成像设备的制作方法

专利名称：成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用电子照相记录方法的成像设备，例如激光打印机或复印机。
背景技术：
采用电子照相记录方法的成像设备(例如复印机或打印机)包括转印单元，通过 转印电压施加单元(例如高压电源电路)将转印电压施加到该转印单元。该转印单元通过 带状部件提供相反极性的转印电荷到例如感光鼓上承载的调色剂图像，该带状部件例如为 用于承载转印材料的转印传送带或者是中间转印带。结果，在感光鼓上的调色剂图像借助 于静电转印到转印材料上或者该中间转印带的表面上。使用片材状转印装置作为转印单元，所述片材状转印装置采用例如薄板状部件等 片材。美国专利第5594538号公开了片材状转印装置，其具有多个层，包括带状部件可 在其上滑动的层、用于提供转印电荷的电极层以及用于产生接触力的弹性层。日本专利第 3388535号公开了片材状转印装置，其中柔性片材变形为弯曲的表面形状，并且用于该柔性 片材的支撑装置的弹性力改变，从而，在该转印材料的运动方向上，该片材状转印装置向着 该转印传送带的推压力连续地改变。通过该片材状转印装置，已经制造出用于减小片材状 转印装置和转印传送带之间的摩擦阻力的装置。在传统的片材状转印装置中，片材部件是由多个层构成的片材部件，通过作为多 个层中的一个的弹性层的变形力获得作用于调色剂图像接收部件上的推压力。例如，片材 状转印装置包括四个层，其由电极层、导电层、接触层和弹性层构成，并且这些层互相结合 和支撑。通过层叠这些不同物理性质的层而制备出来的片材部件中的各个层根据周围温度 的变化的线性膨胀系数各不相同，从而易于翘曲。当片材部件引起翘曲时，片材状转印装置 和调色剂图像接收部件之间的接触变得不稳定，并且在该状态下，调色剂图像不能够充分 地转印到调色剂图像接收部件上，导致一些情况下的图像缺陷。而且，在片材状转印装置中，片材部件在与其接触的调色剂图像接收部件上滑动， 从而该片材部件在一些情况下由于滑动产生的摩擦热而变形。在片材部件上产生褶痕的现 象称为起皱现象。当在片材部件上产生的褶痕是细小的褶痕时，所述褶痕不引起图像缺陷。然而，当相对于调色剂图像接收部件的接触力上产生非均勻性时，产生摩擦热的 温差，引起片材部件的局部热膨胀，从而助长了片材部件的褶痕。也即，通过片材状转印装 置的反复使用，褶痕增加，从而片材部件的在其纵向上的转印特性在一些情况下变得不均 勻。

发明内容
本发明在考虑到上述情形的情况下完成。本发明的首要目标是提供成像设备，其能够通过抑制在片材状转印装置的片材部 件上发生褶痕而维持良好的转印性能。根据本发明的一个方面，提供了一种成像设备，包括
用于承载调色剂图像的图像承载部件；可旋转的中间转印部件；和转印单元，其构造和定位成在所述中间转印部件和所述图像承载部件之间形成转 印压区，以将来自所述图像承载部件的调色剂图像转印到所述中间转印部件的表面上，其中，所述转印单元包括所述中间转印部件能在其上滑动的片材部件，并且所述 转印单元还包括用于在该转印压区的位置处将该片材部件朝向所述中间转印部件推压的 弹性部件，并且其中，所述片材部件在被该弹性部件推压的区域设置有增强部，所述增强部的线 性膨胀系数不同于该片材部件的线性膨胀系数。根据本发明的另一方面，提供了一种成像设备，包括用于承载调色剂图像的图像承载部件；可旋转的转印材料承载部件，其用于承载和传送转印材料；和转印单元，其构造和定位成在所述转印材料承载部件和所述图像承载部件之间形 成转印压区，以将来自所述图像承载部件的调色剂图像转印到通过所述转印材料承载部件 传送的所述转印材料的表面上，其中，所述转印单元包括所述转印材料承载部件能在其上滑动的片材部件，并且 所述转印单元还包括用于在该转印压区的位置处将该片材部件朝向所述转印材料承载部 件推压的弹性部件，并且其中，所述片材部件在被该弹性部件推压的区域设置有增强部，所述增强部的线 性膨胀系数不同于该片材部件的线性膨胀系数。本发明的这些和其他目的、特征和优点将在下面结合附图对本发明优选实施方式 的描述的理解而变得显而易见。


图1是用于示出根据本发明的实施方式1的成像设备的示意图。图2是用于示出图1所示的片材状转印装置的示意图。图3是用于示出图2所示的片材状转印装置的示意图。图4(a)至4(d)是用于示出在对比实施方式1中的片材状转印装置的示意图。图5是用于示出实施方式1和对比实施方式1的评估结果的表。图6 (a)至6 (c)是用于示出在对比实施方式2和3中的片材状转印装置的示意图。图7是用于示出根据本发明的实施方式1的片材状转印装置的示意图。图8是用于示出根据本发明的实施方式2的片材状转印装置的示意图。图9是用于示出根据本发明的实施方式3的成像设备的示意图。
