CN100392523C - 成像装置 - Google Patents

Abstract

一种成像装置，包括：中间转印部件，调色剂图像被转印到其上；转印辊，用于把调色剂图像从中间转印部件转印到记录纸上；刷辊，用于从所述中间转印部件清除残留的调色剂；以及调色剂收集设备，用于收集附着在所述转印辊设备表面的调色剂。在该装置中，中间转印部件的轴向长度大于刷辊的轴向长度，转印辊和调色剂收集设备的轴向长度分别大于中间转印部件的轴向长度，由所述刷辊设备保持的残留调色剂通过所述中间转印体，被集中到所述转印辊设备的表面上，并由所述调色剂收集设备集总收集，在所述刷辊设备和所述中间转印体之间形成电位梯度，使调色剂在所述刷辊设备和所述中间转印体之间移动。

Description

成像装置

技术领域

本发明涉及一种成像装置，例如电子照相复印机和激光打印机。本发明具体涉及对成像装置的改善，该成像装置的结构使图像承载体(例如感光体鼓等)上形成的调色剂图像暂时转印到中间转印体上，然后把调色剂图像从中间转印体最后转印到记录纸上。

背景技术

一般而言，在成像装置，例如电子照相复印机或激光打印机中，根据图像数据在感光体鼓的表面上形成调色剂图像，该调色剂图像被转印到记录纸上，所转印的调色剂图像被熔化并定影在该记录纸上。近来，已公知一些类型的全色复印机或全色激光打印机。在这种类型的机器中，首先把感光体鼓上形成的调色剂图像转印到中间转印体上，把黄色、青色、品红色、和黑色四种颜色的调色剂图像在该转印体上相互叠加以形成一个复合颜色调色剂图像。然后把这样形成的该复合颜色调色剂图像转印到记录纸上以在其上形成一个全色图像。

调色剂图像的转印效率受感光体鼓和中间转印体的表面状态、随温度和湿度变化的记录纸和中间转印体的电阻变化的影响。因此，很难把转印效率保持在100％。在转印调色剂图像之后，残留的调色剂会出现在作为调色剂图像的转印源的感光体鼓和中间转印体的表面上。为此，在感光体鼓和中间转印体(称为“感光体鼓等”)的调色剂图像转印部分的下游提供清洁设备，在形成下一个调色剂图像之前清除感光体鼓等上的残留调色剂。

公知和广泛使用的清洁设备是把弹性橡胶刀片压抵到感光体鼓等的表面上，用刀片机械地清除残留的调色剂。这种刀片型的清洁设备不需要驱动部件。因此，其优点是结构简单、成本低。在清除残留调色剂的操作期间，不仅清除调色剂颗粒，而且刮擦作为被清洁主体的感光体鼓等的表面，尽管其刮擦量非常小。由该刮擦操作导致的对感光体鼓的光敏层等的破坏很大。其结果，缩短了感光体鼓等的使用寿命。尤其是，近来具有装置小型化的倾向，在这种环境下，感光体鼓等的直径显著缩小。而且，另一个倾向是固定的打印纸页数感光体鼓等的旋转数增加，因此，采用刀片型的清洁设备会使感光体鼓等的使用寿命越来越短。

作为非刀片型的其他清洁设备，所谓的毛刷清洁设备广为人知，其中植有大量摩擦刷的刷辊与感光体鼓等接触，该刷辊高速旋转，由此机械地清除残留的调色剂。该刷辊由电动机驱动旋转。通过把该刷辊相对于作为被清洁体的感光体鼓等的线速度比设定为大来改善捕获调色剂颗粒的效率。在毛刷清洁设备中，对感光体鼓等的损坏比刀片型的清洁设备中要小。因此，可相应地提高感光体鼓等的使用寿命。

