专利名称：图像形成装置和中间转印构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像形成装置和一种中间转印构件。
背景技术：
通过利用中间转印构件静电地转印调色剂来形成彩色图像的图像形成装置是公知的，所述中间转印构件如中间转印带。当利用这种中间转印构件在一张纸上形成图像时，黄、品红、青和黑色的四种彩色图像一般分别先从图像载体顺序地转印并叠加在中间转印构件上(初级转印)，所述图像载体例如感光体，然后将该全色图像在单一步骤中转印到一张纸上(第二转印)。
能够用在这些图像形成装置中的纸张类型变化很大，从平滑表面的纸张变为纸张表面内包括不平整的所谓的轧花纸。利用不平整的纸张，在纸张以及纸张中凹痕处的中间转印构件的表面之间形成间隙，并且放电会导致在中间转印构件表面上形成的调色剂产生相反的电荷，这可能导致不合要求的转印。特别是在采用中间转印构件的系统中，由于转印场效应和放电，由初级转印过程预先转印的调色剂逐渐累积更多的电荷，这意味着在第二转印过程中需要大的电场来转印该高度带电的调色剂，这也会加重转印到不平整纸张的转印问题。
为了实现转印到不平整纸张的无转印不规则性的良好转印，应该尽可能消除在纸张以及纸张中凹痕处的中间转印构件的表面之间所形成的间隙。
例如，日本专利公开2005-195679披露了一种由具有预定杨氏模量的弹性层的橡胶材料形成的中间转印带，并且日本专利公开2004-191659披露了一种具有多层结构的中间转印带，其中一个层由低硬度材料形成。
但是，即使利用日本专利公开2005-195679和日本专利公开2004-191659中披露的中间转印带所用的弹性材料，对于中间转印带怎样有效地跟随不平整纸张的凹痕仍然存在限制，这意味着可转印性仍然在某种程度上不合乎要求。因此，在中间转印构件跟随凹痕的能力方面仍然需要进一步的改进。
本发明提供一种图像形成装置，其甚至对于不平整纸张也能表现出良好的可转印性，本发明还提供在这种装置中使用的中间转印构件。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种图像形成装置，其包括图像载体，调色剂图像形成在该图像载体上；充电单元，其对图像载体的表面充电；潜像处理单元，其在图像载体的表面上形成潜像；显影单元，其利用调色剂来将潜像显影，由此形成调色剂图像；初级转印单元，其对调色剂图像进行初级转印，将其转印到中间转印构件上；以及第二转印单元，其对已经转印到中间转印构件的调色剂图像进行第二转印，将其转印到转印目标上，其中通过多条狭缝分隔中间转印构件的表面。
而且，根据本发明的另一个方面，提供一种中间转印构件，其用在图像形成装置中，该装置将图像载体表面上形成的调色剂图像经由该中间转印构件转印到转印目标，其中通过多条狭缝分隔中间转印构件的表面。
在本发明中，在将图像载体表面上形成的调色剂图像经由中间转印构件转印到转印目标的图像形成装置中，以及在这种装置中使用的中间转印构件中，通过利用由多条狭缝将表面分隔的中间转印构件，可以实现良好的转印，甚至是转印到不平整纸张上的良好转印。
基于下面的附图来详细描述本发明的(多个)实施例，在附图中图1是表示根据本发明示范性实施例的图像形成装置的例子的4循环全色打印机的图像形成部分的结构示意图；
图2是表示根据本发明示范性实施例的图像形成装置的例子的4循环全色打印机的总结构示意图；图3是根据本发明示范性实施例的中间转印带的例子的横截面结构图；图4是示出在空间频率和人的视觉传递函数(VTF)之间的关系的图表；图5是根据本发明示范性实施例的中间转印带的另一个例子的横截面结构图；以及图6是示出在根据本发明示范性实施例的图像形成装置中第二转印辊和对置的备用辊之间的位置关系的图表。
具体实施例方式
下面是本发明的示范性实施例的描述。
图1是表示根据本发明示范性实施例的图像形成装置的例子的4循环全色打印机的图像形成部分的结构示意图，图2是表示根据本发明示范性实施例的图像形成装置的4循环全色打印机的总结构示意图。在4循环彩色图像形成装置中，在单一的感光鼓(photoreceptordrum)上顺序形成不同颜色的调色剂图像，所述颜色如黄、品红、青和黑，在这些调色剂图像初级转印和重叠在中间转印构件上之后，利用第二转印辊将包括已经转印到中间转印构件的多重黄、品红、青和黑图像的调色剂图像第二转印到记录纸上，由此形成全色图像。
本发明示范性实施例的图像形成装置不限于4循环彩色图像形成装置，级联型彩色图像形成装置也是可以的，其中在多个(例如4个)感光体上形成不同颜色的调色剂图像，所述颜色如黄、品红、青和黑，并且在这些图像初级转印并重叠在中间转印构件上之后，利用第二转印辊将包括已经转印到中间转印构件的多重黄、品红、青和黑图像所构成的调色剂图像第二转印到记录纸上，由此形成全色图像。
