专利名称：图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用无清洁器类型的电子照相类型的图像形成设备。
背景技术：
近年来，在其中残留于感光部件上而不被转印的转印残余调色剂的电荷被调整并然后通过显影器件被回收的无清洁器类型的图像形成设备已被商业化。无清洁器类型的图像形成设备包括调整部件，该调整部件用于与残留于感光部件上的转印残余调色剂接触地调整调色剂的电荷，该调整部件位于关于感光部件的旋转方向在转印装置的下游以及带电装置的上游的位置处。这里，调整部件通过接触调色剂来调整电荷，因此，伴随连续图像形成，在调整部件上累积调色剂。当过量地在调整部件上累积调色剂时，不能通过调整部件充分地调整调 色剂电荷。因此，日本特开专利申请No. 2001-092330公开了在完成图像形成之后执行用于将沉积于辅助刷上的调色剂排出(移动)到感光部件上的清洁序列的构成。另一方面，在转印之后残留于感光部件上的调色剂包含混合的正(极性)调色剂和负(极性)调色剂。关于调色剂，使用包含用于均匀化混合地存在的调色剂的极性的部件和用于提供电荷使得回收调色剂的部件的两个调整部件的构成是已知的。具体地，如下这样的构成是已知的，该构成具有用于均匀化混合地存在的调色剂的极性的第一调整部件和设置在第一调整部件的下游的被施加极性与调色剂的正常电荷极性相同的电压的第二调整部件。在具有多个调整部件的构成中，在被设置为接近转印部的第一调整部件上，与被设置在第一调整部件下游的第二调整部件相比，由于第一调整部件调整混合地存在的不同极性的调色剂的电荷，因此，调色剂易于累积。调色剂大量地沉积，因此，会考虑增加用于将在第一调整部件上累积的调色剂排出到感光部件上的清洁序列的执行频率。但是，当频繁地执行清洁序列时，导致通电造成的感光部件的劣化和伴随该序列的执行的生产率的降低。因此，本发明的发明人研究是否可减少第一调整部件上的调色剂沉积量自身。在常规的图像形成设备中，在完成连续的图像形成时，直到要被输出到记录材料上的最后调色剂图像(要在连续图像的最后页上形成的图像)的转印残余调色剂穿过第一调整部件之前，向第一调整部件施加电压。另一方面，为了减少沉积于第一调整部件上的调色剂的量，本发明的发明人考虑通过降低在不利地影响输出到记录材料上的图像的范围内向第一调整部件施加的电压，减少沉积于第一调整部件上的调色剂的量。具体地，为了抑制沉积于第一调整部件上的调色剂，本发明的发明人考虑在要形成要被输出到记录材料上的最后调色剂图像的区域(还没有形成图像)的后端穿过第一调整部件之后并在关于最后调色剂图像的转印残余调色剂穿过第一调整部件之前，降低电压。但是，当向第一调整部件施加低电压时，在感光部件的与被施加低电压的第一调整部件接触的区域穿过该感光部件区域与第二调整部件相对的相对部期间，从第二调整部件通过感光部件的电流减少。作为结果，出现转印残余调色剂残留于感光部件上而不被显影装置(器件)回收的问题。
发明内容
通过解决以上的问题，实现本发明。根据本发明的方面，提供了一种图像形成设备，该图像形成设备包括图像承载部件；带电装置，用于使所述图像承载部件带电；显影装置，用于与残留于所述图像承载部件上的调色剂的回收同时地用调色剂显影在所述图像承载部件上形成的静电图像；转印装置，用于将在所述图像承载部件上形成的调色剂图像转印到调色剂图像接收材料上；第一调整部件，关于所述图像承载部件的旋转方向设置在所述转印装置的下游和所述带电装置的上游，用于调整残留于所述图像承载部件上的调色剂的电荷；第二调整部件，关于该旋转方向设置在所述第一调整部件的下游和所述带电装置的上游，用于通过被供给极性与调色剂的正常电荷极性相同的电压来调整调色剂的电荷；以及控制装置，用于控制所述第一调 整部件和所述第二调整部件，其中，在从要形成与由作业指定的一系列图像中的要最后转印到调色剂图像接收材料上的图像对应的静电图像的区域的后端穿过所述第一调整部件时直到该后端穿过所述带电装置时的时段期间，预定的第一电压被施加到所述第一调整部件，其中，该预定的第一电压的绝对值比直到该后端穿过所述第一调整部件时之前向所述第一调整部件施加的电压的绝对值低，并且，其中，当与被施加该预定的第一电压的所述第一调整部件相对的所述图像承载部件的区域的前端到达所述第二调整部件时，预定的第二电压被施加到所述第二调整部件，其中，该预定的第二电压的绝对值比直到该前端到达所述第二调整部件时之前向所述第二调整部件施加的电压的绝对值高。结合附图考虑本发明的优选实施例的以下描述，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更加清晰。
