专利名称：平滑地传递转印介质且抑制预转印的图像形成设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种图像形成设备，更特别地涉及一种串联式图像形成设备。
背景技术：
在此领域中已知的使用电子照相技术的一种类型的图像形成设备是串联式图像形成设备。这种类型的图像形成设备包括显影辊、感光构件和用于每种颜色如黄、洋红、青色和黑色的转印辊。在图像形成期间，每个显影辊以每个各自的颜色将显影剂供应到每个各自的感光构件上以各个颜色形成显影剂图像。每个显影剂图像被顺序地转印到沿着感光构件传递的纸张上。
一种这样的串联式图像形成设备在图1A中被描述。如图中所示，图像形成设备包括感光构件51和转印辊53。纸张52在感光构件51和转印辊53之间被传递到图1A中的右侧。图像形成设备被配置为感光构件51开始接触纸张52的接触起始位置X与感光构件51从纸张52分离的接触结束位置Y是相同的。感光构件51的表面承载(bear)显影剂层。具有这种配置，称作预转印(pre-transfer)的现象有可能发生，其中产生在转印辊53中的电场E引起承载在感光构件51上的显影剂54在接触起始位置X(接触结束位置Y)之前就分散在纸张52上，也就是在纸张52接触感光构件51之前。这种现象能够降低成像质量。
日本专利申请公开号6-95536揭示了一种沿纸张传递方向从各个感光构件向下游偏移转印构件的技术，如图1B中所示。具有这样的配置，纸张52在被转印辊53中产生的电场E影响的接触结束位置Y的上游开始接触感光构件51(接触起始位置X)，从而抑制了显影剂54的发散并防止了预转印。
然而，在日本专利申请公开号6-95536的结构中，在每组感光构件和转印辊被彼此均一地偏移(移动)相同的偏移距离。结果，整个纸张传递路径成波浪形，阻碍纸张的平滑传递并潜在地影响成像质量。对于厚纸张传递操作特别地困难。
实用新型内容考虑到以上所描述的，本实用新型的目的是提供一种能够平滑地传递转印介质同时抑制预转印的图像形成设备。
为了达到上述和其它目标，本实用新型提供了一种图像形成设备。该图像形成设备包括设备主体和每个都包括感光构件和转印构件的多个装置组。多个装置组被线性排列的布置在图像形成设备主体中。每个装置组的感光构件和转印构件之间顺序地插入转印介质，从而顺序地将承载在每个感光构件上的显影图像转印到转印介质上。为每个装置组确定接触距离。接触距离是从感光构件开始接触转印介质的接触起始位置到感光构件从转印介质分离的接触结束位置的距离。沿传递转印介质的传递方向的最下游的装置组的接触距离最大。
根据本实用新型的说明将参考下列附图进行详细描述图1A是描述预转印影响的说明图；图1B是转印构件沿纸张传递方向从感光构件被偏移的说明图；图2是根据本实用新型的第一实施例的打印机的垂直剖视图；图3是根据本实用新型的第二实施例的打印机的垂直剖视图；图4是根据本实用新型的第三实施例的打印机的垂直剖视图；图5是根据本实用新型的第四实施例的打印机的垂直剖视图；和图6是根据本实用新型的第五实施例的打印机的垂直剖视图。
具体实施方式
<第一实施例>
关于本实用新型的第一实施例的图像形成设备将参考图1B和2被描述。在下面的描述中，当图像形成设备被布置在打算被使用的方位时，表达“前”、“后”、“上”和“下”被用来定义不同部分。
1、打印机的总体结构图2是显示根据第一实施例的打印机1的总体结构的垂直剖视图。
如图2中所示，打印机1是具有四个后述的水平并置的图像形成单元20的横向串联式彩色激光打印机。打印机1包括主壳体5和，在主壳体5中供应记录纸张3进入主壳体5的纸张供应单元9，在从纸张供应单元9供应的记录纸张3上形成图像的图像形成单元4，在图像被形成到其上后排出记录纸张3的纸张的排出单元6，等等。
(1)纸张供应单元纸张供应单元9包括可拆卸地安装在主壳体5的下部中且能通过其前侧(图2中左侧)被插入和从主壳体5移走的纸张托盘12；布置在纸张托盘12的一端(图2中左端)之上的馈入辊13；和布置在馈入辊13之上且相对于传递记录纸张3的纸张传递方向的馈入辊13的下游的一对传递辊14。