图2中所示的图像形成装置1包括作为图像载体的感光鼓2，在其上形成静电潜像；作为充电单元的充电辊3，其对感光鼓2的表面充电；驱动单元(图中未示出)，其旋转地驱动感光鼓2；作为潜像处理单元的曝光设备4，其在感光鼓2的表面上形成静电潜像；作为显影单元的显影设备5，其使调色剂附着于感光鼓2的表面上形成的静电潜像，由此形成调色剂图像；中间转印带6，其充当中间转印构件，其由感光鼓2驱动，在感光鼓2上顺序显影的每个着色调色剂图像通过初级转印过程而转印并重叠到该中间转印带上；作为初级转印单元的初级转印辊7，其实现将在感光鼓2上顺序显影的每个着色调色剂图像初级转印到中间转印构件；作为第二转印单元的第二转印辊8，其实现在单一步骤中将调色剂图像从中间转印带6到记录纸(转印目标)9的第二转印，以及作为清洁单元的清洁设备18，其将任何残留的调色剂从中间转印带6的表面除去。
接着描述根据本发明示范性实施例的图像形成装置1的操作。在图2中，将充当图像载体的感光鼓2按照使该鼓能够旋转的方式置于图像形成装置1内部的中心略微右上方的位置。利用图中未示出的驱动单元沿着箭头方向旋转地驱动该感光鼓2。如图1中所示，利用充当充电单元的充电辊3对感光鼓2的表面充电使其具有预定电位，所述充电辊3基本上位于感光鼓2正下方。随后，利用ROS(光栅输出扫描仪)进行利用激光束(LB)的图像曝光，由此形成与图像信息对应的静电潜像，所述ROS充当曝光设备4，并位于感光鼓2正下方稍远的位置。然后由旋转的显影设备5将感光鼓2上形成的该静电潜像显影，所述显影设备5包含置于圆周周围的分别对应于每个着色调色剂的显影部分5Y、5M、5C和5K，所述着色调色剂即黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)，由此形成预定颜色的调色剂图像。
为对应于每种颜色的图像进行一次使感光鼓2的表面充电、曝光和显影的步骤。以预定的定时使旋转的显影设备5旋转，从而使与目前经历显影的颜色相对应的显影部分5Y、5M、5C或5K位于与感光鼓2相对的显影位置。例如，在形成全色图像的情况下，使感光鼓2的表面充电、曝光和显影的步骤中的每个都进行四次，即对于黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)这四种颜色中的每一种颜色都进行一次上述步骤，由此在感光鼓2的表面上分别顺序地形成黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)的调色剂图像。在形成调色剂图像的过程中使感光鼓2旋转的次数根据图像尺寸而改变。例如，在A4图像的情况下，使感光鼓2旋转三次来形成单一颜色的图像。换句话说，感光鼓2每旋转三次，就在感光鼓2的表面上顺序形成与黄(Y)、品红(M)、青(C)或黑(K)相对应的调色剂图像。在感光鼓2上顺序形成的调色剂图像经由下面描述的初级转印过程而通过初级转印位置，并在中间转印带6上重叠。
在感光鼓2上顺序形成的黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)调色剂图像在初级转印位置处经历初级转印，在所述位置处，充当中间转印构件的中间转印带6在感光鼓2的外圆周卷绕。利用初级转印辊7进行初级转印，并将不同颜色的调色剂图像叠加在中间转印带6上。然后，利用第二转印辊8将转印到中间转印带6的表面上的黄(Y)、品红(M)、青(C)和黑(K)的多个调色剂图像经历单一步骤的第二转印，使其转印到以预定定时供应的记录纸9上。可以通过接触中间转印带6来驱动第二转印辊8，或者可以利用图中未示出的驱动源经由齿轮旋转地驱动该第二转印辊8。在这种情况下，为了确保在第二转印辊8和中间转印带6的移动速度之间没有差别，优选经由转矩限制器来旋转地驱动第二转印辊8，因此如果第二转印辊8的转动速度过快，那么能够使其空转。
如图2中所示，从位于图像形成装置1底部的供纸部分10供应记录纸9，并由拾取辊11将其馈送出来。然后，在与转印到中间转印带6的调色剂图像相符的定时下，利用送纸辊12和延迟辊13一次供应一张纸，并利用抵御辊(resist roller)14将纸输送到中间转印带6的第二转印位置。而且，将第二转印辊8设计为在预定的定时与中间转印带6接触，并且然后与其分开。第二转印辊8充当加载单元，该单元接触中间转印带6的区域位于接近感光鼓2的下游侧。如下面所述，依照该加载单元接触中间转印带6的定时可以减小或增大感光鼓2的驱动速度。
