成像设备的制作方法

专利名称：成像设备的制作方法
专利说明 本发明涉及成象设备，例如利用静电图像转换过程的静电复印或印刷机。
现在已知的一种成象设备包括一载像部件以及一个与之压接的充电部件，其间形成一个间隙，当一转印材料通过此间隙时，充电部件上加一偏置电压，由此，一色剂图象便从载象部件上转移到转印材料上。
在这种设备中，充电部件通常是由橡胶或树脂材料制成的辊状或带状物，在其基质中加入导电填充材料，例如导电碳、石墨、金属粉末，以调整电阻率，或在其基质中加入增塑剂，低分子量的液态橡胶或表面活性剂来调整电阻率。充电部件还可由硅橡胶材料制成，其基质中扩散含有炭黑的颗粒状桥接硅橡胶(Particulated bridged silicone rubber material)以调整电阻率。转换辊的另一个例子具有多层结构，其中包括一层电阻率不大于104Ω·cm的低阻层，这被认为是相对稳定的，以及一层电阻率不小于1010Ω·cm的高阻层。
首先参看

图10，图10示出了一个成象设备的典型例子。
圆筒型感光部件1绕与图纸垂直的轴以箭头X方向旋转。感光部件1的表面被由电源14供电的充电辊3均匀充电成例如带负电。此后，图像信息写入装置5通过一缝隙或由一按图象位置调制的激光束将图像信息加到感光部件1的带电表面上，这样就形成了一个静电潜像。
而后，带负电的色剂由一显像装置6加到潜像上，由此，通过逆显影形成一色剂图像。
随着感光部件1的不断旋转，色剂图像到达感光部件1和与之压接的转换辊2(充电部件)之间形成的缝隙。此缝隙构成图像转换点(位置)。与此同时，转印材料P与色剂图像同时到达转换位置。此时，转换辊2上加一个例如正的图像转换偏压，因此，在转印材料的背面加上与色剂所带板性相反的电荷，由此，色剂图像即从感光部件1转移到转印材料P上。在图示设备中，感光部件是一种有机光导体(OPC)光敏部件。处理速度为23mm/sec，充电装置是一个与感光部件1旋转压接的充电辊3并由一直流偏置的交流电压充为负极性。转换装置是一与感光部件1旋转压接的转换辊2，以在转印材料的背面加一正电荷。转换辊2是由前面所述的材料制成。考虑到要改进图像转换性能以及低湿度条件下图像转换电场对感光部件的损害，转换辊2的电阻率最好是106～1012Ω·cm(半导电区)。
图11是所述设备的运行过程，上述图像转换系统的成象设备与电晕放电型设备相比，其优点是费用低，这是因为不需要高压源。另一个优点是，电极线不会污染，并且不会有由此引起的有害效应，没有由于高压放电而产生的臭氧或氮化物，不会使感光部件和与产品有关的图像质量变坏。然而，确发现了下述问题。其中之一是当使用常规材料时很难稳定地生产具有所期望电阻率的转换辊。
如前所述，当在橡胶或树脂中渗入导电填充物质，例如导电碳，石墨或金属粉末以调整转换辊的电阻率时，存在下列问题。如所周知，在半导电区，电阻相对于导电填充物质的量的变化而发生急剧变化。因此，由于导电填充物质的混合过程中外部扩散造成的导电填充物质的损失而引起渗入的稍微差别将会导致电阻率的极大变化。因此，再生性差，而这是影响稳定地大量生产转换辊的一个重要问题。
如果想通过在转换辊中半导体区增加增塑剂，低分子量液态橡胶或表面活性剂来提高稳定性，就会出现下列问题。增塑剂，低分子量液态橡胶或表面活性剂从转换辊处表面慢慢渗出，并被传到感光部件上使其污染，这样，就使图像质量由于感光部件的不适当充电而变坏。由于增塑剂，低分子量液态橡胶或表面活性剂在辊表面的慢慢渗出显著增加了表面厚度，由此，色剂粒子和纸屑会在其上沉积，辊的功能会下降。
如果象日本公开专利申请No.156858/1988公开的那样，在硅橡胶中渗入含有碳黑的颗粒状桥接硅橡胶，则制造成本就会增高。如果用多层结构，该结构有一层电阻率小于等于104Ω·cm(这被认为是相对稳定的)的低阻层和一高阻层，以提供一半导体区，这就存在下列缺点。例如，当在一电阻率小于等于104Ω·cm的导电橡胶上加一电阻率为1010～1012Ω·cm的高电阻率合成树脂层时，电阻率取决于外层膜的厚度或两层间的连接特性，因此，控制外层厚度和两层间连接特性就非常重要，制造过程复杂固而成本高，从而实际上很难制造。
