专利名称：成像装置和用于该成像装置上的处理盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如电子照相复印机、打印机和传真装置的成像装置，该成像装置利用充电装置对鼓形潜像载体的表面进行均匀充电，将形成在已充电的潜像载体表面上的潜像显影以产生可见图像，最后在记录材料上形成可见图像。本发明还涉及一种用于该成像装置上的处理盒。
背景技术：
这种类型的成像装置中所使用的传统充电装置是一种例如电晕丝充电器的非接触式充电装置，其对用作潜像载体的感光鼓表面进行充电，而与其不接触。然而，为了产生放电，非接触充电装置会生成放电产物臭氧和NOx，这些产物公知为产生了各种不期望得到的产物。正是这个原因，近年来，注意力已转移到接触式充电装置，该接触式充电装置产生的放电产物的量是可以忽略不记的。
在已知的接触式充电装置中，充电过程是这样来实施的，使接触式充电构件，比如具有平表面的充电辊或充电刷，或固定类型或旋转类型的充电刷，与感光鼓表面接触。在这些接触式充电构件中，例如粘附在感光鼓表面的调色剂的粘附材料很可能会附着在接触充电构件上，这造成充电能力随时间下降。在所述的接触式充电元件中，从充电能力随时间有相对较小的下降的角度来看，最有用的是旋转型充电刷(刷辊)。使用这种类型辊的装置的一个已知的例子，在日本未审公开的专利申请No.H11-84798中已描述。在此公报中描述的该成像装置执行充电过程，同时用作刷辊的充电辊刷在与感光鼓表面的表面移动方向相反的方向上被旋转地驱动。
然而，在基于使用例如该刷辊的刷辊来执行充电过程时，存在其固有的缺点，即，在刷末端与该感光鼓表面接触之后从感光鼓表面分离时，很可能会发生局部过多地放电。这种局部过多放电的发生，会导致在该感光鼓表面上的相应位置引起局部过多放电的问题。这种问题会产生这样的状况，即，例如在所称的负性-正性显影中，过多放电的区域的电势即使在曝光后也不能被充分地降低，从而调色剂不能粘附在这些区域上，导致在图像中产生白点。
例如，与本发明相关的技术也公开在日本专利No.3399933、日本未审公开专利申请No.S61-081666和日本未审公开专利申请No.H04-096080中。
发明内容
考虑前述内容，本发明的目的是提供一种成像装置，使用刷辊来执行接触式充电过程，抑制局部过多放电的产生，并且抑制在感光鼓表面上的局部过多放电状态，并提供一种用于所述成像装置上的处理盒。
在本发明的一个方面中，成像装置包括鼓型潜像载体；鼓型潜像载体；充电装置，用于对所述潜像载体的表面进行均匀充电；潜像形成装置，用于在由所述充电装置充电的所述潜像载体的表面上形成潜像；以及显影装置，用于将所述潜像载体表面上的潜像显影成可见图像。所述充电装置由如下部件构造，即，其表面上形成有刷子的刷辊；用来旋转驱动所述刷辊的驱动装置；以及电压施加装置，其用来将规定的充电电压施加在所述刷辊上，并且通过使所述刷辊与所述潜像载体的表面接触来对所述潜像载体的表面均匀地充电。所述潜像载体的外部直径在大于等于16mm且小于等于34mm的范围内，所述刷辊的外部直径在大于等于6mm且小于等于24mm的范围内，并且所述潜像载体的外部直径和所述刷辊的外部直径设置成，两个所述外部直径之和小于等于40mm。
在本发明的另一个方面中，处理盒可拆卸地安装在成像装置主体上，包括鼓型潜像载体；充电装置，用于对所述潜像载体的表面进行均匀充电；潜像形成装置，用于在由所述充电装置充电的所述潜像载体的表面上形成潜像；以及显影装置，用于将所述潜像载体表面上的潜像显影成可见图像。所述充电装置由如下部件构造，即，其表面上形成有刷子的刷辊；用来旋转驱动所述刷辊的驱动装置；以及电压施加装置，其用来将规定的充电电压施加在所述刷辊上，并且通过使所述刷辊与所述潜像载体的表面接触来对所述潜像载体的表面均匀地充电。所述潜像载体的外部直径在大于等于24mm且小于等于30mm的范围内，所述刷辊的外部直径在大于等于10mm且小于等于16mm的范围内，所述潜像载体的外部直径和所述刷辊的外部直径设置成，两个所述外部直径之和小于等于40mm，并且至少所述潜像载体和所述刷辊被整体地支撑。
