專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用電子照相方式形成圖像的復印機、印刷機等圖像形成裝置。
在先有的使用電子照相方式的圖像形成裝置中成像過程通常由使作為像載體的感光體表面均勻帶電的帶電工序、向感光體表面照射光以形成靜電潛影的曝光工序、利用調色劑使上述靜電潛影可視化的顯影工序、將通過顯影而得到的調色劑像轉印到紙上的轉印工序和除去感光體表面的殘留調色劑的清除工序等5個工序構成。
上述帶電工序使用帶電器，曝光工序使用寫入頭，顯影工序使用顯影裝置，轉印工序使用轉印器等裝置，在上述清除工序中，使用由清除刮板和廢調色劑盒構成的清除裝置。使用上述清除裝置將清除刮板壓在感光體的表面，從感光體表面將殘留調色劑剝離除去。并且，把除去的殘留調色劑收集到廢調色劑盒內(nèi)，然后將其廢棄扔掉。
然而，在具有這種清除裝置的圖像形成裝置中，需要在裝置內(nèi)確保用于設置廢調色劑盒的大的配置空間和為了扔掉收集的廢調色劑而進行定期的維修。因此，上述圖像形成裝置難于實現(xiàn)小型化和提高維修的方便性。
因此，從解決這些問題和有效利用資源的角度出發(fā)，正在積極地開發(fā)使顯影裝置具有調色劑的回收功能的不除去殘留調色劑的工藝。在該不除去殘留調色劑的工藝過程中，在轉印后的殘留調色劑附著在感光體表面的狀態(tài)下進行帶電及曝光處理，形成潛影。并且，在顯影工序中對本次進行過曝光的感光體表面的曝光部，除了已存在的殘留調色劑外，還從顯影清掃裝置供給新的調色劑，進行顯影。另一方面，在感光體表面的未曝光部存在的殘留調色劑在顯影清掃裝置一側飛落，回收到顯影槽內(nèi)。即，進行未曝光部的殘留調色劑的清除和再循環(huán)利用。
在顯影工序中同時進行的曝光部的顯影和未曝光部的清除是基于如下原理。即，在反轉顯影法中，對于表面電位降低到接近0的曝光部，是從外加電壓值低于感光體(未曝光部)的帶電電位的顯影清掃裝置供給同極性帶電的調色劑而進行顯影的。并且，這時，在感光體的未曝光部存在的殘留調色劑由于該感光體與帶電器的電位差而從感光體向顯影清掃裝置飛落并回收到顯影槽內(nèi)。
這樣，如果可以再循環(huán)利用殘留調色劑，就不必設置廢調色劑盒和對其進行維修，即，可以同時實現(xiàn)資源的有效利用和裝置本體的小型化以及提高維修的方便性。
然而，在上述不除去殘留調色劑的工藝情況下，形成轉印后的殘留調色劑仍然殘留著前次的圖像的圖形的感光體表面如果向帶電部及曝光部傳送，由于有該圖形部分，在帶電部就不能使感光體表面均勻地帶電，另外，在曝光部由于圖形部分對曝光的遮擋而不能形成鮮明的靜電潛影。因此，在下次進行圖像形成時該圖形就作為存儲圖像而殘留著，影響下一個圖像，從而造成圖像不鮮明，使圖像質量降低。
因此，鑒于上述問題，在例如特開昭62-203182號公報和特開昭63-241587號公報中公開了一種在轉印部與帶電部之間設置了擾亂(非圖形化)裝置的圖像形成裝置。按照該裝置，在進行帶電工序之前，是通過利用擾亂裝置在感光體上將轉印后的殘留調色劑形成的圖形擾亂、分散，實現(xiàn)非圖形化，來避免因殘留調色劑而形成存儲圖像的。
另一方面，目前，關于在帶電工序中使感光體表面帶電的帶電裝置，正在積極地引入或開發(fā)接觸式帶電裝置，以取代非接觸式即放電式的帶電裝置。這是由于以電暈放電帶電器為代表的放電式帶電裝置存在如下問題①為了使感光體帶電，所需要的外加電壓是高電壓，所以，應防止電流泄漏，帶電器本身大型化；②帶電效率低，消耗的功率大；③向感光體放電時，大氣中的氧分子離子化后發(fā)生臭氧(O3)，所以，會引起裝置結構部件的性能老化；④另外，從環(huán)境衛(wèi)生角度考慮，必須設置用于除去臭氧的裝置，所以，難于實現(xiàn)裝置本體的小型化。
但是，當在采用再循環(huán)利用上述殘留調色劑的不去除殘留調色劑的工藝過程的圖像形成裝置中、作為帶電裝置使用可以解決上述①～④的問題的接觸式帶電器時，在上述特開昭62-203182號公報和特開昭63-241587號公報中公開的結構中，又會產(chǎn)生以下新的問題。
按照該裝置，在進行帶電工序之前，通過利用擾亂裝置在感光體上將轉印后的殘留調色劑形成的圖形擾亂、分散，實現(xiàn)非圖形化，來避免因殘留調色劑而形成存儲圖像的。
即，如圖8所示，由于感光體21在殘留調色劑Tr附著在其表面上的狀態(tài)下與帶電器2 2接觸，所以，殘留調色劑Tr將附著到帶電器22上。在該帶電器22上附著、堆積的負極性的殘留調色劑Tr，由于加在帶電器22上的負極性電壓而在殘留調色劑Tr與帶電器22之間產(chǎn)生的電排斥力的作用，將會再次反跳回感光體21上堆積起來。于是，盡管在進行帶電工序之前利用擾亂裝置實現(xiàn)了非圖形化，感光體21上的殘留調色劑Tr仍然會由帶電器22形成新的圖形。因此，感光體21在形成這種新的圖形的狀態(tài)下通過曝光工序時，和上述轉印后的殘留調色劑形成圖形的狀態(tài)一樣，將會影響曝光。即，該帶電器22形成的圖形將作為存儲圖形而影響下一個圖像，從而使圖像質量降低。