在毛刷清洁设备中，刷辊与感光体鼓等的表面滑动接触。因此，很容易产生所谓的调色剂云(即调色剂颗粒飘到空气中)的现象。尤其在刷辊的两端产生很多调色剂云。如果对该调色剂云不采取任何措施，则调色剂颗粒会附着在成像装置内的设备上。而且，在成像装置内传输的记录纸也会被该调色剂颗粒污染。从成像装置排出的调色剂云会污染室内空气、影响人体。

在现有的清洁设备中，用摇动棒(flicker bar)敲击刷辊的摩擦毛，以由此从刷辊上强制抖落调色剂颗粒，收集调色剂颗粒。因此，刷辊在保持很多调色剂颗粒的状态下持续旋转的机会变少。近年来，随着清洁设备的小型化，提出了没有调色剂收集机构的清洁设备(日本特开2001-07544号公报)。在这种新型清洁设备中，刷辊的作用是：在执行成像工作期间暂时保持残留的调色剂颗粒，以便不妨碍调色剂图像的形成和转印。在执行成像工作期间，由刷辊保持的调色剂颗粒被每隔一定时间排出到感光体鼓等，并与调色剂图像的转印相同地被传输到位于下游的辊。最后，调色剂颗粒由所提供的用于最后级辊的清洁设备收集。因此，刷辊在保持从感光体鼓等上清除的残留调色剂的状态下持续旋转。因此，与现有的清洁设备相比，在刷辊与感光体鼓等滑动接触时容易产生很多调色剂云。

在一种经常使用的防止成像装置中堆积清洁设备中产生的调色剂云的方法中，刷辊由壳(casing)包围。在壳的边缘处提供与感光体鼓等接触的密封部件以防止由刷辊的滑动产生的调色剂云泄漏到壳的外部。另一个经常使用的方法是用风扇吸取清洁设备周围的空气，使用过滤器清除所吸取空气中的调色剂颗粒。

前一个方法用与感光体鼓等接触的密封部件封闭调色剂云泄漏的间隙。因此，感光体鼓等的磨损成为问题，而且密封部件本身的退化也成问题。后一种方法需要风扇吸取管道，导致制造成本升高，妨碍成像装置的小型化。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种成像装置，即使在刷辊刷感光体鼓等产生调色剂云时，不使用接触型的密封部件、吸收调色剂云的风扇等，也能防止该调色剂云扩散到成像装置(复印机或打印机)中，从而实现机器内部的清洁和减少制造成本。

为了实现上述目的，提供一种成像装置，包括：图像承载体，在其表面上具有光敏层，由图像信息定义的调色剂图像形成在该光敏层上；中间转印体，调色剂图像从图像承载体转印到其上；转印辊设备，用于把调色剂图像从中间转印体上转印到记录纸上；刷辊设备，用于从中间转印体中清除残留的调色剂；以及调色剂收集设备，用于收集附着在该转印辊设备表面的调色剂，其特征在于，所述中间转印体的轴向长度大于所述刷辊设备的轴向长度，所述转印辊设备和调色剂收集设备的轴向长度分别大于所述中间转印体的轴向长度，由所述刷辊设备保持的残留调色剂通过所述中间转印体，被集中到所述转印辊设备的表面上，并由所述调色剂收集设备集总收集，在所述刷辊设备和所述中间转印体之间形成电位梯度，使调色剂在所述刷辊设备和所述中间转印体之间移动。

所述中间转印体(由刷辊部件清除其上残留的调色剂)的轴向长度大于所述刷辊设备的轴向长度。在所述刷辊设备旋转时，在该刷辊设备的两端产生的调色剂云附着到从刷辊设备突出的所述中间转印体的两端，从而使扩散到机器内部的调色剂云最少。用于把调色剂图像从中间转印体转印到记录纸的转印辊设备的轴向长度大于中间转印体的轴向长度。因此，当中间转印体旋转时，附着到该中间转印体的两端的调色剂从该中间转印体转印到转印辊设备。最后，转印辊设备上提供的调色剂收集设备收集调色剂。因此，使刷辊设备两端产生的调色剂云到成像装置内部的扩散最小化。