具体实施例方式下文中将基于附图详细描述本发明的实施方式。图1是示出成像设备的大体结构 的示意图。在图1所示的成像设备中，从可旋转中间转印部件13相对于其旋转运动方向的上 游侧，设置有用于形成黄色(Y)图像的第一成像站、用于形成品红(M)图像的第二成像站、用于形成青色(C)图像的第三成像站和用于形成黑色(K)图像的第四成像站。这里，中间 转印部件13是围绕多个张紧部件张紧的中间转印带13。处理盒9(9a至9d)分别以可拆卸的方式设置于第一至第四个成像站。顺便说明 一下，处理盒9b至9d具有与处理盒9a相同的构造，因此将代表性地描述处理盒9a，从而其 他处理盒9b至9d将不作描述。作为第一成像站的处理盒9a包括作为图像承载部件的有 机光电导体(0PC)感光鼓la、作为充电单元的充电辊2a、用于除去感光鼓la上的未转印调 色剂的清洁单元、以及显影单元8a。该显影单元8a包括显影套筒4a、非磁性的单一组分显 影剂5a和显影剂施加刮刀7a。曝光单元11a至lid由用于通过多角镜借助激光扫描感光鼓la至Id的扫描仪单 元构成，并且利用基于图像信号调制的扫描光束12a至12d来照射感光鼓la至Id的表面。当成像操作开始时，感光鼓la至Id、中间转印带13等在箭头所指方向上以预定处 理速度开始它们的旋转。感光鼓la至Id通过连接到充电电压源20a至20d的充电辊2a 至2d而均勻地充电到负极性。然后，根据图像信息，通过来自曝光单元11a至lid的扫描 光束12a至12d，在感光鼓la至Id上形成静电潜像。在显影单元8a至8d中的调色剂5a 至5d通过显影剂施加刮刀7a至7d被充电成负极性，并被施加到显影套筒4a至4d上。然后，向显影套筒4a至4d供应来自显影电压源21a至21d的偏压，并且当感光鼓 la至Id旋转且形成在感光鼓la至Id上的静电潜像到达显影套筒4a至4d时，静电潜像通 过负极性的调色剂而可视。结果，在感光鼓la至Id上顺序地形成黄色(Y)(第一颜色)、品 红(M)、青色(C)和黑色⑷的调色剂图像(显影剂图像)。中间转印带13设置为接触所有四个感光鼓la至Id。这里，中间转印带13是调色 剂图像将会从感光鼓la至Id转印到其上的调色剂图像接收部件。该中间转印带13围绕 着作为张紧部件的三个辊张紧，这三个辊包括二次转印相对辊24、驱动辊14和张紧辊15， 中间转印带13在保持处于合适的张力下的同时在箭头所指方向上旋转。也即，该中间转印 带13构造成通过驱动所述驱动辊14以与感光鼓la至Id相同的方向和基本相同的速度旋 转。用于执行调色剂图像的初次转印的转印单元10a至10d是包括片材部件的片材状 转印装置10a至10d。这些片材状转印装置10a至10d单独地设置，从而将中间转印带13 夹在感光鼓la至Id和它们之间。而且，作为电压供应电路的初次转印电源22a至22d连 接于片材状转印装置10a至10d上。二次转印电源26连接于二次转印辊25上。当根据用于各个颜色的初次转印位置之间的距离、以特定的定时延迟来自未示出 的控制器的用于每种颜色的写入信号时，静电潜像通过曝光而形成在各个感光鼓la至Id 上，然后，向片材状转印装置10a至10d施加来自初次转印电源22a至22d的、极性与调色 剂图像的充电极性相反的电压。结果，调色剂图像从各个感光鼓la至Id转印到中间转印 带13上，从而多重图像形成在中间转印带13上。也即，片材状转印装置10a至10d构造和 定位成用于分别在中间转印带13和相对的感光鼓la至Id之间形成转印压区。在每个转 印压区，感光鼓上的调色剂图像转印到中间转印带13的表面上。堆叠在转印材料盒16中的转印材料P以预定的定时被片材进给辊17拾取，并通 过未示出的进给辊进给到对齐辊18。与调色剂图像转印到中间转印带13上相同步地，转印 材料P通过对齐辊18传送到位于中间转印带13和二次转印辊25之间的二次转印压区。
然后，向二次转印辊25施加来自二次转印电源26的、极性与调色剂电荷极性的相 反的电压。这样，承载在中间转印带13上的多重、四色调色剂图像共同地二次转印到转印 材料Pi。顺便说明一下，在本实施方式中，作为二次转印辊25，采用了具有8mm直径的镀镍 钢棒，钢棒涂覆有5mm厚的由丁晴橡胶(NBR)制成的发泡海绵部件，从而二次转印辊25具 有18mm的外径，其中该发泡海绵部件被调整成具有108欧姆的电阻。而且，二次转印辊25 以大约5-15g/cm的线性压力与中间转印带13接触，并设置成以与中间转印带13相同的运 动方向和基本相同的速度旋转。另一方面，在二次转印完成之后，通过与中间转印带13相接触设置的带清洁设备 27，将残留在中间转印带13上的未转印的调色剂和从转印材料P转印到中间转印带13上 的纸粉末从中间转印带13的表面上移除并进行收集。而且，使用由聚氨酯橡胶或类似物形 成的具有弹性的清洁刮刀来作为带清洁装置27。完成二次转印之后的转印材料P被传送到定影装置19以对调色剂图像进行定影， 这样作为已形成图像的产品(打印或复印)排出到成像设备的外面。顺便说明一下，中间 转印带13由lOOiim厚的具有101(lOhm. cm的体积电阻率的聚偏氟乙稀(PVDF)片材构成。至于作为张紧部件的驱动辊4，采用了 25mm直径的辊，其通过将铝制芯金属涂覆 以1.0mm厚的EPDM橡胶而制备，在该橡胶中分散有作为导电剂的碳黑以提供104欧姆的电 阻。