参照附图，通过以下的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点会变得更加显而易见，其中附图1为本发明第一实施例中用作成像装置的打印机的示意图；附图2是所述打印机的充电装置的示意图；附图3为本发明测试例1的测试结果图表；附图4为本发明测试例2的测试结果图表；附图5为本发明测试例3的测试结果图表；附图6为本发明测试例4的测试结果图表；附图7为采用中间转印系统的串联型成像装置的主要部分结构示图；以及附图8为采用中间转印系统的单鼓型成像装置的主要部分结构示图。
具体实施例方式
在下文中将要对一个实施例进行说明，在该实施例中，本发明应用于用作成像装置的电子照相激光打印机(下称“打印机”)上。
图1示出了根据本实施例的打印机整体示意性结构。
在这种打印机中，如图所示，以下的各装置等按如下的顺序设置在作为潜像载体的鼓形感光体1的外围，即用作充电设备以均匀地对感光体1的表面进行充电的充电装置2；在图中未示出、用作潜像形成装置以将根据图像信息调制的激光3均匀地照射在感光体1上的曝光装置；用作显影装置的显影装置4，其通过将充电的调色剂粘附在显影辊41上来形成调色剂图像(可见图像)，该显影辊用作形成在感光体1上的静电潜像的显影剂载体；转印装置5，其用来将形成在感光体1上的调色剂图像转印到用作记录材料的转印纸上；以及清洁装置7，其用来清除在转印后残留在感光体1上的调色剂。
该打印机进一步包括在其他部件之中的如下部件，即在图中未示出的纸张供应/运送装置，其用于从图中未示出的纸张供应盘等沿图中所示的箭头C的线方向供应和运送转印纸；以及定影装置6，用来将由转印装置5转印的调色剂图像定影在转印纸上。
构成打印机的多个设备中的一些，可以构造成可拆卸地安装在该打印机主体上的整合结构(单元)。在该实施例中，感光体1、构造充电装置2的刷辊21、显影装置4和清洁装置7整体地支撑在处理盒中，该处理盒可拆卸地安装在主体上。如果所述处理盒至少支撑感光体1和构造充电装置2的刷辊21，则该处理盒不限于该结构。
在具有该结构的打印机中，沿图中箭头A的方向可旋转地驱动的感光体1的表面由充电装置2均匀地充电。由充电装置2实施的充电过程的详细说明，会在后面进行描述。根据图像信息调制的激光3从曝光装置扫描，并沿着感光体的轴向方向照射到感光体1的充电表面上。通过所述操作，静电潜像形成在感光体1上。形成在感光体1上的静电潜像通过如下方式形成调色剂图像，即，在与显影装置4的显影辊41相对的显影区域中，通过将充电调色剂粘附和显影在显影辊41上。同时，利用图中未示出的纸张供应/运送设备来供应和运送转印纸，并在预定的时间内，由阻力辊将转印纸进给并运送到感光体1和转印装置5相对的转印区域中。所述转印装置5将电荷施加在与感光体1的调色剂图像的极性相反的转印纸上，从而通过转印装置5将形成在感光体1上的调色剂图像转印到转印纸上。接下来，转印纸与感光体1分离，并输送到定影装置6处，在此处调色剂图像被定影，接下来转印纸张排出到装置外部。当转印装置5对调色剂图像进行转印后，清洁装置7对感光体1的表面进行清洁，以清除感光体1上残留的调色剂。
虽然上述感光体1的构造基于感光的无机或有机感光体涂覆层，以在铝圆柱形等上形成感光层，但是它也可以以其他的结构形成。虽然本实施例中采用的感光体1被均匀地充电成负极性，但考虑到与调色剂充电极性等的关系，也可以采用均匀充电成正极性的感光体。
构成本发明特征的充电过程将下文中说明。