如图1中所示，在多个辊的张力作用下保持中间转印带6，并且将该中间转印带设计为通过感光鼓2的旋转来驱动，由此以预定的处理速度来回转。在卷入辊(wrap-in roller)15、初级转印辊7、卷出辊(wrap-out roller)16、备用辊17、第一清洁备用辊19和第二清洁备用辊20的预定张力水平下来支承该中间转印带6。所述卷入辊规定了中间转印带6在感光鼓2的旋转方向的上游侧的卷绕位置；所述初级转印辊7将感光鼓2上形成的调色剂图像转印到中间转印带6上；所述卷出辊16规定了中间转印带6在上述卷绕位置下游侧的卷绕位置；所述备用辊17越过中间转印带6而接触第二转印辊8；所述第一清洁备用辊19与用于中间转印带6的清洁设备18相对。
而且，在多个辊7、15、16、17、19和20的张力作用下保持中间转印带6，并且在所示的示范性实施例中，中间转印带6的横截面是扁平的并且拉长为基本上梯形的形状，这样能够减小图像形成装置1的主体的尺寸。
如图2中所示，在本发明的示范性实施例中，尽管图像形成装置1的总尺寸保持尽可能得小，但是旋转的显影设备5占据了图像形成装置1的主体中的很大空间。因此，图像形成装置1的主体设计为以便最大限度地实现该装置的小型化，同时也更容易在中间转印带6和旋转显影设备5等上进行维护。具体的说，中间转印带6，包括感光鼓2、充电辊3和第二转印辊8形成单个集成的图像形成单元21，通过打开图像形成装置1的主体中设置的顶盖22能够将该图像形成单元21自由地插入到图像形成单元1的主体中或从该主体中移开。而且，由反射光电传感器形成的密度传感器23位于中间转印带6上，其检测在中间转印带6的表面上形成的调色剂的斑点密度(patchdensity)。
如图1中所示，用于中间转印带6的清洁设备18包括刮板24和清洁刷25，设置刮板的位置以便当中间转印带在第一清洁备用辊19的张力作用下保持时使其接触该中间转印带6的表面，设置清洁刷的位置，以便在中间转印带6在第二清洁备用辊20的张力作用下保持时使其压住该中间转印带6的表面。由该刮板24和清洁刷25清除的任何残留调色剂或纸屑等被收集在清洁设备18中。按照使整个设备能够以如图所示的逆时针方向绕枢轴26枢转的方式来支承该清洁设备18，并且因此该设备能够缩回到远离中间转印带6的表面的位置，然后在预定定时摆动回来从而接触中间转印带6。该清洁设备18充当加载单元，该单元接触中间转印带6的区域位于接近感光鼓2的上游侧。如下所述，能够依照该加载单元接触中间转印带6的定时增大或减小感光鼓2的驱动速度。
第二转印辊8和清洁设备18充当加载单元，其通过以预定定时接触中间转印带6的表面而向中间转印带6提供负载。通过使第二转印辊8和清洁设备18中之一或全部与中间转印带6接触或从中间转印带6缩回，来改变中间转印带6上的负载。
另外，如图2中所示，将已经从中间转印带6转印了调色剂图像的记录纸9随后输送到定影单元27，该定影单元27利用热和压力将调色剂图像定影到记录纸9上，在单面打印的情况下，然后由出纸辊28(discharge roller)将记录纸9送出到设置在图像形成装置1主体的顶部的出纸盒(discharge tray)29。
在双面打印的情况下，载有已经由定影单元27定影的调色剂图像的记录纸9不是简单地由出纸辊28送出到出纸盒29，而是在记录纸9的输送路径转换到双面纸输送路径30时，出纸辊28夹住记录纸9的后边缘，然后出纸辊28反向旋转。沿着双面纸输送路径30布置的输送辊31然后将记录纸9输送回到中间转印带6的第二转印位置，纸张反转，使记录纸9的背面能够形成图像。
此外，如图2中所示，图像形成装置1也包括可选的手动送纸盒32，其能够自由地打开和关闭并设置在图像形成装置1的主体的一侧。送纸辊33将该手动送纸盒32上放置的任意尺寸和类型的记录纸9送到该装置中，并且输送辊31和抵御辊14将该记录纸9输送到中间转印带6的第二转印位置，由此能够在任意尺寸和类型的记录纸9上形成图像。
在完成调色剂图像转印过程之后，随着感光鼓2的每次旋转利用清洁设备34的清洁叶片35对感光鼓2的表面进行清洁，从而除去残留的调色剂等并将鼓准备好用于下一个图像形成步骤，所述清洁设备成对角线地位于感光鼓2的下面。
图3示出根据本发明示范性实施例用作图像形成装置1的中间转印构件的中间转印带6的一个例子的横截面结构。该中间转印带6具有弹性层50和表面层52。如图3中所示，多条狭缝54分隔中间转印带6的表面。换句话说，构造中间转印带6的表面使得多个独立的弹性体聚集在一起以产生假的单一表面的外观。