所述刷辊设备的轴向长度不是包括旋转轴的轴向长度，而是该刷辊设备上提供摩擦毛的一部分旋转轴的轴向长度。其原因是该刷辊设备上提供摩擦毛的一部分旋转轴作为刷辊设备起作用。

用于在图像承载体和记录纸之间转印调色剂的中间转印体并不总是包含初级中间转印体。该中间转印体可以包括：初级中间转印部件，将调色剂图像从图像承载体初级转印到其上；次级中间转印部件，将调色剂图像从初级中间转印部件次级转印到其上。在这种情形下，在初级中间转印部件上提供用于清除残留调色剂的第一刷辊，在次级中间转印部件上提供用于清除残留调色剂的第二刷辊。为了使第一和第二刷辊两端产生的调色剂云到成像装置内部的扩散最小，初级中间转印部件的轴向长度必须大于第一刷辊的轴向长度，次级中间转印部件的轴向长度必须大于第二刷辊的轴向长度。为了在把附着在初级中间转印部件两端的调色剂转印到次级中间转印部件时，从次级中间转印部件中可靠地清除该调色剂，第二刷辊的轴向长度必须大于初级中间转印部件的轴向长度。

为了实现本发明，提供用于图像承载体的与中间转印体的刷辊类似的刷辊设备(称为刷新刷refresher brush)。通过使用刷新刷清除附着在图像承载体上的调色剂。为了抑制在刷新刷两端产生的调色剂云向成像装置内部的扩散，在图像承载体表面上形成的光敏层的轴向长度大于刷新刷的轴向长度，中间转印体的轴向长度大于光敏层的轴向长度。光敏层的轴向长度的问题在下面的说明中作为一个重要内容来讨论。如果使用具有这种长度的光敏层，可在光敏层和中间转印体之间形成电位梯度。如果这样，可一定程度地抑制以调色剂云的形式附着在图像承载体两端的调色剂转印到中间转印体。

附图说明

图1是表示根据本发明的一个实施例的一个全色激光打印机的概略视图；

图2是表示本发明的概念的概略图；

图3是表示在该实施例的打印机中使用的各辊的轴向长度的比较图。

具体实施方式

下面参照附图，对根据本发明构造的成像装置的优选实施例进行详细描述。

图1是表示作为本发明的一个实施例的一个全色激光打印机的概略视图。在图1中，各箭头指明各旋转部件的旋转方向。

如图1所示，该全色打印机的一个关键部分包括：黄色“Y”、品红色“M”、青色“C”和黑色“K”的感光体鼓11到14；与感光体鼓11到14接触用于初级充电的充电辊21到24；激光单元(未示出)，其发射黄色“Y”、品红色“M”、青色“C”和黑色“K”的激光；显影单元41到44；第一初级中间转印鼓51，与四个感光体鼓11到14中的两个感光体鼓11和12接触；第二初级中间转印鼓52，与另外两个感光体鼓13和14接触；次级中间转印鼓53，与第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52接触；以及最后转印辊60，与次级中间转印鼓53接触。

在这些结构中，感光体鼓11到14、充电辊21到24、显影单元41到44、第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52以及次级中间转印鼓53被组装成一个单个成像装置1。例如，在当感光体鼓的退化影响图像质量的情况下，整个成像单元1被更换。

感光体鼓11、12、13、14被设置为具有固定间隔，并以具有相同的切面M的方式排成一行。第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52被设置为其旋转轴与感光体鼓11到14的旋转轴平行，这些转印鼓被安置为相对于预定的对称面成平面对称。次级中间转印鼓53被设置为其旋转轴与感光体鼓11到14的轴平行。

为了形成全色图像，代表不同颜色的图像数据的信号被图像处理单元(未示出)光栅化(rasterized)，并被输入到激光单元。在该激光单元中，黄色“Y”、品红色“M”、青色“C”和黑色“K”的激光31到34被调制并被照射到对应的感光体鼓11到14上。