另一个问题是加在转换辊2上的电压和流过其中的电流间的关系(V-I特性)随环境条件的变化而显著变化。
在低温(15℃)和低湿(10%)条件(以下称L/L条件)下，转换辊的电阻比常温(23℃)和常湿(64%)条件(以下N/N条件)下增加几个数量级。相反，在高温(32.5℃)和高湿(85%)条件(以下称H/H条件)下电阻比N/N条件下减少一或二个数量级。
图12示出了V-I特性随环境条件的变化。在图12中，实线代表转换点没有转印材料时在L/L，N/N，H/H条件下转换辊的V-I特性。没有转印材料的情况发生在例如感光部件旋转于为准备成象操作的预旋转期间;图像转换操作之后感光部件旋转的旋转后期间;或是在连续向各张印纸上转印图像的连续转换模式中，在发出启动成象指令后，当完成一次图像转换操作之后，开始为下一页纸成象操作之前的间隔期间。在此图中，在转换位置的载像部件区已被由一直流偏置的交流电压供电的充电辊3充电。
虚线代表转换辊2的V-I特性，是在同样的各种条件下当A4号转印材料通过转换位置时的情况。
通过实验发现，在这种设备中为了实现良好的转换操作，转换位置处有纸时的转换电流是0.5～4μA，如果此电流大于5μA，OPC感光部件中留有正电位的图像转换记忆，使得到的图像背景变虚。
因此，可以理解，在此设备中，根据设备所处的环境条件不同，所需的合适转换偏置也不同，在H/H条件下，合适的转换偏置约为300～500V，在N/N条件下，约为400～750V，在L/L条件下，约为1250～2000V。当在此装置中进行恒压控制时，产生下列问题。
例如在N/N条件下，为提供合适的图像转换而将转换辊恒压控制在500V时，可在H/H条件下获得类似的良好转换效果，但在L/L条件下，转换电流为零，从而使图像转换运行不正常。
如果将电压设在2000V，以改进L/L条件下的图像转换效果，在N/N和L/L条件下当转换位置处没有纸时，会在OPC感光部件中留下正转换记忆，使得到的图像背景不清。特别是在H/H条件下，在有纸期间，转换电流也会增加，因而，电荷穿过转印材料将感光部件表面上的负色剂充电相反极性，从而使图像转换运行不正常。为了解决这些问题，如果利用恒流控制，会出现下列问题。
一般说，这种类型的设备能够接收小于最大可用尺寸的转印材料(纸)。因此，当使用一小尺寸的转即纸时，转印材料的某一部分直接与转换辊接触而其间没有纸。在上述已知设备中，如果将恒流置于1μA，流过无纸部分单位面积的电流基本上等于没有纸时(例如预置旋转期间、后置旋转或纸间隔期间)有1μA电流流过时的单位面积电流。因此，由于几乎没有电流流过有纸的区域，转换辊上的电压下降，因此，图像转换效果不好。
在这种情况下，当使用常规大小的信封成更小的纸时，转换电流小于使用A4号纸时的电流，在H/H条件下，200V或稍高些，在N/N条件下，200V或稍低些，在L/L条件下，约400V，因此，流过转印材料的电流基本上为零，从而使图像转换不正常。
如果以增加转换电流来为用小号纸获得良好图像转换效果，通过一相对窄的无纸区(例如信封大小的纸和A4号纸之间相差的区域)的电流密度大，使得感光部件表面留有图像转换记忆，因此，图像背景变得不清，下一张信封大小的纸的背面会污染。
因而，在这种类型的设备中，很难利用恒压或恒流控制在任何条件下对任何尺寸的纸进行良好的图像转换。
如前所述，尽管已做了各种努力，仍然很难将接触型图像转换方法用于实际，这是因为生产具有半导电特性的转换辊中的问题，以及转换辊的电阻随环境湿度的变化而变化，以及在所有条件下的不能得到稳定的图像转换特性造成的。
因此，本发明的主要目的是提供一种成象设备，其中，在任何环境条件下，对任何尺寸的转印材料均可稳定地获得良好的图像转换效果。
本发明的另一目的是提供一种适于大规模生产的成象设备。
参照附图阅读下列本发明较佳实例的说明将会更好地理解本发明的优点和特点。