当记录纸张被叠放在纸张托盘12中且馈入辊13旋转时，记录纸张3的最顶端的纸张被馈入辊13一次一张的馈入到传递辊14。布置在传递辊14下游侧的传递带15接着顺序地传递记录纸张3通过感光鼓16。
引导构件17垂直地连接馈入辊13到传递辊14。引导构件17是基本地U形以使得被馈入辊13传递的记录纸张3首先沿向图2中左侧的方向被传递，且接着被反向并沿着向右侧的方向传递。记录纸张3然后顺次在传递带15和感光鼓16之间传递。
(2)图像形成单元布置在主壳体5的中心区域的图像形成单元4包括形成图像的四个图像形成单元20Y、20M、20C和20K，用于转印每个图像形成单元20在记录纸张3上形成的图像的转印单元18，和用热和压力定影转印到记录纸张3上的图像的定影单元8。
每个图像形成单元20配置感光鼓16和绕着感光鼓16的圆周用于给感光鼓16表面充电的充电器19，在感光鼓16表面形成静电潜像的扫描单元21，和在感光鼓16的表面涂覆(depositing)色粉以在其上形成色粉图像的显影剂盒22。
充电器19是具有钨或类似能够产生电晕放电的材料形成的充电金属丝的正向充电(positive-charging)栅控式电晕充电器。充电器19用均匀的正电极给感光鼓16的整个表面充电。
每个扫描单元21包括产生激光束的激光发生单元、透镜和在感光鼓16的表面形成静电潜像的此类部件(图中显示的部件中没有)。具有此结构，扫描单元21的激光发生单元发射在扫描运动中照射在感光鼓16上以在其表面上形成静电潜像的激光束。
显影剂盒22包括壳体，其中被没置了色粉存储盒24(hopper)、供应辊(没有显示)和显影辊23。
色粉存储盒24是形成在显影剂盒22的壳体内部的空间。每个色粉存储盒24容纳黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)和黑色(K)中的一种颜色的显影剂。特别地，上述四个显影剂盒22相对于纸张的传递方向(图2中由左到右)以黄色、洋红色、青色和黑色的顺序容纳显影剂。在下面的描述中，字母Y、M、C和K可以对应显影剂的颜色被附加到部件的参考数字。换句话说，根据所用显影剂的颜色，图像形成单元20可以被标为20Y、20M、20C和20K；感光鼓16可以被标为16Y、16M、16C和16K；后述的转印辊27可以被标为27Y、27M、27C和27K。
供应辊被布置在色粉存储盒24的下面且包括由导电海绵体材料形成的辊部覆盖的金属辊轴。供应辊在辊隙点面对且接触显影辊23并且在辊隙点沿与显影辊转动方向相反的方向被可旋转地支撑。
显影辊23被可旋转地布置到供应辊的侧且面对并接触供应辊。显影辊23配置有由如导电橡胶材料的弹性材料所形成的辊部覆盖的金属辊轴。
转印单元18被布置在主壳体5中且在显影剂盒22的相反侧面对感光鼓16。转印单元18包括驱动辊25、从动辊26(follow roller)、环绕驱动辊25、从动辊26的传递带15和转印辊27。
从动辊26被布置在馈入辊13之上和感光鼓16Y的前面(图2中的左侧)。这里，感光鼓16Y属于定位于相对于纸张传递方向的最上游(图2中最左端)的图像形成单元20Y。驱动辊25被对角向前地布置在定影单元8之下且在感光鼓16K的之后。这里，感光鼓16K属于定位于相对于纸张传递方向的最下游的图像形成单元20K。
传递带15环绕驱动辊25和从动辊26以使得传递带15的外表面面对并接触每个图像形成单元20中的感光鼓16。
当驱动辊25被驱动旋转时，从动辊26随着驱动辊25的旋转。此时，绕着驱动辊25和从动辊26循环的传递带15沿图2中的顺时针方向循环地移动以使得传动带15的外表面在传递带15和感光鼓16之间的接触点沿与感光鼓16的外表面相同的方向移动。
转印辊27被布置在传递带15的环内通过传递带15面对每个感光鼓16的位置。转印辊27配置有由如导电橡胶材料的弹性构件形成的辊部覆盖的金属辊轴。