在感光体鼓11到14的周围执行各颜色的已知电子照相成像过程。每个感光体鼓11到14使用一个采用OPC材料的感光体鼓。例如通过把一个约为-800V的直流电压施加到充电辊12、22、32、42，把感光体鼓11到14的表面统一充电到-300V。在该实施例中，把只包含直流成分的电压施加到充电辊，但也可以用把一个交流成分叠加到直流成分所形成的电压来替换。

激光单元发射根据相应颜色的输入图像信息调制过的激光31到34并照射这样形成的具有统一表面电位的感光体鼓11到14的表面，以便在预定的时间在该感光体鼓的表面上形成由这些颜色的图像信息定义的静电潜像。这样，激光单元把静电图像写入，以便在感光体鼓11到14上的露出部分的表面电位被放电以具有-60V或更低的电位。

通过对应颜色的显影单元41到44，感光体鼓11到14的表面上形成的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的静电潜像被显影为感光体鼓11到14上的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)相应颜色的调色剂图像。显影单元41到44中分别填充包括载体和黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)不同颜色的调色剂的显影剂。当显影单元41到44由调色剂供应设备(未示出)供应调色剂时，用搅拌器(auger)404充分搅拌所供应的调色剂和载体，从而该调色剂被摩擦充电。在每个显影辊401中固定地设置一个磁辊(未示出)。在该磁辊中，设置有按预定的角度安置的多个磁极。显影剂由用于把显影剂传输到显影辊401的桨叶(paddle)403传输到靠近各显影辊401的位置，传输到显影部分的显影剂的量由显影剂量调节部件402调节。

在磁辊的磁力的作用下，被供应到显影辊401上的调色剂是由载体和该调色剂构成的磁刷形。该磁刷与感光体鼓11到14接触。在显影辊401上施加AC+DC成分的显影偏置电压，以便把显影辊401上的调色剂应用到感光体鼓11到14上形成的静电潜像，从而形成调色剂图像。在本实施例中，AC偏置电压的频率是4kHz，电压是1.5kVpp，DC偏置电压约为-230V。

感光体鼓11到14上形成的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的彩色调色剂图像被静电地初级转印到第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52上。在感光体鼓11到12上形成的黄色(Y)、品红色(M)的调色剂图像被转印到第一初级中间转印鼓51上，在感光体鼓13和14上形成的青色(C)和黑色(K)的调色剂图像被转印到第二初级中间转印鼓52上。通过改变把各颜色的静电潜像写到感光体鼓11到14的写开始时间，在第一初级中间转印鼓51上将初级转印的黄色(Y)和品红色(M)的调色剂图像适当叠加形成二重色图像，在第二初级中间转印鼓52上将初级转印的青色(C)和黑色(K)的调色剂图像适当叠加形成另一个二重色图像。

在上述第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52上从感光体11到14静电地转印调色剂图像所必须的表面电位约为+250～500V。最佳表面电位随调色剂的带电状态和空气温度、湿度而变化。当调色剂的带电量在-20～-35μC/g的范围内，并且该装置处在正常温度和正常湿度的外部条件下时，第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52的表面电位最好约为+380V。第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52的电阻值被设定为约10³Ω，用导电性硅橡胶等构成的低电阻弹性橡胶层(R＝10²～10³Ω)覆盖Fe或Al等形成的金属管。而且，该低电阻弹性橡胶层的表面上作为高离型层形成厚度为3到100μm的氟橡胶层，并通过硅烷偶联剂的粘合剂(底剂primer)把它们接合在一起。离型层电阻约为10⁵到10⁹Ω(

到10⁹Ω)。

然后，把在第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52上形成的二重色调色剂图像静电地次级转印到次级中间转印鼓53上。因此，在次级中间转印鼓53上形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)四种颜色叠加的最后调色剂图像。