作为张紧部件的张紧辊15由铝制金属杆形成，其具有25mm的直径并通过未示出的弹 簧在其两个端部处被推压，使得张力作用于中间转印带13上。推压力在一侧上是19. 6N,也 即在两侧上合计为39. 2N。至于作为张紧部件的二次转印辊24，采用了 25mm直径的辊，其 通过将铝制芯金属涂覆以1. 5mm厚的EPDM橡胶而制备，该橡胶中分散有作为导电剂的碳黑 以提供104欧姆的电阻。接着将描述作为转印单元的片材状转印装置10a至10d。随便说明一下，所述片材 状转印装置10b至10d具有与片材状转印装置10a相同的构造，因此将代表性地描述片材 状转印装置10a，并不再描述其他片材状转印装置10b至10d。图2是示出用于第一成像站的片材状转印装置10a的示意图。中间转印带13接 触可旋转的感光鼓la并在箭头R所指方向上运动。该片材状转印装置10a至少包括片材 部件31和用于将片材部件30推压向中间转印带13的弹性部件30(缓冲部件)。而且，该 片材状转印装置10a包括加压部件34和设置有基部33的支撑部件。该加压部件34固定 片材部件31的一端，而该基部33支撑该缓冲部件30。该片材状转印装置10a在中间转印带13和感光鼓la之间形成转印压区。进一步 地，缓冲部件30在转印压区中将片材部件31推压在中间转印带13上。进一步地，片材部件31在缓冲部件30将其推压在中间转印带13上的区域设有作 为增强部的增强片材32。缓冲部件30固定在基部33上，并且这些部件在图2中的竖直方向上能够一体地 运动。在基部33和固定到设备主组件上的转印(部件)框架35之间，插入有作为推压部 件的弹簧36，其产生朝向感光鼓la的推压力。在施加了推压力的状态下，缓冲部件30本身 变形以均衡朝向具有接触表面的增强片材32的推压力，同时，片材部件31和中间转印带13 顺从感光鼓la的形状。结果，在片材部件31和中间转印带13之间的接触区域得以延展，从而在中间转印带13和感光鼓la之间的转印压区、也即压力和电场都作用于调色剂图像 上的区域得以延展。如图2所示，增强片材32设置在比缓冲部件30的上表面(缓冲部件30的与片材 部件31相对的表面)更宽的区域中，从而包括增强片材32和缓冲部件30之间的接触部。 作为电压施加电路的初次转印电源22a连接于基部33上，并向基部33提供转印电压。顺 便说明一下，初次转印电源22a也可以构造为直接将转印电压施加到片材部件31上；或者， 当缓冲部件30是导电体时，初次转印电源22a可以构造为使得转印电压施加到缓冲部件30 上。片材部件31具有18X10_5/°C的线性膨胀系数(ASTM测试方法D696)，并由超高分 子量的聚乙烯制成。对于片材部件31的电阻，采用如下测量的电阻值在片材部件31的前表面和后表 面上均连接一个一平方厘米的电极，在前表面和后表面上的电极之间施加50V的电压。电 阻值最好可以是1 X 1013欧姆或者更小，更优选地是1 X 101欧姆到1 X 108欧姆。在本实施 方式中，使用了具有1 X 102欧姆的电阻值的片材部件31。当电阻超过1 X 1013欧姆并过高 时，没有足够的电压施加到中间转印带13上，从而调色剂图像向中间转印带13上的转印量 不理想地低。至于用作片材部件31的片材材料，当包含有导电材料(例如碳黑)从而提供上述 电阻时，形成片材时具有柔性的材料——例如聚碳酸酯(PC)、PVDF、PET、聚酰亚胺(PI)或 者聚酰胺(PA)——可以合适地用作基部树脂。片材部件31在中间转印带13上滑动，从而其摩擦系数大大地影响中间转印带13 的驱动转矩。在本实施方式中，为了减少驱动转矩，使用上述超高分子量的聚乙烯，其是一 种具有小的摩擦系数和优秀的抗磨性的材料。至于用于片材部件31的材料，除了超高分子量的聚乙烯之外，可以更合适地采用 含氟树脂，例如PTFE、PFA或者FEP。当金属材料做薄时，最终的金属材料具有柔性，而带部件通常由聚合的树脂材料 制成。因此，在片材部件31由金属材料形成的情况下，成像设备长期使用会引起带的磨损， 从而在片材部件31和中间转印带13之间的接触被带的磨损的粉末阻塞，因此容易出现条 纹状图像缺陷。为此，片材部件31可以优选地是树脂片材。在本实施方式中，采用具有20mm宽、230mm长和100 u m厚的尺寸的片材部件31。 片材部件31的厚度合适地可以是lOym到500 ym，并最好可以具有接近中间转印带13的 刚度，从而通过缓冲部件30的推压力在一定程度上跟随中间转印带13，并且可以最好具有 小于中间转印带13的刚度。然而，片材部件31由于中间转印带13的运动而受到摩擦力作用，并且这样持续地 承受张力，通过该张力作用片材部件31被拖向下游侧，从而具有过低刚度并且由于该张力 而塑性变形的片材部件31引起图像缺陷和压区的不期望的改变。具有橡胶弹性的片材部 件31由于伸长引起类似的不便从而使压区不期望的改变。增强片材32结合到片材部件31上以抑制在片材部件31的转印压区中发生褶 痕。