[发明专利]成象设备

说明书

本发明涉及成象设备，例如利用静电图像转印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转印部件，其间形成一个间隙，当一转印材料通过此间隙时，转印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，转印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。转印部件还可由硅橡胶材料制成，其基质中扩散含有炭墨的颗粒状桥接硅橡胶(particulatedbridged silicone rubber material)以调整电阻率。转印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10¹⁰Ωcm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和与之压接的转印辊2(转印部件)之间形成的缝隙。此缝隙构成图像转印点(位置)。与此同时，转印材料P与色剂图像同时到达转印位置。此时，转印辊2上加一个例如正的图像转印偏压，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。转印装置是一与感光部件1旋转压接的转印辊2，以在转印材料的背面加一正电荷。转印辊2是由前面所述的材料制成。考虑到要改进图像转印性能以及低湿度条件下图像转印电场对感光部件的损害，转印辊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，上述图像转印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环。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印辊。

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印辊的电阻率时，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印辊的一个重要问题。

如果想通过在转印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印辊处表面慢慢渗出，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，制造过程复杂而成本高，从而实际上很难制造。

另一个问题是加在转印辊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。