为了能够使用图像形成装置，所述装置采用中间转印构件来实现无转印不规则地、到各种各样的记录纸上的、良好的调色剂转印，并且特别是到纸张表面上包括不平整的所谓的轧花纸上的转印，本发明的发明人构想出一种方法，为了确保中间转印构件能够充分地跟随纸张表面中的凹痕，由于中间转印构件的弹性体表面的连续性质是造成跟随特性劣化的原因，因此在该方法中将该连续性质转变为非连续形式。
换句话说，中间转印构件表面的位置由纸张表面的凸出来调整，中间转印构件上与邻近这种凸出的凹痕相对的部分受该邻近凸出所确定的位置的影响。因此，分隔该中间转印构件的表面，使多个独立的弹性体聚集在一起形成假的单一表面。由于这种分隔，中间转印构件上与纸张中凹痕相对的那些部分可以置于所述凹痕中，不管中间转印构件上与纸张中的凸出相对的那些部分。而且，通过将独立的弹性体之间的间隙加宽，这些独立的弹性体可以通过实质上的下落来改变位置，这表示甚至可以进一步增强中间转印构件跟随凹痕的能力。通过采用这种类型的中间转印构件，可以实现无转印不规则性的良好的转印，甚至对于转印到纸张表面中包括不平整的所谓的轧花纸上。
中间转印带6的弹性层50可以采用具有良好伸展性的弹性材料构成的带，所述弹性材料如氯丁二烯、尿素橡胶(urea rubber)或硅橡胶，但是从成本等的观点出发优选使用氯丁二烯。弹性层50的杨氏模量优选在大约1至大约7MPa的范围内，甚至更优选的是在大约1.5至大约5Mpa的范围内。如果杨氏模量超过大约7Mpa，那么该层跟随轧花纸的凹痕的能力可能会降低，而如果杨氏模量小于大约1Mpa，那么可能出现色移。弹性层50的厚度典型地在大约0.2至大约0.7mm的范围内。
为防止如调色剂的杂质附着在中间转印带6的弹性层50的表面上，形成表面层52。通过将诸如PTFE(聚四氟乙烯)的脱模剂分散在树脂中来形成表面层52，所述树脂如氨基甲酸酯(urethane)树脂或丙烯酸树脂。从耐久性等的观点出发，优选通过将PTFE分散在氨基甲酸酯树脂中来形成层。该表面层52的厚度典型地在大约2至大约20μm的范围内。
图3中所示中间转印带6的狭缝54的切口深度d优选是距离表面层52的表面大约10至大约100μm的范围内，甚至更优选的是在大约30至大约80μm的范围内。如果该切口深度d小于大约10μm，那么该中间转印带跟随轧花纸的凹痕的能力可能会降低，而如果该深度超过大约100μm，那么诸如调色剂的杂质可能透入狭缝54的深度中，使除去该杂质很困难。
中间转印带6中狭缝54之间的切口间距L优选不大于大约200μm，甚至更优选是大约170μm或更小。如果该切口间距L超过大约200μm，那么人眼可能会辨别出来这些转印不规则性。图4中示出表示空间频率和人眼视觉传递函数(VTF)之间的相关性的图表，该图表示出如果将空间频率设定为至少大约5.9(循环/mm)(与大约170μm或更小的切口间距一致)，那么结果对于人眼是分辨不出来的，实践中，甚至大约200μm的切口间距也不存在问题。设定切口间距不大于为大约200μm对于记录纸中的任何不平整都可以确保良好的跟随特性，并且确保由独立的弹性体之间的间隙所引起的任何转印不规则性对于人眼都是视觉上分辨不出来的。
而且，狭缝54的切口深度d相对于切口间距L之比d/L优选在大约0.25至大约1的范围内，甚至更优选的是在大约0.3至大约1的范围内。如果比值d/L超过大约1，那么带的耐久性可能会降低，而如果比值小于大约0.25，那么带跟随轧花纸的凹痕的能力可能会降低。
在图3中，狭缝54基本上垂直于中间转印带6的表面而形成，但是只要不会削弱带跟随纸张中凹痕的能力，这些狭缝也可以沿对角线方向形成。
对于用于在中间转印带6的表面中形成这些狭缝54的方法没有特别的限制，适当的方法包括转印模塑法，其中由光刻形成的压模被热压到中间转印带6的表面上，还包括涉及对带表面进行研磨的多种方法。
如图5中所示，中间转印带6也可以由三层结构来形成，所述三层结构包括底层56、弹性层58和表面层60。在这种情况下，中间转印带6的表面再一次由多条狭缝54分隔开。
形成的底层56包括聚酰亚胺或聚酰胺酰亚胺等，从拉伸模量等的观点出发，优选形成的底层包括聚酰亚胺。该底层的厚度典型地在大约50至大约150μm的范围内弹性层58由上述弹性材料形成，并且典型地厚度在大约0.05至大约0.7mm的范围内。表面层60与上述表面层52相同。
除了表示带状中间转印构件的中间转印带之外，使用作为弹性层的上述弹性材料的辊的中间转印辊也可以用作中间转印构件，尽管根据纸张输送性质、布局自由度等，优选使用中间转印带。