至于用作增强片材32的片材材料，可合适地使用具有柔性的材料，例如聚碳酸酯(PC)、 PET、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)或形成为片材的金属材料，且用作增强片材32的片材材料具有小于片材部件31的线性膨胀系数。进一步地，根据片材部件31的线性膨胀系数的值， 也可以使用具有大于片材部件31的线性膨胀系数的材料。在导电性方面，增强片材32即可以是电绝缘的，也可以是导电的。然而，在初次转 印电源22a施加转印电压到缓冲部件30的构造的情形下，期望增强片材32是导电的，以使 电流借助增强片材32有效地通过片材部件31。在本实施方式中，采用了通过施加粘性材料 到电绝缘的PET片材的一个表面上而制备的PET带，该PET片材具有7mm的宽度、230mm的 长度和40 y m的厚度，而该PET带在粘性材料表面处结合到片材部件31上。所采用的PET片材具有6.5X10_5/°C的线性膨胀系数(ASTM测试方法D696)。该 PET片材结合到片材部件31上，且距离片材部件31的自由端具有1mm的余量，从而PET片 材和粘合剂不从片材部件31突出，然后在两端处切割使其具有230mm的长度。通过提供增强片材32，可以抑制当片材部件31在中间转印带13上滑动、引起温度 改变时在片材部件31上产生褶痕。特别地，褶痕的尺寸可以描述，片材部件31可能相对于 片材部件31的纵向(垂直于中间转印带的旋转方向的方向)弯曲。其原因将在下面进行 描述。至于缓冲部件30，采用由聚氨酯制成的发泡海绵状弹性部件，其形成为大致长方 体状，厚5mm、宽5mm、长225mm。缓冲部件30的硬度是30度(通过ASKER C硬度计在500gf 的负载下测量得到)。至于缓冲部件30，也可以采用实心的橡胶材料，例如表氯醇橡胶、NBR或EPDM，只 要缓冲部件30本身是弹性变形的即可。当受到压力作用时，该实心材料变形，从而移动到 没有施加压力的部分，这样体积不会有大的改变。因此，当改变推压力时，压区的面积发生 改变。另一方面，当采用具有内孔、当受到压缩力时体积明显下降的材料(该材料例如是海 绵状泡沫、泡沫部件或者无纺织物)时，在增强片材32和缓冲部件30之间的接触区域不会 怎么改变，即使在推压力由于各个部分的制造差异而改变的情形下也是如此，从而转印压 区的面积是稳定的，结果转印性能也是稳定的。因此，该材料比实心材料更为优选。海绵最 好可以通过将材料注射到金属模子中而制成。在缓冲部件30接触片材部件31的表面(接 触面)处，形成具有较少孔的表皮层。优选地，海绵材料切割为使得缓冲部件30接触片材 部件31的表面构成表皮层。推压表面由所述表皮层构成，所述表皮层具有比内部海绵层更 高的材料密度，并且比海绵部更不易于变形，从而在重复压缩过程中能够进一步抑制转印 压区中的面积波动，而不会削弱缓冲性能。基部33最好可以由刚度比缓冲部件30高得足够多的材料制成，以均勻地传递作 为推压部件的弹簧36产生的局部推压力。对于该材料，可以合适地采用具有0. 3mm或更厚 的金属、模制树脂材料等。而且，基部33要求具有导电性以供应转印电压，从而采用1mm厚 的弯折成U形的铁制金属板。弹簧36具有0. 061N(0. 6kgf)的弹簧力，并且该单元具有其自重，从而 0. 041N(0. 4kgf)的力从缓冲部件30提供到片材部件31上。当弹簧力过小时，缓冲部件30 推压片材部件31时纵向压力不均勻，压力小的部分处的转印性能被削弱，从而发生不期望 的图像密度下降的问题。进一步地，当弹簧力过大时，用于驱动中间转印带13的力矩会不 期望地增加。在用于A4尺寸的转印材料的片材状转印装置中，缓冲部件30和片材部件31 之间的接触力最好可以在约0.005N到约0.5N的范围内。每单位长度的接触力最好可以在约2 X l(T4N/cm到约0. 023N/cm的范围内。设置加压部件34的目的是通过将片材部件31放置在加压部件34和基部33之间 而将片材部件31牢固地固定，从而不会脱落，即使在大的摩擦力施加到缓冲部件31上的时 候也是如此。为此，加压部件34最好可以由高刚度的材料制成，以接触片材部件31的基本 整个纵向区域，并将片材部件31放置在基部33和其自身之间以推压该片材部件31。至于 其材料，可以采用聚碳酸酯(PC)。加压部件34通过未示出的螺栓隔着片材部件31固定在基部33上。通过该加压 部件34，由超高分子量的聚乙烯(PE)、含氟树脂等制成的难以粘接的片材部件31可以被稳 固地固定。在成像操作过程中，500V的转印电压施加到基部33上。该转印电压传送到片材部 件31上，以形成从感光鼓la到中间转印带13的、对着中间转印带13和感光鼓la之间的 转印压区的、用于转印调色剂图像的转印电场。进一步地，将结合图3描述片材状转印装置10a。在图3中，片材部件31的接触表 面设置成能够移向中间转印带13和移离中间转印带13。该构造是移动中间转印带13和 不移动片材部件31所必须的。