图1是按本发明中一个实施例作的成象设备的截面图; 图2是图1设备运行的时序图; 图3是可用于图1设备的图像转换辊的截面图; 图4示出了转换辊的电阻率相对于转换辊添加剂的种类的关系; 图5和图6是半导体转换辊的V-I特性曲线; 图7是本发明中另一实施例成象设备的截面图; 图8是图7设备运行的时序图; 图9示出了将检测到的电流转换成加到转换辊上的电压的情况; 图10是一常规成象设备的截面图; 图11是要与本发明设备比较的常规成象设备的时序图; 图12是一转换辊的V-I特性曲线。
下面将结合附图描述本发明的实施例。
图1表示本发明所用的成象设备，在该设备中，直径为30mm的OPC感光部件的表面以23mm/秒的处理速度(园周速度)，在X箭头指示的方向旋转，由充电辊3均匀地充成负电。将该充电表面暴露给由图像调制的激光束，藉此，衰减了暴露部分的电位，从而形成了静电潜像。
随着感光部件1的旋转，该潜像到达显象装置6，在这里将潜像加上充负电色剂，通过逆显影而形成色剂图像，将色剂附着在电位衰减部分上。
有一个图像转换辊2位于显像装置的下游，与感光部件1的园周运动方向相关，转换辊2压接到感光部件1上，它是一个半导电的，下面将对此描述。通过它们之间的压接形成的辊隙提供了图像转换位置。
当色剂图像达到该转换位置时，将转印材料P沿着运输通道7与色剂图像到达同步地加到该转换位置。当转换辊在Y方向旋转时，将其后部的转印材料推动到感光部件上。因为该转换辊被加上了一个正转换偏压，色剂图像被从感光部件的表面转换到转印材料上。
在适当的时候将来自电压源4的一个适当电压加到充电辊3和转换辊2上，该电压源可以实现常压控制和常流控制(ATVC、激励转换电压控制)。
在该实施例中，以下面的方式给转换辊2提供半导电性。这里的半导电性是指辊的体积电阻率是106～1013Ohm·cm。如果转换辊2的体电阻率小于106ohm·cm，在L/L状态下转印材料的电阻将太高，引起图像转换不当，如它大于1013ohm·cm转换电流将变得很少，也不能合适地转换图像。因此，要求转换辊具有半导电性。
更具体地说，在该实施例中所用的转换辊2为了具有半导电性，它在弹性部件里包含有双氧化物。
本实施例的转换辊2，在其弹性部件中包括0.1～20%重量的碳黑和5-20%重量的绝缘油。
在本说明书所用的双氧化物是指至少由两种氧化物组合的固态溶液，与单的金属氧化物是不同的。这种双氧化物的具体例子可包括含有氧化锌(ZnO)和氧化铝(Al2O3)的固态溶液化合物;含有氧化锡(SnO2)和氧化锑(Sb2O5)的固态溶液化合物;含有氧化铟(In2O3)和氧化锡的固态溶液化合物。在转换辊中可含有至少一种这样的双氧化物。
这种双氧化物的特征在于，包含在其中的各个金属具有相同的原子半径，并构成取代固溶体，它们的原子价是不同的，从而使这种双氧化物提供了每个单一金属氧化物所不能给予的导电率。
上述的双氧化物最好具有101-103ohm·cm的比电阻值(电阻率)，它比导电碳黑、活性碳黑、氧化钙等的电阻率(10-2-100ohm·cm)高;而比氧化锌、氧化铝、氧化锑、氧化铟、四氧化三铁和氧化锡等的电阻率(104ohm·cm或高些)低。
当采用包含本发明的具有101-103ohm·cm比电阻的双氧化物填料时，通过运用在物理性质上基本上不引起问题的添加量，提供一个稳定的半导电性质，从而使合成的半导电材料在批量生产中具有很好的再制性和稳定性。
另一方面，被分配在一分散介质里的常规填料，当填料具有低于101ohm·cm的比电阻时，它的填加量将提供一个区域，在这区域里电阻会突然变化，从而使得合成的分散在上述批量生产中的再制性和稳定性变坏。
此外，在具有103ohm·cm比电阻的常规填料的情况中，为了得到半导电特性需要一个相当大的添加量，从而使得分散操作变得很困难。即使把这样大量的填料分散到一分散介质中，使合成的分散质的物理特性变得相当坏，不能达到实际可接受的水平。在这时，合成的分散质的硬将变得相当高，致使其与感光部件等接合时，不能给出一个足够的和稳定的接触状态。
在上述的双氧化物中，由于某些原因ZnO，Al2O3是比较好的，其原因是包含这种双氧化物的填料可提供出102-103ohm·cm的比电阻，就半导电区域中电阻的稳定性来看，它是最接近于理想值;它可以很容易地被分布到如树脂和橡胶等聚合物分散介质中，并且合成的分散物具有很好的可塑性;它可以低的成本生产;通过改变Al(或Al2O3)的掺杂量可以获得一个合适的电阻值;等等。