图2所示为该充电装置2的示意性结构。如图所示，本实施例的充电装置2由如下的部件构造成，即在其上表面上形成有刷子的刷辊21；用作驱动单元以旋转地驱动刷辊21的驱动电机22；以及电源23，其用作电压施加装置，以将规定的充电电压施加给刷辊21。如图所示，充电装置2通过使刷辊21与感光体的上表面接触而均匀地对感光体表面充电。图中的标记L1表示刷辊21的外部直径，L2表示感光体1的外部直径，L3表示刷辊21进入到感光体表面的刷子插入量。该“刷子插入量”代表两个位置之间的距离，其中一个位置为在没有设置感光体1的情况下刷子末端定位的位置，而另一位置为感光体1设置在连接感光体1的旋转中心与刷辊21的旋转中心的虚线上时感光体表面的位置。
本实施例的刷辊21通过卷绕片状刷子材料来制成，其中，体积电阻率大约为108(Ω·cm)且尺寸为2(但尼尔)的刷子纤维以200(kF)的密度呈辊型设置在轴21a上。可将Nylon(注册商标)或丙烯酸纤维等用作刷子纤维材料。另外，刷辊21设置成产生0.25(mm)的刷子插入深度，并且实施接触充电过程，同时刷辊21在相对于感光体1的表面移动方向的旋转方向B上由驱动电机22可旋转地驱动。此时由电源23施加到刷辊21上的电压是交流电压，其极小到极大电压值Vpp为大于等于600(V)而小于等于1100(V)，并且更优选为大于等于800(V)和小于等于1100(V)。
在这个实施例中，感光体1的外部直径在大于等于16(mm)到34(mm)的范围内，并且更优选在大于等于24(mm)到小于等于30(mm)的范围内。当感光体1的外部直径少于16(mm)时，很难得到稳定的图像信息。只要感光体1的外部直径大于等于24(mm)，就可以获得便于稳定成像的感光体，而不会显著地增加成本，。
另一方面，刷辊21的外部直径在大于等于6(mm)到24(mm)之间的范围，并且更优选在大于等于10(mm)到小于等于16(mm)之间的范围。因为刷辊21的芯直径最小必须达到4(mm)，另外，为了显示该刷最初的功能，刷长度必须达到1(mm)，刷辊21的最小外部直径达到6(mm)。
在这个实施例中，外部直径设定成，这些外部直径总和小于等于40(mm)。在这个实施例中，感光体1的外部直径是24(mm)，刷辊21的外部直径是11(mm)。当感光体1的外部直径和刷辊21的外部直径以这种方式设置时，感光体1或刷辊21的曲率中的至少一个应该增加。结果是，和与其不同的设置相比，与刷辊表面运动方向下游侧的感光体表面接触的接触区域X的相邻区域(图中与右侧邻近的区域)中的局部过多放电得以抑制。
虽然在该实施例中对包括清洁装置7的成像系统进行了说明，但在例如这样的不包括清洁装置7的无清洁器的系统中，采用所述的设置来抑制局部过多放电是有用的。无清洁器系统构成这样的系统，其中，不是采用如清洁装置7的特殊清洁单元将转印残留调色剂从感光体1上清除，而是由显影装置4等清除。在这种类型系统中，由于其上粘附有转印残留调色剂的感光体1表面与刷辊21接触，所以该转印残留调色剂很可能粘附在刷辊21上。当转印残留调色剂粘附在刷辊21上，刷辊21和感光体1的表面之间的阻力会增大，则很可能发生局部过多放电(集中放电)。因此，在集中放电很可能发生的无清洁器的系统中，采用所述的设置来抑制集中放电是有用的。
接下来，将描述本发明的发明人所做的测试(在下文中这种测试称为“测试例1”)。
如上实施例所述，在测试例1中使用的刷辊21通过片状刷子材料而形成，其中，体积电阻率大约为108(Ω·cm)且尺寸为2(但尼尔)的刷子纤维以200(kF)的密度呈辊型设置在轴21a上。在测试例1中，刷辊21在感光体1的表面移动方向的相反方向上(图中箭头B的相反方向)被旋转驱动，直流电压施加在刷辊21上。在测试例1中，感光体1的处理速度为100(mm/s)，施加在刷辊21上的直流电压为-1.2(kV)，刷子插入量L3为0.5(mm)。
