[发明专利]带有与图象载体相接触的接触部件的图象形成设备

说明书

本发明涉及一种电子照相的图象形成设备，该设备包括充电部件、图象转移部件或类似接触部件，这种接触部件带有电压并在具有或没有中间介质纸张的情况下与光电元件或类似的图象载体相接触。

通常，上述类型的图象形成设备，例如传真设备或打印机，包括用于向光电元件或图象载体充电的充电装置，和用于将调色剂图象从光电元件转移到纸张上的图象转移装置。该充电装置和图象转移装置通常是通过具有用钨制成的放电线和不与被充电物体相接触的电晕放电器来控制的。由电晕放电器控制的充电装置具有以下问题。

(1)为了在光电元件上存储500V-800V的充电电位，需要向放电线提供高达4KV-8KV的电压。

(2)由于来自放电线的大部分电流流入屏蔽板，而只有占总放电电流百分之几的电流可用于将光电元件的表面充到预定的电位，因此妨碍了能量的有效利用。

(3)电晕放电使空气电离并产生大量的臭氧、一氧化氮和其它有害物质。为了防止这些物质损害设备中的部件和光电元件的表面，必须在设备上设置臭氧过滤器和用于产生空气流的风扇等。

(4)由于放电线的污染易于使图象不规则。

鉴于上述情况，提出了一种具有充电辊或类似充电部件的充电装置，当向充电部件施加电压时，充电部件能够向与其相接触的光电元件充电。这种接触式充电装置与上述非接触式装置相比具有以下优点。该装置降低了为在光电元件的表面上积累预定的充电电位所需要的电压。该装置在放电期间产生极少量的臭氧，所以解除了对臭氧过滤器的需求同时简化了排气装置。

然而，使用接触式充电装置中的问题是充电效率，即，充电电位与所供给的电压的比率随着充电辊表面温度的变化而改变；而前者随着后者的降低而减小。因此在恒压控制的情况下，充电效率的下降导致了充电电位的降低，并且进而使图象灰度相对于给定的电压出现下降。此外，其它利用充电电位作为参考值的过程控制也出现故障。

为了克服上述问题，例如日本专利特许公开No.4-6567提出了一种装置，其中将充电辊或类似充电部件本身加热到35℃-55℃，以便即使在较低的温度环境下也能避免无效充电。为了加热充电部件，将一个热源置于充电部件中或其附近，或者将来自固定装置的热送到充电部件上。为了调节温度，使用了温度自动调节器或类似的传统温度调节部件。

通过这样控制与光电元件相接触的充电辊或类似接触部件的温度，能够保持使图象不会变坏的充电电位。然而，加热器不仅加热了充电部件而且还加热了光电元件和其它与热源相邻的过程部件。结果是，在图象转移之后使从光电元件上汇聚的调色剂受到加热同时在显象装置上再现。这就形成了所谓的调色剂阻塞并使调色剂的附着力恶化。

例如，日本专利特许公开No.4-186381中提出了一种改进的充电装置，该装置包括直接与充电辊相接触的温度传感器。根据代表充电辊表面温度的温度传感器的输出信号，来控制施加到辊上的电压以便在光电元件上提供合适的充电电位。这样成功地解决了在上述特许公开No.4-6567中所讨论的有关问题。此外，由于温度传感器与充电辊直接接触，因此可以在不考虑周围环境温度的情况下来检测表面温度，并由此保证了足够的电压。

然而，即使充电装置使用了上述的温度传感器也还是存在一些如下所述的有待解决的问题。尽管接触式充电方案降低了充电辊所需的电压，但是与使用电晕放电器的非接触式方案相比，仍然需要高达1KV-2KV且以各种方式作用于温度传感器和其它组成部分上的电压。例如，当将如此高的电压加到充电辊上时，电噪声容易通过与充电辊相接触的传感器进入到控制充电辊电压的控制电路中。此外，还会出现因短路击穿电压而引起的短路。这会引起控制系统的误动作，或在最坏的情况下，会使其断路。而且，与充电辊相接触的传感器会使辊受到磨损，并且在充电辊与传感器接触转动时会使调色剂、纸张灰尘以及其它污染物粘附在辊上，并产生噪声。虽然将传感器与充电辊脱离可以克服这些问题，但将随之出现使传感器无法精确检测辊的表面温度的问题。

上述讨论集中在带有电压并与光电元件相接触的充电辊上。但是，它对带有电压并在有纸张作为中间介质的情况下与光电元件相接触的图象转移辊也是适用的。特别是，在恒压控制的情况下，如果图象转移部件的表面温度比较低，就不能有效地将调色剂图象从光电元件转移到纸张上。

因此，本发明的一个目的是提供一种图象形成设备，该设备包括充电部件、图象转移部件或类似的接触部件，这种接触部件与图象载体相接触并且即使是在较低的温度环境下施加电压时也能确保所需的充电电位和图象转移电位。