转印辊27能够沿图2中的顺时针方向旋转以使得转印辊27的外表面在其接触点沿与传递带15相同的方向移动。在转印操作期间，电源通过恒定电流控制施加预定的电压以在转印辊27和感光鼓16之间产生合适的转印偏差以导致承载在每个感光鼓16上的显影剂移动(转印)到记录纸张3上。
定影单元8被布置在图像形成单元20和转印单元18的之后(图2中的右侧)和相对于纸张传递方向的下游。定影单元8包括加热辊28和压力辊29。加热辊28被配置为金属管，其表面涂有释放层(release layer)。金属管容纳沿着加热辊28的轴向延伸的卤素灯。卤素灯加热加热辊28的表面到定影温度。压力辊29面对加热辊28布置以在那里施加压力。
(3)排出单元排出单元6被布置沿纸张传递方向定影单元8的下游，主壳体5的上部区域。排出单元6包括在记录纸张3经过定影操作后从主壳体5排出记录纸张3的一对排出辊31，和在记录纸张3经过图像形成过程中所有步骤后以堆叠状态接收记录纸张3的形成在主壳体5顶部排出辊31下游的排出托盘30。
2、防止预转印的结构在本实施例中，每个转印辊27沿纸张传递方向从各个感光鼓16正下方的位置向下游偏移(移动)。因此，每个相应的感光鼓16和转印辊27相对于垂直方向(垂直方向是与图像形成单元20对齐或记录纸张3的传递方向成直角的方向)被倾斜的方向彼此压力接触。换句话说，感光鼓16的轴16a和转印辊27的轴27a与垂直方向成倾斜排列且，因此，感光鼓16和转印辊27在倾斜方向上互相施加压力。
具有此种配置，如图2中所示，在每组感光鼓16和转印辊27中的感光鼓16比各个转印辊27更早的接触传递带15。换句话说，感光鼓16开始接触传递带15的位置是在比转印辊27开始接触传递带15的位置更上游的位置。
在图2中，注意到看上去好像感光鼓16K和转印辊27K都在接触起始位置X开始接触传递带15。然而，在实际的结构中，只有感光鼓16K在接触起始位置X开始接触传递带15，且转印辊27K在接触起始位置X(见图1B)还没有接触传递带15。通过允许传递带15和记录纸张3在接触转印辊27之前接触感光鼓16，抑制由转印辊27中产生的电场引起的显影剂分散和从而防止预转印(见图1B)成为可能。
如图2所示，转印辊27的轴27a和感光鼓16的轴16a之间的水平偏移量(水平移动量)对于布置在最上游的感光鼓16Y和转印辊27Y被定义为d1，对于布置在其下游的感光鼓16M和转印辊27M为d2，对于布置在其更下游的感光鼓16C和转印辊27C为d3，且对于布置在其最下游的感光鼓16K和转印辊27K为d4。这些偏移的关系在下面的表达式中显示。
d4＞d1、d2和d3(其中d1、d2和d3可能彼此相同或不同)这里，为每组感光鼓16和转印辊27确定接触距离(或辊隙距离)。接触距离是从感光鼓16开始接触传递带15或记录纸张3的接触起始位置X到感光鼓16从传递带15或记录纸张3分离的接触结束位置Y的距离。放置在最下游的感光鼓16K和转印辊27K的接触距离是最大的。因此，预转印抑制的程度在最下游的感光鼓16K和转印辊27K之间最大。
如上所述，在本实施例中，除了最下游的装置组(感光鼓16K和转印辊27K)的每组感光鼓16和转印辊27具有水平偏移d1、d2和d3。因此，除了最下游的装置组外的每组感光鼓16和转印辊27具有大于零的接触距离。
此外，比感光鼓16K和转印辊27K更下游的传递带15的带部15a被设计为在接触结束位置Y(图2中双点划线所示)跟随感光鼓16K和转印辊27K切线。更明确地，驱动辊25被布置为其顶面被定位为比感光鼓16K和转印辊27K的接触结束位置Y更高。例如，当两者具有相同直径时，该配置能通过定位驱动辊25比从动辊26更高来获得。
定影单元8也被配置为加热辊28和压力辊29的辊隙点Z沿带部15a(在双点划线L上)的延伸线被定位。