增强片材32结合到片材部件31上而不会脱落，但是增强片 材32也可以与片材部件31整体模制。该片材部件31构造为使得其夹在基部33和加压部 件34之间的、作为增强片材32设置于其上的这一侧的自由端的部分可以通过其自身柔性 在竖直方向上弯曲。缓冲部件30具有长方体形状，并在没有被施加压力的状态下固定在基部33上。通 过将片材部件31夹在中间转印带13和缓冲部件30 (该缓冲部件30不与片材部件31集成 或结合)之间，片材部件31的端部的变形可以垂直地消除。进一步地，片材部件31和缓冲部件30可以互相移近和离开，从而即使当片材部件 31在其平面内方向上运动时，其对缓冲部件30的位置变化的影响也可以减小。因此，即使 当片材部件31发生移位时，转印压区位置、也即压力和电场均作用在调色剂图像上的位置 的位移可以得到抑制。进一步地，当感光鼓la是可分离地设置在设备主组件上的处理盒的形式时，耗材 的更换得以简化，可用性得以提高。顺便说明一下，与推压装置相对的部件通过处理盒的安 装和卸下操作而移除，从而朝向片材部件31的推压力暂时地下降。当新的处理盒被安装 时，片材部件32的位置在一些情况下会发生偏差。然而，在本实施方式中，即使推压状态如 上所述地改变，转印压区的位置也能通过缓冲部件30得以确定和稳定。这里，片材部件31在23°C的环境温度下结合到基部上，而基部33平行于水平面进 行固定，然后片材部件31的接触中间转印带13的表面通过非接触的测距仪(测距计)进 行扫描，该测距仪垂直于纵向轴线和水平的平面内(in-plane)方向，从而对产生在片材部 件31上的褶痕的形状进行测量。在没有增强片材32的情况下，褶痕可能由于片材部件31的自由端侧上的温度变 化而产生。当在自由端侧上产生的褶痕数量增加时，接触压力引起散布，且不正确的转印发 生在接触压力低或没有的部分，从而引起图像密度显著减小的、条纹状图像缺陷。这可以通 过增加弹簧36的弹簧力而补偿，但是难以完全消除由于短期内产生的褶痕的图像缺陷。因此，在本实施方式中，具有小的线性膨胀系数的增强片材32在转印压区的位置处结合至由超重分子量聚乙烯形成的片材部件31。该增强片材32构造为在中间转印带13 的旋转方向上至少结合在转印压区位置。通过结合增强片材32，即使当片材部件31在中间转印带上滑动而向其自由端侧 延伸时，增强片材32与片材部件31相比不被拉长，从而片材部件31整体上处于翘曲的形 状。如上所述，通过用缓冲部件30夹持片材部件31，难以抑制短期内在片材部件31的 纵向方向上产生许多褶痕。然而，当将增强片材32结合到片材部件31上、从而片材部件31 至少在转印压区位置处于翘曲的形状时，该翘曲可以受到用于形成转印压区的缓冲部件30 的推压。通过由缓冲部件30推压该翘曲部，可以均衡该片材部件31，从而跟随中间转印带 13。结果，能够防止由于温度变化和长期使用所引起的条纹状图像缺陷。对比实施方式1图4(a)是用于示出对比实施方式1中的片材状转印装置的示意图。片材部件38 由超高分子量的聚乙烯形成。该片材部件38在安装到设备主组件中时通过其柔性而在弯 曲的状态下使用。也即，在对比实施方式1中，片材部件38不包括增强片材。进一步地，在 对比实施方式1中的片材状转印装置不包括缓冲部件。基部39通过将1mm厚的铁板弯曲为U形而制成。片材部件38和基部39通过双 面(粘合)胶带结合在连接部44处。转印电压通过基部39供应到片材部件38，以在片材 部件38的与中间转印带13接触的端部的部分处形成转印电场，从而感光鼓la上的调色剂 图像转印到中间转印带13上。图4(b)是用于示出片材部件38安装在设备主组件之前的示意图。该片材部件38 在未弯曲的状态下呈矩形形状，并结合到基部39上以固定。附图标记41和43表示虚点， 其均位于直线42上，直线42沿垂直于片材部件38的基部(底部)的方向延伸。在片材部 件38在常温(例如23°C )下结合到基部39、并且基部39和片材部件38在30°C的环境温 度(该温度高于片材部件38结合到基部39的温度)下停留一段长的时间的情形下，片材部 件38通过热膨胀而变形。具体地，片材部件38易于在区域40和42等的方向上伸长。图 4(c)是用于示出由于温度升高而变形的示意图。区域44被结合，因此不能大地变形，从而 点43的位置相对于其在23°C时的状态并未有太大改变。在假定由热膨胀导致的变形仅沿片材部件38的平面内方向发生的情况下，变形 量随着位置靠近片材部件38的两端而增加，从而点41易于移向扇形的片材部件38的外 部。结果，在端部的内部应力高于中心部的内部应力，因此片材部件38在内部应力释放得 尽可能小的方向上变形，从而片材部件38在区域45中也沿着片材厚度方向移位。结果，在 端部产生无数的褶痕，从而片材的端部具有波动起伏的形状。图4(d)是用于示出片材状转 印装置的波动起伏的透视图。大量的褶痕出现在背离连接部44的这一侧的自由端。(实施方式1和对比实施方式1的评估)接下来，将片材状转印装置10a至10d安装在成像设备上并接受图像评估。该成像 设备以lOOmm/sec的处理速度运行，安装位置处的环境温度在整个测试过程中都是23°C。该测试如下进行每天在3000张片材上进行连续成像，整整5天，也即总共在 15000张片材上进行连续成像。成像设备在3000张片材上进行成像必需的运行时间是大约 3小时，并在成像完成后，成像设备的运行暂停，然后在待机状态下自然冷却大约21小时。
