專利名稱：圖象形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個圖象形成裝置，例如一個復(fù)印機，一個打印機，或者一個傳真機。特別地，它涉及一個使用了一充電裝置的這樣一種圖象形成裝置，該充電裝置使用一個能夠與該圖象形成裝置的承載元件接觸的磁刷。
一般來說，在傳統(tǒng)的圖象形成裝置中，使用一個電暈充電裝置作為對一個圖象承載元件，例如一個靜電復(fù)印感光元件，一個靜電記錄介質(zhì)元件等進(jìn)行充電的裝置。
進(jìn)一步，近幾年來，由于低臭氧生成，低功耗等優(yōu)點，接觸類型的充電裝置已經(jīng)開始實際應(yīng)用。這些接觸類型的充電裝置使用這樣一個系統(tǒng)，它通過將一個(其上施加有電壓的)充電元件與一個圖象承載元件相互接觸放置來對該圖象承載元件，即，一個待充電的元件，進(jìn)行充電。在這些裝置中，由于其可靠性，實際中更偏愛那些使用一個導(dǎo)電輥的輥式充電系統(tǒng)。
但是，在輥式充電系統(tǒng)中，通過從一個充電元件向一個圖象承載元件放電，對該圖象承載元件進(jìn)行充電。所以，它有一個問題，即該圖象承載元件所接收的電荷隨電勢而變，而電勢與周圍環(huán)境的變化有關(guān)。這是因為周圍環(huán)境的變化可以影響充電輥和圖象承載元件的電阻。
這樣，需要努力來解決這個問題。例如，日本專利申請?zhí)?6150/1993等公開了一個受周圍環(huán)境變化影響較小的充電系統(tǒng)，根據(jù)該專利申請，通過將電壓加至一個導(dǎo)電的、接觸類型的充電元件來將電荷注入一個圖象承載元件的外表面上的收集器，從而對一個圖象承載元件進(jìn)行充電。該電荷注入系統(tǒng)基本上與周圍環(huán)境的變化無關(guān)，并且也不依賴于電荷的放電。所以，將用于對圖象承載元件進(jìn)行充電的電壓的電勢僅僅需要大致等于該圖象承載元件需要被充到的電勢，并且，它還不產(chǎn)生會減少該圖象承載元件壽命的臭氧，在這點上，它是有利的。
對于導(dǎo)電的、接觸類型的充電元件，可以使用一個毛刷，一個磁刷等。但是，毛刷有一個缺點，即，由于該毛刷的硬毛皺縮，其充電性能將下降。當(dāng)使用該毛刷的次數(shù)增加時或者長時間不使用該毛刷時，該毛刷的硬毛就很可能會皺縮。但是一個磁刷就沒有這樣的問題，使得磁刷的充電性能比毛刷的更可靠。
參考

圖11，在一個圖象形成裝置中，通過將磁刷放電裝置的套筒101上的導(dǎo)電磁粒102(以后稱作磁粒)與鼓形的靜電復(fù)印感光元件100相互接觸來對電子照相的鼓形感光元件100進(jìn)行充電，套筒101、磁粒102和感光元件100形成的電路等效于一個如圖11所示的、由一個電阻R和一個電容C組成的串聯(lián)電路。在基于磁粒的一理想電荷注入過程中，當(dāng)電容C被充電時，感光元件的外表面上給定點的電勢增加至一個大致等于所加電壓的電勢，而感光元件100的外表面上給定點與該磁粒102相互接觸(充電隙的寬度×感光鼓的外表面速度)。
近幾年來，為了減小尺寸和簡化，還為了防止產(chǎn)生廢調(diào)色劑，即為了環(huán)境問題，實際使用了無需清潔的系統(tǒng)，它通過一個擴展裝置能夠回收圖象轉(zhuǎn)移以后保留在感光鼓1的外表面上的調(diào)色劑粒。但是，如果使用一個磁刷充電裝置作為一個無需清潔的圖象形成裝置的充電裝置，調(diào)色劑粒將與磁粒組成的磁刷相互混合，慢慢地增加磁刷的電阻。特別是，在一個無需清潔的圖象形成裝置中，保留在感光鼓1外表面上的調(diào)色劑粒被磁充電裝置短暫地回收，以去除前一圖象形成周期中保留在感光鼓1上的圖象圖案。結(jié)果，該充電裝置的電阻變得更大。
結(jié)果，在充電間隙處，相當(dāng)數(shù)量的電荷沒有從磁刷轉(zhuǎn)移到感光鼓1，并且因此，在經(jīng)過充電間隙以后，該感光鼓1的外表面的電勢小于所加電壓的電勢(以后，感光鼓1外表面與所加電壓之間的電勢差異稱作“ΔV”)。
當(dāng)沒有一個檢測感光鼓1表面電勢的裝置和一個控制顯影偏置的裝置，感光鼓1的表面電勢減小，而調(diào)色劑將在與一個潛象的背景部分相應(yīng)的部分粘在感光鼓1上；換句話說，發(fā)生了霧象。另外，如果前述電勢差異ΔV大，磁粒將粘在感光鼓1的外表面上，從而使感光鼓1的充電不足。
另一方面，通過與磁粒相互接觸，混合進(jìn)磁刷的調(diào)色劑粒上所給予的摩擦電荷與感光鼓1的外表面上摩擦電荷的極性相同時，通過前述電勢差異ΔV，混合進(jìn)磁刷的調(diào)色劑粒將會被排斥出磁刷并被轉(zhuǎn)移至感光鼓1的外表面上，并且他們會被顯影裝置回收。特別是，參考圖12，圖象形成裝置被構(gòu)造成這樣，以使與感光鼓1的表面電勢(對感光鼓1進(jìn)行充電時所加的DC偏置的電勢)相比，加在該顯影裝置上的DC偏置電勢足夠地低，從而使該充電裝置(磁刷充電裝置)將調(diào)色劑粒排斥出去。通過感光鼓1外表面上與潛象黑暗部分相應(yīng)的部分，與加在顯影裝置的DC電壓之間的電勢差異，和機械接觸，該顯影裝置可以回收被從磁刷排斥至感光鼓1的外表面的調(diào)色劑粒。
眾所周知，前述電勢差異ΔV的幅度與加在感光鼓1上的偏置相關(guān)，與充電偏置僅由DC電壓組成的情形相比，充電偏置由AC電壓和DC電壓組成時其幅度更大。這是由下述原因引起的與沒有AC電壓的情形相比，有AC電壓時，磁粒在磁刷中更容易移動。換句話說，加了AC電壓以后，磁粒與感光鼓1接觸的頻率增加了，另外，磁粒還有一個特性，即磁粒所在的電場越強，磁粒的電阻就越小。所以，加了AC電壓時，可以更容易地對磁粒充電。在E.P.No.766,146中所公開的方法就使用了磁粒的這個特性。根據(jù)該方法，通過使用兩個不同的偏置，可以使一個充電裝置中的調(diào)色劑粒密度保持在低密度的情形在準(zhǔn)備形成圖象的期間，加包含AC電壓和DC電壓的混合偏置，在排斥調(diào)色劑粒的期間(在該期間沒有圖象準(zhǔn)備形成，例如，頁間隔或者后圖象形成旋轉(zhuǎn)期間)，加僅包含DC電壓的偏置。這時，通過在調(diào)色劑粒排斥期間，簡單地減少包含AC電壓和DC電壓的混合偏置的幅度而不是完全關(guān)掉該混合電壓，就可以排斥調(diào)色劑粒。進(jìn)一步，在這個情形下，設(shè)置用來結(jié)束充電過程和顯影過程的時間就特別重要，特別是，如果將該裝置構(gòu)造成在后圖象形成旋轉(zhuǎn)期間排斥調(diào)色劑粒。