在弹性合成物中的双氧化物含量，按照弹性合成物的总重量(包括双氧化物本身在内)，较好是5-40%重量比，10-30%重量比最好。
在用于转换的辊类(或辊型)充电部件的情况，当要求该充电部件还要具有传输如纸等转印材料时，则要求构成充电部件的材料本身具有比如抗磨损等足够的机械强度。在这种情况下，最好把增强剂与上述的双氧化物结合使用。
作为增强剂，可适当采用如碳黑、二氧化硅等增强碳，采用碳黑时，在100ohm·cm或更高的碳黑比电阻下，其添加量以合成物总重量(包括增强剂本身在内)的0.1-20%，最好为1-15%时，可以获得很好的增强特性和稳定的电阻。当比电阻低于100ohm·cm时，导电能力太大，甚至于很少的碳黑添加量也会导致电位的不均匀性。当添加量超过20%重量比时，与复氧化物相比其电阻更依赖于碳黑，从而使双氧化物的添加变得意义较小了。
在本发明中，碳黑可采用一般工业中所用的那些，生产它的具体例子包括ISAF(中等超研磨加热炉)、SAF(超研磨加热炉)，HAF(高研磨加热炉碳黑)、FEF(快挤压加热炉)、SRF(半增强加热炉)、FT(细热)、EPC(易加工槽)、MPC(介质加工槽)，等等。
在为转换或最初充电时用的辊型充电部件情况中，充电部件可提供一个无非均匀性的好的充电或转换特性，此时，充电部件在压力作用下与感光部件保持足够的接触面积。因此，为此目的用的充电部件最好具有很低的硬度。
在这种情况下，最好采用如绝缘油等处理油。根据我对多种绝缘油的研究结果，按照组分的总重量(包括该油本身)，添加量为5-20%重量比，最好为8-16%重量比、比电阻为1012ohm·cm或更高时，可获得低硬度、好的增强性能和稳定的电阻。在采用具有低于1012ohm·cm比电阻的绝缘油的情况下，当该油流动到感光部件时，只是在感光部件上油已移到的部分中的电位才发生变化，从而削弱了合成的复印图像，成招致在感光部件上的色剂结块。当添加量超过20%重量比时，渗到充电部件表面的油对感光部件的沾污变得明显了，色剂颗粒和纸尘的附着也都变得显著了，从而使得充电部件的功能易于变坏。
这种绝缘油的最佳实施例可包括石蜡油和矿物油。
在本发明中所用的弹性材料的具体实施例可包括如EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元共聚物)、聚丁二烯、天然橡胶、聚异戊二烯、SBR(丁苯橡胶)、CR(氯丁二烯橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、硅橡胶、聚氨酯橡胶和表氯醇橡胶等橡胶;包括RB(丁二烯橡胶)、如SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性物)的聚苯乙烯类、聚烯烃类、聚酯类、聚氨基甲酸乙酯类和聚氯乙烯等的热弹性物;如聚氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯酸树脂、苯乙烯-乙烯基乙酸盐系共聚物、和丁二烯-丙烯腈共聚物等的聚合物材料。
所用的弹性材料可以是泡沫型(泡沫材料)或固态橡胶。
此外，根据需要可以对弹性材料加入另一种填料，它的具体例子包括碳酸钙、各种粘土、滑石、或它们的掺合物;以及如含水硅酸、无水硅酸和它们的盐等硅类填料。
在本发明中，可以采用发泡剂(或生气剂)，它的具体实例可包括ADCA(偶氮二酰胺)、DPT(二亚硝基五亚甲基四胺)、OBSH(4，4′-OXYbis(苯磺酰肼)、TSH(P-N甲苯磺酰肼)、AIBN(偶氮二异丁腈)等。当采用ADCA和OBSH的掺合物时，可以得到坚固的硬化泡沫(即具有高交联键的泡沫)。
在聚氨酯橡胶和硅橡胶的某些类的聚合物的情况下，通过调整聚合物本身的结构能够改变材料的强度或柔软性，另加一个双氧化物就足够了。当采用这种聚合物时，即使不用如碳黑或软化剂等增强填料，也能达到实际应用中所要求的硬度和强度。
在该实施例中，是在1.5-2kg负载下用测量粉末阻值的一般方法来测量粉末的具体电阻值。