为了检测打印质量，每天在第一个10张片材(第1到第10张片材)、第201到第 210张片材、以及最后的10张片材(第2291张到第3000张片材)上打印青色调色剂的纯 色图像(提供最大青色密度的图像)，并且检测是否出现条纹状的不正确的转印(低图像密 度部分)。对于打印片材，使用了具有75g/m2的基重的纸("Xerox 4024”，由Xerox Corp. 制造)。评估结果评估结果如图5所示。在图中，“0”标记代表没有出现条纹图像。在图中，“X”标 记表示出现条纹图像。其中安装了实施方式1中的片材状转印装置10a至10d的成像设备 直到15000张片材也没有出现条纹图像。另一方面，其中安装了对比实施方式1中的片材状转印装置的成像设备出现了条 纹图像。关于第一个10张片材，片材部件38的温度是常温，这样不发生起皱。然而，片材 部件38的温度通过图像打印操作进行到200张片材而升高到约30°C，从而发生起皱，导致 条纹状图像缺陷。进一步地，在打印到3000张片材时，片材部件38的温度升高到40°C并饱 和，从而条纹状图像的发生程度恶化。当在出现条纹状图像的状态下继续操作时，通过在褶皱顶点部处的高接触压力部 的局部温度升高，非均勻变形部进一步扩大。在第四天的初始阶段，条纹状的图像缺陷甚至 在常温下发生。这要归咎于这样的现象通过在非均勻的温度分布下运行片材部件38—长 段时间，在片材部件38中发生不可逆转的波纹状的扭曲变形，即使在片材部件的温度通过 自然冷却回到常温时该变形也不缓解。在实施方式1中，由于温度变化导致的变形的形式通过线性膨胀系数比片材部件 31小的增强片材32转变为翘曲，从而其能够避免温度或机械负载的作用，从而可以维持稳 定的转印性能，即使在成像设备长期运行时也是如此。顺便说明一下，在本实施方式中，描述了增强片材32具有比片材部件小的线性膨 胀系数，但是增强片材32只需要满足在温度升高时能够使片材部件翘曲即可，因而能够采 用具有比片材部件更高的线性膨胀系数的增强片材32。也即，增强片材可以具有不同于片材部件的线性膨胀系数，并可以根据片材部件 的线性膨胀系数合适地选择。具体地，在片材部件的线性膨胀系数是a 1，而增强片材的线 性膨胀系数是a 2的情况下，a 1和a 2可能只需要满足| a 2/ a 1-11 > 0. 2即可。对比实施方式2图6(a)是用于示出根据对比实施方式2的片材状转印装置的构造的示意图。片 材部件53与增强片材52 —体化，并且它们以长度L粘合固定在转印装置支撑部54上。片 材部件53的一端弹性变形以接触中间转印带13。使用了如下的片材部件53 其由尼龙基树脂材料制成，含有碳黑，并具有 10X 10_5,C的线性膨胀系数(ASTM测试方法D696)，电阻为1 X 106欧姆到9X 107欧姆，具 有宽20mm，长230mm，厚lOOym的尺寸。采用PET带作为增强片材52，其通过施加粘合材料到具有20mm宽、230mm长和 40 ym厚的PET片的一个表面上而制备，并粘在片材部件53的背面上。采用的PET片材的 线性膨胀系数是6. 5X 10_5/°C的线性膨胀系数(ASTM测试方法D696)。对比实施方式2中的片材状转印装置在23°C的环境温度下组装，并在45°C的环境温度中停留以观察变形状态。之后，将该片材状转印装置结合到成像装置中，并检测在45°C 的环境温度中是否出现条纹状图像缺陷。通过肉眼观察不能确定是否出现了褶痕。然而， 如图6(b)所示，证实片材部件53产生了朝向中间转印带13的翘曲。接着，当进行纯色图像的打印以检验是否出现条纹状图像缺陷时，在片材部件53 的中心部的转印特性良好。在片材部件53的两端出现了不合适的转印。这归咎于这样的 事实因为片材部件53的翘曲，片材部件53的两个端部产生了不与中间转印带13接触的 部分，从而削弱了从片材部件53施加到调色剂图像上的转印电场，从而调色剂图像的转印 不能进行。换句话说，这是因为由于缺少缓冲部件30，片材部件53不能与中间转印带可靠 地接触。对比实施方式3在对比实施方式3中的片材状转印装置中，如图6 (a)所示，片材部件53和增强片 材52彼此一体并在长度L上粘结地固定到转印装置支撑部54上。片材部件53的一端弹 性变形以接触中间转印带13。使用了这样的片材部件53 其由特富龙(注册商标)树脂材料(PTFE)制成，含有 碳黑，并具有4.5X10_5/°C的线性膨胀系数(ASTM测试方法D696)，电阻为1X105欧姆，具 有宽20mm，长230mm，厚lOOym的尺寸。支撑部件(增强片材)52通过施加粘合材料到具有20mm宽、230mm长和40 y m厚 的PC(聚碳酸酯)片的一个表面上而制备，并粘在片材部件53的背面上。