尽管将这种类型的中间转印构件的表面分隔可以增强该构件跟随记录纸中凹痕的能力，但是如果在表面狭缝54之间的间隙中容纳有诸如调色剂的杂质，那么中间转印构件的清洁可能变得很困难。作为这种潜在的问题的对策，优选在将中间转印构件的表面被伸展开的部分进行清洁，并且在打开这些间隙的方向上向中间转印带施加一定的曲率。换句话说，通过确保中间转印带在清洁部分中被施加的曲率大于在第二转印过程中被施加的曲率，可以有效地防止在第二转印过程中间隙内容纳的诸如调色剂的杂质所引起的图像污染。
在本发明的示范性实施例中，在将图像从图像载体转印到中间转印构件上的初级转印过程中，中间转印构件优选是中间转印带，并且该中间转印带优选布置为沿图像载体的表面接触。换句话说，优选使图1的中间转印带6具有曲率，以便从基本上平坦的平面布置卷绕感光鼓2。因此，可以防止在初级转印过程中由进入独立的弹性体之间的间隙的杂质所引起的图像缺陷，所述杂质如调色剂，并且几乎不存在由独立的弹性体的运动而引起的图像降质。
而且，优选是这样的结构，其中中间转印构件是中间转印带，在用于将图像从中间转印构件转印到记录纸的第二转印过程中使用转印辊，并且安置中间转印带的位置以便环绕转印辊的表面进行接触。换句话说，在图1中第二转印辊8和中间转印带6之间的初始接触位置处，优选使中间转印带6具有曲率，所述曲率致使该中间转印带从基本上平坦的平面布置卷绕第二转印辊8。为了实现这种布置，如图6中所示，优选将第二转印辊8的位置设置为在相当于从与相对备用辊17接触的位置逆流旋转角α的位置处接触中间转印带，所述角α＝大约3至大约20°。通过采用这种构造，可以防止在第二转印过程中由进入独立的弹性体之间的间隙的杂质所引起的图像缺陷，所述杂质如调色剂，并且几乎不存在由独立的弹性体的运动而引起的图像降质。
而且，优选是这样的结构，该结构包括对中间转印带的表面进行清洁的清洁单元，其中该清洁单元包含清洁构件以及与该清洁构件相对的对置构件，并且中间转印带的位置设置为与对置构件的表面接触。换句话说，在用于从图1中所示中间转印带6清除不用的调色剂的清洁设备18中，优选设置第二清洁备用辊20，以便使中间转印带6面向清洁刷25的部分具有曲率。这可以确保在清洁过程中，也可以清除在独立的弹性体之间的间隙中容纳的任何杂质，这表示在重复的图像形成过程中可以保持良好的稳定性。
另外，中间转印带在对置构件处的曲率优选大于在转印辊处的曲率。换句话说，由图1中清洁设备18中的第二清洁备用辊20产生的中间转印带6的曲率优选大于在转印到记录纸的第二转印过程中由第二转印辊8产生的中间转印带6的曲率。通过采用这种构造，独立的弹性体之间的间隙在清洁过程中比在第二转印过程中更宽，这意味着在重复的图像形成过程中可保持良好的稳定性。
通过采用如上所述的构造，经由中间转印构件来转印在图像载体表面上形成的调色剂图像的图像形成装置以及其中使用的中间转印构件能够实现良好的图像转印，甚至转印到诸如轧花纸的不平整的纸张上，能够防止图像缺陷和图像降质，并能够在重复的图像形成过程中保持良好的稳定性。换句话说，利用常规的中间转印构件，由于转印表面的连续性，即使使用弹性材料，但是对于诸如轧花纸的非常不平整的记录纸来说，跟随特性也很差，这意味着可能出现图像缺陷。但是，通过将中间转印构件的转印表面分隔为多个独立的部分，由此使该表面不连续，可以提高该构件跟随非常不平整的记录纸的能力，并能够获得良好的图像。
感光鼓2拥有用于形成静电潜像(带静电的图像)的至少一种功能。电子照相感光体是用于感光鼓2的材料的理想例子。电子照相感光体包括涂层，该涂层包含在柱形导电衬底的外圆周上形成的有机感光体等。该涂层包括所需要的内涂层，包括含有电荷产生材料的电荷产生层和含有电荷迁移材料的电荷迁移层的感光层，以及所需要的表面层(表面保护层)，这些层按照这一顺序在圆柱形衬底的顶部顺序地形成。电荷产生层和电荷迁移层的叠置顺序也可以颠倒。这些构造包括叠层的感光体，其中电荷产生材料和电荷迁移材料结合在分开的层中(电荷产生层和电荷迁移层)，但是单层感光体也是可以的，尽管叠层感光体是优选的，在所述单层感光体中，电荷产生材料和电荷迁移材料结合在单层中。而且，在内涂层和感光层之间也可以设置中间层。而且，本发明不限于有机感光体，也可以使用其他的感光层，如非晶硅感光膜。
按照与常规装置类似的方式，充电辊3形成为长辊，其与感光鼓2的整个图像形成区相匹配。利用激励单元使感光鼓2以预定压力压在充电辊3上，激励单元例如置于充电辊3两端的轴上的弹簧(图中未示出)。利用感光鼓2的旋转来使充电辊3旋转，并在其旋转时向感光鼓2的表面充电。充电辊3包括由金属材料形成的轴构件，所述金属材料例如铁或不锈钢，在该轴构件外围周围设置具有预定厚度的弹性体的集成层。该弹性体可利用导电材料，如其中分布有碳等的EPDM橡胶(乙烯-丙烯橡胶)。