按照本发明作的充电部件的形状，可以是诸如辊形、叶片形等等，可以根据采用它的电子摄影装置的规范和/或形状来适当地选取取。
图3表示根据本实施例作的辊形充电部件的基本结构，充电部件2包括一个直径为6mm的圆柱形的导电基底11;和在其上形成的弹性层12。该弹性层12包括一种含有双氧化物的弹性材料。辊2的直径是17mm，其长度基本上等于A4纸的短边。在充电部件是叶片形状时，这种充电部件可以包括一个平板形的导电基底，和在其上形成的含有双氧化物的弹性层。
导电衬底2可包括如铁、铜和不锈钢等金属或金属含金;或导电树脂等。
在上述方法中，半导电转换辊2能够被稳定地生产，下面将举例描述以这种方式生产的辊。
配方包括100份重量的EPDM(商品名称EPT4045由Mitsui Sekiyu Kagaku制造)作为聚合物分散介质、10份锌白(由TOKyO Kasei制造的锌白No.1)、2份硬脂酸、2份加速剂“M”(商品名称由Ouchi-Shinko Kagaku制造的Nocceler M)，1份加速剂“BZ”(商品名称Nocceler BZ、由Ouchi-Shionko Kagaku制造)、2份硫磺、5份发泡剂(商品名Cellmic C，由Sankyo Kasei制造)5份发泡助剂(商品名称CelltonNP，由Sankyo Kasei制造);增强剂、绝缘油和另一添加剂示于下面的表1，将表中所示的每一个量通过一双辊装置在常温(室温)下均匀地分散掺合。
将掺合成的橡胶状结果产品包围到直径6mm长度250mm的一铁芯上，并将合成橡胶类底漆添加到上面，将结果的产品在40℃和100kgt/cm2之下加入一模子中。通过蒸汽硫化(160℃，30min)来硫化结果的产品，然后进行磨耗加工，从而制备出3A-E五种辊形充电部件，制出的充电部件具有的外径为16mm，它的橡胶层的长度是230mm。
通过将充电部件安放到铝板上来测量该充电部件的阻值，将500g的负载加到该充电部件的每一端(总负载为1kg)，在23℃和50%RH的条件下测量充电部件的金属芯与铝板之间的电阻。

图4是一曲线图，表示所获得的每一充电部件的电阻与每一填料的添加量之间的关系。
从图4可清楚看出，在预定的半导电区域，当把双氧化物Zno Al2O3加到该合成物时，随添加量的变化电阻的改变是很小的，可以随意得到一个希望的稳定电阻值。
此外，通过改变增强碳的添加量与绝缘油添加量之间的比例可以随意地得到一个稳定的电阻值。
同时，对于各个合成物进行了电阻值的再生产性能的测试，在导电碳(Ketjen黑碳EC)的情况，当通过采用12份添加量碳预定109ohm阻值时(包含碳等添加剂本身的合成物的总重量作为100份)，电阻变化从5×107到5×1010ohm(即在对应于三条曲线的范围)。
在另一方面，在ZnO Al2O3双氧化物的情况，阻值变化从(预定值)×1.125到(预定值)×0.875，即是在对应于预定值的 1/4 的范围。可以发现其变化基本上是在测量公差范围之内。
如上所述，根据本实施例，具有半导电区域电阻的转换部件的批量生产中的困难问题解决了，也就是说已能够稳定地生产半导电性转换辊。
然而，为了将接触图象转换方法付诸实际，由于外面湿度使转换辊2的电阻变化由此而导致转换性能不稳定性的问题必须解决。
转让给本申请的受让人的日本专利申请No276106/1988所公开的发明解决了所述的另一问题，在本发明中将结合上述的转换辊进行详细的描述。
可将上述的转换辊用在由ATVC系统控制的图象转换系统中。
如图7所示，当CPU8从如计算机等外部设备接收到一个用于起动成象操作的打印信号时，CPU8将用于主马达的启动信号加到用于驱动感光部件1的马达驱动电路(未示出)，同时它将一个初始高压启动信号加到电压源4，以将充电偏压加给充电辊3，以便将由OPC构成的具有负充电极性的感光部件1的表面，充到暗电位Va＝-700V。
然后CPU8驱动图象信息写装置5(比如，一个激光扫描器)，根据图象信号对充电的感光部件投射光，结果在其上生成了静电潜象。
然后，CPU8对电源4加一图象转换操作起动信号，据此，电源4对转换辊2实现恒压控制和恒流控制，下面将对此描述。