在次级中间转印鼓53上从第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52静电地转印调色剂图像所必须的表面电位约为+600～1200V。与初级转印时相同，最佳表面电位随调色剂的带电状态和空气温度、湿度而变化。调色剂图像转印所必须的是：在第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52与次级中间转印鼓53之间具有电位差。因此，必须根据第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52的表面电位来选择次级中间转印鼓53的表面电位。如上所述，当调色剂的充电量在-20～-35μC/g的范围内，并且该装置处在正常温度和正常湿度的外部条件下，第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52的表面电位约为+380V时，次级中间转印鼓53的表面电位最好选择约为+880V，即，第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52与次级中间转印鼓53之间的电位差最好设定为约+500V。

在本实施例中使用的次级中间转印鼓53形成具有与第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52相同的外直径，并具有约10²²Ω的电阻值。与初级中间转印鼓一样，次级中间转印鼓53被设计为用导电性硅橡胶等构成的厚度为0.1到10mm的低电阻弹性橡胶层(R＝10²～10³Ω)覆盖Fe或Al等形成的金属管。低电阻弹性橡胶层的表面覆盖有由氟橡胶层构成的厚度为3到100μm的高离型层。这里，次级中间转印鼓53的电阻值必须设定为比第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52的电阻值高。否则，次级中间转印鼓53会充电第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52。控制第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52的表面电位比较困难。

最后，次级中间转印鼓53上形成的四重色的调色剂图像，由最后转印辊60，三级转印到通过纸传输路径P的记录纸上。在纸输入处理(未示出)后，记录纸通过纸传输辊90，被输入到次级中间转印鼓53和最后转印辊60之间的咬合部分(nip)区域。在最后转印处理之后，在记录纸上形成的最后调色剂图像由定影单元70熔化和定影。这里，一连串的成像处理步骤结束。

在这样构造的本发明的激光打印机中，提供用于感光体鼓11到14和第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52的清洁设备。

提供的用于感光体鼓11的清洁设备包括具有竖立在金属旋转轴上的静电摩擦毛的刷新刷215。该清洁设备从感光体鼓11的旋转方向来看被设置在充电辊21的上游，以防止调色剂颗粒附着到充电辊21上。刷新刷215被施加一个清洁偏置电压，在各转印部分把相反极性的调色剂颗粒从感光体鼓11的表面暂时收集，并保持所收集的调色剂颗粒直到后述的清洁模式操作开始。具体来说，在显影单元41中调色剂带负电。因此，在相应的转印处理步骤中，调色剂图像被转印到具有更高电位的位置。在转印处理步骤中，当调色剂图像反复通过转印部分时，一部分带负电的调色剂有时会通过巴邢(Paschen)放电或电荷注入充电而具有相反的极性，例如，正极性。相反极性的调色剂颗粒不会转印到下一个处理步骤，而是相反地流向上游一侧，最后，该调色剂颗粒被转印到感光体鼓11并进一步附着到充电辊21上。提供刷新刷215用于在相反极性的调色剂颗粒到达充电辊21之前捕获它们，从而防止调色剂颗粒附着到充电辊21上。为此，在形成调色剂图像时，刷新刷215被施加低于感光体鼓11的表面电位-300V的电位-400V。刷新刷215未配备驱动设备。通过刷新刷215的摩擦毛和感光体鼓11之间的摩擦力，刷新刷215随着旋转的感光体鼓11而旋转。

上面对所提供的用于感光体鼓11的刷新刷215进行了描述，与刷新刷215具有相同结构的刷新刷216到218被分别提供用于其他的感光体鼓12到14。

提供具有竖立在金属旋转轴上的静电摩擦毛的第一刷辊220和221分别用于第一初级中间转印鼓51和第二初级中间转印鼓52。第一刷辊220被设置在一个在感光体鼓12之前把次级转印处理之后残留在初级中间转印鼓51表面的调色剂阻塞的位置。第一刷辊221被设置在一个在感光体鼓14之前把次级转印处理之后残留在初级中间转印鼓52的表面的调色剂阻塞的位置。