图I是图像形成设备的示意图。图2是图像形成部的示意图。图3是图像形成设备的控制装置的框图。图4的部分(a)是常规的实施例中的高电压下降(降低)模式的输出的时序图，图4的部分(b)是本发明中的高电压下降模式的输出的时序图。图5是表示关于第一辅助带电刷上的调色剂沉积所导致的污染量的常规的实施例与本发明之间的比较结果的曲线图。图6是本发明中的高电压下降模式的输出的时序图。图7是本发明中的高电压下降模式中的输出的流程图。图8是用于示出各序列中的电势对比的曲线图。图9是示出第二辅助带电部件的电压-电流(V-I)特性的曲线图。图10是示出通过第二辅助带电部件的电流的量与显影剂回收率(性能)之间的关系的曲线图。
图11是示出关于通过第二辅助带电部件的电流的量的常规的实施例与本发明之间的比较结果的曲线图。
具体实施例方式以下，参照附图，将基于实施例描述本发明的图像形成设备。但是，应根据应用本发明的概念的图像形成设备的构成和各种条件适当地改变在以下的实施例中描述的构成要素的尺寸、材料、形状和相对配置。因此，除非另外具体指出，本发明的范围不限于以下的实施例中的那些。[实施例I]I.图像形成设备的示意性结构图I是用于示出本实施例中的图像形成设备的示意性结构的示意图。图像形成设 备100包含用于多个颜色的处理盒PY、PM、PC和PBk，并且通过依次将调色剂图像重叠转印到转印材料13上在同一转印材料13上形成调色剂图像。此外，图像形成设备100包含作为调色剂图像接收材料的中间转印带(以下，称为ITB)(中间转印部件)90和清洁刮刀10。ITB 90沿箭头方向移动。从未示出的片材馈送盒取出的转印材料13通过对齐辊12被供给到在ITB 90与转印辊11之间形成的二次转印部。在ITB 90上关于重力方向，四个图像形成部(处理盒)PY、PM、PC和PBk被设置为与ITB 90接触。顺便提及，在图像承载部件上形成的调色剂图像被直接转印到记录材料上的构成中，记录材料是调色剂图像接收材料。这些图像形成部PY、PM、PC和PBk分别在ITB 90上形成黄色、品红色、青色和黑色的调色剂图像。并且，不被转印到记录材料上的残留于ITB 90上的调色剂通过清洁刮刀10被去除。调色剂图像被转印到其上的转印材料(记录材料或记录纸)13通过未示出的传输带被传输到定影器件。包含一对的加热辊的定影器件在传输的记录纸13的表面上定影调色剂图像，并然后将形成有图像的记录纸13排出到图像形成设备100的外面。处理盒(图像形成部)PY、PM、PC和PBk的构成基本上相同，因此，以下,将通过将处理盒统称为处理盒P，描述处理盒的相同的构成。2.图像形成部的示意性结构图2是用于示出本实施例中的作为图像形成部的处理盒P的结构的示意图。作为圆筒图像承载部件的感光鼓I (感光部件)以预定的圆周速度沿箭头方向被旋转驱动。然后，向与感光鼓I接触的作为带电部件(带电装置)的带电辊2施加带电偏压，使得感光鼓I被带电到预定的电势。从偏压电压源(电源)SI向带电辊2施加预定的带电偏压。带电的感光鼓I通过作为静电图像形成装置的激光扫描仪10被曝露于光(激光)，使得在感光鼓(感光部件)I上形成静电图像。感光鼓表面在曝光部(明部)处降低电势，并在未曝光部(暗部)处保持电荷电势。作为结果，在感光鼓I上形成与通过激光扫描仪10的成像曝光对应的静电潜像。然后，静电图像在曝光部的下游侧被显影。具体地，通过从偏压电压源S2向设置在其中容纳包含调色剂和载体的显影剂的显影器件中的显影套筒辊3施加预定的显影偏压，通过调色剂将静电图像显影。顺便说一句，作为显影部件的显影套筒辊3与感光鼓I之间的相对部被称为显影部(显影压合部)b。在本实施例中，在显影器件中，容纳粉碎调色剂。