另外，在上述結構中，特別是對帶電器22如圖9所示的那樣，加上交流電壓時，從該帶電器22飛落到感光體21上的殘留調色劑Tr的量與交流電壓的周期同步地增減。即，加到帶電器22上的外加電壓的絕對值小于感光體21的表面電位時，附著在帶電器22上的負極性的殘留調色劑Tr由于與帶電器22之間的電排斥力的作用難于回到感光體21上。相反，當加到帶電器22上的外加電壓的絕對值大于感光體21的表面電位時，由于附著在帶電器22上的負極性的殘留調色劑Tr受到帶電器22的很大的電排斥力的作用，所以，容易回到感光體21上。并且，當加到帶電器22上的外加電壓值在負極一側為峰值時，飛落到感光體21上的殘留調色劑Tr的量也成為峰值。
然后，在原理上由于通過反轉顯影法應返回顯影器一側的感光體21上的殘留調色劑Tr的量如上述那樣太多，所以，反轉顯影后不會完全飛落到顯影器一側，一部分將留在感光體21上。并且，當飛落到感光體21上的殘留調色劑Tr的量成為峰值時，特別是當該現(xiàn)象顯著時，反轉顯影后的感光體21上的殘留調色劑Tr的量也成為峰值。這樣，由于反轉顯影后的感光體21上的殘留調色劑Tr的量也與交流電壓的周期同步地增減，所以，在感光體21上將形成殘留調色劑Tr的圖形。并且，該圖形在轉印工序中將照樣被轉印。結果，如

圖10所示的那樣，在輸出的白底圖像上將發(fā)生與紙的進給方向垂直的黑線條即所謂的模糊現(xiàn)象。該黑線條與可以根據(jù)感光體21的周速度進行計算的周期一致地出現(xiàn)。另一方面，當輸出灰調圖像時，與紙的進給方向垂直的微小白線條即所謂的空白缺陷將在寬闊的范圍內(nèi)出現(xiàn)。
這樣，殘留調色劑可以再循環(huán)利用而且作為帶電裝置使用接觸式帶電器的圖像形成裝置，只將先有的裝置、方法組合不能形成具有良好的圖像質量的圖像。
另外，在接觸式帶電裝置，特別是刷型帶電器中，難于使感光體表面成為均勻的電位，結果，在形成的靜電潛影中將產(chǎn)生模糊現(xiàn)象，從而使圖像質量降低。
即，由于刷型帶電器中的與感光體表面接觸進行帶電的刷子部的形狀和電氣特性(例如，電阻值及介電常數(shù)等)具有非均勻性，所以，不能使感光體表面均勻地帶電。并且，特別是，當沿著與紙的進給方向垂直的方向看感光體表面時，其帶電電位的增減顯著。這樣，當感光體表面的帶電電位不均勻時，在形成的黑底圖像中如圖11所示的那樣，將出現(xiàn)與紙的進給方向平行的微小白線條即所謂的空白缺陷現(xiàn)象，使圖像質量降低。另外，這種現(xiàn)象在加到帶電器上的外加電壓僅為直流電壓時顯著。
本發(fā)明的第1個目的旨在提供一種小型、顯影劑可以再循環(huán)利用、維修方便并且可以獲得高質量的圖像的圖像形成裝置。
為了達到上述第1個目的，本發(fā)明的圖像形成裝置的特征在于包括將顯影劑像保持在表面的像載體、使像載體的表面帶電的帶電裝置、將帶電的像載體的表面曝光形成靜電潛影的曝光裝置、回收轉印后殘留在像載體的表面的殘留顯影劑的同時將顯影劑供給靜電潛影而形成顯影劑像的顯影清掃裝置、將顯影劑像轉印到被轉印材料上的轉印裝置和將像載體的表面的殘留顯影劑從帶電位置分散到曝光位置的顯影劑分散裝置。
按照上述結構，轉印后殘留在像載體表面的殘留顯影劑經(jīng)過帶電工序后由顯影劑分散裝置從帶電位置分散到曝光位置，減小堆積密度。因此，即使在使用顯影清掃裝置的采用不清除殘留調色劑的工藝的圖像形成裝置中作為帶電裝置使用接觸式帶電器并由接觸式帶電器在像載體表面形成了殘留顯影劑的圖形，由于在到達曝光位置之前殘留顯影劑的圖形就均勻地擴散了，所以，可以進行良好的曝光。結果，帶電器引起的殘留顯影劑的圖形就不會作為存儲圖像影響下一個圖像而導致圖像質量降低，所以，可以提高圖像質量。
另外，在先有的采用不清除殘留調色劑的工藝的圖像形成裝置中使用接觸式帶電器并將交流電壓加到帶電器上時，從該帶電器飛落到像載體上的殘留顯影劑的量與交流電壓的周期同步地增減。因此，當在像載體上堆積的顯影劑的量太多時，在原理上由于應返回顯影清掃裝置一側的像載體上的殘留顯影劑的殘留量太多，所以，不能完全飛回顯影清掃裝置一側而殘留在一部分像載體上。結果，在輸出的白底圖像中將發(fā)生與紙的進給方向垂直的黑線條即所謂的模糊現(xiàn)象，或者當輸出灰調圖像時出現(xiàn)與紙的進給方向垂直的擴展到很寬范圍的空白缺陷。
相反，在本發(fā)明的上述結構中，即使在采用不清除殘留調色劑的圖像形成裝置中使用接觸式的帶電器并將交流電壓加到帶電器上時，由于大量殘留顯影劑的堆積可以由顯影劑分散裝置均勻地擴散掉，所以，可以從像載體上有效地進行回收。結果，可以防止發(fā)生上述模糊現(xiàn)象和出現(xiàn)空白缺陷，從而可以提高圖像質量。
并且，在上述結構中，上述顯影劑分散裝置最好包括捕捉殘留顯影劑并進行保持的保持部和控制上述保持部暫時保持的殘留顯影劑在非形成圖像時再次回到像載體上的控制裝置。
