专利名称：成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用电子照相方法或静电记录方法的成像设备，例如复印机或打印机。
背景技术：
传统地，已知多种电子照相方法。一般来说，电子照相方法通过使用各个单元在具有光导物质的图像承载构件上形成静电潜像。随后，通过显影装置把静电潜像转化成调色剂图像，并且根据需要把调色剂图像转印到转印材料例如纸上。接着，使用热、压力等将调色剂图像定影到转印材料上，从而获得拷贝。此外，用清洁构件回收图像承载构件上的残留调色剂图像。关于清洁构件，广泛使用刮刀清洁、毛刷清洁或辊清洁。然而，在所有这些清洁方法中，残留的调色剂或是以机械的方式刮除，或是被截取而收集到废弃调色剂容器中。在一种执行机械清洁的方法中，会发生的情况是由于在图像承载构件的旋转和驱动过程中扭矩的波动而从调色剂表面释放的一些外部添加剂会进入清洁构件和图像承载构件之间的接触压合部的内部。由于清洁构件施加于图像承载构件上的压力，进入压合部内部的外部添加剂附着在图像承载构件的表面上。一旦有东西附着在图像承载构件的表面上，附着物不能被清洁构件刮除，而是会在上推清洁构件的同时从旁边经过。如果清洁构件被上推，则清洁性能会下降，并出现回收的转印残留调色剂被吸引而被允许通过的问题 (不良清洁)。为了解决这个问题，美国专利No. 6405015公开了使用清洁刮刀作为清洁构件，该清洁刮刀在伸长300%时在拉伸应力试验中表现出200kgf/cm2或更大的值。这样，讨论了一种能够使用清洁刮刀来抑制不良清洁和调色剂或外部添加剂附着到图像承载构件上的技术。日本专利申请特开2004-069814讨论了一种技术，其中，在清洁装置的位于感光构件旋转方向的上游侧设置有排出装置，以及图像承载构件的表面电位在0士200V的范围内变化，从而能够提高对残留调色剂和作为外部添加剂的硅石的清洁性能。然而，由于打印机、复印机等的速度和使用寿命的增大以及使用环境的多样性，图像承载构件被清洁构件磨损的机会趋于增大。清洁构件摩擦图像承载构件，并在图像承载构件的表面上产生微小凹凸，从而导致清洁性能恶化。特别地，从调色剂表面释放的外部添加剂由于粒径比调色剂粒径更小因而不容易被去除。这样，当在图像承载构件的表面上出现这种凹凸时，外部添加剂就能避开清洁构件，从而作为附着物留在图像承载构件的表面上。具有这种附着物的区域会产生不良清洁的问题，其中，由于清洁构件和图像承载构件之间的接触不良，调色剂能够通过该区域。当出现不良清洁时，已被允许通过的调色剂出现在要形成的下一图像上，从而产生图像缺陷。在采用接触显影方法的情况下，显影辊上的调色剂可能在显影位置附着在附着物上，从而附着的调色剂可能会以黑点形式的图像缺陷被输出。因此，在美国专利6405015中讨论的技术由于图像承载构件表面的磨损而不能对凹凸进行完全的清洁，尽管由于清洁刮刀的清洁性能的提高该技术对平坦的图像承载构件来说是有效的。根据日本专利申请特开2004-069814中讨论的技术，图像承载构件的表面电位在 0士200V的范围内变化，从而提高了清洁性能。然而，日本专利申请特开2004-069814的技术旨在提高对硅石的清洁效率，并且没有考虑通过清洁去除硅石之外的附着物。
发明内容
本发明涉及一种用于实现高质量打印输出的技术，消除了由于在图像承载构件表面上的附着物而导致的不良清洁或者消除了作为图像缺陷的黑点。根据本发明的一方面，成像设备包括图像承载构件，构造成可旋转且承载潜像； 显影装置，构造成通过使用含有外部添加剂的调色剂将潜像显影成调色剂图像；转印装置， 构造成将调色剂图像转印到被转印构件上；清洁装置，构造成在转印后从图像承载构件上清除调色剂；和控制装置，构造成在成像期间把相对于清洁装置位于图像承载构件旋转方向上游侧的图像承载构件充电成预定极性，并且该控制装置在非成像期间把图像承载构件充电成与所述预定极性相反的相反极性，并且执行清洁模式，在该清洁模式中，图像承载构件旋转一圈或更多圈，使得被充电成所述相反极性的图像承载构件的表面能从清洁装置旁边经过。从下面参考附图对示例性实施例的详细描述，本发明的其他特征和方面将变得明
Mo
包括在说明书中且构成说明书一部分的附图示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且和说明书一起用于说明本发明的原理。图1是根据适用本发明的第一示例性实施例的成像设备的示意性剖视图。图2示出了在第一示例性实施例中在清洁前初次转印偏压和电位之间的关系。图3是根据第一示例性实施例的在清洁模式中成像设备的示意性剖视图。图4示出了在使用第一示例性实施例的环境中在清洁前初次转印偏压和电位之间的关系。图5是根据适用本发明的第一示例性实施例的成像设备的示意性剖视图。图6是根据适用本发明的第二示例性实施例的成像设备的示意性剖视图。图7是根据适用本发明的第三和第四示例性实施例的成像设备的示意性剖视图。图8A示出了感光鼓和废弃调色剂的状态，图8B示出了感光鼓和供给调色剂的状态。图9是根据适用本发明的第五示例性实施例的成像设备的示意性剖视图。