特別是，如果在感光鼓1的外表面上與這樣一點(在該點所對應(yīng)的時間上所加的對感光鼓1進(jìn)行充電的充電偏置狀態(tài)為關(guān)閉)相應(yīng)的部分經(jīng)過了該顯影位置之前，關(guān)閉了顯影偏置和/或者顯影套筒停止了旋轉(zhuǎn)，并且不是所有被排斥出充電裝置的調(diào)色劑粒被顯影裝置回收，則轉(zhuǎn)移圖象的充電裝置(電暈充電裝置，輥式充電裝置等)和/或者傳送帶被沒有回收的調(diào)色劑粒污染了。結(jié)果，圖象被不正確地轉(zhuǎn)移和/或者記錄媒質(zhì)的背面被污染。
相反地，如果在感光鼓1的外表面上線上與這樣一點(在該點所對應(yīng)的時間上所加的對感光鼓1進(jìn)行充電的充電偏置狀態(tài)為關(guān)閉)相應(yīng)的點經(jīng)過了該顯影位置之后，關(guān)閉了顯影偏置和/或者顯影套筒停止了旋轉(zhuǎn)，則在該顯影位置處產(chǎn)生一個能夠?qū)⒄{(diào)色劑粒從顯影裝置轉(zhuǎn)移至感光鼓的一個電場，這樣，在與其上充電偏置為關(guān)閉的點相應(yīng)的線，與對應(yīng)于其上顯影偏置為關(guān)閉的點的類似部分之間的區(qū)域，感光鼓1的外表面上粘有大量的調(diào)色劑粒。結(jié)果，圖象被不正確的轉(zhuǎn)移了，并且記錄媒質(zhì)的背面被污染了。另外，這些粘在感光鼓1的外表面上的許多調(diào)色劑?；旌线M(jìn)入該充電裝置，使充電性能急劇下降。
這樣，必須這樣構(gòu)造該圖象形成裝置，使感光鼓1外表面上與其上充電偏置為關(guān)閉的點相應(yīng)的線精確地對準(zhǔn)感光鼓1外表面上與其上顯影偏置為關(guān)閉的點相應(yīng)的線。但是，實際上，很難將這兩條線一直對準(zhǔn)，這是因為啟動偏置功率源的時間，啟動電動機時間，接合器響應(yīng)時間，感光鼓1的外表面速度，等等均有波動。
通過慢慢地減少充電偏置中DC分量的電勢，和顯影偏置的電勢，可以在防止霧化的發(fā)生，和磁粒的粘附以后，在顯影位置結(jié)束每一圖象形成周期。但是，因為這個方法需要花費許多時間來結(jié)束圖象形成周期，它有一個問題，即當(dāng)發(fā)生紙張阻塞時，一個圖象形成裝置只能慢慢地停止。
本發(fā)明的一個基本目標(biāo)是提供一個圖象形成裝置，其中在顯影過程以后，保留在圖象承載元件外表面上的調(diào)色劑粒的數(shù)量極少。
本發(fā)明的另一個目標(biāo)是提供一個圖象形成裝置，其中從磁刷充電裝置轉(zhuǎn)移至圖象承載元件的磁粒中保留在圖象承載元件上的數(shù)量極少。
本發(fā)明的另一個目標(biāo)是提供一個圖象形成裝置，其中充電裝置將預(yù)先對在顯影過程結(jié)束以后位于顯影位置的圖象承載元件區(qū)域進(jìn)行充電。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一個圖象形成裝置，其中保留在圖象承載元件上，和保留在顯影過程以后位于顯影位置中區(qū)域上的調(diào)色劑粒的數(shù)量極少。
在參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式以后，將更了解本發(fā)明的這些和其它目標(biāo)，特征和優(yōu)點。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式1的圖象形成裝置的原理剖面圖，圖1還描述了其一般結(jié)構(gòu)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式1的圖象形成裝置中磁刷充電裝置的原理剖面圖，圖2還描述了其一般結(jié)構(gòu)。
圖3是一個測量一個磁粒電阻的裝置的原理圖。
圖4是感光鼓和與該感光鼓相鄰的部件的原理性橫剖面圖，圖4還畫出了他們之間的位置關(guān)系。
圖5圖示了實施方式1中后圖象形成的旋轉(zhuǎn)序列。
圖6描述了對實施方式1中后圖象形成的旋轉(zhuǎn)序列的比較。
圖7描述了實施方式2中后圖象形成的旋轉(zhuǎn)序列。
圖8描述了對實施方式2中后圖象形成的旋轉(zhuǎn)序列的比較。
圖9描述了實施方式3中后圖象形成的旋轉(zhuǎn)序列。
圖10描述了對實施方式3中后圖象形成的旋轉(zhuǎn)序列的比較。
圖11描述了一個由磁刷充電裝置和感光鼓組成的電路，還提供了與前一電路等效的一個電路。
圖12描述了一個原理，根據(jù)該原理，將調(diào)色劑粒從磁刷充電裝置中排斥出去，并且由顯影裝置回收。
圖13根據(jù)本發(fā)明的感光鼓中表面部分的放大橫剖面圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明實施方式3的圖象形成裝置的原理剖面圖，并且描述了其一般結(jié)構(gòu)。
下面，將參考附圖來描述本發(fā)明的實施方式。
實施方式1圖1是該實施方式中圖象形成裝置的原理剖面圖，并且描述了其一般結(jié)構(gòu)。該實施方式中的圖象形成裝置使用了一個磁刷充電裝置作為一個對圖象承載元件進(jìn)行充電的裝置，并且它還是一個無需清潔的裝置，即，一個沒有配備專用清潔器的圖象形成裝置。在傳統(tǒng)的圖象形成裝置中，通常在與感光鼓相鄰的地方、在圖象轉(zhuǎn)移位置的下游方向和/或者充電位置的上游方向上，配備一個專用清潔器。
該圖象形成裝置配備了一個能夠沿箭頭標(biāo)志a表示的方向旋轉(zhuǎn)、形狀為一鼓形的靜電復(fù)印感光元件1(以后，稱作感光鼓)。該圖象形成裝置還配備了一個磁刷充電裝置2，一個作為形成一個靜電潛象的裝置的曝光裝置(未示出)，一個顯影裝置3，一個轉(zhuǎn)移圖象的裝置4，一個定影裝置5，和一個作為一個曝光裝置的、圍繞在感光鼓1周圍的預(yù)曝光燈6。
該實施方式中的感光鼓1由一個帶負(fù)電的有機光導(dǎo)體組成。如圖13所示，它包括一個外直徑為30mm的鋁鼓片形基座元件1a，和5個功能層。它被驅(qū)動成以150mm/sec的處理速度(表面速度)沿箭頭標(biāo)志a所示的方向旋轉(zhuǎn)。
第一層1b是一個大致20μm厚的導(dǎo)電底涂層，它涂在基座1a上以糾正基座1a的缺陷，并且防止由于該曝光裝置(未示出)射出的激光L反射引起的波紋效果的發(fā)生。第二層1c是一個正電荷注入阻止層，它能夠防止從鋁基座注入正電荷，并且取消至感光鼓1外表面的負(fù)電荷。它大致1μm厚，并且是由樹脂(聚酰胺)和甲氧基尼龍組成。它的電阻已經(jīng)被調(diào)節(jié)至大致106ohm.cm。第三層1d大致0.3μm厚，并且由其中已擴散了重氮顏料的樹脂組成。當(dāng)它被前述激光束L照射時，將產(chǎn)生一對正負(fù)電荷。第四層1e是一個由其中已經(jīng)擴散了hydrazone的聚碳酸酯樹脂組成的電荷轉(zhuǎn)移層。換句話說，第四層1e是由P型半導(dǎo)體組成的。
