旋狀地纏繞在輥基材的四周形成輥形狀，為了讓其以一定的侵入量A與回收輥30接觸，并能自由旋轉(zhuǎn)，采用絕緣材料制成的支撐部件33支撐冠毛電刷。這里，所謂的侵入量A的定義是在沒有設(shè)置回收輥30時，刷子纖維32a的前端有可能伸入到設(shè)置回收輥30的位置的最大值。
而關(guān)于刷子纖維的材料，最好采用在6-尼龍、12-尼龍等尼龍類、聚酯類以及烷烴類的樹脂上，為實現(xiàn)導(dǎo)電性而均勻分散了炭黑一類的材料為佳。而如果刷子纖維32a的一部分產(chǎn)生倒毛，會使得其表面的密度不均一，和中間轉(zhuǎn)印帶12摩擦?xí)r，會產(chǎn)生微弱的震動，而為了避免這種情況的發(fā)生，可以事先在刷子纖維32a上涂布起潤滑劑作用的氟類樹脂的粉末。
用于支撐冠毛電刷32的支撐部件33能夠以回收輥30的旋轉(zhuǎn)軸30a為中心搖動。而且，支撐部件33通過施力部件(未圖示)使得冠毛電刷32隔著中間轉(zhuǎn)印帶12被壓接到驅(qū)動輥13上。在驅(qū)動輥13的旋轉(zhuǎn)軸的同心軸上裝有偏心凸輪(未圖示)，通過將支撐部件33與偏心凸輪相連接使得冠毛電刷32以侵入量B與中間轉(zhuǎn)印帶12保持接觸。
在此，從冠毛電刷32的轉(zhuǎn)軸32b的中心到中間轉(zhuǎn)印帶12的距離，比從冠毛電刷32的轉(zhuǎn)軸32b的中心到回收輥30的表面之間的距離更長。即，讓冠毛電刷32對于中間轉(zhuǎn)印帶12的侵入量B不要超過冠毛電刷32對于回收輥30的侵入量A。其原因所在是，如果把侵入量B設(shè)計得比侵入量A更長的話，則對于刷子纖維32a來說，在與中間轉(zhuǎn)印帶12產(chǎn)生摩擦的部分中，會存在與回收輥30接觸不到的部分，這樣就會使得附著在這些部分的色調(diào)劑不能被回收輥30有效回收，從而產(chǎn)生再次附著到中間轉(zhuǎn)印帶12上的風(fēng)險。
而且，在一次轉(zhuǎn)印操作過程中，不應(yīng)該回收中間轉(zhuǎn)印帶12上的色調(diào)劑時，使偏心凸輪(未圖示)發(fā)生旋轉(zhuǎn)從而使支撐部件33搖動，以使冠毛電刷32離開中間轉(zhuǎn)印帶12。另外，由于支撐冠毛電刷32的支撐部件33以回收輥30的旋轉(zhuǎn)軸30a為中心搖動，就可以使冠毛電刷對于回收輥30的侵入量A一直保持一定。
接著說明具有上述構(gòu)造的轉(zhuǎn)印帶清潔單元17的操作過程。在冠毛電刷32與中間轉(zhuǎn)印帶12的接觸部位，為了使中間轉(zhuǎn)印帶12與刷子纖維32a的移動方向相反，在圖2中，冠毛電刷32順時針旋轉(zhuǎn)。而為了讓回收輥與冠毛電刷32的接觸部位上的回收輥30與冠毛電刷子纖維32a的移動方向相同，在圖2中，讓回收輥30逆時針旋轉(zhuǎn)。
同時，無論是中間轉(zhuǎn)印帶12與冠毛電刷32的線速比，還是回收輥30與冠毛電刷32之間的線速比，最好都在0.5-2.0的范圍內(nèi)。雖然利用刷子纖維32a刮除中間轉(zhuǎn)印帶12上的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑是機(jī)械方式，但是卻可以達(dá)到足夠的刮除效果，而且，為了不會在中間轉(zhuǎn)印帶12的表面形成傷痕，在使用所述樹脂為電刷材料時，纖維的粗度為1.11-6.67分特克斯支數(shù)(每千米十分之一克數(shù))是比較理想的。
在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域中，沒有被轉(zhuǎn)印到紙張P上的色調(diào)劑只要一到達(dá)冠毛電刷32的附近位置，就會被刷子纖維32a從中間轉(zhuǎn)印帶12上機(jī)械刮除。這時，會給回收輥30加上與色調(diào)劑帶電極性相反極性的清潔偏壓。這里，由于驅(qū)動輥13是導(dǎo)電的，所以清潔電流從回收輥30，通過冠毛電刷32和中間轉(zhuǎn)印帶12流向驅(qū)動輥13，使得被刷子纖維32a刮除的色調(diào)劑不會落下，而是被電力吸附在刷子纖維32a上。
如上所述，在中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率被設(shè)定為5.1×108～1.0×1010Ω/□時，希望刷子纖維32a的體積電阻值被設(shè)定為3.2×105～2.1×107Ω。這是因為，如果毛刷子纖維32a的體積電阻值過高的話，則會由于電流流動困難而不能保證足夠的清潔電流；另一方面，如果過低的話，則會由于向驅(qū)動輥流動的清潔電流過高，從而導(dǎo)致二次轉(zhuǎn)印偏壓的變化。