在测试例1中，1×1和2×2均匀半色调实心图像由上述的打印机形成，所述打印机采用多个具有不同外部直径的感光体1和多个具有不同外部直径的刷辊，在这些形成的图像中的白点产生水平以三个等级来评价。1×1图像为1(点)图像部分和1(点)非图像部分交替存在的图像，而2×2图像为2(点)图像部分和2(点)非图像部分交替存在的图像。在1×1图像中，白点比在2×2图像更显著。测试例1的特定评价方法取决于将测试例1中形成的图像与用裸眼预先准备的评价图像进行比较的本发明的发明者。评价图像中的白点的产生水平等于可允许的使用极限。在其比较结果中，当白点产生水平比评价图像差(也就是说，当白点的数量较大时)时，该2×2图像评价为叉(×)；当白点产生水平比评价图像好时，该2×2图像评价为单圆(○)；当白点产生水平比评价图像好时，1×1图像被评价为双圆(◎)。图3示出了测试例1的测试结果。
如图3所示的测试例1的结果确认了，当感光体1的外部直径与刷辊21的外部直径之和小于等于40(mm)时，该评价结果是单圆(○)或更好。产生这种情况的原因如下所述。也就是说，白点的生成归因于，当刷子末端在与感光体1的表面接触后与感光体表面分离时产生的局部过多放电。更详细地，当刷子末端与感光体表面分离后，会形成刷子末端和感光体表面彼此紧密邻近的状态，在这种状态下能够发生局部过多放电(集中放电)。因此，刷子末端和感光体表面相互接触的区域(产生放电区域)越宽，越可能产生发生局部过多放电的情况。当感光体1的外部直径和刷辊21的外部直径之和小于等于40(mm)时，感光体1或刷辊21中的至少一个的曲率会增加。由此，在刷子末端与感光体表面分离之后，刷子末端区域上的放电产生区域得以减小。结果是，产生不太可能发生局部过多放电的情况，该情况被认为是获得更好白点评价的原因。
虽然在测试例1中刷辊21沿与感光体1表面移动方向相反的方向被可旋转地驱动，但当它在旋转方向上被驱动时，会产生等同的效果(或更好的效果)。
另外，虽然在测试例1中，感光体1的处理线速度设置为100(mm/s)，但在大于等于50(mm/s)且小于等于200(mm/s)的范围内，也可产生等同的效果。
另外，虽然在测试例1中，施加在刷辊21上的电压为-1.2(kV)的直流电压，但在大于等于-0.7(kV)且小于-1.2(kV)的范围内，也可产生等同的效果。
在测试例1中，施加在刷辊21上的电压是直流电压，该直流电压比交流电压更容易生成放电，并且将在常用范围的上限值-1.2(kV)附近的值用作其直流电压值。因此，如果施加在刷辊21上的电压在常用范围内时，将产生与测试例1等同的结果。
接下来，将描述由本发明的发明者实施的另一个测试(下文将这个测试称为“测试例2”)。
对于测试例2，采用产生单圆评价结果的测试例1的两个构造(感光体外部直径30mm和刷辊外部直径10mm构造以及感光体外部直径24mm和刷辊直径11mm构造)，其中刷辊21的堆叠长度(pile length)增加到1mm，并且纤维被倾斜，以生成2mm的倾斜纤维量。在测试例1中所进行的测试，也同样在这些构造上进行。图4示出了测试例2的测试结果。
如所述图4所示，当刷辊21的刷子的纤维倾斜时，白点的产生水平也比被评价为双圆的1×1图像的评价图像要好。产生这种现象的原因，如下所述。
也就是说，将刷辊21的刷子纤维倾斜，可在所述放电产生区域中生成这样的状态，即，刷子末端不直接与感光体1的表面相对，而是刷子向感光体1的表面倾斜，以使得刷子体部与感光体1的表面相对。产生不太可能发生放电的条件以进一步抑制产生局部过多放电的这一结果，被认为是为什么白点的产生水平会更好的原因。