电压源4，根据接收的转换操作起动信号，在感光部件处于不具有潜象的无象区时，对转换辊进行恒流控制，所以，色剂图象是在转换位置。于是，对转换辊2实现恒流控制是在图象转换操作起动之前，也就是说，此时在感光部件与转换辊接触的转换位置还没有转印材料。在本实施例的装置中，恒电流值是5μA。
电压源4检测出恒流控制期间与转换辊2上产生的电压相对应的电压。然后，停止恒流控制，当感光部件的潜象形成部分到达转换位置时，以与检测的电压相对应的电压对转换辊2进行恒压控制(ATVC控制)。于是当转印材料出现在转换位置时，对转换辊2进行恒压控制。
参照图5，我们将结合在N/N条件下的转换辊的V-I特征进行描述。在无纸时，在转换位置的感光部件区的电位是Vd，对于5μA的转换电流流通所需之电压大约是750V(正值)。根据这个电压，当有纸时其转换电流大约是2.25μA。
通过以上述方式控制转换辊的电压和电流，在N/N条件下有纸时，对转换辊在750V进行恒压控制，籍此电压，使25μA的电流通过转换辊，从而可完成好的转换操作。
从图2的时序曲线，我们将会知道，在成象起动信号产生以后，在多个转印材料上继续地重复进行成象操作，在这种情况下，在纸还未出现在转换位置时进行恒流控制，也就是说，此时感光部件的无图象区是处于转换位置;当纸出现在转换位置时，也就是说，当感光部件的图象区是处在转换位置时，则进行恒压控制。
参照图6，我们来说明将上述控制系统运用在各种不同的环境温度和湿度条件下的功能。
处于H/H条件下，在无纸期间，电压源4对转换辊2进行5μA恒流控制。然后，在以下的有纸期间内，转换辊2的电压为50CV，并对其进行检测，对转换辊2进行500V的恒压控制。
为了完成该控制，电压源4包括一个保持电路，用于保持相应于检测到的转换辊2的电压，(可能低于500V)。在恒流控制期间，保持该电压，在后续有纸期间，转换辊2被恒压控制在该电压上。
以此方式，当所用的转印纸号是A4时，则提供了1.5μA转换电流，籍此，足以进行良好的转换操作。
当用小尺寸纸张时，因为在有纸期间保持了500伏电压，故提供出1.5μA转换电流，因此图像转换合适。
在无纸期间，只有5μA电流，已如上述。因此，正极性转换存贮不会保留在OPC感光部件的表面上，所以不会在后续图象形成时产生模糊背景。
在转换辊纵方向的缺纸区，也即在大尺寸和小尺寸纸张的相差区域，电流密度不超过大约5μA的数值，这是因为有纸期间所进行的恒压控制所致，因此不在感光部件上留有转换存贮。
这些也适用于下述的L/L条件。
在L/L条件下，当无纸期间进行同样的恒流控制时，从转换辊2得到2KV的电压，因而在有纸期间，恒压控制在2KV。这样，便从转换辊2获得2μA转换电流，可以进行良好的转换操作。
以此方式，在无纸期间对转换辊2进行恒流控制，在有纸期间对其进行恒压控制，在所有时间都可得到良好的图象转换操作，并与环境条件和转印材料的尺寸无关，因此，防止了因转换存贮而造成模糊背景，得到好的图像质量。
在转换辊的地方可以采用转换带。
感光部件的图像不在转换位置的至少一部份期间内可以进行恒流控制。
下面说明半导体转换辊2的另一例子。
用上例中同样方法制备一个转换辊a，但不同处是组成部分包括100份EPDM(商品名EPT4045，Mitsui Sekjyu Kagaku生产)，10份锌白(No1锌白)，2份硬脂酸，100份ZnO AL2O3，2份加速剂“M”(商品名Nocceler M，Ouchi-Shinko Kagaku生产)，1份加速剂“BZ”(商品名Nocceler BZ，Ouchi-Shinko Kagaku生产)，2份硫，5份发泡剂(商品名Callmic C，Sankyo Kasei生产)，5份发泡助剂(商品名CelltonNP，Sankyo Kasei生产)，45份HAF碳作为加强剂，以及60份绝缘用的石蜡油。
以制备上述转换辊a的方式另外制备一个转换辊b，不同的是使用了50份HAF碳和65份石蜡油。
以制备上述转换辊a的方式再制备一个转换辊C，不同的是使用了45份HAF碳和55份石蜡油。