然后，附著在毛刷子纖維32a上的色調(diào)劑在冠毛電刷32與回收輥30之間的接觸部分，被電力轉(zhuǎn)移到回收輥30上。轉(zhuǎn)移到回收輥30上的色調(diào)劑被橡膠刮片31撓落，落到框架28的底部，然后通過螺旋回收器29的作用輸送到廢棄瓶中。
通過如上的方式，在采用冠毛電刷方式的圖像形成裝置1中，由于被用作二次轉(zhuǎn)印輥7的對向電極的驅(qū)動輥13同時也兼做轉(zhuǎn)印帶清潔單元的對向電極，這樣就沒有必要再另外在冠毛電刷32與中間轉(zhuǎn)印帶12相接觸的位置上設(shè)計對向電極，從而實現(xiàn)了圖像形成裝置1的結(jié)構(gòu)的簡略化和成本的低廉化。
實施例為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，使用圖像形成裝置1，在中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率處在5.1×108～1.0×1010Ω/□的范圍內(nèi)，讓用于冠毛電刷32的刷子纖維32a的體積電阻值在3.2×105～2.1×107Ω范圍內(nèi)變化，然后進(jìn)行圖像形成操作，從而評價了在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域中的轉(zhuǎn)印性能和轉(zhuǎn)印帶清潔單元17的清潔性能(本發(fā)明1-3)。作為對比，將中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率或毛刷子纖維32a的體積電阻值設(shè)定在上述范圍以外，進(jìn)行了同樣的評價(對比例1-5)。
在本發(fā)明1-3和對比例1-5中，作為毛刷子纖維32a的材料，使用的是在6-尼龍上均勻散布了炭黑的材料，其粗度為2.22分特克斯支數(shù)，長度為3.5mm，而冠毛電刷32對于回收輥30的侵入量A和對于中間轉(zhuǎn)印帶12的侵入量B均設(shè)定為1.0mm，冠毛電刷32相對于中間轉(zhuǎn)印帶12的線速比設(shè)定為1.1。
在本發(fā)明1-3和對比例1-5中的中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率〔Ω/□〕、刷子纖維32a的體積電阻值〔Ω〕、轉(zhuǎn)印效率〔％〕、轉(zhuǎn)印性能評價、清潔偏壓可能設(shè)定范圍〔V〕、清潔性能評價以及綜合評價都表示在表1中。
表1



對于轉(zhuǎn)印性能的評價方法是將二次轉(zhuǎn)印偏壓設(shè)在5-50μA的范圍內(nèi)，以輸出恒定電流形成圖像后，在對紙張P的轉(zhuǎn)印效率超過90％以上時，定義為“○(可)”，不到90％時定義為“×(不可)”。而轉(zhuǎn)印效率的定義則為在二次轉(zhuǎn)印前所有的附著在中間轉(zhuǎn)印帶12上的色調(diào)劑中，到底有多少轉(zhuǎn)印到了紙張P上，設(shè)中間轉(zhuǎn)印帶12上的色調(diào)劑重量為TB，紙張P上的色調(diào)劑重量為TP的話，則轉(zhuǎn)印效率[％]＝TP/TB×100。
對于清潔性能的評價方法是讓施加在回收輥30上的清潔偏壓在500-2000V的范圍內(nèi)，改變恒定電壓輸出形成圖像后，在各個清潔偏壓狀態(tài)下，調(diào)查沒有被轉(zhuǎn)印帶清潔單元17回收而殘留在中間轉(zhuǎn)印帶12上的未清掃色調(diào)劑量，測定為了讓未清掃色調(diào)劑的殘留量達(dá)到規(guī)定量以下而采用的清潔偏壓范圍，對于清潔偏壓設(shè)定范圍超過100V的，定義為“○(可)”，不到100V的為“×(不可)”。
對于沒有被清掃的殘留色調(diào)劑量的測定方法為使用膠帶將中間轉(zhuǎn)印帶12上的未清潔色調(diào)劑粘下來，將附著有色調(diào)劑的膠帶粘到透明的PET薄板(厚度為100μm)上，用透過濃度測定裝置(310TR、X-Rite公司制造)測定其透過濃度(TD)，在TD值在0.05以下時，將其定義為未清掃色調(diào)劑的殘留量在規(guī)定量以下。
參照圖3和圖4，對清潔特性的評價進(jìn)行說明。圖3和圖4分別是本發(fā)明2-1和對比例2-1中各個清潔偏壓與TD值的關(guān)系圖。如圖3所示，對于本發(fā)明2-1，讓TD值達(dá)到0.05以下的清潔偏壓的設(shè)定范圍在100V以上，所以對于本發(fā)明2-1的評價結(jié)果為“○”。但是，如圖4所示，對于對比例2-1，讓TD值達(dá)到0.05以下的清潔偏壓的設(shè)定范圍只有50V，所以對于對比例2-1的評價結(jié)果為“×”。