所以，不允許感光鼓1外表面的負(fù)電荷通過第四層1e，但是允許在電荷產(chǎn)生層1d所產(chǎn)生的正電荷轉(zhuǎn)移至感光鼓1的外表面。第五層1f是一個大致3μm厚的電荷注入層。它由作為粘結(jié)劑的光塑化丙烯酸樹脂，和分散在樹脂中的導(dǎo)電顆粒1g組成。在該實施方式中，導(dǎo)電顆粒1g是摻有銻以減少電阻的氧化錫超顯微顆粒。它直徑為0.3μm，并且對光透明。氧化錫顆粒相對于粘接劑的重量比例是70％。該第五層1f，或者該電荷注入層1f的電阻，被設(shè)計成位于1×1010-1×1014ohm.cm范圍以內(nèi)，以使感光鼓1能夠被足夠地進(jìn)行充電并且防止所謂的流動圖象效果。通過使用高電阻計4329A(Yokogawa-Hewlett Packard(橫河-惠普))和與高電阻計4329A相連的電阻率傳感器元件16008A(Yokogawa-Hewlett Packard(橫河-惠普))，測量一組電荷注入層樣品獲得的該實施方式中感光鼓1中電荷注入層的體電阻率是1×1011ohm.cm。
參考圖2，磁刷充電裝置2有一個充電裝置外殼10，一個磁輥11，一個套筒12，導(dǎo)電磁粒13，和調(diào)整器片14。磁輥11的位置固定。套筒12由非磁的材料(例如，不銹鋼)組成，并且旋轉(zhuǎn)地圍繞在磁輥11的周圍。磁粒13位于套筒12的外表面，并且與感光鼓1相互接觸以將電荷注入感光鼓1。調(diào)整器片14由非磁材料(例如，不銹鋼)組成。它調(diào)整位于套筒12外表面上的磁粒13的厚度。
套筒12以225mm/sec的表面速度沿與感光鼓1相同的方向(順時針方向)旋轉(zhuǎn)。這樣來放置調(diào)整器片14，以使調(diào)整器片14的末端和套筒12的外表面之間的縫隙為900μm。
這樣來放置磁輥11，以使從套筒12與感光鼓1之間距離最短的點而言，相對于感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向，它的具有大致900高斯感應(yīng)磁力的N極(主極)位于上游10度的位置。這樣設(shè)計來放置主極，以使從套筒12與感光鼓1之間距離最短的點而言，相對于感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向，它的角度θ保持在上游20度至下游10度的范圍，優(yōu)選地，位于從上游0度至15度的范圍。如果角度θ在下游方向位于前述范圍之外，磁粒13將被吸引至主極位置，這將使磁粒13會在充電輥隙的下游方向集中，但是，如果角度θ在上游方向位于前述范圍之外，在轉(zhuǎn)換以后經(jīng)過充電輥隙的磁粒13的轉(zhuǎn)換效率低，這也可能使磁粒13集中。
進(jìn)一步，如果在與充電間隙相應(yīng)的范圍以內(nèi)沒有磁極，將磁粒13推向套筒12的力弱，明顯地這會使磁粒13粘附在感光鼓1上。這里，應(yīng)該注意到，前述充電間隙是當(dāng)感光鼓1被充電時，磁粒13與感光鼓1相互接觸的區(qū)域。
從一個充電功率源15向套筒12和調(diào)整器片14加充電偏置(由DC電壓和AC電壓組成的混合電壓)。該充電偏置中DC電壓分量的電勢被設(shè)置成與感光鼓1所需的電勢(該實施方式中，-700V)相同。
該充電偏置中AC電壓分量的峰-峰電壓(Vpp)被設(shè)計成位于100-2000V的范圍以內(nèi)，優(yōu)選地，位于300-1200V范圍以內(nèi)。如果峰-峰電壓Vpp不高于100V，就改善給予感光鼓1的電荷的均勻性，和感光鼓1上電荷的啟動而言，AC分量的效果處于臨界點，但是如果峰-峰電壓Vpp高于2000V，就會惡化前述磁粒13的集中和/或者磁粒13對感光鼓1的粘附。至于AC分量的頻率，設(shè)計為位于100-5000Hz范圍以內(nèi)，優(yōu)選地位于500-2000Hz范圍以內(nèi)。如果它不高于100Hz，將會惡化磁粒13對感光鼓1的粘附，并且就改善感光鼓1充電的均勻性和改善感光鼓1上電荷的啟動而言，AC分量的效果處于臨界點。如果它高于5000Hz，就改善感光鼓1充電的均勻性和改善感光鼓1上電荷的啟動而言，AC分量的效果處于臨界點。AC電壓的波形可以設(shè)計為矩形，三角形，正弦波形，或者類似波形。可以通過周期性的改變一個DC功率源的輸出來獲得AC分量。
在該實施方式中，充電偏置中AC分量的峰-峰電壓Vpp在圖象形成期間保持在700V，和當(dāng)排斥了已經(jīng)混合進(jìn)入磁粒13的調(diào)色劑粒時保持在0V。換句話說，當(dāng)與圖象區(qū)域相對應(yīng)的感光鼓1的區(qū)域位于充電位置時，加有-700VDC電壓和峰-峰電壓Vpp為700V的一個AC電壓組成的這樣一個充電偏置，來使所加DC電壓(-700V)與感光鼓1所需要充電到達(dá)的電勢之間的電勢差異ΔV最小。另一方面，當(dāng)感光鼓1上、與圖象無關(guān)的區(qū)域相應(yīng)的區(qū)域，例如，與頁(sheet)間隔相應(yīng)的區(qū)域，與一個潛象的背景部分相應(yīng)的區(qū)域，或者與一個后圖象形成旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的區(qū)域，位于充電位置時，加僅由DC電壓(-700V)(無AC分量)組成的這樣一個充電偏置來增加電勢差異ΔV，從而將已經(jīng)混合進(jìn)入充電裝置的調(diào)色劑粒排斥至感光鼓1上。已經(jīng)混合進(jìn)入充電裝置的調(diào)色劑粒被磁刷摩擦充電至負(fù)極性，然后通過電勢差異ΔV所產(chǎn)生的電場作用將該調(diào)色劑粒排斥至感光鼓1上。
該實施方式中的磁粒13由通過處理燒結(jié)鐵磁材料(鐵氧體)獲得的物質(zhì)組成。但是，由通過將樹脂和鐵磁材料進(jìn)行攪拌獲得的物質(zhì)組成的顆粒，由通過將樹脂，鐵磁材料和電阻調(diào)節(jié)器例如導(dǎo)電碳?；蛘哳愃频倪M(jìn)行攪拌獲得的物質(zhì)組成的顆粒，和除加了表面處理以外基本上與前一顆粒相同的顆粒，均可以類似地使用。磁粒13可以有兩個作用它們必須能夠按照需要將電荷注入至感光鼓1表面中的收集器(traps)中，并且還必須能夠防止充電電流集中在感光鼓1的缺陷(例如針孔)并防止它們破壞磁粒13和感光鼓1。
這樣，磁粒13的電阻值需要位于1×104-1×109ohm范圍以內(nèi)，優(yōu)選地，位于1×104-1×107ohm范圍以內(nèi)，更優(yōu)選地位于1×104-1×107ohm范圍以內(nèi)。如果磁粒13的電阻值小于1×104ohm時，可能會發(fā)生針孔泄漏，但是如果磁粒13的電阻值大于1×109ohm時，不可能很好地注入電荷。為了將磁粒13的電阻值保持在前述范圍以內(nèi)，磁粒13的體電阻值需要位于1×104-1×109ohm.cm范圍以內(nèi)，特別是，位于1×104-1×107ohm.cm范圍以內(nèi)。在該實施方式中，使用了體電阻值為1×106ohm.cm的磁粒13。