采用的PC片材 的线性膨胀系数是7X 10_5/°C的线性膨胀系数(ASTM测试方法D696)。对比实施方式3中的片材状转印装置在23°C的环境温度下组装，并在45°C的环境 温度中停留以观察变形状态。之后，将片材状转印装置结合到成像装置中，并检测在45°C的 环境温度中是否出现条纹状图像缺陷。通过肉眼观察不能确定是否出现了褶痕。然而，如 图6(c)所示，证实出现了朝向转印装置支撑部54的翘曲。接着，当进行纯色图像的打印以检验是否出现条纹状图像缺陷时，片材部件53两 端部的转印特性良好，但是在片材部件53的中心部发生不合适的转印。这归咎于这样的事 实因为片材部件53的翘曲，片材部件53的两个端部接触中间转印带13，而片材部件53的 中心部产生了不与中间转印带13接触的部分，削弱了从片材部件53施加到调色剂图像上 的转印电场，从而调色剂图像的转印不能进行。换句话说，类似于对比实施方式2，这是因 为由于缺少缓冲部件30，片材部件53不能与中间转印带可靠地接触。进一步地，如图7所 示，增强片材37可以相对于中间转印带13的旋转方向结合到片材部件31的整个面积上。 在如图7所示的构造中，片材部件31和增强片材37易于一体地模制。实施方式2图8是用于示出实施方式2中的片材状转印装置的示意图。与实施方式1中相同 的组成部分将标以相同的附图标记。一片材件包括片材部件31和增强片材32，该增强片材 32位于与片材部件31和中间转印带13互相接触的表面相反的表面上。进一步地，片材部 件31设有翘曲校正片材29，其与片材部件31以相同的厚度和材料连续和一体地形成。片 材部件31、增强片材32和翘曲校正片材29通过粘接、焊接、一体成型等方式形成为一体。该片材件包括片材部件31、增强片材32、翘曲校正片材29，它们互相形成为一体， 并且设置成可以移向中间转印带13，且当弹簧36提供的推压力释放的情况下，远离中间转印带13。加压部件34通过未示出的螺栓经由片材部件连接到基部33。在实施方式2中，通过施加具有与片材部件31相同的线性膨胀系数的翘曲校正片 材29到增强片材32的背面上，施加使片材部件31向相反侧翘曲的力，从而可以校正片材 部件31的翘曲。也即，通过使用翘曲校正片材29将增强片材32夹住，从而抵消用于使片 材部件31翘曲的力，以适合地实现翘曲的缓解和起皱的消除。因此，为了产生翘曲校正效 果，提供了多个层，并且对从较低层到较上层的各个层的线性膨胀系数的顺序进行控制，以 避免单调减小或单调增加，从而翘曲可以被缓解，可以抑制起皱的发生。具体地说，使用了这样的片材部件31 其由超高分子量的聚乙烯材料制成，包含 碳黑，并具有17X 10_5/°C的膨胀系数(ASTM测试方法D696)，电阻是1 X 103欧姆，并具有 20mm宽、230mm长和100 u m厚的尺寸。对于增强片材32，采用PET带，其通过施加粘合材料到具有7mm宽、230mm长和 70um厚的PET片的两个表面上而制备。采用的PET片材的线性膨胀系数是6. 5X 10_5/°C 的线性膨胀系数(ASTM测试方法D696)。对于防止翘曲的片材，采用具有7mm宽、230mm长 和100 iim厚的尺寸的片材。片材状转印装置在23°C的环境温度下组装，并在45°C的环境温度中停留以观察 变形状态。之后，将片材状转印装置结合到成像装置中，并对在45°C的环境温度中条纹状图 像缺陷的发生进行检测。在环境温度上升较大的情况下，能够辨别出发生了轻微的波纹，其发生在施加有 增强片材32的部分和固定部之间，也即发生在转印压区外部的部分处，图像在该部分处受 影响较小。然而，在施加了增强片材32的部位，波纹和翘曲均未观察到。然后，当不管是否 检测到条纹状图像缺陷时，都未出现条纹状图像。实施方式3图9是示出根据实施方式3的成像设备的大致结构的示意图。示出的是这样一个 例子，其中实施方式1或实施方式2中的片材状转印装置用在包括用于承载和传送转印材 料的传送转印带的成像设备中。在下面，实施方式3中与在实施方式1中相同的组成部分 将通过采用相同的附图标记或符号表示，并将省略详细的描述。在图9中，附图标记110代表传送转印带(转印材料承载部件)，该传送转印带110 通过驱动辊14和张紧辊15张紧，并在箭头方向上旋转以传送转印材料P。附图标记111a 至llld代表片材状转印装置，其用于转印调色剂图像到转印材料P上，且这些片材状转印 装置111a至llld单独设置，从而将传送转印带110夹在感光鼓la至Id和它们自身之间。 而且，作为电压供应装置的转印电源22a至22d分别连接至片材状转印装置111a至llld。当开始成像操作时，感光鼓la至Id和传送转印带110以预定的处理速度开始它 们沿箭头所指方向的旋转。通过充电辊2a至2d，感光鼓la至Id被均勻地充电成负极性， 并且，根据图像信息，通过来自曝光单元11a至lid的扫描光束12a至12d在感光鼓la至 Id上形成静电潜像。在显影单元8a至8d中的调色剂5a至5d通过显影剂施加刮刀7a至 7d被充电成负极性并施加到显影套筒4a至4d上。向显影套筒4a至4d供应来自显影电源 21a至21d的电压。然后，当感光鼓la至Id旋转、且形成在感光鼓la至Id上的静电潜像 到达显影套筒4a至4d时，静电潜像通过负极性调色剂而可视。结果，在感光鼓la至Id上 形成调色剂图像。