在使用粉碎调色剂的情况下，作为用于调整调色剂的电荷的调整部件的辅助带电刷上沉积并累积的调色剂的量增加。通过显影装置显影的调色剂图像在转印部处被转印到作为调色剂图像接收材料(部件)的中间转 印带(ITB) 90上。具体地，通过从偏压电压源S3向作为转印装置的转印辊4施加预定的转印偏压，调色剂图像从感光鼓I被转印到ITB 90上。这里，通过转印辊4向着感光鼓I与ITB 90的压接触，形成调色剂图像被转印到ITB 90上的转印部(转印压合部)C。顺便说一句，为了将调色剂图像转印到ITB 90上，向转印辊4施加极性与调色剂的正常电荷极性相反的电压。并且，通过感光鼓I的连续旋转，在调色剂图像转印之后残留于感光鼓I的表面上的转印残余调色剂经带电部a到达显影部b，由此通过显影装置3经受“同时的显影和回收(清洁)”。同时的显影和回收是通过在转印之后的随后或后面的显影中提供作为除雾偏压(向显影装置施加的DC电压与感光鼓的表面电势之间的电势差)的除雾电势差(Vback)，通过显影装置3回收在转印之后残留于感光鼓I上的转印残余调色剂的方法。在关于感光鼓I的旋转方向的图像区域比感光鼓I的一完整周长更长的情况下，该同时的显影和清洁与包含带电、曝光、显影和转印的图像形成处理一起被实现。为了实现同时的显影和清洁，图像形成设备包括被设置在转印部的下游和带电部的上游的用于调整调色剂的电荷的调整装置。本实施例中的调整装置由包含用于执行在转印部处均匀化调色剂的正极性和负极性的功能的第一调整部件和用于执行提供电荷使得通过显影器件回收经极性均匀化的调色剂的功能的第二调整部件的两个部件构成。作为第一调整部件的辅助带电刷5被设置在转印部c的下游和带电部a的上游。并且，作为第二调整部件的辅助带电刷6被设置在第一调整部件的下游和带电部a的上游。在本实施例中，辅助带电刷5和6被设置为与感光部件接触。顺便说一句，只要辅助带电刷5和6可调整调色剂电荷，它们就也可被设置为接近感光部件。从偏压电压源S4向辅助带电刷5施加极性与调色剂的正常电荷极性相反的电压，并且，在感光鼓I的第一调整部(第一辅助带电压合部)d处，残留于感光部件上的调色剂被暂时取入辅助带电刷5中(上)。在转印部的下游侧的感光部件上残留的调色剂受向转印部施加的电压影响，并包含混合的极性与调色剂的正常电荷极性相同的调色剂和极性与正常电荷极性相反的调色剂。从感光鼓I取入到作为第一调整部件的辅助带电刷5中的调色剂在它们的极性被均匀化之后在重新带电状态中被静电排出(移动)到感光鼓I上。此外，图像形成部包含在第一调整部件的下游和带电装置的上游的作为第二调整部件的辅助带电刷6。对于辅助带电刷6，施加极性与调色剂的正常电荷极性相同的电压，使得辅助带电刷6向通过辅助带电刷5被极性均匀化的调色剂提供电荷，使得调色剂通过显影器件经受同时的显影和回收(清洁)。具体地，在辅助带电刷6与感光鼓I之间形成的第二调整部(第二辅助带电压合部)e处，调色剂被供给正常调色剂电荷极性的预定电荷。然后，从辅助带电刷6静电排出(移动)并带电到正常调色剂电荷极性的调色剂穿过带电部a，并且，在显影部b处，通过显影装置3被同时回收和显影。以上是图像形成设备的示意性的构成。顺便说一句，在本实施例中，使用约IO5Q cm的尼龙12刷作为上游辅助带电刷5，并且，使用约IO5Q cm的尼龙刷作为下游辅助带电刷6。3.图像形成完成之后的操作以下将描述上述的构成中的图像形成设备的各部分之间的连接关系，并然后描述从图像形成的完成到待机状态的序列。(框图)图3是用于示出图像形成设备的各部分之间的连接关系的框图。图像形成设备100包含作为用于从用户接收输入的操作部的触摸面板102和作为用于控制图像形成设备的各部分的控制装置的CPU (中央处理单元)101。CPU 101根据存储于RAM (随机存取存储器)中的程序控制图像形成设备的各部分。作为结果，图像形成设备沿下面描述的时序图和流程图执行输出。然后，将沿流程图描述图像形成结束时的序列。(比较实施例常规的高电压下降序列) 以下，将描述比较实施例中的常规的高电压下降(降低)定时。在连续的图像形成中向图像形成部的各部分(元件)施加高电压，但是，为了抑制不必要的电力功耗，在待机状态中，优选不施加(关断)高电压。