按照上述結構，像載體上的殘留顯影劑在形成圖像時由保持部捕捉，暫時保持，然后，在非形成圖像時再次回到像載體上?；氐较褫d體上的殘留顯影劑在下一次形成圖像時由顯影清掃裝置回收后可以再利用。因此，像載體表面由曝光裝置進行曝光時，如同利用清除裝置回收了殘留顯影劑那樣呈現(xiàn)沒有殘留顯影劑的狀態(tài)。結果，即使不設置先有的清除裝置那樣的龐大而且維修不方便的清除裝置，也可以更好地進行曝光。并且，保持部保持的殘留顯影劑在非形成圖像時由控制裝置使之再回到像載體上，所以，這些回來的殘留顯影劑也不會妨礙曝光。結果，可以進一步提高圖像質量。
另外，在上述結構中，上述顯影劑分散裝置最好是上述保持部是與像載體的表面接觸來分散殘留顯影劑同時捕捉殘留顯影劑并進行保持的接觸分散捕捉部件，上述控制裝置僅在非形成圖像時與顯影劑是同一極性的，并且是將像載體的帶電電位高于上述顯影清掃裝置的帶電電位的電壓加到上述接觸分散捕捉部件上的電壓施加裝置。
按照上述結構，接觸分散捕捉部件與像載體接觸，利用機械作用從像載體表面除去殘留顯影劑，使之附著在其表面上。附著在接觸分散捕捉部件表面上的殘留顯影劑通過由電壓施加裝置將與顯影劑同極性的電壓加到接觸分散捕捉部件上、利用接觸分散捕捉部件與殘留顯影劑之間的電荷排斥力的作用而再次返回到像載體上。并且，這里，由于從電壓施加裝置加到接觸分散捕捉部件上的電壓是像載體的帶電電位高于顯影清掃裝置的帶電電位的值，所以，返回到像載體上的顯影劑在向曝光部進行顯影時由于該像載體與顯影清掃裝置之間的電位差而回到顯影清掃裝置上，從而顯影劑可以再利用。結果，可以更容易并且可靠地提高圖像質量。
本發(fā)明的第2個目的旨在提供一種小型、耗電少、環(huán)境衛(wèi)生好并且可以獲得高質量的圖像的圖像形成裝置。
為了達到第2個目的，本發(fā)明的圖像形成裝置的特征在于包括將顯影劑像保持在表面的像載體、使像載體的表面帶電的帶電裝置、將帶電的像載體的表面曝光形成靜電潛影的曝光裝置、將顯影劑供給靜電潛影形成顯影劑像的顯影裝置、將顯影劑像轉印到被轉印材料上的轉印裝置和將像載體的帶電電位調整為所希望的帶電電位的帶電電位調整裝置，上述帶電電位調整裝置包括在像載體的表面處于帶電位置到曝光位置之間時與上述像載體的表面接觸的導電性的第2接觸部件和帶電裝置將比像載體的所希望的帶電電位還低出使像載體帶電時的帶電開始電壓那么多的電壓加到上述第2接觸部件上的第2電壓施加裝置。
按照上述結構，由于上述帶電電位調整裝置包括在像載體的表面處于帶電位置到曝光位置之間時與上述像載體的表面接觸的導電性的第2接觸部件和帶電裝置將比像載體的所希望的帶電電位還低出使像載體帶電時的帶電開始電壓那么多的電壓加到上述第2接觸部件上的第2電壓施加裝置，所以，在由該第2電壓施加裝置施加上述電壓的第2接觸部件與像載體之間便產(chǎn)生大于帶電開始電壓的電位差。這樣，由于在第2接觸部件與像載體之間有大于帶電開始電壓的電位差，所以，便從兩者中電壓高的一方向電壓低的一方進行帶電(或除電)。因此，即使利用帶電裝置而進行帶電的像載體表面的電位不均勻，像載體表面上局部的高電位也會被除電到所希望的電位，所以，可以調整像載體表面的電位的不均勻性。
這樣，即使作為帶電裝置使用刷形帶電器并且與像載體接觸進行帶電的刷子部的形狀和電氣特性(例如，電阻值及介電常數(shù)等)具有不均勻性從而不能使像載體表面均勻地帶電，也可以防止在上述黑底圖像中發(fā)生由微小的白線條在與紙的進給方向平行的方向形成空白的現(xiàn)象，從而可以提高圖像質量。
并且，在上述結構中，上述顯影裝置最好是在轉印后回收殘留在像載體的表面上的殘留顯影劑的同時將顯影劑供給靜電潛影從而形成顯影劑像的顯影清掃裝置。另外，在上述結構中，上述接觸部件最好是與像載體的表面接觸并將殘留顯影劑分散的接觸分散部件。
這樣，也可達到第1個目的。即，按照上述結構，轉印后殘留在像載體的表面上的殘留顯影劑在經(jīng)過帶電工序后從帶電位置到曝光位置就被接觸分散部件分散，從而可以使堆積密度減小。因此，即使在使用了顯影清掃裝置的采用不清除殘留調色劑的工藝的圖像形成裝置中作為帶電裝置使用接觸式帶電器、并由接觸式帶電器在像載體表面形成了殘留顯影劑的圖形，由于在到達曝光位置之前殘留顯影劑的圖形就被均勻地擴散了，所以，可以良好地進行曝光。結果，由帶電器引起的殘留顯影劑的圖形不會作為存儲圖形影響下一個圖像而導致圖像質量降低，從而可以提高圖像質量。
本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點通過下面的介紹可以充分了解。另外，本發(fā)明的優(yōu)點通過下面參照附圖進行的說明也就清楚了。
圖1是作為本發(fā)明實施例1的圖像形成裝置的激光打印機中帶電器、調色劑分散捕捉部件和寫入頭的關系的示意圖。
圖2是作為本發(fā)明全部實施例的圖像形成裝置的激光打印機的剖面圖。
圖3是作為本發(fā)明實施例2的圖像形成裝置的激光打印機中帶電器、調色劑分散捕捉部件和寫入頭的關系的1例的示意圖。