使用圖3所示的測量裝置來測量磁粒13的體電阻值。在測量磁粒13的體電阻值時，將磁粒13填入小室20，并且主電極21和頂電極22被放置成與填如小室20的磁粒相互接觸。然后，在主電極21和頂電極22之間加電壓，并且測量在這兩個電極之間流動的電流。然后，從這樣獲得的電流值來計算出磁粒13的體電阻值。
更特別的是，該實施方式中測量磁粒13的體電阻值時，磁粒13填入小室20時的周圍環(huán)境是溫度23℃，濕度為65％。放進(jìn)小室20的磁粒13與電極21或者22之間的接觸面積大小S是2cm2。放進(jìn)小室20中的磁粒13的層厚度d是1mm。頂電極22上所放的負(fù)載為10kg，加在兩個電極之間的電壓是100V。在相同的圖中，標(biāo)號23a和23b表示絕緣器；24表示一個引導(dǎo)環(huán)；25表示一個電流計；26表示一個電壓計；和標(biāo)號27表示一個穩(wěn)壓器。
從防止充電性能受磁粒13的表面污染而下降的角度而言，通過測量磁粒13的平均顆粒直徑獲得的顆粒尺寸分布曲線峰值應(yīng)該位于5-100μm。
該實施方式中的顯影裝置3是一個使用由兩個分量組成的顯影器T的、接觸類型的顯影裝置。它配備有一個其中放置了一個固定的磁輥(未示出)的、可以自由旋轉(zhuǎn)的顯影套筒30。當(dāng)顯影套筒旋轉(zhuǎn)時，將顯影容器31中所包含的顯影器T涂敷在顯影套筒30的外表面上的薄層中，然后被運送到顯影位置。
顯影器T由兩個分量組成平均直徑為8微米的帶負(fù)電荷的非磁調(diào)色顆粒，和平均直徑為50微米的帶正電荷的磁載流子顆粒。調(diào)色劑相對于磁載流子的重量密度是5％。該實施方式中使用聚合的方法制造調(diào)色劑。與一般這類裝置使用的調(diào)色劑相比，其顆粒更接近球形，所以具有更好的流動性。
從一個顯影偏置功率源32向顯影套筒30加顯影偏置。該顯影偏置是由DC電壓，例如-400V的電壓，和AC電壓，例如峰峰值電壓為2000V和頻率為2000Hz的電壓組成的混合電壓。
該實施方式中的轉(zhuǎn)移裝置4是一個與轉(zhuǎn)移偏置功率源33相連的電暈充電裝置。該轉(zhuǎn)移裝置4可以是一個接觸類型的充電裝置，而不是電暈充電裝置。例如，它可以是一個充電刷，一個導(dǎo)電輥，或者一個轉(zhuǎn)移帶之一，與一個導(dǎo)電刷，一個導(dǎo)電片，一個導(dǎo)電輥等之一的組合，后一個位于與前一個元件相對的位置。
預(yù)曝光燈6位于沿感光鼓1的外表面方向，就感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向而言，位于磁刷充電裝置2之后，和位于轉(zhuǎn)移裝置4之前。感光鼓1的外表面被預(yù)曝光燈6的光曝光。一個曝光偏置功率源34與該預(yù)曝光燈6相連。
由一個控制裝置35(CPU)來集中控制打開或者關(guān)閉充電偏置功率源15，顯影偏置32，轉(zhuǎn)移偏置功率源33，和曝光偏置功率源34的時序，即打開或者關(guān)閉相關(guān)偏置的時序。
下面，描述上述圖象形成裝置的圖象形成工作。
在形成圖象時，一個驅(qū)動裝置(未示出)沿一個箭頭標(biāo)志a表示的方向驅(qū)動感光鼓1旋轉(zhuǎn)，并且一個磁刷充電裝置2將感光鼓1充電至大致-700V電勢的水平。然后，一個用圖象信號調(diào)制的激光曝光束L投射至感光鼓1的外表面上。結(jié)果，感光鼓1外表面上被激光束L曝光部分的電勢下降，形成一個靜電潛象。然后，顯影裝置3對該靜電潛象反顯影；帶負(fù)電荷的調(diào)色劑顆粒粘附在感光鼓1外表面中被激光束L曝光的部分上。該實施方式中的圖象形成裝置有一個特點，即，當(dāng)感光鼓外表面將要被充電至的電勢與顯影偏置中DC分量的電勢差異不大于200V時，出現(xiàn)霧影，并且當(dāng)該差異不小于350V，顯影器的載流子粘附在感光鼓1上。所以，在該實施方式中，顯影偏置中DC分量的電勢被設(shè)置為-400V。
感光鼓1上的調(diào)色劑圖象被轉(zhuǎn)移至一轉(zhuǎn)移媒質(zhì)P上，例如，一張紙，該紙張被從一個進(jìn)紙盒7抓取，并且經(jīng)過一對進(jìn)紙輥8傳送至轉(zhuǎn)移裝置4(電暈充電裝置)。
一個傳送帶(未示出)將其上已經(jīng)轉(zhuǎn)移了調(diào)色劑圖象的轉(zhuǎn)移媒質(zhì)P傳送至定影裝置5(熱輥定影裝置)，在該定影裝置5中將該調(diào)色劑圖象熱定影在轉(zhuǎn)移媒質(zhì)P上。然后，釋放該轉(zhuǎn)移媒質(zhì)P。
同時，磁刷充電裝置2中的磁刷臨時回收殘余調(diào)色劑顆粒，即沒有被轉(zhuǎn)移、仍保留在感光鼓1的外表面上的調(diào)色劑顆粒；這些調(diào)色劑顆粒被臨時混合在磁粒13中。進(jìn)一步，在感光鼓1外表面上一給定點進(jìn)入充電位置之前，通過前述位于轉(zhuǎn)移裝置4與磁刷充電裝置2之間的預(yù)曝光燈6將該點的電勢降為大致0V。不用該預(yù)曝光燈6，用一個導(dǎo)電刷也可以獲得相同的效果。在使用導(dǎo)電刷時，該刷與感光鼓1相互接觸，將AC偏置，極性與感光鼓1外表面的極性相反的DC偏置，或者由AC偏置和極性與感光鼓1外表面的極性相反的DC偏置組成的混合偏置加至該刷。
在充電裝置2回收殘余調(diào)色劑顆粒的同時，充電裝置2對感光鼓1進(jìn)行充電。當(dāng)充電裝置2所回收的殘余調(diào)色劑顆粒的數(shù)量增加時，即，混合進(jìn)入充電裝置2中磁粒的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量增加時，即使加了包括AC電壓和DC電壓的混合電壓，前述電勢差異ΔV也增加。結(jié)果，調(diào)色劑顆粒被漸漸地從充電裝置2排斥至感光鼓1上。但是，如前所述，與僅加DC電壓的情形相比，加由AC電壓和DC電壓組成的混合電壓時，電勢差異ΔV變小。這樣，感光鼓1再進(jìn)行曝光并且在感光鼓1上形成一個靜電潛象時，僅有小量被從充電裝置2排斥出來的調(diào)色劑顆粒保留感光鼓1上。在顯影位置，在形成一個電場的同時，該電場使顯影套筒30上的調(diào)色劑顆粒粘附在感光鼓1外表面中、與靜電潛象的有光部分相應(yīng)的區(qū)域上，產(chǎn)生了另一電場，該電場使顯影套筒30回收位于感光鼓1外表面中、與靜電潛象的無光部分相應(yīng)的區(qū)域上的調(diào)色劑顆粒。換句話說，顯影裝置3同時完成顯影功能和清潔功能。