堆叠在转印材料盒16中的转印材料P通过进给辊17拾取并进给到对齐辊18。然 后，与感光鼓la至Id上的调色剂图像相同步地，通过对齐辊18传送转印材料P。通过片材状转印装置111a至llld，正极性电压被施加到感光鼓la至Id上的调色 剂图像，从而，与转印材料P的传送相同步地，通过传送转印带110进行调色剂图像向转印 材料P上的转印。尽管本发明已经通过结合这里公开的结构而描述，但是其不限于这些细节，本发 明旨在覆盖落入本发明改进的目的中或者落入后面的权利要求的范围中的这样的变形或 改变。
权利要求
一种成像设备，包括用于承载调色剂图像的图像承载部件；可旋转的中间转印部件；和转印单元，其构造和定位成在所述中间转印部件和所述图像承载部件之间形成转印压区，以将来自所述图像承载部件的调色剂图像转印到所述中间转印部件的表面上，其中，所述转印单元包括所述中间转印部件能在其上滑动的片材部件，并且所述转印单元还包括用于在该转印压区的位置处将该片材部件朝向所述中间转印部件推压的弹性部件，并且其中，所述片材部件在被该弹性部件推压的区域设置有增强部，所述增强部的线性膨胀系数不同于该片材部件的线性膨胀系数。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述片材部件具有导电性。
3.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述增强部结合到所述片材部件上。
4.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述增强部与所述片材部件一体地形成。
5.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述弹性部件包括具有多个内孔的可压缩变 形的海绵，其中，该海绵具有一表面，所述表面上设置有具有较少孔的表皮层，并且 其中，该表皮层设置在接触所述片材部件的表面处。
6.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述增强部在其被弹性部件推压向所述中间 转印部件的区域中具有校正部，所述校正部的线性膨胀系数与所述片材部件的线性膨胀系 数相同。
7.一种成像设备，包括用于承载调色剂图像的图像承载部件； 可旋转的转印材料承载部件，其用于承载和传送转印材料；和 转印单元，其构造和定位成在所述转印材料承载部件和所述图像承载部件之间形成转 印压区，以将来自所述图像承载部件的调色剂图像转印到通过所述转印材料承载部件传送 的所述转印材料的表面上，其中，所述转印单元包括所述转印材料承载部件能在其上滑动的片材部件，并且所述 转印单元还包括用于在该转印压区的位置处将该片材部件朝向所述转印材料承载部件推 压的弹性部件，并且其中，所述片材部件在被该弹性部件推压的区域设置有增强部，所述增强部的线性膨 胀系数不同于该片材部件的线性膨胀系数。
8.根据权利要求7所述的成像设备，其中所述片材部件具有导电性。
9.根据权利要求7所述的成像设备，其中所述增强部结合到所述片材部件上。
10.根据权利要求7所述的成像设备，其中所述增强部与所述片材部件一体地形成。
11.根据权利要求7所述的成像设备，其中所述弹性部件包括具有多个内孔的可压缩 变形的海绵，其中，该海绵具有一表面，所述表面上设置有具有较少孔的表皮层，并且 其中，该表皮层设置在接触所述片材部件的表面处。
12.根据权利要求7所述的成像设备，其中所述增强部在其被弹性部件推压向所述转印材料承载部件的区域中具有校正部，所述校正部的线性膨胀系数与所述片材部件的线性 膨胀系数相同。
全文摘要
本发明提供了一种成像设备，其包括用于承载调色剂图像的图像承载部件；可旋转的中间转印部件；和转印单元，其构造和定位成在所述中间转印部件和所述图像承载部件之间形成转印压区，以将来自所述图像承载部件的调色剂图像转印到所述中间转印部件的表面上，其中，所述转印单元包括所述中间转印部件能在其上滑动的片材部件，并且所述转印单元还包括用于在该转印压区的位置处将该片材部件朝向所述中间转印部件推压的弹性部件，并且其中，所述片材部件在被该弹性部件推压的区域设置有增强部，所述增强部的线性膨胀系数不同于该片材部件的线性膨胀系数。
文档编号G03G15/16GK101876803SQ20101016932
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月29日 优先权日2009年5月1日
发明者中川健, 斋藤圣史, 紫村大, 道田一洋, 金成健二 申请人:佳能株式会社