在充电之后，利用曝光装置4将与图像信息对应的成像光(曝光光)照射到感光鼓2的表面上，使得照射部分的电位降低。成像光是与图像的黑色和白色对应的光强分布，并且该成像光的照射在感光鼓2的表面上形成电位分布，即静电潜像，其与用于记录的图像对应。
对曝光设备4没有特别的限制，适合的例子包括能够利用光源将所期望的图像照射到感光鼓2的表面上的光学器材，所述光学器材例如激光光学系统和LED(发光二极管)阵列等，所述光源如半导体激光、LED光或液晶光阀(shutter)光。
显影设备5具有通过利用包含有静电潜像调色剂的单成分显影剂或双成分显影剂、使感光鼓2上形成的静电潜像显影，从而形成调色剂图像的功能。假如具有上述功能，则对该显影设备没有特别的限制，该设备的具体性质可根据预期目的而进行选择。其中调色剂层接触感光鼓2的设备或其中与并不发生接触的设备均是适合的。适当的显影设备的例子包括常规的显影单元，如利用显影辊将静电潜像显影调色剂附着在感光鼓上的显影单元，以及利用刷子等将调色剂附着在感光鼓上的显影单元。通常将直流电压用来做显影剂载体，但也可将交流电压叠加在上面。
对定影单元27没有特别限制，其可以是能够利用热，压力，或热和压力的结合将转印的调色剂图像定影到记录纸9上的任何单元。
清洁设备34可在叶片清洁系统、刷清洁系统，以及辊清洁系统中适当地选择，只要该设备能从感光鼓2的表面上清除掉任何残留的调色剂。在这些系统中，优选的是使用清洁叶片。而且，用于清洁叶片的适当材料包括氨基甲酸酯橡胶，氯丁二烯橡胶和硅橡胶。在这些材料当中，特别优选的是使用聚氨酯弹性体，因为它们提供较高的抗磨损性。如果使用具有相当高转印效率的调色剂，则其中不采用清洁设备34的装置也是可能的。
充当将调色剂图像转印到其上的转印目标的记录纸9可采用各种材料中的任何一种，包括在电子照相复印机或打印机等中所使用的标准纸张，OHP(头顶投影仪)纸，具有不平整表面的轧花纸(不平整的纸张)，在标准纸张表面上涂敷有树脂等的铜版纸，以及用于印刷的美术纸。在根据本发明示范性实施例的图像形成装置中，上述结构可为轧花纸中的凹痕提供极好的跟随特性。结果，即使将轧花纸用作记录纸9，在纸张凹痕处纸张与中间转印构件的表面之间几乎不会产生任何间隙，这意味着可以防止使中间转印构件表面上形成的调色剂带相反电荷，从而导致不能令人满意的转印的放电问题。特别是在利用中间转印构件的系统中，由于转印场效应和放电，在初级转印过程中进行最初转印的调色剂逐渐累积越来越多的电荷，这意味着之后在第二转印过程中需要大的电场，以便转印这些高度带电的调色剂，但是在根据本发明示范性实施例的图像形成装置中，对于不平整纸张的不合要求的转印几乎完全不存在。
在本说明书中，术语“轧花纸”指在纸张表面内形成不平整的特殊纸张，特别是指厚度为大约100到大约260μm的记录纸，其中表面不平整的程度在大约40到大约60μm的范围内。这种类型的轧花纸的一个例子是“Leathac”，其可由Fuji Xerox Office Supply Co.，Ltd.获得，例如“Leathac 66(151g/m2)”。而且，术语“标准纸张”典型地指表面不平整程度大概为10μm的纸张。
例子以下基于几个例子和比较例对本发明进行更为详细的说明，虽然本发明并不受以下给出的实施例的限制。
利用图1和图2所示的成像装置(由Fuji Xerox Co.，Ltd.生产的Docuprint C525A)，用各种不同的记录纸来进行成像，并且评估在重复的图像形成过程中的可转印性和稳定性。
(例1)作为中间转印带6，使用如图3中所示的双层结构，其中弹性层50是由杨氏模量为3MPa的氯丁二烯制成的厚度为0.55mm的弹性带，并且在弹性层50的表面上形成厚度为3μm的含氟涂层(表面层52)。而且，间距为200μm(切口间距L)的方格图案内的中间转印带6的表面上形成深度为70μm(切口深度d)的狭缝54(切口深度与切口间距之比d/L＝0.35)。狭缝54是通过对光刻形成的压模热压到中间转印带6的表面的转印模塑而形成的。弹性层50的杨氏模量是在室温(22℃，55％RH)下使用张力测试器(由Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.生产的Strograph VE5D)测量得出的。中间转印带6的切口深度d和切口间距L是通过使用测量显微镜(由Nikon Corporation生产的MM-60)对该带的表面和横截面进行检测从而测量得出的。
在这些例子中，如图1所示，用于将图像从感光鼓2转印到中间转印带6的初级转印单元是通过向中间转印带6提供一个曲率使该带卷绕在感光鼓2的周围来形成的。这一结构导致中间传输带6的独立弹性体之间的间隙减小，从而防止杂质进入间隙中，所述杂质如调色剂。