另外，一种合成物包括150份ZnO Al2O3，100份硅橡胶(商品名KE520，Shinetsu Kagaku生产)，2份硅交叉链接剂(商品名C8，Shinetsu Kagaku生产)，1.5份AIBN，它置于250℃下进行20分钟初始硫化，再置于200℃下进行4小时二次硫化，然后便得到转换辊d。
另外，以上述制备转换辊c的方式制备转换辊e，不同处是用了70份In2O3SnD2。
另外，以上述制备转换辊a的方式制备转换辊f，不同处是用了20份HAF碳，70份石蜡油和20份Ketjen Black EC。
另外，以上述制备转换辊e的方式制备转换辊g，不同处是用了100份Fe3O4。
如此制备的转换辊a-g的硬度和电阻如后面的表2所示。
每个转换辊a-g都被安装在图1所示的光电图像装置(激光打字机)之中，作为转换的充电器件，并受到图象形成鉴定。

由表2可知，在弹性材料中具有双氧化物的转换辊可提供高质量图像，而不会有感光部件沾污，充电不足或漏电流，只是在L/L条件下当电阻不大于1×105Ω或不小于3×1012Ω时会出现不适当转换。较好的电阻范围是108-1010Ω之间。这里，通过提供一个感光器件与转换辊之间的辊隙并在辊隙与转换辊芯金属之间实际加上一个电压，可测出电阻。当除了双氧化物之外又加上了加强材料和软化材料时，在半导体区内可稳定地控制该电阻，感光部件不会被软化材料渗出所沾污，因而耐用性好。
下面说明另一控制方式。
图8说明了本发明另一实例的成像装置和其操作顺序。此例中，对转换辊2进行电压为V1(此例中是1000V)的恒压控制，V1是在于置旋转期间或纸间隔期间确定的。在该期间，感光部件的无图像区处在转换位置。一个转换电流检测装置9检测流过转换器2的电流，检测的电流被传送到CPU。CPU8查询预置的转换表，把电流转换为电压(例如图9所示)，从而把检测的电流转换成电压V2。然后，它把指示电压电平V2的信号送给高压源4。电压源4在感光部件图像区处于转换位置的有纸期间执行V2电平的恒压控制。在感光部件的无图像区处于转换位置的至少一部分期间可以对转换辊2执行V1的恒压控制。
当转换辊2与实施例1中的完全一样时，而且当予置旋转期间和纸间隔期间在H/H条件下对转换辊进行1000V电压恒压控制时，转换电流检测装置9检测大约18μA电流，这可从图6的V-I特性曲线得知CPU8使用图9中的转换表，相应于检测的18μA电流把V2设到500V，并在有纸期间把转换辊控制在500V恒压。然后，与例1相似，在有纸期间具有1.5μA的转换电流，因此有良好的图像转换操作。
在N/N或L/L条件下进行类似的控制操作，恒压控制分别为750V和2000V，籍此可得到好的图像。
以此方式，可解决现有技术中的问题，实现接触型图像转换系统。
在前述例子中，使用了转换辊，但也可用一个转换带代替它。
在前述例子中，当转印材料不在转换位置时，转换辊与感光部件接触，但是并不受此限制，也可在转换辊与感光部件间提供一个比转印材料厚度小些的间隙，当转印材料进入转换位置时与转换辊和感光部件接触。
如上所述，本发明的可与转印材料背面接触的并具有一个电压的转换充电器件可具有所希望的电阻值并能被大量生产。在任何环境条件下，不管转印材料尺码如何，都可总是具有良好的图像转换性能。
虽然参照此处公开的结构进行了说明，但本发明不受所述细节限制，本申请意在包括所附权利要求范围和发明目的中派生出的改型或变换。
权利要求
1、一种成像设备，包括
一个可移动载像部件；
在所述载像部件上形成图像的成像装置；
把图像从该载像装置上转换到处于转换位置的转印材料上去的转换装置，其中，该转换装置可与处于转换位置的转印材料背面接触，并具有一个充电部件，该充电部件包括一个双氧化物和把电压施加充电部件上的装置，当所述载像部件的图像区处于转换位置时，电压施加装置对充电部件进行恒压控制；当所述载像部件的图像区不处于转换位置时的至少一部分期间，对充电部件进行恒流控制；
其中，恒压控制的恒定电压取决于恒流控制。
2、如权利要求1的设备，其中充电部件可与所述载像部件接触。
3、如权利要求2的设备，其中充电部件包括一个弹性部件。