圖4示出了與感光鼓1相鄰并且環(huán)繞感光鼓1的磁刷充電裝置2，顯影裝置3，轉(zhuǎn)移裝置4，和預(yù)曝光燈6的位置，即，它們在前述圖象形成工作中的位置。它還顯示出它們之間的距離。在該實施方式中，在感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向上、磁刷充電裝置2至顯影裝置3之間沿感光鼓1外表面的距離L1是40mm，在感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向上、預(yù)曝光燈6至顯影裝置3之間沿感光鼓1外表面的距離L2是50mm。在感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向上、轉(zhuǎn)移裝置4至顯影裝置3之間沿感光鼓1外表面的距離L3是75mm。感光鼓1外表面的速度是150mm/sec。所以，對感光鼓1外表面上一個給定點移動距離L1,L2,L3所花的時間分別是267毫秒，333毫秒，和500毫秒。
該實施方式的圖象形成裝置中，磁刷充電裝置2中套筒2承載其中已經(jīng)有重量混合比例為1％的殘余調(diào)色劑顆粒的磁粒13，在完成了每一圖象形成周期以后，旋轉(zhuǎn)感光鼓1。圖5示出了該實施方式中這個后圖象形成旋轉(zhuǎn)(這里，稱作后旋轉(zhuǎn))序列，圖6示出了一個比較后旋轉(zhuǎn)序列。
參考圖5，只要對感光鼓1外表面上將變?yōu)閳D象區(qū)域的區(qū)域充電結(jié)束時，充電偏置中AC分量的狀態(tài)從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，由此開始將混合進(jìn)入磁粒13的調(diào)色劑顆粒(殘余調(diào)色劑顆粒)排斥出去。然后，AC分量的狀態(tài)再從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)殚_狀態(tài)。AC分量的狀態(tài)再從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)殚_狀態(tài)的時間點是圖中參考時間點(0毫秒)。如上述，感光鼓1外表面上一個給定點需要花267毫秒移動充電位置與顯影位置之間的距離L1，所以，控制裝置35(CPU)以這樣一種方式來控制充電偏置功率源15和顯影偏置功率源32，使在顯影偏置的狀態(tài)從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)之前100毫秒時，充電偏置中DC分量的電勢開始減小。然后，在300毫秒以內(nèi)，充電偏置中DC分量的電勢從700V減小至0V(慢慢地減小并且關(guān)閉)，以防止磁粒13粘附在感光鼓1上。
換句話說，在如圖5所示的后旋轉(zhuǎn)序列的情形中，在顯影偏置的狀態(tài)從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)之前300毫秒時，充電偏置中AC分量的狀態(tài)再變?yōu)殚_狀態(tài)。然后，在顯影偏置的狀態(tài)從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)之前100毫秒時，充電偏置中AC分量的狀態(tài)再變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。圖5中斜線A是一條將感光鼓1外表面上一給定點到達(dá)充電點的時間，與感光鼓1外表面上相同點到達(dá)顯影點的時間連接起來的線。
當(dāng)加了充電偏置，其中AC分量被關(guān)閉時，即，僅加充電偏置中的DC分量時，調(diào)色劑顆粒被排斥至感光鼓1上。但是，當(dāng)調(diào)色劑顆粒所排斥至的感光鼓1上的區(qū)域是位于顯影位置時，顯影偏置的狀態(tài)是開狀態(tài)，所以，顯影裝置能夠回收位于感光鼓1上，位于顯影位置區(qū)域上的調(diào)色劑顆粒。另一方面，當(dāng)充電裝置上加有充電偏置中的AC分量和DC分量時，幾乎不能夠?qū)⒄{(diào)色劑顆粒從充電裝置中排斥出去。所以，當(dāng)AC分量和DC分量的狀態(tài)均為開狀態(tài)時，感光鼓1外表面上通過充電位置的區(qū)域上幾乎沒有任何調(diào)色劑顆粒。
進(jìn)一步，當(dāng)充電偏置是關(guān)閉狀態(tài)時，通過充電位置的感光鼓1外表面上一個區(qū)域，即，沒有被充電的感光鼓1外表面上的區(qū)域，到達(dá)顯影位置時，顯影偏置的狀態(tài)將從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，由此，顯影位置處將不會出現(xiàn)能夠使調(diào)色劑顆粒從顯影套筒粘附至顯影位置處的感光鼓1的電場。這樣，可以防止顯影裝置上的調(diào)色劑顆粒停留在感光鼓1中當(dāng)顯影偏置的狀態(tài)從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)時與顯影位置相鄰的區(qū)域。
控制裝置35(CPU)執(zhí)行一個控制，以使至少在顯影偏置從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)之前L2/V毫秒，從預(yù)曝光偏置功率源34加至預(yù)曝光燈6上的偏置狀態(tài)從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。如前述，標(biāo)號L2表示在感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向上，預(yù)曝光燈6與顯影裝置3之間沿感光鼓1外表面的距離，標(biāo)號V表示感光鼓1外表面的速度(150毫秒/秒)。
當(dāng)在相同條件下對感光鼓1中經(jīng)過預(yù)曝光燈6曝光的區(qū)域和沒有經(jīng)過預(yù)曝光燈6曝光的區(qū)域進(jìn)行充電時，與感光鼓1中沒有充電區(qū)域上所充的電勢相比，感光鼓1中預(yù)曝光區(qū)域上所充的電勢低。換句話說，感光鼓1中預(yù)曝光區(qū)域上所充的電勢與用來對感光鼓1進(jìn)行充電的電壓的電勢之間的電勢差異ΔV高于感光鼓1中沒有曝光區(qū)域上所充的電勢與用來對感光鼓1進(jìn)行充電的電壓的電勢之間的電勢差異ΔV。所以，從充電裝置排斥至感光鼓1中預(yù)曝光區(qū)域上的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量大于從充電裝置排斥至感光鼓1中沒有曝光區(qū)域上的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量。這樣，為了使顯影裝置回收從充電裝置排斥至感光鼓1中預(yù)曝光區(qū)域上的調(diào)色劑顆粒，需要設(shè)計成至少在顯影偏置從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)之前L2/V毫秒，預(yù)曝光燈6上的狀態(tài)從開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。