将调色剂图像从中间转印带6转印到记录纸9上的第二转印单元使用通过在轴的外周形成聚氨甲酸酯泡沫体来产生的转印辊作为第二转印辊8，并且如图6所示，设置第二转印辊8的位置从而使其在相当于从接触对置的备用辊17的位置逆流旋转角α的位置而与带接触，所述角α＝12°。这一构造能够在独立的弹性体之间的间隙变窄的情况下进行第二转印，这意味着按照与初级转移过程相似的方式可以防止杂质进入到间隙中，所述杂质如调色剂。
用于中间转印带6的清洁设备18包括第一清洁备用辊19，定位为接触中间转印带6的表面的刮板24，第二清洁备用辊20，以及越过中间转印带6与第二清洁备用辊20对置的清洁刷25。该清洁刷25被旋转驱动，并且以与残留转印调色剂相反极性被偏压。在该清洁设备18中，因为该中间转印带6绕第二清洁备用辊20的表面运转，所以加宽了独立的弹性体之间的间隙。该构造便于去掉在独立的弹性体之间的间隙中容纳的任何杂质，所述杂质如调色剂。
使用上述构造来打印三色图像和半色调图像的结果示于表1中，所述三色图像中黄(Y)、品红(M)和青(C)调色剂叠加。连续打印1,000份副本的打印结果示于表2中。表2中的结果显示出打印性能的持续能力。使用的记录纸包括轧花纸(Fuji Xerox Office Supply Co.，Ltd.生产的“Leathac 66”(表面不平整度80μm，151g/m2))，标准纸(FujiXerox Office Supply Co.，Ltd.生产的“P-paper”(表面不平整度10μm，64g/m2))，以及铜版纸(Fuji Xerox Office Supply Co.，Ltd.生产的“J-coated paper”(表面不平整度2μm，95g/m2))。基于下列标准评估可转印性。
优秀良好的密度和均匀性好有一些明显均匀性不规则和颜色混合差密度和均匀性较差(例2)除了使用以下结构之外，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中在初级转印过程中，中间转印带6采用的曲率与卷绕感光鼓2的表面所需的曲率相反。结果示于表1和表2中。
(例3)除了使用以下结构之外，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中第二转印辊8直接定位于备用辊17上。结果示于表1和表2中。
(例4)除了使用以下结构之外，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中在清洁过程中，在与第二清洁备用辊20分开的位置上使用清洁刷25来进行清洁。结果示于表1和表2中。
(例5)除了以下差异，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中将中间转印带6的表面内的狭缝54的切口间距L变为400μm(d/L＝0.175)。结果示于表1和表2中。
(例6)除了以下差异，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中将中间转印带6的表面内的狭缝54的切口深度d变为100μm(d/L＝0.5)。结果示于表1和表2中。
(例7)除了以下差异，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中将中间转印带6的表面内的狭缝54的切口深度d变为10μm(d/L＝0.05)。结果示于表1和表2中。
(例8)除了以下差异，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中将中间转印带6的表面内的狭缝54的切口深度d变为250μm(d/L＝1.25)。结果示于表1和表2中。
(例9)
除了以下差异，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中将中间转印带6的表面内的狭缝54的切口深度d变为5μm(d/L＝0.025)。结果示于表1和表2中。
(比较例1)除了以下差异，图像形成测试和随后的评估按照与例1相同的方式来进行，其中在中间转印带6的表面内没有形成任何狭缝54。结果示于表1和表2中。
表1
*1中间转印带采用的曲率与卷绕感光鼓2的表面所需的曲率相反的结构*2第二转印辊位于备用辊的正上方的结构*3在与第二清洁备用辊分开的位置上使用清洁刷25来进行清洁的结构表2
*1中间转印带采用的曲率与卷绕感光鼓2的表面所需的曲率相反的结构