具体实施例方式下面参考附图详细描述本发明的各个示例性实施例、特征和方面。参考图1，将描述根据本发明的第一示例性实施例的成像设备100。下面描述的该示例性实施例的各构件的尺寸、材料、形状、位置关系等将根据应用本发明的设备的结构以及各种条件而适当变更，它们不应该被限制性地解释。图1示出了根据该示例性实施例的成像设备的结构。作为图像承载构件的感光鼓 1设置成可旋转且可沿箭头Rl的方向旋转。成像设备包括充电辊2。曝光装置3布置成使得从其发出的激光束到达感光鼓1上的曝光位置A。显影装置6容纳有负极性的调色剂，并且包括作为显影剂承载构件的显影辊10。 在显影位置C进行显影，在该显影位置，显影辊10面对并接触感光鼓1。在感光鼓1下方，设置有用作中间转印构件(被转印构件)的转印带16，该转印带在多个辊上延伸，从而沿图1中箭头R2的方向旋转。初次转印装置9在初次转印位置B布置在转印带16内，在该初次转印位置，感光鼓1和转印带16彼此挤压和接触。转印装置9从内侧接触转印带16，并具有转印板，用于通过施加电压而将感光鼓1 上的调色剂图像转印到转印带16上。在辊16b (它是转印带16张紧在其上的多个辊中的一个)的位置，二次转印辊18布置成把转印带16夹持在辊16b与二次转印辊18之间。在二次转印位置D，图像被转印到输送到此的转印材料13例如片材上。转印后，将转印材料 13输送到定影装置17。相对于初次转印位置B在感光鼓1运动方向的下游侧，安装有感光构件清洁装置 11。感光构件清洁装置配备有与感光鼓1接触的刮刀5，从而能够刮除感光鼓1上的调色剂。清洁后，感光鼓1由充电辊2再次充电。现在将描述在成像过程中成像设备的操作。这里，成像表示这样的时间段，在该时间段中，执行诸如充电、曝光、显影和转印的操作，以便在记录片材上形成图像。感光鼓1以大约100mm/sec的速度沿箭头Rl的方向旋转，并且感光鼓表面由充电辊2均勻地充电到与调色剂极性相同(负极性)的预定电位。在曝光位置A，用根据图像信号从曝光装置3发出的激光束在感光鼓1上形成静电潜像。在显影位置C通过显影装置6对这样形成的静电潜像显影，以形成调色剂图像。在初次转印位置B将形成在感光鼓1上的调色剂图像转印到中间转印带16上。更加具体地，向充电辊2施加大约-1100V的电压，以把感光鼓1充电到大约-530V。曝光装置3根据图像信号对感光鼓1曝光，以在感光鼓1上形成静电潜像。显影装置6使负极性的调色剂附着在曝光部上，并执行反转显影以使静电潜像转变成调色剂图像。向转印装置9施加大约+450的电压，以将调色剂图像转印到中间转印带16上。在转印装置9的电压影响下，转印后感光鼓1上的电位为大约-210V。把外部添加剂加入在本示例性实施例中使用的调色剂中。更加具体地，外部添加剂含有用于使调色剂具有流动性的硅石，和用于使调色剂充电量均勻的氧化钛。根据本示例性实施例的清洁装置11是使用弹性清洁刮刀5作为清洁构件的刮刀式装置，该清洁刮刀由聚氨酯橡胶的刮刀尖和金属片形成。刮刀5布置成使其前缘接触感光鼓1，同时面朝鼓1旋转方向(图像承载构件的旋转方向)的相反方向。鼓表面上的转印残留调色剂由刮刀5刮除，然后存储在废弃调色剂室(废弃调色剂容器)中。如上所述，在本示例性实施例中，还满足对长使用寿命、速度增大、对各种环境适应性的要求，从而感光鼓1被刮刀5磨损，并沿感光鼓的旋转方向在图像承载构件表面上产生微小凹凸的缺陷。由于凹凸缺陷，可能使清洁性能恶化并产生附着物。已经发现，在成像
6过程中附着物不能被刮刀5令人满意地刮除。通过本发明人的试验，已经明确了附着物的清洁特性与感光鼓1紧邻在刮刀前的部分的电位有关。下面将描述原因。图2示出了在对感光鼓施加了与成像时相同的充电偏压的状态下改变来自初次转印电源109的转印偏压时在感光鼓1旋转方向上处于刮刀5上游侧的感光鼓1部分的表面电位(清洁前的电位)和初次转印偏压之间的关系。当在与调色剂极性相反的极性(正极性)的情况下把转印偏压的绝对值从OV增大时，清洁前的电位从与调色剂相同的极性反转到相反的极性。接着，准备具有大致相同数量附着物的感光鼓，并且通过改变清洁前的电位来检查感光鼓在附着物清洁特性方面的变化。在预定数量的片材上重复地执行成像，以在感光鼓1上产生附着物。在附着于感光鼓1上的附着物数量大体上相同的条件下，通过在与图2相同的条件下改变初次转印偏压来将清洁前的电位设定成任意值。在这种条件下，检查在感光鼓转10圈和30圈后其上的附着水平，以获得如表1给出的结果。用符号叉(X)表示附着水平没有变化的情况，用符号圈(〇)表示附着水平得到改善。此时，显影装置6和感光鼓1处于非接触状态。从这些结果发现，在清洁前极性与调色剂极性相同(负极性)的情况下，还没有被刮刀5回收的附着物的附着水平没有变化。 另一方面，在清洁前极性与调色剂极性相反(正极性)的情况下，附着物被刮刀5回收，在感光鼓1上的附着物的量减小。[表 1]