在轉(zhuǎn)印性能和清潔性能的評價結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評價，在轉(zhuǎn)印性能和清潔性能均為“○(可)”的情況下，定義綜合評價為“○(可)”，而轉(zhuǎn)印性能或清潔性能只要有一方為“×(不可)”時，則綜合評價結(jié)果為“×(不可)”。
如表1所示，在對比例4和5中，中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率沒有設(shè)定在所述實施方式范圍內(nèi)，從而使得中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電流過高，或者是電流很難流動，以至不能保證足夠的轉(zhuǎn)印電流，結(jié)果轉(zhuǎn)印效率變差，連90％都未達(dá)到，其轉(zhuǎn)印性能評價成為“×”，最終綜合評價結(jié)果也成為“×”。
而在對比例1-3中，由于中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率被設(shè)定在所述實施形態(tài)范圍內(nèi)，從而使得任何一個的轉(zhuǎn)印效率都在90％以上，其轉(zhuǎn)印性能評價結(jié)果為“○”，但是由于毛刷子纖維32a的體積電阻值沒有設(shè)定在所述實施方式范圍內(nèi)，清潔偏壓的可能設(shè)定范圍不到100V，清潔性能評價為“×”，從而使得綜合評價也為“×”。
但是，在本發(fā)明1-3中，和對比例1-3同樣，由于中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率被設(shè)定在所述實施方式范圍內(nèi)，從而使得任何一個的轉(zhuǎn)印效率都在90％以上，其轉(zhuǎn)印性能評價結(jié)果為“○”，而且，由于毛刷子纖維32a的體積電阻值也被設(shè)定在所述實施方式范圍內(nèi)，清潔偏壓的可能設(shè)定范圍超過100V，清潔性能評價為“○”，從而使得綜合評價也為“○”。
綜上所述，在采用冠毛電刷方式的圖像形成裝置1中，對于采用下述設(shè)計方式用作二次轉(zhuǎn)印輥7的對向電極的驅(qū)動輥13，同時也兼做轉(zhuǎn)印帶清潔單元的對向電極的情況，通過將中間轉(zhuǎn)印帶12的表面電阻率設(shè)定為范圍5.1×108～1.0×1010Ω/□，將刷子纖維32a的體積電阻值設(shè)定為范圍3.2×105～2.1×107Ω，可以提供在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域中具有良好的轉(zhuǎn)印性能和對于轉(zhuǎn)印帶清潔單元17具有清潔性能的圖像形成裝置。
另外，本發(fā)明不僅僅限于可以應(yīng)用到所述實施方式中，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，存在各種各樣變更的可能。比如，在上述實施方式中，如圖1所示，使用了旋轉(zhuǎn)式的顯影裝置，但是，也可以不使用這種旋轉(zhuǎn)式顯影裝置，本發(fā)明同樣可以適用于在感光鼓的周圍固定了數(shù)個顯影裝置的圖像形成裝置。同樣，雖然在所述實施方式中，采用了數(shù)個顯影器選擇性地面向一個感光鼓，然后依次顯影的單鼓形式，但是本發(fā)明同樣也適用于串聯(lián)式圖像形成裝置，即包括數(shù)個感光鼓，每一個感光鼓至少有一個以上的顯影器，數(shù)個圖像形成單元串聯(lián)起來的，按照一定的時間差同時形成圖像的圖像形成裝置。