另一方面，在如圖6所示的比較后旋轉(zhuǎn)序列情形下，在完成了每一圖象形成周期以后，充電偏置中AC分量保持為關(guān)閉狀態(tài)，但是充電偏置中DC分量保持為開狀態(tài)，并且在300毫秒以內(nèi)慢慢地從700V減少至0V。然后，在加了充電偏置300中DC分量以后，感光鼓1停止旋轉(zhuǎn)300毫秒。
在測試中，在圖5所示的、根據(jù)本發(fā)明的后旋轉(zhuǎn)序列情形下，在感光鼓1停止旋轉(zhuǎn)時，感光鼓1上沒有殘余調(diào)色劑顆粒，但是在圖6所示的比較后旋轉(zhuǎn)序列情形下，在感光鼓1上，沿感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向在靠近顯影線下游大致12毫米寬的區(qū)域上，可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被從充電裝置排斥出來但沒有被顯影裝置回收的調(diào)色劑顆粒。
如上述，在該實施方式中的后旋轉(zhuǎn)序列情形下，當(dāng)感光鼓1外表面上、已經(jīng)被由DC電壓和AC電壓組成的混合充電偏置充電的區(qū)域位于顯影位置時，停止加顯影偏置。所以，完成了每一圖象形成周期以后，所有已經(jīng)混合進(jìn)入位于磁刷充電裝置2的套筒12上的磁粒13中，并且停留在磁粒13中的調(diào)色劑顆粒被從磁粒13中排斥出去，并且被顯影裝置3完全回收。
實施方式2除了一個附加特征以外，該實施方式中的圖象形成裝置基本上與圖1所示實施方式1中的圖象形成裝置相同，該附加特征是這樣來構(gòu)造一個圖象形成裝置，使在一個連續(xù)的圖象形成工作期間，即，當(dāng)輸入一單個圖象形成啟動信號以后圖象被一個接一個地轉(zhuǎn)移至多張轉(zhuǎn)移媒質(zhì)上時，將調(diào)色劑顆粒排斥至感光鼓1上、與頁間隔相應(yīng)的區(qū)域。該實施方式中圖象形成裝置的該結(jié)構(gòu)，和圖象形成裝置本身基本上與實施方式1中圖象形成裝置相同。所以，這里將省略對它們的描述。圖7示出了當(dāng)排斥調(diào)色劑顆粒時，并且紙張阻塞時，結(jié)束后旋轉(zhuǎn)的工作序列，圖8示出了在相同紙張阻塞情形下結(jié)束后旋轉(zhuǎn)的比較工作序列。
參考圖7，當(dāng)將調(diào)色劑顆粒排斥至感光鼓1上、與頁間隔相應(yīng)的區(qū)域時，充電偏置中的DC分量和顯影偏置保持為開狀態(tài)。只要檢測到發(fā)生了紙張阻塞，充電偏置中AC分量的狀態(tài)從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)殚_狀態(tài)(該時間是圖中時間參考點(0毫秒))。然后，控制裝置35(CPU)控制充電偏置功率源15，以使在時間參考點以后200毫秒時，充電偏置中AC和DC分量的狀態(tài)均改變關(guān)閉AC分量，在300毫秒以內(nèi)DC分量的電勢慢慢地減小至0V?？刂蒲b置35還控制顯影偏置功率源32，使在時間參考點以后300毫秒時，停止加顯影偏置。
另一方面，在如圖8所示比較序列情形下，在檢測到一個紙張阻塞的同時，就開始加充電偏置中DC分量，在結(jié)束加充電偏置中DC分量的同時，就停止加顯影偏置。在檢測到一個紙張阻塞以后至于充電偏置中的AC分量，它被保留在關(guān)閉狀態(tài)。在兩個序列中，在停止加充電偏置中DC分量以后，都立即停止感光鼓1的旋轉(zhuǎn)。
在測試中，在如圖7所示的、在發(fā)生紙張阻塞時結(jié)束后旋轉(zhuǎn)工作的序列中，停止感光鼓1的旋轉(zhuǎn)以后，在感光鼓1上不能發(fā)現(xiàn)殘余調(diào)色劑顆粒，但是，在如圖8所示的、在發(fā)生紙張阻塞時結(jié)束后旋轉(zhuǎn)工作的比較序列中，停止感光鼓1的旋轉(zhuǎn)以后，在感光鼓1上，在磁刷充電裝置2和顯影裝置之間的區(qū)域上，保留有已經(jīng)被從磁刷充電裝置中排斥出去、沒有被顯影裝置3回收的調(diào)色劑顆粒。
如上述，根據(jù)本發(fā)明，在一個圖象形成工作期間，許多紙張被一個接一個地送入時，當(dāng)調(diào)色劑顆粒被排斥至感光鼓1中與一個頁間隔相應(yīng)的區(qū)域上時，即使發(fā)生了紙張(轉(zhuǎn)移媒質(zhì))阻塞，顯影裝置3能夠回收所有被排斥出來的調(diào)色劑顆粒。
實施方式3該實施方式中，不使用如圖1所示實施方式1中圖象形成裝置上配備的預(yù)曝光燈6，而使用如圖14所示的導(dǎo)電刷36來執(zhí)行后旋轉(zhuǎn)序列。該實施方式中圖象形成裝置的其它結(jié)構(gòu)，和圖象形成裝置本身與實施方式1中圖象形成裝置相同。該導(dǎo)電刷36包括一束與感光鼓1外表面相互接觸的導(dǎo)電纖維。從一個與導(dǎo)電刷36相連的偏置功率源37加偏置至導(dǎo)電刷36上。
這樣構(gòu)造該實施方式中的圖象形成裝置，以使當(dāng)殘余調(diào)色劑顆粒通過導(dǎo)電刷36與感光鼓1外表面之間的接觸區(qū)域時，功率源37向該導(dǎo)電刷36加一正電壓，即，一個其極性與充電裝置對感光鼓1所充電的極性(對調(diào)色劑顆粒充電的標(biāo)稱極性)相反的電壓，均勻地將殘余調(diào)色劑顆粒充電至正極性。在被充電至正極性以后，加有負(fù)電壓的充電裝置臨時地回收該殘余調(diào)色劑顆粒。這樣，擦除了前一圖象形成周期保留在感光鼓1外表面上的調(diào)色劑圖象圖案，或者記憶；可以防止前一圖象形成周期中調(diào)色劑圖象圖案出現(xiàn)在下一圖象形成周期中形成的圖象中。至于已經(jīng)混合進(jìn)入充電裝置的磁粒中的殘余調(diào)色劑顆粒，它們被磁粒摩擦充電至負(fù)電荷極性，然后被排斥至感光鼓1上。