3、本实施例的效果(1)所有显影剂颜色的最下游转印的显影剂K经常被转印到之前被转印到传递带15或记录纸张3上的显影剂的顶部。因此，根据第一实施例的打印机1向最下游的转印辊27K施加比其它转印辊27(27Y、27M和27C)更大的转印电流。因此，最下游的感光鼓16K和转印辊27K的偏移d4是所有偏移中最大的以最大化的抑制预转印。然而，通过增加偏移来加强抑制预转印的能力，传递带15和记录纸张3被强迫在感光鼓16和转印辊27之间更加地弯曲。
这里，黄色、洋红色、和青色发生在感光鼓16和转印辊27上游的预转印的可能性是小的。因此，本实施例中的偏移d1-d3被最小化以减小传递带15和记录纸张3的曲率。与所有感光鼓16和转印辊27具有相同偏移量的配置相比，该结构能够有效的抑制预转印且能够确保传递带15和记录纸张3被平滑地传递。
(2)在通过最下游的感光鼓16K和转印辊27的接触结束位置Y后，记录纸张3被沿着在带部15a和在定影单元8中的接触结束位置Y(两点划线L)的感光鼓16K和转印辊27K的切线传递。因此，记录纸张3能平滑地被传递。
(3)进一步，由于大多数颜色图像，如普通的图像，通常通过在网板中合成洋红色、黄色和青色的显影剂颜色形成而不是用显影剂的单一颜色，预转印的影响一般在彩色图像中不被注意。然而，在单色图像中和黑色显影剂被更经常使用的图像中，当在黑色和浅色区域之间的区别明显时预转印的效果更显著。因此，在本实施例中，黑色显影剂在最下游的位置被转印到记录纸张3上，且不是黑色的显影剂颜色在更上游被转印。
(4)进一步，预转印能够通过相对于感光鼓16偏移转印辊27的相对简单的结构被抑制。
<第二实施例>
图3是根据第二实施例的打印机101的垂直剖视图。根据第二实施例打印机101在感光鼓16和转印辊27之间的偏移量上不同于关于第一实施例的打印机1。由于打印机101其余的结构跟第一实施例中的打印机1相同，相似的零件和部件被指定相同的标号以避免重复描述。
如图3中所示，在感光鼓16Y、16M和16C和各自的转印辊27Y、27M和27C之间没有设置水平偏移，也就是说，除布置在最下游的感光鼓16K和转印辊27K外所有感光鼓16和转印辊27的轴16a和轴27a是垂直排列的。因此，在本实施例中，除最下游的那个装置组外每组感光鼓16和转印辊27具有基本上等于零的接触距离。
因此，在本实施例中，最下游的装置组的感光鼓16K在比最下游的装置组的转印辊27K开始接触传递带15的位置更上游的位置开始接触传递带15。另一方面，其它的感光鼓16Y、16M和16C在等于相应的转印辊27Y、27M和27C开始接触传递带15的位置的位置开始接触传递带15。
因此，在第二实施例中的打印机101通过没有水平偏移除了感光鼓16K和转印辊27K的感光鼓16和各自的转印辊27优先考虑传递带15和记录纸张3的平滑传动。例如，当洋红色、黄色和青色的预转印效果本质上不存在的时候，此结构特别地有效。然而，由于在最下游的感光鼓16K和转印辊27K之间预转印的效果是明显的，在最下游的感光鼓16K和转印辊27K之间设置水平偏移。
因此，在第二实施例中的打印机101中，感光鼓16Y、16M和16C和各自的转印辊27Y、27M和27C的接触距离被设定为基本为零。也就是说，接触起始位置等于接触结束位置。因此，本实施例的打印机101抑制预转印且促进转印介质(传递带15和记录纸张3)的平滑传递。
<第三实施例>
图4是根据第三实施例的打印机201的垂直剖视图。根据第三实施例打印机201在增加接触距离的结构上不同于根据第一实施例的打印机1。由于打印机201的其余结构跟第一实施例中的打印机1相同，相似的零件和部件被指定相同的标号以避免重复描述。
如图4所示，感光鼓16都沿着水平方向(前后方向)排列。打印机201还包括布置在感光鼓16K的下部上游侧的提升辊(移动构件)40。提升辊40提升(推起)正在感光鼓16K上游的传递带15的部分15b到感光鼓16Y、16M和16C面对各自的转印辊27Y、27M和27C的位置以上的高度。该结构加大了感光鼓16K和转印辊27K的接触起始位置X和接触结束位置Y之间的接触距离。进一步，由于提升辊40通过与传递带15的接触旋转，提升辊40向传递施加很小的阻力。此外，转印辊27K从感光鼓16K正下方的位置向下游偏移(移动)偏移量(移动量)d，从而进一步加大接触距离。
