[发明专利]成像设备和成像方法

说明书

本发明涉及一种成像设备和一种成像方法，如使用电子照相技术的静电复印机和激光打印机。更具体地说，本发明涉及一种使磁粉和被充电物体接触采用对被充电物体(下文称充电体)充电的充电装置的成像设备和方法。

(1)成像设备：

成像设备不仅广泛地用作复印原稿的复印机而且也越来越多地用作计算机上的打印机和文字处理机。由于这种打印机不仅面对办公用途而且开始为个人使用，因此要求有低成本和不需维修等经济性能。

而且从生态环境的角度来说，除经济性能外，还希望节省复印纸消耗。例如双面复印或用再生纸，节省能耗，防止臭氧发出以不产生有害的生态影响。

广泛使用的常规的电晕充电装置通过将大约5～10KV的高压加在约50～100μm的金属线上使环境空气离子化而对相应的物体充电。在充电过程中，所述金属线由于吸尘变脏而需定期清洗或更换，而电晕放电也产生大量臭氧。

为节能，感光元件的加热器的结构是一个问题。传统的为延长寿命而有高表面硬度的电子照相感光元件吸收充电器反复使用产生的臭氧生成的臭氧衍生物。在高温度条件下臭氧衍生物变湿引起感光元件表面电荷的横向迁移。这种表面电荷迁移造成图像抹污而损坏图象质量。

为防止图象抹污，提出了各种办法，包括加热感光元件，用磁辊和磁性调色剂构成的刷擦感光元件表面以除去臭氧衍生物，用弹性辊擦感光元件以移去电晕衍生物等等。

对感光元件表面的摩擦用于硬度极高的无定型硅感光元件，但是这种摩擦装置使得装置难以小型化和降低成本。另外，持续加热感光元件造成能耗增加。在通常设备24小时连续通电时，加热器的输出通常大约为15～80W，虽然看起来不那么大，但构成成像设备总能耗的5～15％。

由于前述造成图象抹污的臭氧也会损害人类及其他生物的健康，设备中放出的气体通常经一除臭氧过滤器使臭氧降解或失活。尤其是个人用成像设备应尽可能不放出臭氧。

因此，要求一种有效地抑制感光元件充电时生成臭氧的经济的方法。

(2)充电装置：

为解决上述问题提出了各种充电装置。

日本专利申请公开号63-208878公开的接触式充电方法通过和加了电压的充电元件接触对充电体表面充以预定电压，它和广泛使用的电晕充电器相比具有下述优点。首先，使充电体获得预定电压所需电压较低。其次，充电过程中不生成或基本上不生成臭氧，不需要除臭氧过滤器，简化了设备的真空系统，设备不需维修。第三，不再需要如传统地为防止由于臭氧或臭氧衍生物引起的图象搭载元件表面阻值降低造成图象抹污而整天不断通电加热以除潮，因此，包括夜间加热的能耗大大地减少了。所以，这种接触充电方法吸引人们的注意，并能转化为一种对图象搭载元件如用于成像设备(复印机、激光打印机)，静电记录设备等的感光元件和介电元件充电的装置以代替电晕充电器。

这种接触式充电装置常常通过将充电体和刮板或片状的固定的充电元件接触以加一偏电压对其充电。

图1为接触式充电装置的一个例子。在图中，接触式充电装置包括一个按箭头A所示顺时针方向以预定的鼓面运动速度(后文称为“处理速度”)旋转的鼓型电子照相感光元件即感光鼓101，和有电极102-1及电极表面上的电阻层102-2的接触式充电元件102。电极102-1通常是如铝，铝合金，黄铜，铜，铁和不锈钢等金属，或者是一种绝缘材料如树脂和陶瓷，为使之导电而经过如涂金属涂层或导电涂料涂层处理的绝缘材料制成。电阻层102-2常常是由聚丙烯和聚乙烯等树脂或硅橡胶，和含有氧化钛，碳粉，金属粉之类导电填料的尿烷橡胶等合成橡胶制成。电阻层102-2的电阻范围用HIOKI公司生产的MΩ测试仪在加250V到1KV电压时测得为1×10³到1×1×10¹²Ωcm。电源103加给充电元件102一个由电压全幅值(Vpp)大于充电初始电压二倍的交流电压(Vac)和直流电压(Vdc)组成的叠加电压(Vac+Vdc)由此使旋转的感光鼓101的圆周表面均匀充电。

然后一按图象信号作强度调节了的激光束之类的光束105扫描感光鼓而在其上形成潜像。用从显影套筒106转移到感光鼓101的显影剂将潜像显影。然后显影了的图象由一转印辊108转印到纸张之类的转印接收介质107上。感光鼓上残留的未转印的显影剂被清洁刮板109从感光鼓101上除去。转印接收介质107上转印的图象由图中未标出的定影装置定影，然后设备中排出。