如上述，在該實施方式的后旋轉(zhuǎn)序列中，由偏置功率源37向前述導(dǎo)電刷36施加極性與充電偏置的正常極性相反的偏置，從而感光鼓1上所充電的極性與對感光鼓1進(jìn)行正常充電以形成圖象的極性相反。所以，如果由于殘余調(diào)色劑顆?；旌线M(jìn)入磁粒13而引起充電裝置的充電性能下降，即使通過磁刷充電裝置2加上了包含DC電壓和AC電壓的混合充電偏置，也僅能排斥小量調(diào)色劑顆粒。即使加在導(dǎo)電刷上的偏置除包含DC電壓以外，還包含AC電壓，或者僅包含AC電壓(感光元件進(jìn)行放電)，也會獲得與上述結(jié)果相同的結(jié)果。
圖9描述了該實施方式中的后旋轉(zhuǎn)序列，其中打開或者關(guān)閉充電偏置(AC分量和DC分量)和顯影偏置的時間與實施方式1中的相同。另外，就配備了一個磁刷充電裝置2而言，該實施方式中的圖象形成裝置與實施方式1中的圖象形成裝置相同，其中圖象形成裝置2中的套筒12上的磁粒13混合有重量比例為1％的殘余調(diào)色劑顆粒，與實施方式1相同。
參考圖9，只要結(jié)束了對感光鼓1外表面上、將成為圖象形成區(qū)域的區(qū)域的充電，就停止加充電偏置中的AC分量以開始排斥混合進(jìn)入磁粒13中的調(diào)色劑顆粒31。然后，再在一預(yù)定時間開始加充電偏置中的AC分量。該時間點在圖9中定義為參考點(0毫秒)。至于停止向?qū)щ娝?6加偏置的時間，測試了三個不同的時間點-200毫秒，-50毫秒，和時間參考點以后100毫秒。從導(dǎo)電刷36至充電位置的距離是10毫米。
進(jìn)一步，需要設(shè)計控制裝置35(CPU)執(zhí)行一個控制，以使在顯影偏置關(guān)閉之前至少L2/V時刻，開始向?qū)щ娝?6加偏置。此時，標(biāo)號L2表示在感光鼓1旋轉(zhuǎn)方向上，導(dǎo)電刷36至顯影裝置沿感光鼓1外表面的距離(50毫米)，標(biāo)號V表示感光鼓1外表面的速度(150毫米/秒)。所以，L2/V的值是333毫秒。
在測試中，在每一圖象形成周期以后按照下述如圖9描述的序列操作圖象形成裝置，當(dāng)從時間參考點而言，在-200毫秒，或者-50毫秒處停止向?qū)щ娝⒓悠脮r，換句話說，當(dāng)這樣構(gòu)造圖象形成裝置，以使向?qū)щ娝?6所加偏置的狀態(tài)從開變?yōu)殛P(guān)閉的時刻比顯影偏置的狀態(tài)從開變?yōu)殛P(guān)閉的時刻所提前的時間不少于L2/V時，顯影裝置3完全回收從位于磁刷充電裝置2的套筒12上的磁粒13中排斥出來的調(diào)色劑顆粒。但是，當(dāng)加至導(dǎo)電刷36的偏置的狀態(tài)從開變?yōu)殛P(guān)閉的時刻是在時間參考點以后100毫秒處時，換句話說，當(dāng)向?qū)щ娝?6所加偏置的狀態(tài)從開變?yōu)殛P(guān)閉的時刻比顯影偏置的狀態(tài)從開變?yōu)殛P(guān)閉的時刻所提前的時間不高于L2/V時，小量的調(diào)色劑顆粒保留在感光鼓1上。
與其中加至導(dǎo)電刷36的偏置保持在關(guān)閉狀態(tài)的情形相比，在向?qū)щ娝?6加偏置的情形中，感光鼓1或者放電，或者被充正電。所以，充電裝置對感光鼓1所充的電壓變低。這樣，在向?qū)щ娝?6加偏置的情形中，電勢差異ΔV增大，這能夠使從充電裝置2排斥至感光鼓1上的調(diào)色劑顆粒數(shù)量增加。所以，對于減少保留在感光鼓1上的調(diào)色劑顆粒數(shù)量而言，需要這樣來構(gòu)造圖象形成裝置，以使在關(guān)閉顯影偏置之前至少L2/V時刻關(guān)閉加至導(dǎo)電刷36的偏置，這是因為當(dāng)停止加顯影偏置時，該結(jié)構(gòu)使感光鼓1上與加至導(dǎo)電刷36的偏置狀態(tài)為關(guān)閉的時間相應(yīng)的區(qū)域位于顯影位置。
如上述，在該實施方式中，在每一圖象形成周期以后，還可以減少已經(jīng)被從位于磁刷充電裝置2中套筒12上的磁粒13中排斥出來的、沒有被顯影裝置3回收而保留在感光鼓1上的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量。
實施方式4在該實施萬式的后旋轉(zhuǎn)序列中，不是使用如圖1所示實施方式1中圖象形成裝置的預(yù)曝光燈6，或者如圖14所示實施方式3中圖象形成裝置的導(dǎo)電刷36，而是使用如圖1所示實施方式1中、加有正電壓的轉(zhuǎn)移裝置4(轉(zhuǎn)移充電裝置)來重新設(shè)置感光鼓1的表面電勢。該實施方式中圖象形成裝置的其它部分的結(jié)構(gòu)，和圖象形成裝置本身與實施方式1中圖象形成裝置相同。
圖10描述了該實施方式中的后旋轉(zhuǎn)序列，其中充電偏置(AC分量和DC分量)與顯影偏置的狀態(tài)在開狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間進(jìn)行切換的時刻與實施方式1中的相同。在該實施方式中，圖象形成裝置配備了一個包含套筒12的磁刷充電裝置，其中套筒12上有混合進(jìn)入了重量比例為1％殘余調(diào)色劑顆粒的磁粒13，這與實施方式1中的圖象形成裝置相同。
參考圖10，只要結(jié)束了對感光鼓1中外表面上將成為圖象形成區(qū)域的充電，停止加充電偏置中的AC分量，以排斥混合進(jìn)入磁粒13中的調(diào)色劑顆粒。然后，在一預(yù)定時刻再開始加充電偏置中的AC分量。圖10中將該時間點定義為時間參考點(0毫秒)。至于停止向轉(zhuǎn)移裝置4(轉(zhuǎn)移充電裝置)加偏置的時間，測試了三個不同時刻點-400毫秒，-250毫秒，和時間參考點以后100毫秒。從轉(zhuǎn)移裝置至充電裝置之間的距離是25毫米。這樣來構(gòu)造該實施方式中的圖象形成裝置，以使在圖象形成期間轉(zhuǎn)移電流為8-15微安。但是，在排斥調(diào)色劑顆粒期間以內(nèi)，必須執(zhí)行一控制來減少轉(zhuǎn)移電流，使轉(zhuǎn)移電流低于正常值，以防止感光鼓1外表面上的記憶被影響。這樣，在該實施方式中的后旋轉(zhuǎn)序列中，執(zhí)行控制以使轉(zhuǎn)移電流為5微安。
進(jìn)一步，這樣建立控制裝置35(CPU)來執(zhí)行一個控制，以使在顯影偏置關(guān)閉時刻之前至少L3/V，關(guān)閉從轉(zhuǎn)移偏置功率源33向轉(zhuǎn)移偏置4加的偏置。這時，標(biāo)號L3表示在感光鼓1旋轉(zhuǎn)方向上，從轉(zhuǎn)移裝置4至顯影裝置3沿感光鼓1外表面的距離(115毫米)，標(biāo)號V表示感光鼓1外表面的速度(50毫米/秒)。所以，L3/V的值是500毫秒。