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，包括圖像載體，用于承載靜電潛像；顯影器，向形成在所述圖像載體上的靜電潛像提供色調(diào)劑；中間轉(zhuǎn)印帶，形成在所述圖像載體上的色調(diào)劑圖像被轉(zhuǎn)印到所述中間轉(zhuǎn)印帶上；一次轉(zhuǎn)印部件，將所述圖像載體上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到所述中間轉(zhuǎn)印帶上；二次轉(zhuǎn)印部件，將所述中間轉(zhuǎn)印帶上的色調(diào)劑圖像轉(zhuǎn)印到紙張上；轉(zhuǎn)印帶清潔單元，包括利用電力回收色調(diào)劑的冠毛電刷，用于回收由所述二次轉(zhuǎn)印部件進(jìn)行二次轉(zhuǎn)印后殘留在中間轉(zhuǎn)印帶上的殘留色調(diào)劑；對向電極，隔著中間轉(zhuǎn)印帶配置在所述冠毛電刷和所述二次轉(zhuǎn)印部件的對面位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)印帶清潔單元可相對中間轉(zhuǎn)印帶分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于所述冠毛電刷具有由導(dǎo)電材料制成的刷子纖維部分；所述中間轉(zhuǎn)印帶是由導(dǎo)電材料所制成，其表面電阻率為5.1×108～1.0×1010Ω/□，而冠毛電刷的刷子纖維的體積電阻值為3.2×105～2.1×107Ω。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成裝置，其特征在于所述冠毛電刷具有由導(dǎo)電材料制成的刷子纖維部分；所述中間轉(zhuǎn)印帶是由導(dǎo)電材料所制成，其表面電阻率為5.1×108～1.0×1010Ω/□，而冠毛電刷的刷子纖維的體積電阻值為3.2×105～2.1×107Ω。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于所述對向電極為表面由導(dǎo)電彈性材料制成并被接地的輥部件，被配置在所述冠毛電刷的對面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像形成裝置，其特征在于所述對向電極為表面由導(dǎo)電彈性材料制成并被接地的輥部件，被配置在所述冠毛電刷的對面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述清潔單元還包括框架，框架的至少一部分由可施加偏壓的導(dǎo)電材料所構(gòu)成；回收輥，被所述框架的帶電材料部分支持，并由具有導(dǎo)電性的材料所形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述清潔單元還包括框架，框架的至少一部分由可施加偏壓的導(dǎo)電材料所構(gòu)成；回收輥，被所述框架的帶電材料部分支持，并由具有導(dǎo)電性的材料所形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述清潔單元還包括框架，框架的至少一部分由可施加偏壓的導(dǎo)電材料所構(gòu)成；回收輥，被所述框架的帶電材料部分支持，并由具有導(dǎo)電性的材料所形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一權(quán)利要求所述的圖像形成裝置，其特征在于所述冠毛電刷設(shè)置成，從冠毛電刷旋轉(zhuǎn)軸的中心到中間轉(zhuǎn)印帶之間的距離，比從冠毛電刷旋轉(zhuǎn)軸的中心到回收輥表面之間的距離更長。
全文摘要
一種圖象形成裝置，轉(zhuǎn)印在中間轉(zhuǎn)印帶(12)上的色調(diào)劑圖像通過二次轉(zhuǎn)印輥(7)轉(zhuǎn)印到記錄媒體上時，有一部分色調(diào)劑有可能會殘留在中間轉(zhuǎn)印體上。轉(zhuǎn)印帶清潔單元(17)具有以電力方式回收色調(diào)劑的冠毛電刷(32)，用于回收殘留在中間轉(zhuǎn)印帶上的殘留色調(diào)劑。起對向電極作用的驅(qū)動輥(13)隔著中間轉(zhuǎn)印帶(12)被配置在冠毛電刷(32)的對面，其作用是讓冠毛電刷(32)和二次轉(zhuǎn)印輥(7)帶電。通過這種結(jié)構(gòu)，能在不造成裝置結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本提高的前提下，對中間轉(zhuǎn)印體上的轉(zhuǎn)印殘留色調(diào)劑進(jìn)行回收。而且，即使是在將冠毛電刷配置在中間轉(zhuǎn)印帶向紙張轉(zhuǎn)印的區(qū)域的附近的情況下，也能夠穩(wěn)定地輸出品質(zhì)良好的圖像。
文檔編號G03G15/00GK101055457SQ20071008730
公開日2007年10月17日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者宮本英稔, 行德榮二, 前島正展 申請人:京瓷美達(dá)株式會社