在测试例2的结果中，在刷辊21沿相对于感光体1表面移动方向旋转的方向被可旋转地驱动时，在感光体1的处理线速度在大于等于50mm/s至小于等于200mm/s的范围内时，以及在施加在刷辊21上的电压在大于等于-0.7kV至小于-1.2kV的范围内时，也能够产生等同的结果。
接下来，将描述本发明的发明者进行的又一测试(下文将这种测试称为“测试例3”)。
在测试例3中，对在所述测试例1中所采用的构造进行了与所述测试例1中的评价等同的评价，所述测试例1将交流电压用作施加到刷辊21上的电压。所使用的交流电压是矩形波交流电压，负荷比为50％，极小值到极大值的电压值Vpp为频率200Hz的1.2kV，并叠加在-500V的直流电压上。图5所示为测试例3的测试结果。
如图5中所示，即使使用极小值到极大值的电压值Vpp为1.2kV的交流电压时，当感光体1的外部直径和刷辊21的外部直径之和小于等于40mm时，可生成与测试例1等同的效果，即，单圆或更好的评价结果。虽然基于三等级评价，测试例3的评价与所述测试例1等同，但更接近的测试表明，测试例3比所述测试例1具有更好的白点产生水平。产生这种现象的原因，在下面进行解释。
也就是说，通过在刷辊21上施加交流电压，在所述放电产生区域上交替形成产生放电而升高感光体1表面充电数量的放电区域和可降低感光体1表面充电数量的中和区域。由此，即使在形成放电区域时发生局部过多放电，随后也会形成中和电区域，以中和在其上发生局部放电的感光体表面上的区域。结果，降低了因过多放电而被过多充电的区域的充电量，这被认为是为什么白点的产生水平更好的原因。
尤其是，如图5中所示，对于感光体外部直径24mm和刷辊外部直径11mm的构造来说，当极小值到极大值的电压值Vpp低于1.2kV并且施加的交流电压为1.1kV和800V时，白点的产生水平也好于1×1图像的评价图像，从而其用双圆来评价。因此，可优选的是，施加在刷辊21上的交流电压的极小值到极大值Vpp小于等于1100V。但是，由于使用极小值到极大值Vpp小于600V的交流电压时，不能得到满意的充电无规律控制效果，因此优选的是，施加在刷辊21上的交流电压的极小值到极大值Vpp大于等于600V。
接下来，将描述由本发明的发明者进行的又一测试(下文将这种测试称为“测试例4”)。
在测试例4中，在正常湿度环境(湿度达到50％)和低湿度环境(湿度达到15％)中的每种环境下，在外部直径为24mm的感光体和外部直径为11mm的刷辊构造上进行白点产生水平的评价，同时改变所述测试例3的部分条件。湿度越低，越可能产生放电，故在低湿度环境下的评价结果比正常湿度环境下要严重得多。图6所示为测试例4的测试结果。
如图6中所示，当使用插入量为0.6mm的刷辊21时，在倾斜纤维的刷子中白点产生水平比直纤维的刷子中白点产生水平要好。这种现象的原因与测试例2中的原因相同。通过这可确认，在刷辊21上施加交流电压时采用倾斜纤维得到的改进效果，与施加直流电压时得到的改进效果等同。
在低湿度环境的测试结果中，即使在感光体1的外部直径和刷辊21的外部直径之和小于等于40mm时，白点的产生水平的评价也为叉(×)。但是，正常使用环境是正常湿度环境，所以至少在正常使用环境中使用时，倘若感光体1的外部直径和刷辊21的外部直径之和小于等于40mm时，白点的产生水平的评价为单圆或更好。
接下来，在以下两种情况下对插入量为0.6mm的倾斜纤维刷辊21进行比较，即，旋转方向为反向方向时以及旋转方向为相对于感光体1表面移动方向的旋转方向时。如所述表4中所示，虽然在每种情况中，正常湿度环境下的白点产生水平的评价为双圆，但是在评价条件比正常湿度环境下更严重的低湿度环境的评价结果中，白点的产生水平在旋转方向上更好。产生这种现象的原因，如下所述。