*2第二转印辊位于备用辊的正上方的结构*3在与第二清洁备用辊分开的位置上使用清洁刷25来进行清洁的结构如表1中所示，例1到例9显示出良好的到轧花纸上的转印，这通常被证明是很难的。相比之下，在比较例子1中，对于轧花纸的可转印性是明显较差的。而且，如表2中所示，与在初级转印过程中曲率反转(例2)的情况，在第二转印过程中将第二转印辊8置于备用辊17的正上方(例3)的情况，以及在与第二清洁备用辊20分开的位置处(表示独立弹性体间的间隔变窄)进行清洁过程(例4)的情况相比，例1显示出几乎没有图像污染，并且可在持续时间段内保持良好的图像质量。
出于描述和说明的目的已提供了本发明示范性实施例的上述说明。但不意味着穷举，也不意味着将本发明限于所公开的精确形式。显然，对于本领域技术人员来说很多修改和变化都是显而易见的。所选以及所说明的示范性实施例是为了最好地解释本发明的原理以及其实际应用，由此使本领域其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和各种变形，其适合于所预期的特定使用。本发明的范围由下列权利要求以及其等价技术方案来限定。
权利要求
1.一种图像形成装置，包括上面形成有调色剂图像的图像载体；充电单元，其对所述图像载体的表面充电；潜像处理单元，其在所述图像载体的表面上形成潜像；显影单元，其利用调色剂来将所述潜像显影，由此形成调色剂图像；初级转印单元，其对所述调色剂图像进行初级转印，将所述调色剂图像转印到中间转印构件上；以及第二转印单元，其对已经转印到所述中间转印构件的所述调色剂图像进行第二转印，将所述调色剂图像转印到转印目标上，其中通过多条狭缝分隔所述中间转印构件的表面。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述多条狭缝之间的切口间距不大于大约200μm。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述多条狭缝的切口深度在大约10至大约100μm的范围内。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述多条狭缝的切口深度相对于所述多条狭缝之间的切口间距之比(深度/间距)在大约0.25至大约1.0的范围内。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述中间转印构件是中间转印带，其布置为沿所述图像载体的表面接触。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中所述第二转印单元包括转印辊，且所述中间转印带布置为围绕所述转印辊的表面接触。
7.根据权利要求5所述的图像形成装置，还包括清洁单元，其对所述中间转印带的表面进行清洁，其中所述清洁单元包括清洁构件以及与所述清洁构件相对的对置构件，所述中间转印带布置为接触所述对置构件的表面。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中所述清洁构件是清洁刷。
9.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中所述中间转印带在所述对置构件表面处的曲率大于所述中间转印带在所述转印辊表面处的曲率。
10.一种中间转印构件，其用在图像形成装置中，所述图像形成装置将图像载体表面上形成的调色剂图像经由所述中间转印构件转印到转印目标，其中通过多条狭缝分隔所述中间转印构件的表面。
11.根据权利要求10所述的中间转印构件，其中所述多条狭缝之间的切口间距不大于大约200μm。
12.根据权利要求10所述的中间转印构件，其中所述多条狭缝之间的切口深度在大约10至大约100μm的范围内。
13.根据权利要求10所述的中间转印构件，其中所述多条狭缝的切口深度相对于所述多条狭缝之间的切口间距之比(深度/间距)在大约0.25至大约1.0的范围内。
全文摘要
一种图像形成装置，其包括图像载体，调色剂图像形成在该图像载体上；充电单元，其对图像载体的表面充电；潜像处理单元，其在图像载体的表面上形成潜像；显影单元，其利用调色剂将潜像显影，由此形成调色剂图像；初级转印单元，其对调色剂图像进行初级转印，将其转印到中间转印构件上；以及第二转印单元，其对已经转印到中间转印构件的调色剂图像进行第二转印，将其转印到转印目标上，其中通过多条狭缝分隔中间转印构件的表面。
文档编号G03G15/00GK101055456SQ20061013183
公开日2007年10月17日 申请日期2006年10月12日 优先权日2006年4月11日
发明者难波治之 申请人:富士施乐株式会社