圖4是表示加到圖3所示的激光打印機中帶電器和調色劑分散捕捉部件上的電壓的狀態(tài)的特性圖。
圖5是作為本發(fā)明實施例2的圖像形成裝置的激光打印機中帶電器、調色劑分散捕捉部件和寫入頭的關系的另1例的示意圖。
圖6是作為本發(fā)明實施例3的圖像形成裝置的激光打印機中帶電器、調色劑分散捕捉部件和寫入頭的關系的示意圖。
圖7是表示由帶電器引起的感光體表面電位、所希望的感光體表面電位和加到調色劑分散捕捉部件上的外加電壓的關系的特性圖。
圖8是先有的圖像形成裝置中感光體上的殘留調色劑附著在帶電器上后再次返回到感光體上遮蔽曝光的說明圖。
圖9是表示加到帶電器上的外加電壓與感光體的表面電位的關系的特性圖。
圖10是在先有的圖像形成裝置中在輸出的圖像上出現(xiàn)的模糊現(xiàn)象的說明圖。
圖11是在先有的圖像形成裝置中在輸出的圖像上出現(xiàn)的空白缺陷現(xiàn)象的說明圖。(實施例1)下面，參照圖1～圖2說明本發(fā)明的一個實施例。
作為本實施例的圖像形成裝置的激光打印機如圖2所示的那樣，在大致中央部具有例如由有機材料構成的圓柱狀的感光體(像載體)1。感光體1可以沿箭頭A方向轉動，在感光體1的周圍沿轉動方向順序設有帶電器(帶電裝置)2、調色劑分散捕捉部件(顯影劑分散裝置)3、寫入頭(曝光裝置)4、顯影清掃裝置(顯影清掃裝置—顯影裝置)5和轉印滾輪(轉印裝置)6。
帶電器2是使感光體1的表面帶電到指定的電位的裝置。如圖1所示，在本實施例中，作為帶電器2，使用滾輪式的刷型帶電器。帶電器2可以沿箭頭B方向轉動，設置在導電性滾輪2d的周圍的刷子部(第1接觸部件)2a是由例如擴散進導電性碳的人造絲纖維(ユニチカ(株)公司制造)等導電性纖維構成的。另外，利用作為疊加電壓施加裝置的直流電源2b和交流電源2c而將交流電壓疊加在直流電壓上的負極性的電壓加到帶電器2上。并且，通過刷子部2a的前端部與感光體1的表面接觸，使感光體1帶電。
調色劑分散捕捉部件3在經(jīng)過后面所述的轉印滾輪6后將殘留在感光體1的表面上的調色劑(以后稱為殘留調色劑)分散，同時暫時保持，有時只進行分散。調色劑分散捕捉部件3的形狀為沿感光體1的轉軸的方向呈細長的平刷狀。即，調色劑分散捕捉部件3是在長度與感光體1的轉軸的長度相同的帶狀導電性基板3b上，將由與帶電器2的刷子部2a使用的相同的導電性纖維構成的刷子部3a配置成刷子狀。并且，刷子部3a的前端部與感光體1的表面滑動接觸，將殘留調色劑分散并捕捉，暫時進行保持。這樣，通過使調色劑分散捕捉部件3成為平刷子狀的形狀，可以捕捉殘留調色劑并暫時保持。在本實施例中，該調色劑分散捕捉部件3與感光體1以外的部件絕緣，處于電懸浮狀態(tài)。即，刷子部3a使用的導電性材料實際上是絕緣體，因此，與將絕緣性材料應用于刷子部3a的情況沒有兩樣。
寫入頭4將激光4a向利用帶電器2帶電到指定電位的感光體1的表面照射并進行曝光，形成靜電潛影。
顯影清掃裝置5將調色劑供給在感光體1的表面形成的靜電潛影進行顯影，同時回收感光體1上的多余的殘留調色劑。在顯影清掃裝置5上設有磁滾輪5a，將調色劑向顯影區(qū)域即與感光體1相對的位置傳送。調色劑在調色劑罐5b內(nèi)利用攪拌葉片5c進行攪拌后由供給滾輪5d適當?shù)叵蝻@影槽5e內(nèi)供給，在利用攪拌滾輪5f進行攪拌后落到磁滾輪5a上，隨著磁滾輪5a的轉動向顯影區(qū)域傳送。另外，磁滾輪5a具有將感光體1上的殘留調色劑回收到顯影槽5e內(nèi)的功能。因此，從圖中未示出的電源將與感光體1的帶電電位同極性的偏磁電壓加到磁滾輪5a上。
轉印滾輪6將通過上述顯影而在感光體1的表面得到的調色劑像轉印到作為記錄媒體的紙上。將正極性的電壓加到該轉印滾輪6上。
另外，在顯影清掃裝置5的一側(在圖2中是右側)設有紙盒7。在紙盒7與感光體1之間設置進紙滾輪8、傳送滾輪9，10和阻擋滾輪(resistroller)11，將紙向感光體1傳送紙。
在與將感光體1夾在中間的上述紙傳送一側相對的一側(在圖2中是左側)設置有定影裝置12、傳送滾輪13，14和排紙部15。定影裝置12具有內(nèi)裝加熱器12c的加熱滾輪12a和壓力滾輪12b，在將經(jīng)過轉印滾輪6的紙向這兩個滾輪12a及12b之間夾入并傳送的期間，將紙上的調色劑融化并定影到紙上。并且，將調色劑定影過的紙、即已形成圖像的紙由傳送滾輪13，14向排紙部15排出。排紙部15具有多層導板16，將排出的紙排整齊存放。
另外，在激光打印機的下部，設有控制器17和發(fā)動機控制器18。控制器17對從圖中未示出的主計算機傳送來的圖像數(shù)據(jù)進行用于利用激光打印機形成圖像所需要的處理。發(fā)動機控制器18在從上述主計算機輸入開始形成圖像的指令信號時為了進行這一處理而控制各部分的動作。
下面，說明具有上述結構的激光打印機的圖像形成動作。
當輸入開始形成圖像的信號時，使感光體1沿箭頭A方向轉動。另一方面，將交流電源2c的峰～峰值電壓700(V)、頻率50Hz的交流電壓疊加到直流電源2b的-750(V)的直流電壓上的負極性電壓加到帶電器2上。并且，通過使帶電器2的刷子部2a與感光體1的表面接觸著沿箭頭B方向轉動，使感光體1的表面大致均勻地帶電到-600(V)。