4、如权利要求1或3的设备，其中双氧化物是一种固体溶液复合物，它包括锌氧化物和铝氧化物。
5、如权利要求1或3的设备，其中充电部件的体电阻率是106-1013ohm，Cm.。
6、如权利要求1或3的设备，其中充电部件包括0.1-20%重量的碳黑和5-20%重量的绝缘浊。
7、如权利要求3的设备，其中弹性部件包含5-40%重量的双氧化物。
8、如权利要求1的设备，其中图像承载部件的图像区指的是色剂图像形成在图像承载部件上的区域。
9、如权利要求8的设备，其中图像区域可与转印材料接触。
10、如权利要求1的设备，其中所述的至少一部分期间包括图像区域在转换位置上游的期间。
11、如权利要求1，2或3的设备，其中充电部件是可旋转的。
12、如权利要求11的设备，其中充电部件的形式是一个辊。
13、如权利要求1的设备，其中，当进行恒流控制时，根据所述转换装置的电压确定恒定电压。
14、如权利要求1的设备，其中，当转印材料不在转换位置时，进行恒流控制。
15、如权利要求1的设备，其中，成像装置包括在载像部件上形成潜像的装置。
16、如权利要求15的设备，其中，恒压控制时加到充电部件的电压的极性与潜像极性相反。
17、如权利要求1或16的设备，其中图像承载部件是一个感光部件。
18、如权利要求1或16的设备，其中图像承载部件是一个有机光电导体。
19、一种成像设备，包括
一个可移动的图像承载部件;
在该图像承载部件上形成图像的成像装置;
把图像从该图像承载部件上转换到转印材料上的转换装置，该转换装置在转换位置与转印材料背面接触，并包括一个具有双氧化物和给充电部件加电压的压电部件，当图像承载部件的图像区处在转换位置时，电压施加装置对充电部件进行第一电压恒压控制，当图像区不在转换位置时的至少一部分期间，对充电部件进行第二电压恒压控制;
其中，第一电压取决于当对充电部件进行第二电压恒压控制时流过转换装置的电流。
20、如权利要求19的设备，其中充电部件可与图像承载部件接触。
21、如权利要求20的设备，其中充电部件包括一个弹性部件。
22、如权利要求19或21的设备，其中双氧化物是一种固态溶液复合物，它包含锌氧化物和铝氧化物。
23、如权利要求19或21的设备，其中充电部件的体电阻率为106-1013ohm.cm.。
24、如权利要求19或21的设备，其中充电部件含有0.1-20%重量的碳黑和5-20%重量的绝缘油。
25、如权利要求21的设备，其中弹性部件含有5-40%重量的双氧化物。
26、如权利要求19的设备，其中图像承载部件的图像区指的是在图像承载部件上形成色剂图像的区域。
27、如权利要求26的设备，其中图像区可与转印材料接触。
28、如权利要求19的设备，其中所述的至少一部份期间包括图像区处于转换位置上游的期间。
29、如权利要求19，20或21的设备，其中充电部件是可旋转的。
30、如权利要求29的设备，其中充电部件的形式是一个辊。
31、如权利要求19的设备，其中当转印材料不处于转换位置时进行第二电压的恒压控制。
32、如权利要求19的设备，其中所述成像装置包括在图像承载部件上形成潜像的装置。
33、如权利要求32的设备，其中当进行第一电压恒压控制时，加到充电部件上的电压的极性与潜像的极性相反。
34、如权利要求19或33的设备，其中图像承载部件是一个感光部件。
35、如权利要求19或33的设备，其中图像承载部件是一个有机光电导体。
全文摘要
成像设备包括可动的图像承载部件，在其上成像的图像形成部件，把图像从图像承载部件转换到转换位置上的转印材料上的转换位置，它与转换位置上的转印材料背面接触，并包括一个充电部件。该充电部件具有双氧化物和给其加电压的电压源。当图像承载部件上的图像在转换位置时该电压源对充电部件进行恒压控制，当图像不在转换位置时的至少一部分期间它对充电部件进行恒流控制。恒压控制的电压取决于恒流控制。
文档编号G03G15/16GK1048268SQ9010449
公开日1991年1月2日 申请日期1990年6月20日 优先权日1989年6月20日
发明者大行弘, 廣岛康一, 西村芳明, 村田淳, 荒矢顺治, 石山典, 佐康志, 中畑公生 申请人:佳能公司