也就是说，在分离之后的放电产生区域中，刷子末端和感光体表面之间的电势差越大，当刷辊21的刷子末端从感光体1的表面分离时，放电就越可能产生。当刷辊21相对于感光体1表面移动方向的旋转方向为相反方向时，放电产生区域内的感光体1的表面在等同于刷辊21充电处理之前的表面的状态下形成，从而具有较低的表面电势。相反，当刷辊21相对于感光体1表面运动方向的旋转方向为旋转方向时，放电产生区域内的感光体1的表面在等同于刷辊21充电处理之后的表面的状态下形成，从而具有较高的表面电势。因此，当刷辊21的旋转方向为旋转方向时，放电产生区域中刷子末端和感光体表面之间的电势差低于旋转方向为反向时的电势差。该结果被认为是为什么白点产生水平在刷辊21的旋转方向为旋转方向时，比其为反向时要好的原因。
接下来，改变和比较倾斜纤维刷辊21的构造中的刷子插入量，该倾斜纤维刷辊21被转动地驱动，以产生相对于感光体1表面运动方向的转动方向。如表4中所示，当在正常湿度环境的每种情况中，白点产生水平的评价为双圆，但是在评价条件比在正常湿度环境下更严重的低湿度环境下的评价结果，表明刷子插入量越小，白点产生水平越好。产生这种现象的原因，做如下解释。
也就是说，由于与感光体1表面接触的刷末端形成其被感光体表面挤压的状态，所以其在刷子本身的恢复力的作用下与感光体1的表面分离时，会发生刷子末端的回弹作用。此时恢复力越大，回弹量越大，且回弹量越大，则倾斜刷子纤维就越接近直纤维状态。当刚刚与感光体1表面分离之后的刷子纤维形成一种接近直纤维的状态时，由所述倾斜纤维产生的白点产生水平的改进效果得以减小。刷子插入量越大，倾斜纤维产生的白点产生水平改进效果的减小所造成的刷子恢复力会越大。结果，就可以认为刷子插入量越小，白点的产生水平越好。
虽然上述描述引用了形成单色图像的成像装置的例子，但本发明也可以应用在形成多色图像的成像装置上。
图7示出了采用所称中间转印系统的一种串联型成像装置的构造。如图所示，在这种成像装置中，青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(Bk)的每种颜色的四种感光体1C、1M、1Y、1Bk沿用作中间转印体的中间转印带8的平直部分设置。围绕感光体1C、1M、1Y、1Bk设置的装置或构件与上述实施例中的等同。在该成像装置中，分别形成在四种感光体主体1C、1M、1Y、1Bk上的各颜色的调色剂图像以重叠的方式依序首先转印到中间转印带8上。以重叠的方式转印形成在中间转印带8上的彩色调色剂图像通过二次转印装置9随后转印到转印纸P上。在这之后，承载有这些彩色调色剂图像的转印纸P在被排出到装置外部之前，由图中未示出的定影装置进行定影处理。与上述实施例相似的是，在该成像装置中可以采用这样的构造来抑制局部过多放电，即，感光体1C、1M、1Y和1Bk的外部直径与用于对其表面进行均匀充电的充电装置2C、2M、2Y和2Bk的各刷辊的外部直径之和小于等于40mm。该结果是，可生成具有很少空白的各种颜色的调色剂图像，并且有助于形成具有优良色彩复制的高质量彩色图像。
图8示出了采用所称中间转印系统的单鼓型成像装置主要部分的结构。如图中所示，该成像装置包括单个感光体1和用作中间转印体的中间转印带8，以及设置在感光体1上的青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(Bk)中各颜色的四个显影装置4C、4M、4Y、4Bk。在这种成像装置中，每种颜色的静电潜像依次地形成在感光体1上，并且每种颜色的静电潜像由相应颜色的显影装置4C、4M、4Y、4Bk中每一个依次显影。感光体1的调色剂图像首先以重叠的方式依次转印到中间转印带8上。以重叠方式转印形成在中间转印带8上的调色剂图像由二次转印装置9随后转印到转印纸张P上。在这之后，承载有这些调色剂图像的转印纸P在排出到装置外部之前由图中未示出的定影装置进行定影处理。与所述实施例相似的是，在这种成像装置中可以采用这样的构造来抑制局部过多放电，即，感光体1的外部直径和对其表面进行均匀充电的充电装置2的各刷辊的外部直径之和小于等于40mm。该结果是，可产生具有很少空白的各颜色的调色剂图像，并且有助于形成具有优良色彩复制的高质量彩色图像。