當感光體1的表面上該帶電的區(qū)域經(jīng)過調色劑分散捕捉部件3到達下一個寫入頭4時，照射與圖像信息對應的激光4a，進行曝光。這樣，感光體1的上述區(qū)域的表面電位便降低，形成靜電潛影。
并且，在顯影清掃裝置5中，對于形成該靜電潛影的區(qū)域，從施加了-300(V)的偏置電壓的磁滾輪5a供給負極性的調色劑。加到這時的磁滾輪5a上的電壓值-300(V)對于使負極性的調色劑從磁滾輪5a上飛落到感光體1的表面電位降低的區(qū)域即靜電潛影上是足夠的數(shù)值。因此，調色劑便附著到感光體1的表面的上述靜電潛影上形成調色劑像。
形成的調色劑像由施加了與調色劑極性相反的即正極性的電壓的轉印滾輪6轉印到從阻擋滾輪11在指定的時刻供給的紙上。該供給的紙從紙盒7由進紙滾輪8送出后由傳送滾輪9，10進行傳送，保持在阻擋滾輪11上。
轉印上調色劑像的紙利用定影裝置12進行處理后，由傳送滾輪13，14傳送給排紙部15。
另一方面，感光體1利用圖中未示出的除電燈照射其整個表面，除去帶電。這樣，第1次的圖像形成工序便告結束。這時，在感光體1的表面上存在著經(jīng)過轉印滾輪6后未進行轉印而殘留的殘留調色劑。
接著，當輸入第2次開始形成圖像的信號時，和前次的工序一樣，首先使感光體1開始轉動。這時，當感光體1的存在殘留調色劑的區(qū)域到達帶電器2時，殘留調色劑便與帶電器2的刷子部2a接觸，利用帶電器2沿箭頭B方向的轉動，被機械地捕捉并附著到刷子部2a上。并且，向帶電器2供電，使感光體1的表面帶電為負極性。這時，附著在帶電器2的刷子部2a上的殘留調色劑便再次返回到感光體1上。這是由于通過向帶電器2供電使刷子部2a帶電為負極性，與殘留調色劑成為相同極性從而在刷子部2a與殘留調色劑之間產(chǎn)生電排斥力的緣故。并且，該排斥力在向帶電器2供電的瞬間最大，因此，這時附著在帶電器2上的更多的殘留調色劑便飛回到感光體1上。
然后，當感光體1的上述區(qū)域到達調色劑分散捕捉部件3時，由該感光體1上的殘留調色劑形成的圖形便與調色劑分散捕捉部件3的刷子部3a接觸并被分散，同時，被機械地捕捉，附著并保持在該刷子部3a上，從而便將感光體1上的殘留調色劑除去了。
并且，利用寫入頭4根據(jù)圖像信息向感光體1上照射激光4a，進行曝光形成靜電潛影。這時，由于在感光體1上不存在殘留調色劑，所以，可以良好地進行曝光。
在顯影清掃裝置5中，從磁滾輪5a供給的負極性的調色劑附著到上述靜電潛影上形成調色劑像，并且，上述調色劑像由轉印滾輪6轉印到紙上。
如上所述，在本實施例的激光打印機中，利用設在感光體1的周圍的帶電器2與寫入頭4的曝光位置之間的對附著在感光體1上的殘留調色劑進行分散的調色劑分散捕捉部件3，將由帶電器2形成的感光體1的殘留調色劑的圖形分散，可以減小堆積密度。因此，即使像本實施例的激光打印機那樣在不設置清除裝置的無清除工藝的圖像形成裝置中使用接觸式帶電器、并且由接觸式帶電器2在感光體1的表面形成了殘留調色劑的堆積圖形，由于殘留調色劑的圖形在到達寫入頭4的曝光位置之前就均勻地分散擴展了，所以，仍然可以良好地進行曝光。
結果，由帶電器2形成的殘留調色劑的圖形不會作為存儲圖像影響下一個圖像而導致圖像質量降低，從而可以獲得具有良好的圖像質量的圖像。
另外，當在無清除工藝的圖像形成裝置中使用接觸式帶電器2并將交流電壓加到帶電器2上時，從該帶電器2飛落到感光體1上的殘留調色劑的量與交流電壓的周期同步地增減。這時，如果堆積在像載體上的調色劑的量太多，在原理上由于應返回到顯影清掃裝置5一側的感光體1上的殘留調色劑的殘留量太多，所以，不能完全飛回到顯影清掃裝置5一側，一部分將殘留在感光體1上。結果，在輸出的白底圖像中就會出現(xiàn)與紙的傳送方向垂直的黑線條即所謂的模糊現(xiàn)象，或者當輸出灰調圖像時出現(xiàn)與紙的傳送方向垂直的寬范圍的空白缺陷。但是，由于由這種大的殘留調色劑的堆積而形成的圖形也可以由調色劑分散捕捉部件3均勻地分散擴展開，所以，可以從感光體1上有效地進行回收。結果，可以抑制上述那樣的模糊現(xiàn)象和空白缺陷的發(fā)生，從而可以獲得具有良好的圖像質量的圖像。
另外，本實施例的調色劑分散捕捉部件3不僅可以分散調色劑，而且也可以分散附著在感光體1上的殘留調色劑，同時還可以捕捉并暫時保持。因此，在調色劑分散捕捉部件3的刷子部3a滯留并保持的殘留調色劑隨著量的增多而溢出，感光體1的表面成為如同利用清除裝置回收了殘留調色劑一樣沒有殘留調色劑的狀態(tài)，從而可以更好地進行曝光，提高圖像質量。(實施例2)下面，參照圖3～圖5說明本發(fā)明的另一個實施例。為了便于說明，對于具有和上述實施例1所示的部件相同功能的部件標以相同的符號，并省略其說明。