图4的部分(a)是用于示出作为比较实施例的常规的实施例中的向带电辊和辅助带电刷等施加的电压中的每一个的高电压下降定时的时序图。时序图中的被绘制为连接各要素的斜虚线中的每一个说明随着感光部件的旋转感光部件的同一区域与分别具有指示的相交定时的相关元件相对。时序图中的斜虚线之间的双头箭头表不感光部件的一完整周长。在连续的图像形成中，向带电装置、曝光装置、显影装置和辅助带电刷中的每一个施加预定的偏压。然后，根据作为一系列的连续的图像形成命令输入的打印作业，图像形成设备使带电的感光部件经受曝光以形成图像。在常规的实施例中，当图像形成结束时，在通过第一辅助带电刷调整关于在最后页上输出的图像的转印残余调色剂的电荷之后，关断向第一辅助带电刷施加的电压。即，与在中间转印带上转印的图像的尾端(边缘)通过第一辅助带电刷的定时同步地终止图像形成中施加的电压的施加。然后，为了使图像形成设备的状态转移到待机状态，CPU 101使各高电压依次下降(关断(OFF))。具体地，根据来自CPU 101的命令，从各电压源SI S5施加的电压从ON (接通)被切换到OFF。继第一辅助高电压源S4的高电压OFF之后，从第二辅助高电压源S5向第二辅助带电部件6的高电压施加停止。顺便说一句，同时停止从第一辅助高电压源S4向第一辅助带电部件5的高AC电压和高DC电压的施加。然后，停止从带电高电压源到带电器件的高电压(高AC电压和高DC电压)的施加和从显影高电压源到显影器件的高电压的施加。顺便说一句，在图像形成中，向带电辊施加-800V的DC电压。并且，向第一辅助带电刷施加600V的DC电压和400V的AC电压。并且，向第二辅助带电刷施加-1000V的DC电压。这里，穿过与被施加以上的偏压的第一辅助带电刷的相对部的显影面的电势为-200V。因此，在常规的实施例中，感光鼓与第二辅助带电刷之间的电势对比(potentialcontrast) (Vl)为 800V。在常规的实施例中描述的序列中，在要在最后页上输出的图像的尾端处的转印残余调色剂穿过第一辅助带电刷时，偏压施加停止。出于该原因，第一辅助带电刷还使关于最后页上的图像的转印残余调色剂重新带电。在上述的高电压下降序列中，使用与图像形成期间的条件相同的辅助偏压条件，直到与在片材上输出的图像对应的转印残余调色剂通过辅助带电部件被带电。(本实施例中的高电压下降序列)将描述本实施例中的高电压下降序列。为了减少调色剂沉积量，在要形成要在连续图像的最后页上输出的图像的区域中沉积于感光部件上的转印残余调色剂的电荷被完全调整之后，本实施例中的控制装置控制向第一辅助带电刷施加的电压。即，向第一调整部件施加绝对值比直到尾端穿过第一调整部件之前向第一调整部件施加的电压的绝对值低的预定电压。具体地，施加的高电压比常规的控制更早地降低(关断)，由此，沉积于第一辅助带电刷5上的调色剂的量可以减少。作为结果，可以降低用于将调色剂排出到第一辅助带电刷5中的偏压的施加的频率，并因此可抑制生产率的降低。
顺便说一句，在使用粉碎调色剂的构成中本实施例中的控制由于可以减少沉积和累积于第一辅助带电刷5上的调色剂的量而是优选的控制，但也可被应用于使用聚合调色剂等的构成。图4的部分(b)是用于示出本实施例中的高电压下降序列的时序图。当通过第一辅助带电刷5使与要在最后片材上输出的图像对应的转印残余调色剂重新带电时，在第一辅助带电刷5上累积调色剂，因此损害辅助带电刷的使得调色剂电荷被调整的原始功能。作为结果，出现由于第一辅助带电刷导致的电势不均匀等的问题。因此，如上所述，在形成要连续输出的调色剂图像的最后调色剂图像的区域、即感光部件上形成最后静电图像的区域已穿过作为第一调整部件的第一辅助带电刷5时，向第一辅助带电刷5的偏压施加被衰减或停止。具体地，如图4的(b)所示，向第一辅助带电刷施加的电压比比较实施例(常规的实施例)更早地被关断。关断向辅助带电刷施加的电压的该定时基本上与要经受成像曝光的区域的穿过的定时同步，使得可以减少调色剂沉积量。顺便说一句，为了在图像形成期间保持感光鼓表面电势的稳定性，可希望关断向第一辅助带电刷的电压施加的定时为直到带电步骤结束。但是，当如常规的实施例那样定时为直到图像尾端的残余调色剂到达第一辅助带电部件时，可减少调色剂沉积量。