所述实施例的成像装置包括构成鼓型潜像载体的感光体1；用作充电装置以对感光体1的表面进行均匀充电的充电装置2；用作潜像形成装置以在由充电装置2充电的感光体1的表面上形成潜像的的曝光装置；以及用来将感光体1表面上的潜像显影成可见图像的显影单元4，感光体1表面上的可见图像形成在用作记录介质的转印纸上。充电装置2由如下部件构造成，即，在其上表面上形成有刷子的刷辊21；用作驱动装置以旋转地驱动刷辊21的驱动电机22；以及用作电压施加装置以向刷辊21施加规定充电电压的电源23，通过使刷辊21与感光体1接触来对感光体1的表面进行均匀的充电。感光体1的外部直径设置成大于等于24mm并且小于等于30mm的范围之内，刷辊21的外部直径设置成大于等于10mm到小于等于16mm的范围之内，并且感光体1和刷辊21的外部直径之和设置为小于等于40mm。由此，如所述测试例1中所述，和与其不同的设置相比较，在与邻近于刷辊表面运动方向下游侧的区域中的感光体表面接触的接触区域X中，局部过多放电得以抑制。结果，可以抑制形成图像中白点的产生水平，因此可提高图像质量。
另外，如所述测试例2所述，当直流电压，或更尤其是在大于等于700V并且小于等于1200V范围内的直流电压，由电源23施加到刷辊21上时，通过使用包括倾斜纤维刷子的刷辊21可进一步抑制形成图像中的白点产生水平。
另外，如所述测试例3所述，如果极小值到极大值Vpp在大于等于600V且小于等于1100V的范围内的交流电压由电源23施加到刷辊21上时，形成图像中的白点产生水平比施加直流电压时能更好地得以抑制。
更尤其是，如所述测试例4所述，如果使用包括倾斜纤维刷子的刷辊21，则该倾斜纤维可以产生等同于在施加直流电压时的白点产生水平的改进效果。在这种情况下，如果刷辊21具有相对于感光体1表面小于等于0.4mm的刷子插入量，则也可以获得如所述测试例4所述的白点产生水平的进一步改进。
另外，如所述测试例4所述，如果刷辊21在相对于感光体1表面移动方向的旋转方向上由驱动电机22旋转地驱动，则与其沿相反方向被驱动时相比，白点产生水平也可以被进一步改进。
如上所述，在本发明中的鼓型潜像载体和刷辊的外部直径之和小于等于40mm时，前者被设置成大于等于24mm且小于等于30mm的范围内，后者被设置成大于等于10mm且小于等于16mm的范围内。当潜像载体的外部直径和刷辊的外部直径以这种方式来设置时，潜像载体或刷辊中的至少一个的曲率会增加。结果是，与潜像载体外部直径和刷辊外部直径与正常使用环境中如上所述设定不同的情况相比较，在与邻近于刷辊表面运动方向下游侧的区域中的感光体表面接触的接触区域X中(即刷辊的刷子末端与潜像载体表面分离的区域)，局部过多放电得以抑制。如下详细所述，产生这种现象的原因被认为是，由于潜像载体和刷辊中至少一个的曲率的增加导致了上述区域中潜像载体表面和刷辊刷子末端之间的距离小于可以产生放电的距离的区域(放电产生区域)减小。
虽然除了潜像载体表面和刷辊的刷子末端之间的距离之外，也认为局部过多放电受到两者之间的电势差的影响，但倘若这种电势差至少在正常范围内，则可以通过所述设置来满意地实现抑制局部过多放电的效果。
本领域普通技术人员在理解了本发明公开内容的教导之后，在不脱离本发明范围的情况下可以对本发明进行各种改变。例如，虽然所述实施例引用的是打印机的例子，但是本发明也可以应用到其他的成像装置上，如复印机和传真机。
权利要求