上述實施例1的激光打印機在連續(xù)輸出例如大約100張圖像時，有時可以發(fā)現(xiàn)會在白底圖像上出現(xiàn)黑線條和在灰調圖像上出現(xiàn)空白缺陷現(xiàn)象。可以認為這是由于在調色劑分散捕捉部件3的刷子部3a滯留并保持的殘留調色劑隨著量的增多而溢出造成的。
因此，如圖3所示，本實施例的圖像形成裝置即激光打印機將直流電源(第1電壓施加裝置)30與調色劑分散捕捉部件3連接，在形成一張圖像與形成下一張圖像的期間將與感光體1的表面電位相同的電壓加到該調色劑分散捕捉部件3上。其他結構和上述實施例1的激光打印機相同。
下面，說明在這種結構的圖像形成裝置中圖像形成的動作。首先，根據(jù)開始形成圖像的信號輸入，感光體1開始沿箭頭A方向轉動。這時，如果感光體1上存在殘留調色劑，該殘留調色劑便與帶電器2的刷子部2a接觸而被捕捉。并且，交流電源2c的峰一峰值電壓700(V)、頻率50Hz的交流電壓疊加在直流電源2b的-750(V)的直流電壓上的負極性的電壓加到帶電器2上，使與該帶電器2接觸的感光體1的表面帶電到-900(V)。這時，被帶電器2的刷子部2a捕捉的殘留調色劑在向帶電器2供電的瞬間由于電排斥力的作用而飛回到感光體1上，形成上述圖形。另外，飛回的殘留調色劑的量與加到帶電器2上的交流電壓的周期同步地增減。
當?shù)竭_設在帶電器2的下方的調色劑分散捕捉部件3時，該感光體1上的殘留調色劑便與調色劑分散捕捉部件3的刷子部3a接觸并分散，同時被捕捉和保持。
由寫入頭4向感光體1上照射與圖像信息對應的激光4a，進行曝光，形成靜電潛影。并且，在顯影清掃裝置5中，從磁滾輪5a向該靜電潛影供給調色劑，形成調色劑像。然后，該調色劑像轉印到紙上后向排紙部15傳送。
另一方面，感光體1在經(jīng)過除電燈后還繼續(xù)進行后期轉動。即，該后期轉動區(qū)間是再次輸入下一次的開始形成圖像的信號之前的非形成圖像的期間。感光體1上的轉印后的殘留調色劑在帶電器2處與其刷子部2a接觸，附著到刷子部2a上，從感光體1上除去。
并且，在該非形成圖像的期間，如圖4所示的那樣，即使到達帶電器2，由于不向帶電器2供電，所以，不會使感光體1的表面帶電。因此，附著到帶電器2的刷子部2a上的殘留調色劑不會飛落到感光體1上，仍然保持在該刷子部2a上。
在下一個調色劑分散捕捉部件3中，如上所述，由于感光體1上的殘留調色劑大部分被帶電器2除去并保持著，所以，幾乎不必重新進行捕捉。但是，在調色劑分散捕捉部件3的刷子部3a上已滯留著在前次的圖像形成工序中捕捉的殘留調色劑。并且，這里，將與感光體1的表面電位相同的900(V)的直流電壓加到該調色劑分散捕捉部件3上。因此，也使與調色劑分散捕捉部件3的刷子部3a接觸的感光體1的表面帶電，呈現(xiàn)-450(V)的電位。這樣，滯留在刷子部3a上的帶負電的殘留調色劑由調色劑分散捕捉部件3受到比與感光體1的表面之間的電排斥力更大的電排斥力而飛落到感光體1上。這樣，通過向調色劑分散捕捉部件3供電，附著滯留在刷子部3a上的一部分殘留調色劑而由于該電排斥力飛落到感光體1上。
當通過寫入頭4到達顯影清掃裝置5時，帶電到-450(V)上承載殘留調色劑的感光體1的表面與帶電到-300(V)的磁滾輪5a相對。這時，由于感光體1的帶電電位比磁滾輪5a的帶電電位高，所以，承載在感光體1上的帶負電的殘留調色劑飛向磁滾輪5a，回收到顯影槽5e內(nèi)。
如上所述，在本實施例的激光打印機中，僅在非圖像形成期間將與感光體表面電位相同的電壓加到調色劑分散捕捉部件3上，所以，在形成一張圖像與形成下一張圖像期間的對圖像質量無影響的非圖像形成時可以將滯留在調色劑分散捕捉部件3上的殘留調色劑回收到顯影槽5e內(nèi)再次利用。因此，除了上述實施例1的結構的效果外，在圖像形成工序中可以防止殘留調色劑從調色劑分散捕捉部件3溢出。結果，可以防止在輸出的圖像上引起例如白底圖像上的黑線條和灰調圖像上的空白等缺陷現(xiàn)象，從而可以獲得具有更好的圖像質量的圖像。
在本實施例中，將與感光體表面電位相同的電壓加到調色劑分散捕捉部件3上，但是，并不限于此，也可以將感光體1通過調色劑分散捕捉部件3后的感光體1的表面電位設定為大于顯影清掃裝置5的磁滾輪5a的表面電位。
另外，在本實施例中，僅在非圖像形成時施加指定的直流電壓，但是，例如也可以如圖5所示的那樣將直流電源31和交流電源32作為第1電壓施加裝置與調色劑分散捕捉部件3連接。并且，對于調色劑分散捕捉部件3，即使僅在非圖像形成時加上感光體1通過調色劑分散捕捉部件3后的感光體1的表面電位大于顯影清掃裝置5的磁滾輪5a的表面電位的電壓、例如加上將峰—峰值電壓400(V)、頻率50Hz的交流電壓疊加到-400(V)的直流電壓上的負極性的電壓，也可以獲得與本實施例相同的效果。(實施例3)下面，參照圖6和圖7說明本發(fā)明的又一個實施例。為了便于說明，對于具有和上述實施例1及實施例2的圖所示的部件相同的功能的部件，標以相同的符號，并省略其說明。
上述實施例1和2的激光打印機在形成的黑底圖像中出現(xiàn)微小的白線條與紙的傳送方向平行的空白現(xiàn)象。該現(xiàn)象在加到帶電器2上的電壓僅為直流電壓時顯著。