<第四实施例>
图5是根据第四实施例的打印机301的垂直剖视图。根据第四实施例打印机301在提升辊40的数目和位置上不同于关于第三实施例的打印机201。由于打印机301的其余结构跟第三实施例中的打印机201相同，相似的零件和部件被指定相同的标号以避免重复描述。
如图5中所示，在第三实施例中描述的提升辊40也被布置在每个感光鼓16Y、16M和16C和转印辊27Y、27M和27C的上游位置的传递带15的下侧。然而，这些提升辊40以比最下游的提升辊40(其中提升量是提升辊40的顶部表面关于感光鼓16的底部表面的高度)更小的量提升传递带15。该结构能够抑制感光鼓16Y、16M和16C和转印辊27Y、27M和27C，以及感光鼓16K和转印辊27K之间的预转印。
<第五实施例>
图6是根据第五实施例的打印机401的垂直剖视图。根据第五实施例打印机401在加大接触距离的结构上不同于关于第一实施例的打印机1。由于打印机401的其余结构跟第一实施例中的打印机1相同，相似的零件和部件被指定相同的标号以避免重复描述。
如图6中所示，在最下游的感光鼓16K被布置为感光鼓16K的下表面被定位于低于其它感光鼓16Y、16M和16C(由水平线L指示)的下部表面。换句话说，感光鼓16K被朝着转印辊27侧垂直移动。该结构加大了感光鼓16K和转印辊27K的接触起始位置X和接触结束位置Y之间的接触距离。在本实施例中通过在感光鼓16K的正下方位置向下游偏移(移动)转印辊27K距离d，本实施例中的接触距离能够进一步被增加。
<修改例>
尽管通过参考以上特定的实施例对本实用新型作了详细描述，但显然本领域中的技术人员可以不违反本实用新型的精神，对以上描述的实施例进行不同的修改与变形。
(1)例如，尽管上述实施例中描述的是使用黑色、青色、洋红和黄色的四色激光打印机，激光打印机也可以使用不同数量的颜色，如六种颜色或两种颜色。
(2)在某些图像形成设备中，显影剂的密度通过转印传递带15上的预定图案被探测。但是，如果这时发生了预转印，就不可能精确的探测密度。因此，同当转印介质是记录纸张3时一样，当转印介质是传递带15时，本实用新型也有效。
(3)在上述实施例中，显影辊23根据不需要分离的清洁器的同步显影/清洁系统从每个感光鼓16中收集剩余的显影剂。有了这个系统，显影辊23仅能够向感光鼓16提供相应于显影辊23的显影恢复能力的量的显影剂。换句话说，如果大量显影剂被供应以减少预转印的影响，显影辊23不能充分的回收剩余的显影剂。因此，本实用新型特别适合不能增加供应给感光鼓的显影剂量的图像形成设备。
(4)尽管上述第三和第四实施例中的提升辊40被可旋转地放置，但是不可旋转的提升元件也可替代使用。
(5)在第三到第五实施例中，转印辊27K在感光鼓16K的下游被偏移。但是，转印辊27K不需要向感光鼓16K的下游偏移。
(6)在上述实施例中，布置在最下游的感光鼓16和转印辊27被配置为转印黑色显影剂图像。但是，这些组件可以被配置以转印不同于黑色的其他颜色显影剂，因为预转印的效果用黑色显影剂特别的明显，上述实施例中的配置更好。
(7)上述实施例描述了将每种颜色顺序地转印到显影剂图像在沿着传递带15传递的记录纸张3上的直接串联系统。然而，本实用新型也可以应用到以每种颜色首先转印显影剂图像在中间转印带(首次转印)上并立即继续地转印所有图像到记录纸(第二转印)上的中间转印串联系统，或应用到多个图像形成单元垂直排列叠放的串联系统或传递带或中间转印带与垂直方向倾斜的串联系统。这些系统中任何一个能够被配置达到与上述实施例相同的操作和效果，如果感光鼓侧被定义为在传递带或中间转印带的上方且转印辊侧在其下方。
(8)在上述实施例中，转印辊27被用作转印构件。然而，非旋转构件如刷子也可以被用作转印构件。
(9)在上述实施例中，纸张被用作转印介质。然而，其它种类的薄片材料如透明薄片也可以被使用。