1.一种成像装置，包括鼓型潜像载体；充电装置，用于对所述潜像载体的表面进行均匀充电；潜像形成装置，用于在由所述充电装置充电的所述潜像载体的表面上形成潜像；以及显影装置，用于将所述潜像载体表面上的潜像显影成可见图像，其中，所述充电装置由如下部件构造，即，其表面上形成有刷子的刷辊；用来旋转驱动所述刷辊的驱动装置；以及电压施加装置，其用来将规定的充电电压施加在所述刷辊上，并且通过使所述刷辊与所述潜像载体的表面接触来对所述潜像载体的表面均匀地充电，所述潜像载体的外部直径在大于等于16mm且小于等于34mm的范围内，所述刷辊的外部直径在大于等于6mm且小于等于24mm的范围内，并且所述潜像载体的外部直径和所述刷辊的外部直径设置成，两个所述外部直径之和小于等于40mm。
2.如权利要求1所述的成像装置，其中所述潜像载体的外部直径在大于等于24mm且小于等于30mm的范围内，并且所述刷辊的外部直径在大于等于10mm且小于等于16mm的范围内。
3.如权利要求1所述的成像装置，其中所述电压施加装置将直流电压施加在所述刷辊上，倾斜纤维刷子被用作所述刷辊。
4.如权利要求3所述的成像装置，其中所述直流电压值为大于等于700V且小于等于1200V。
5.如权利要求1所述的成像装置，其中所述电压施加装置将极小值到极大值的电压值为大于等于600v且小于等于1100V的交流电压施加在所述刷辊上。
6.如权利要求5所述的成像装置，其中将倾斜纤维刷子用作所述刷辊。
7.如权利要求6所述的成像装置，其中所述刷辊相对于所述潜像载体表面的刷子插入量小于等于0.4mm。
8.如权利要求1所述的成像装置，其中所述驱动装置在相对于所述潜像载体表面移动方向的旋转方向上，可旋转地驱动所述刷辊。
9.一种可拆卸地安装在成像装置主体上的处理盒，包括鼓型潜像载体；充电装置，用于对所述潜像载体的表面进行均匀充电；潜像形成装置，用于在由所述充电装置充电的所述潜像载体的表面上形成潜像；以及显影装置，用于将所述潜像载体表面上的潜像显影成可见图像，其中，所述充电装置由如下部件构造，即，其表面上形成有刷子的刷辊；用来旋转驱动所述刷辊的驱动装置；以及电压施加装置，其用来将规定的充电电压施加在所述刷辊上，并且通过使所述刷辊与所述潜像载体的表面接触来对所述潜像载体的表面均匀地充电，所述潜像载体的外部直径在大于等于24mm且小于等于30mm的范围内，所述刷辊的外部直径在大于等于10mm且小于等于16mm的范围内，所述潜像载体的外部直径和所述刷辊的外部直径设置成，两个所述外部直径之和小于等于40mm，并且至少所述潜像载体和所述刷辊被整体地支撑。
10.如权利要求9所述的处理盒，其中所述潜像载体的外部直径在大于等于24mm且小于等于30mm的范围内，并且所述刷辊的外部直径在大于等于10mm且小于等于16mm的范围内。
11.如权利要求9所述的处理盒，其中将倾斜纤维刷子用作所述刷辊。
12.如权利要求11所述的处理盒，其中所述刷辊相对于所述潜像载体的表面的刷子插入量小于等于0.4mm。
全文摘要
本发明公开一种成像装置及在其中使用的处理盒，当使用刷辊来执行接触充电处理时，所述成像装置可抑制局部过多放电的产生，并可抑制在感光鼓表面上局部过多放电的状态。所述充电装置由如下部件构造，即，其表面上形成有刷子的刷辊；用来旋转驱动所述刷辊的驱动装置；以及电压施加装置，其用来将规定的充电电压施加在所述刷辊上，并且通过使所述刷辊与所述潜像载体的表面接触来对所述潜像载体的表面均匀地充电。潜像载体的外部直径在大于等于16mm且小于等于34mm的范围内，刷辊的外部直径在大于等于6mm到小于等于24mm的范围内，并且潜像载体的外部直径和刷辊的外部直径设置成，两个所述的外部直径之和小于等于40mm。
文档编号G03G15/04GK1945455SQ20061014928
公开日2007年4月11日 申请日期2006年9月15日 优先权日2005年9月15日
发明者藤田哲丸 申请人:株式会社理光