在上述條件下執(zhí)行測試時，當(dāng)在參考時刻以前-400毫秒，或者-250毫秒處，停止向轉(zhuǎn)移裝置(轉(zhuǎn)移充電裝置)加偏置時，在每一圖象形成周期以后，顯影裝置3完全回收混合進(jìn)入位于磁刷裝置2中套筒12上的磁粒13中的調(diào)色劑顆粒。但是，當(dāng)在參考時刻以后100毫秒處，停止向轉(zhuǎn)移裝置4加偏置時，在感光鼓1上保留有少量調(diào)色劑顆粒。
從上述描述，可以清楚地看出，在該實施方式中，在每一圖象形成周期以后，還可以減少沒有被顯影裝置3回收的、被從位于磁刷裝置2中套筒12上的磁粒13中排斥出來的調(diào)色劑顆粒的數(shù)量。
本發(fā)明的前面實施方式是參考黑白圖象形成裝置來描述的。但是，本發(fā)明也適合于全彩色圖象形成裝置。進(jìn)一步，根據(jù)前面的實施方式，關(guān)閉加至充電裝置2上的充電偏置中的AC分量，以將調(diào)色劑顆粒從充電裝置2排斥出去至感光鼓1上。但是，可以不關(guān)閉AC分量，而通過與圖象形成期間的峰峰電壓值相比，減少充電偏置中AC分量的峰峰電壓值，來獲得相同的效果。
雖然本發(fā)明是參考這里公開的結(jié)構(gòu)來描述的，但是并不局限于所提出的細(xì)節(jié)，并且本發(fā)明包括了在本發(fā)明的范圍以內(nèi)或者對本發(fā)明進(jìn)行改善的范圍以內(nèi)，本發(fā)明的修改或者變化。
權(quán)利要求
1．一個圖象形成裝置，包括一個圖象承載元件，用以承載一個圖象；被提供了電壓的充電裝置，所述充電裝置包括一個與所述圖象承載元件相連的磁刷，用以對所述圖象承載元件進(jìn)行充電；顯影裝置，用以在一個顯影位置，用極性與所述充電裝置的充電極性相同的調(diào)色劑，對使用所述充電裝置的充電功能而形成在所述圖象承載元件上的一個靜電圖象進(jìn)行顯影，在一個調(diào)色劑圖象中，所述顯影裝置可以將殘余調(diào)色劑顆粒從所述圖象承載元件中移去；其中，在所述圖象承載元件的某一區(qū)域仍然位于所述顯影位置時，所述顯影裝置就停止顯影操作，這里所述的圖像承載元件已由所述充電裝置在當(dāng)所述充電裝置被提供疊加了交流電壓和DC電壓的振蕩電壓時充電。
2．如權(quán)利要求1的一個裝置，其中當(dāng)所述充電裝置對所述圖象承載元件上將成為一個圖象區(qū)域的這樣一區(qū)域進(jìn)行充電時，向所述充電裝置提供振蕩電壓。
3．如權(quán)利要求2的一個裝置，其中當(dāng)所述圖象承載元件上不是圖象區(qū)域的這樣一區(qū)域之一位于所述充電裝置的一個充電位置時，不向所述充電裝置提供所述交流電壓。
4．如權(quán)利要求3的一個裝置，其中當(dāng)完成了對所述圖象承載元件上將成為一個圖象區(qū)域的這樣一區(qū)域進(jìn)行充電時或者以后，交流電壓被從開狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài)。
5．如權(quán)利要求2的一個裝置，其中當(dāng)所述圖象承載元件上將成為圖象區(qū)域的這樣一區(qū)域之一位于所述充電裝置的一個充電位置時，與當(dāng)所述圖象承載元件上不是圖象區(qū)域的這樣一區(qū)域之一位于所述充電裝置的一個充電位置時相比，向所述充電裝置提供的所述交流電壓的峰峰電壓值較小。
6．如權(quán)利要求2的一個裝置，其中當(dāng)所述顯影裝置完成了顯影操作，所述充電裝置對所述圖象承載元件上已經(jīng)位于顯影位置的這樣一區(qū)域進(jìn)行充電，與當(dāng)所述充電裝置對所述圖象承載元件上將成為圖象區(qū)域的這樣一區(qū)域進(jìn)行充電時相比，向所述充電裝置提供的所述交流電壓的峰峰電壓值基本上相同。
7．如權(quán)利要求1的一個裝置，進(jìn)一步包括將調(diào)色劑圖象從所述圖象承載元件轉(zhuǎn)移至一個轉(zhuǎn)移材料上的轉(zhuǎn)移裝置，和對所述圖象承載元件進(jìn)行放電的放電裝置，相對于所述圖象承載元件的移動方向而言，該放電裝置放置在所述轉(zhuǎn)移裝置的下游方向和所述充電裝置的上游方向，其中在所述顯影裝置完成了顯影操作之前至少L2/V(秒)所述放電裝置停止其放電操作，這里L(fēng)2(毫米)表示從所述圖象承載元件的移動方向測量的該放電裝置與所述顯影裝置之間距離，和V(毫米/秒)表示所述圖象承載元件的外表面速度。
8．如權(quán)利要求1的一個裝置，進(jìn)一步包括將調(diào)色劑圖象從所述圖象承載元件轉(zhuǎn)移至一個轉(zhuǎn)移材料上的轉(zhuǎn)移裝置，和將一個極性與所述充電裝置的充電極性相反的電荷加至保留在所述圖象承載元件上的殘余調(diào)色劑的電荷施加裝置，相對于所述圖象承載元件的移動方向而言，該電荷施加裝置放置在所述轉(zhuǎn)移裝置的下游方向和所述充電裝置的上游方向，其中在所述顯影裝置完成了顯影操作之前至少L2/V(秒)所述電荷施加裝置停止施加電壓，這里L(fēng)2(毫米)表示從所述圖象承載元件的移動方向測量的該電荷施加裝置與所述顯影裝置之間距離，和V(毫米/秒)表示所述圖象承載元件的外表面速度。
9．如權(quán)利要求8的一個裝置，其中所述電荷施加裝置包括一個與所述圖象承載元件相互接觸的導(dǎo)電刷，并且施加了一個極性與所述充電裝置的充電極性相反的DC電壓，一個沒有DC分量的交流電壓，或者疊加了交流電壓和DC電壓的振蕩電壓。
10．如權(quán)利要求1的一個裝置，其中進(jìn)一步包括將調(diào)色劑圖象從所述圖象承載元件轉(zhuǎn)移至一個轉(zhuǎn)移材料上的轉(zhuǎn)移裝置，其中在所述顯影裝置完成了顯影操作之前至少L3/V(秒)停止向所述轉(zhuǎn)移裝置施加電壓，這里L(fēng)3(毫米)表示從所述圖象承載元件的移動方向測量的該轉(zhuǎn)移裝置與所述顯影裝置之間距離，和V(毫米/秒)表示所述圖象承載元件的外表面速度。
11．如權(quán)利要求1的一個裝置，其中所述圖象承載元件包括一個其體電阻率為1×1010至1×1014Ohm.cm的表面層。
全文摘要
一個圖象形成裝置,包括:一個圖象承載元件;一個充電裝置;顯影裝置,在一個調(diào)色劑圖象中,所述顯影裝置可以將殘余調(diào)色劑顆粒從所述圖象承載元件中移去;其中,當(dāng)所述圖象承載元件的某一區(qū)域仍然位于所述顯影位置時,所述顯影裝置就停止顯影操作,這里所述的圖像承載元件已由所述充電裝置在當(dāng)所述充電裝置被提供疊加了交流電壓和DC電壓的振場電壓時充電。
文檔編號G03G15/08GK1216834SQ9812383
公開日1999年5月19日 申請日期1998年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月4日
發(fā)明者橋本浩一, 竹田篤志, 五味史光, 小宮義行 申請人:佳能株式會社