(10)在上述实施例中，打印机1，101，201，301，和401被描述为图像形成设备的实施例。然而，图像形成设备可以是传真设备，或具有如打印功能和扫描功能的不同功能的多功能设备。
权利要求1.一种图像形成设备，包括设备主体；和每个都包括感光构件和转印构件的多个装置组，所述多个装置组被线性排列的布置在图像形成设备主体中，每个装置组的感光构件和转印构件之间顺序地插入转印介质，从而顺序地将承载在每个感光构件上的显影剂图像转印到转印介质上，其特征在于，为每个装置组确定接触距离，所述接触距离是从感光构件开始接触转印介质的接触起始位置到感光构件从转印介质分离的接触结束位置的距离；以及沿传递转印介质的传递方向的最下游的装置组的接触距离最大。
2.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述转印介质是环形带。
3.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，除最下游的装置组外的每个装置组的接触距离均大于零。
4.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，除最下游的装置组外的每个装置组的接触距离都基本等于零。
5.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述最下游的装置组的转印构件被布置在沿传递方向从所述感光构件向下游移动的位置，从而加大接触距离。
6.如权利要求5所述的图像形成设备，其特征在于，用于从所述最下游的装置组传递转印介质到更下游的传输路径相对于多个装置组的线性排列向感光构件侧倾斜。
7.如权利要求6所述的图像形成设备，其特征在于，进一步包括布置在沿下游传输路径的延长线的位置的定影单元。
8.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，进一步包括移动构件，所述移动构件相对于多个装置组的线性排列将紧接所述最下游的装置组上游的传递路径向感光构件侧移动，从而加大接触距离。
9.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述最下游的装置组的感光构件和转印构件相对于多个装置组的线性排列布置在向转印构件侧移动的位置，从而加大接触距离。
10.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，最下游的装置组的感光构件以黑色显影剂承载显影剂图像。
11.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，进一步包括为每个感光构件设置的显影剂供应构件，每个显影剂供应构件为相应的感光构件供应显影剂，并重新回收涂覆在相应感光构件上的显影剂。
12.如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述最下游的装置组的感光构件开始接触转印介质的位置是比所述最下游的装置组的转印构件开始接触转印介质的位置更上游的位置。
13.如权利要求12所述的图像形成设备，其特征在于，除所述最下游的装置组以外的每个装置组的感光构件在比相应的转印构件开始接触转印介质的位置更上游的位置开始接触转印介质。
专利摘要一种图像形成设备，包括设备主体和每个都包括感光构件和转印构件的多个装置组。多个装置组被线性排列地布置在图像形成设备主体中。每个装置组的感光构件和转印构件之间顺序地插入转印介质，从而将承载在每个感光构件上的显影图像顺序地转印到转印介质上。为每个装置组确定接触距离。所述接触距离是从感光构件开始接触转印介质的接触起始位置到感光构件从转印介质分离的接触结束位置的距离。沿传递转印介质的传递方向的最下游的装置组的接触距离最大。
文档编号G03G15/00GK2884268SQ20062000495
公开日2007年3月28日 申请日期2006年3月13日 优先权日2005年3月11日
发明者横井胜行 申请人:兄弟工业株式会社