該空白現(xiàn)象是在感光體1的表面上的一部分區(qū)域由帶電器2使其電位達到遠遠高于指定的帶電電位值時發(fā)生的現(xiàn)象。為了將該異常高的電位降低到所希望的電位值，可以如圖6所示的那樣，將作為第2電壓施加裝置的直流電源33和交流電源34與設在帶電器2的下方的調色劑分散捕捉部件(第2接觸部件)3連接。并且，可以利用直流電源33和交流電源34給調色劑分散捕捉部件3加電壓，從而可以利用該調色劑分散捕捉部件3調整感光體1的表面電位。這時，加到調色劑分散捕捉部件3上的電位是比感光體1的所希望的帶電電位低出開始帶電電壓那么多的電位。所謂開始帶電電壓，是由感光體1、調色劑分散捕捉部件3和它們周圍的環(huán)境條件(例如，溫度及濕度等)所決定的值，規(guī)定取為感光體1開始帶電時加到調色劑分散捕捉部件3上的電壓。帶電器2引起的感光體表面電位、所希望的感光體表面電位和加到調色劑分散捕捉部件3上的電壓的關系示于圖7。圖7中的ΔV是由調色劑分散捕捉部件3引起的放電開始電壓。
例如，將本實施例的感光體1(由20μm的有機感光層構成)、帶電器2和調色劑分散捕捉部件3組合，根據(jù)實驗結果，在通常的環(huán)境條件下，帶電開始電壓大致可以規(guī)定為-450(V)。因此，可以將比感光體1的所希望的帶電電位低450(V)的直流電位加到調色劑分散捕捉部件3上。并且，這時，由于交流電壓的放電機會(概率)多，所以，將交流電壓疊加到直流電壓上加到調色劑分散捕捉部件3上時，調整感光體1的帶電電位的效果大，其中，疊加的交流電壓的頻率高時，調整感光體1的帶電電位的效果大。
因此，在本實施例的圖像形成裝置即激光打印機中，如圖6所示的那樣，調色劑分散捕捉部件3與直流電源33和交流電源34連接，平時將峰—峰值電壓600(V)、頻率50Hz的交流電壓疊加在-600(V)的直流電壓上的負極性的電壓加到調色劑分散捕捉部件3上。除此之外，全部和上述實施例2相同。
這樣，除了上述實施例1和實施例2的效果外，還可以抑制在反映由于感光體1的帶電不均勻性引起的微小區(qū)域的帶電過多的黑底圖像上發(fā)生白線條，從而以足夠的允許電平提高圖像質量。
另外，在上述各實施例中，將調色劑分散捕捉部件3的材料和形狀采用導電性的刷子形的形狀，但是，并不限于此。即，只要是能與感光體1的表面滑動接觸并能將殘留調色劑分散的材料和形狀就可以，例如，也可以使用導電性的海綿及刮板。關于調色劑分散捕捉部件3的形狀，最好是能分散并捕捉和保持殘留調色劑的形狀，例如刷子形及海綿。
在發(fā)明的詳細說明中采用的具體的實施形態(tài)或實施例，只是為了闡明本發(fā)明的技術內(nèi)容，不應只限于這些具體的例子狹義地進行解釋，在本發(fā)明的精神和下面所述的權利要求的范圍內(nèi)可以進行種種變更來實施。
權利要求
1.一種圖像形成裝置，其特征在于包括將顯影劑像保持在表面的像載體、使像載體的表面帶電的帶電裝置、將帶電的像載體的表面曝光形成靜電潛影的曝光裝置、回收轉印后殘留在像載體的表面的殘留顯影劑的同時將顯影劑供給靜電潛影而形成顯影劑像的顯影清掃裝置、將顯影劑像轉印到被轉印材料上的轉印裝置和將像載體的表面的殘留顯影劑從帶電位置分散到曝光位置的顯影劑分散裝置。
2.按權利要求1所述的圖像形成裝置的特征在于上述顯影劑分散裝置包括與像載體的表面接觸并將殘留顯影劑分散的接觸分散部件。
3.按權利要求2所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸分散部件是與像載體的表面接觸并將殘留顯影劑分散、同時捕捉殘留顯影劑的接觸分散捕捉部件。
4.按權利要求3所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸分散捕捉部件至少在圖像形成時與像載體以外的部件絕緣。
5.按權利要求3所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸分散捕捉部件是使前端與像載體的表面接觸并將殘留顯影劑分散、同時捕捉殘留顯影劑的刷子部。
6.按權利要求1所述的圖像形成裝置的特征在于上述顯影劑分散裝置還包括支持上述刷子部的平板狀的基板。
7.按權利要求5所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸分散捕捉部件包含導電性纖維。
8.按權利要求7所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸分散捕捉部件包含擴散進了導電性碳的人造絲纖維。
9.按權利要求1所述的圖像形成裝置的特征在于上述帶電裝置是通過與像載體的表面接觸而將電壓加到該像載體表面從而使該像載體表面帶電的接觸式帶電器。
10.按權利要求9所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸式帶電器是使刷子的前端與像載體的表面接觸而使像載體的表面帶電的刷型帶電器。