权利要求
1.一种成像设备，包括图像承载构件，构造成可旋转且承载潜像；显影装置，构造成通过使用含有外部添加剂的调色剂将潜像显影成调色剂图像；转印装置，构造成将调色剂图像转印到被转印构件上；清洁装置，构造成在转印后从图像承载构件上清除调色剂；和控制装置，构造成在成像期间把相对于清洁装置位于图像承载构件旋转方向上游侧的图像承载构件充电成预定极性，并且该控制装置在非成像期间把图像承载构件充电成与所述预定极性相反的相反极性，并且执行清洁模式，在该清洁模式中，图像承载构件旋转一圈或更多圈，使得被充电成所述相反极性的图像承载构件的表面能从清洁装置旁边经过。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中，在执行清洁模式前，把调色剂从显影装置供给到清洁装置。
3.根据权利要求2所述的成像设备，其中，显影装置具有容纳了不同颜色调色剂的多个显影单元，控制装置获得关于外部添加剂从容纳在显影单元中的调色剂释放的释放状态的信息，并且在执行清洁模式前，将调色剂从在所述多个显影单元中外部添加剂从容纳在显影单元中的调色剂的释放为最小值的显影单元供给到清洁装置。
4.根据权利要求3所述的成像设备，其中，关于外部添加剂从容纳在显影单元中的调色剂释放的释放状态的信息包括设置在显影单元中的显影辊的旋转时间或旋转数。
5.根据权利要求3所述的成像设备，其中，关于外部添加剂从容纳在显影单元中的调色剂释放的释放状态的信息包括容纳在显影单元中的调色剂的残留量。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的成像设备，其中，在清洁模式中，图像承载构件被转印装置充电成与所述预定极性相反的极性。
7.根据权利要求1至5中任何一项所述的成像设备，该成像设备还包括构造成检测温度或湿度的环境检测装置，其中，控制装置设定第一环境和第二环境，该第二环境具有比第一环境更高的温度或更高的湿度，并且控制装置根据检测到的温度或湿度执行控制，使得清洁模式的执行频率在第二环境中比在第一环境中更高。
8.根据权利要求1至5中任何一项所述的成像设备，该成像设备还包括构造成检测温度或湿度的环境检测装置，其中，控制装置设定第一环境和第二环境，该第二环境具有比第一环境更高的温度或更高的湿度，并且控制装置根据检测到的温度或湿度执行控制，使得在清洁模式中要旋转的图像承载构件的旋转数在第二环境中比在第一环境中更高。
9.根据权利要求1至5中任何一项所述的成像设备，其中，显影装置布置成能从成像设备的主体上拆卸，成像设备还包括判定装置，该判定装置构造成判定显影装置是否是新的，其中，如果判定装置判定显影装置是新的，则在开始成像前执行清洁模式。
10.根据权利要求1至5中任何一项所述的成像设备，该成像设备还包括判定装置，该判定装置构造成判定显影装置的使用量，其中，控制装置设定第一使用量和比第一使用量更大的第二使用量，第一使用量和第二使用量作为显影装置的使用量，并且控制装置根据判定的使用量执行控制，使得清洁模式的执行频率在第二使用量的情况下比在第一使用量的情况下更低。
11.根据权利要求1至5中任何一项所述的成像设备，该成像设备还包括判定装置，该判定装置构造成判定显影装置的使用量，其中，控制装置设定第一使用量和比第一使用量更大的第二使用量，第一使用量和第二使用量作为显影装置的使用量，并且控制装置根据判定的使用量执行控制，使得在清洁模式中要旋转的图像承载构件的旋转数在第二使用量的情况下比在第一使用量的情况下更少。
全文摘要
本发明提供了一种成像设备，在该成像设备中，当没有形成图像时，在转印偏压被控制成使得在清洁装置旋转方向上游侧的图像承载构件的表面电位是与显影剂极性相反的极性的状态下，使图像承载构件旋转至少一圈。
文档编号G03G15/00GK102375360SQ20111023388
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月16日 优先权日2010年8月20日
发明者北村拓也, 川口祐司, 木原英夫, 矢野甲树, 矶部雄太 申请人:佳能株式会社