以下，用于与比较实施例相比缩短第一辅助带电部件偏压施加时间的序列被称为“早关断序列”。顺便说一句，在图4所示的序列之后，也可执行用于将沉积于各辅助带电刷上的调色剂排出到部件上的序列。当沉积于刷上的调色剂的量大时，清洁所需要的时间延长，使得直到图像形成设备状态变为待机状态的时间也延长。4.图像评价试验I进行常规的序列与上述的“早关断序列”之间的效果的比较。图5是用于比较伴随连续的图像形成沉积于第一辅助带电刷上的调色剂的沉积量(污染量)的曲线图。具体地，图5是用于表示在进行使得以2张间歇方式输出具有5%的图像占空比的图像的片材通过试验时，在作为输出片材(打印)总数的25000张、50000张、75000张和100000张的时间点在第一辅助带电部件上(中)沉积和累积的调色剂的量的示图。在图5中，实线表示使用本实施例中的序列的情况下的结果，并且，虚线表示使用比较实施例(常规的实施例)中的序列的情况下的结果。从图5可以看出，在图像形成结束之后直到与最后图像对应的转印残余调色剂的尾(后)端穿过第一辅助带电部件之前施加偏压的常规的控制中，在50000张的时间点，调色剂沉积(累积)量为60mg/cm2。在第一辅助带电刷5的调色剂沉积量超过60mg/cm2的状态下，在重复该图像形成或继续具有高的图像比的图像形成的情况下，出现源自放电不均匀的图像缺陷。另一方面，在使用上述的“早关断序列”的情况下，在50000张的时间点在第一辅助带电刷5上沉积和累积的调色剂的量可被抑制到40mg/cm2。出于该原因，即使当片材总数超过50000张时，也能够抑制源自放电不均匀的图像缺陷。在表I中概括了关于本实施例中的控制和常规的控制的片材通过试验的结果。表I
权利要求
1.一种图像形成设备，包括 图像承载部件； 带电装置，用于使所述图像承载部件带电； 显影装置，用于与残留于所述图像承载部件上的调色剂的回收同时地用调色剂显影在所述图像承载部件上形成的静电图像； 转印装置，用于将在所述图像承载部件上形成的调色剂图像转印到调色剂图像接收材料上； 第一调整部件，关于所述图像承载部件的旋转方向设置在所述转印装置的下游和所述带电装置的上游，用于调整残留于所述图像承载部件上的调色剂的电荷； 第二调整部件，关于该旋转方向设置在所述第一调整部件的下游和所述带电装置的上游，用于通过被供给极性与调色剂的正常电荷极性相同的电压来调整调色剂的电荷；以及 控制装置，用于控制所述第一调整部件和所述第二调整部件， 其中，在从要形成与由作业指定的一系列图像中的要最后转印到调色剂图像接收材料上的图像对应的静电图像的区域的后端穿过所述第一调整部件时直到该后端穿过所述带电装置时的时段期间，预定的第一电压被施加到所述第一调整部件，其中，该预定的第一电压的绝对值比直到该后端穿过所述第一调整部件时之前向所述第一调整部件施加的电压的绝对值低，并且， 其中，当与被施加该预定的第一电压的所述第一调整部件相对的所述图像承载部件的区域的前端到达所述第二调整部件时，预定的第二电压被施加到所述第二调整部件，其中，该预定的第二电压的绝对值比直到该前端到达所述第二调整部件时之前向所述第二调整部件施加的电压的绝对值高。
2.根据权利要求I的图像形成设备，其中，比在图像形成期间向所述第一调整部件施加的电压低的该预定的第一电压为0V。
全文摘要
本发明公开了图像形成设备。该图像形成设备包括鼓、带电器、显影部、转印部、第一调整器、第二调整器以及用于控制第一和第二调整器的控制器。在从要形成与最后图像对应的静电图像的区域的后端穿过第一调整器时直到后端穿过带电器时的时段期间向第一调整器施加第一电压。第一电压的绝对值比向第一调整器施加的电压的绝对值低。当与被施加第一电压的第一调整器相对的鼓的区域的前端到达第二调整器时，向第二调整器施加第二电压。第二电压的绝对值比向第二调整器施加的电压的绝对值高。
文档编号G03G21/00GK102799097SQ20121016600
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月25日 优先权日2011年5月26日
发明者曾田将太, 纪国司朗, 吉田道弘 申请人:佳能株式会社