11.按權利要求10所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸式帶電器是在導電性滾輪的周圍植入刷子毛而成的滾輪狀的刷型帶電器。
12.按權利要求11所述的圖像形成裝置的特征在于上述像載體是轉動的感光體圓柱，上述刷型導電器是刷子的前端與像載體的表面接觸著沿感光體圓柱的軸向轉動的滾輪狀的刷型帶電器。
13.按權利要求9所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸式帶電器包括與上述像載體的表面接觸的第1接觸部件和將在直流電壓上疊加加了交流電壓的電壓加到上述第1接觸部件上的疊加電壓施加裝置。
14.按權利要求1所述的圖像形成裝置的特征在于上述顯影清掃裝置包括承載顯影劑并利用其轉動將顯影劑向著與像載體相對的位置傳送的磁滾輪。
15.按權利要求14所述的圖像形成裝置的特征在于上述磁滾輪具有和像載體的帶電電位相同極性的電位。
16.按權利要求1所述的圖像形成裝置的特征在于上述顯影劑分散裝置包括捕捉并保持殘留顯影劑的保持部和控制上述保持部暫時保持的殘留顯影劑在非形成圖像時再次返回到像載體上的控制裝置。
17.按權利要求16所述的圖像形成裝置的特征在于上述保持部是與像載體的表面接觸并將殘留顯影劑分散、同時捕捉并保持殘留顯影劑的接觸分散捕捉部件，上述控制裝置是將僅在非形成圖像時與顯影劑同極性的并且像載體的帶電電位高于上述顯影清掃裝置的帶電電位的電壓加到上述接觸分散捕捉部件上的第1電壓施加裝置。
18.按權利要求17所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸分散捕捉部件在圖像形成時與像載體以外的部件絕緣。
19.按權利要求17所述的圖像形成裝置的特征在于上述第1電壓施加裝置加到接觸分散捕捉部件上的電壓是直流電壓。
20.按權利要求17所述的圖像形成裝置的特征在于上述第1電壓施加裝置加到接觸分散捕捉部件上的電壓是將交流電壓疊加在直流電壓上的電壓。
21.一種圖像形成裝置，其特征在于包括將顯影劑像保持在表面的像載體、使像載體的表面帶電的帶電裝置、將帶電的像載體的表面曝光形成靜電潛影的曝光裝置、將顯影劑供給靜電潛影形成顯影劑像的顯影裝置、將顯影劑像轉印到被轉印材料上的轉印裝置和將像載體的帶電電位調整為所希望的帶電電位的帶電電位調整裝置，上述帶電電位調整裝置包括在像載體的表面處于帶電位置到曝光位置之間時與上述像載體的表面接觸的導電性的第2接觸部件和帶電裝置將比像載體的所希望的帶電電位還低出使像載體帶電時的帶電開始電壓那么多的電壓加到上述第2接觸部件上的第2電壓施加裝置。
22.按權利要求21所述的圖像形成裝置的特征在于上述第2電壓施加裝置加到第2接觸部件上的電壓是將交流電壓疊加到直流電壓上的電壓。
23.按權利要求21所述的圖像形成裝置的特征在于上述顯影裝置是在轉印后回收殘留在像載體的表面上的殘留顯影劑、同時將顯影劑供給靜電潛影形成顯影劑像的顯影清掃裝置。
24.按權利要求21所述的圖像形成裝置的特征在于上述第2接觸部件是與像載體的表面接觸并將殘留顯影劑分散的接觸分散部件。
25.按權利要求21所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸分散部件是與像載體的表面接觸并將殘留顯影劑分散、同時捕捉殘留顯影劑的接觸分散捕捉部件。
26.按權利要求25所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸分散捕捉部件是使前端與像載體的表面接觸并將殘留顯影劑分散、同時捕捉殘留顯影劑的刷子部。
27.按權利要求21所述的圖像形成裝置的特征在于上述帶電裝置是通過與像載體的表面接觸并將電壓加到該像載體表面上而使該像載體表面帶電的接觸式帶電器。
28.按權利要求27所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸式帶電器是使刷子的前端與像載體的表面接觸而使像載體的表面帶電的刷型帶電器。
29.按權利要求27所述的圖像形成裝置的特征在于上述接觸式帶電器包括與上述像載體的表面接觸的第1接觸部件和將交流電壓疊加在直流電壓上的電壓加到上述第1接觸部件上的疊加電壓施加裝置。
全文摘要
是一種具有接觸式帶電裝置的無清除工藝的圖像形成裝置，在帶電位置與曝光位置之間設置與像載體表面接觸的顯影劑分散裝置。顯影劑分散裝置例如是導電性的刷子形的，將像載體上的殘留調色劑分散，同時捕捉并保持。這樣，在該圖像形成裝置中，在像載體上的殘留調色劑到達曝光位置之前就由顯影劑捕捉裝置分散并捕捉，所以可防止帶電裝置形成的殘留調色劑的圖形引起圖像質量降低而提高圖像質量。
文檔編號G03G15/02GK1144349SQ95118118
公開日1997年3月5日 申請日期1995年11月2日 優(yōu)先權日1994年12月28日
發(fā)明者早川尚志, 足立克已 申請人:夏普公司