第一刷辊220和221被施加一个极性与施加到刷新刷215上的偏置电压相反的清洁偏置电压。在初级转印处理中，每个感光体鼓把一种颜色的调色剂图像转印到初级中间转印鼓51(52)。由于这个特点，可将转印效率设置到一个高水平。因此，即使不使用用于收集残留调色剂的清洁设备，在成像处理中也不会出现大问题。在显影单元41到44中没有发生颜色混合。在次级转印处理中，一种颜色叠加到另一种颜色上的两种颜色的调色剂图像被转印到次级中间转印鼓53上。大量的调色剂残留在初级中间转印鼓51和52上，而没有被转印。如果不用清洁设备收集这些残留的调色剂，在下一个转印到初级中间转印鼓上的调色剂图像上会出现重影。为了防止这种现象，第一刷辊220和221被分别施加一个高于初级中间转印鼓51和52的表面电位的清洁偏置电压(例如，+800V)，以把带负电的残留调色剂静电地从初级中间转印鼓51和52转印到第一刷辊220和221。当初级中间转印鼓51和52的表面电位由于空气环境条件(例如温度和湿度)的变化而变化时，必须改变清洁偏置电压以确保第一刷辊220和221与初级中间转印鼓51和52之间的电位差。与刷新刷215的方式相同，通过其摩擦毛与初级中间转印鼓51和52之间作用的摩擦力，各刷辊随着初级中间转印鼓51和52的旋转而旋转。

用于清除三级转印处理结束之后残留的调色剂的第二刷辊230被提供用于次级中间转印鼓53。与第一刷辊220和221、刷新刷215到218不同，第二刷辊230由电动机(未示出)驱动沿与次级中间转印鼓53的旋转方向相反的方向旋转。其原因是：在同时把四种颜色的调色剂图像转印到记录纸P的三级转印处理中，在次级中间转印鼓53上出现很多残留调色剂，而且，即使对刷辊施加清洁偏置电压，也不可能仅通过以从属的方式旋转第二刷辊230来完全捕获残留调色剂。具体来说，在调色剂图像被三级转印到具有高电阻的记录纸(例如OHP纸)上的情况下，必须对转印辊60施加一个更大的转印偏置电压以确保在次级中间转印鼓53和转印辊60之间具有预定幅度的转印电流的流动。如果这样，调色剂的极性不反向，但是其电荷量较少。因此，未被转印到记录纸上而是作为残留调色剂残留在次级中间转印鼓53上的调色剂的量很大。

第二刷辊230也被施加一个清洁偏置电压。为了从次级中间转印鼓53的表面清除三级转印处理产生的残留调色剂，该清洁偏置电压的极性与施加到第一刷辊220和221上的偏置电压的极性相同。具体来说，第二刷辊230被施加一个高于次级中间转印鼓53的表面电位的清洁偏置电压(例如，+1080V)，以把带负电的残留调色剂静电地从次级中间转印鼓53转印到第二刷辊230。

刷新刷215到218、第一刷辊220和221和第二刷辊230分别从朝向各刷和辊的感光体鼓11到14、初级中间转印鼓51和52、次级中间转印鼓53捕获调色剂颗粒。但是，这些刷和辊没有用来排出所捕获的调色剂颗粒的机构。因此，当反复地形成调色剂图像时，所捕获的调色剂颗粒通过刷辊的摩擦毛流出。为了解决这个问题，本实施例的打印机执行下述的清洁操作以在预定的时间(例如在打印操作之前、打印操作之后、在连续打印了预定页数的打印纸时)收集所捕获的调色剂。由刷辊暂时保持的调色剂被所提供的用于转印辊60的的最后收集设备80收集。

在清洁操作中，在充电辊21到24、刷新刷215到218、感光体鼓11到14、初级中间转印鼓51和52、次级中间转印鼓53和转印辊60上施加具有连续电位梯度以使转印辊60的负电位最高的电压。通过这样施加电压，在打印操作期间由刷新刷215到218保持的具有相反极性的带正电的调色剂颗粒被顺序地转印到转印辊60。然后，这样被转印的调色剂由所设置的与转印辊60接触的最后收集设备80收集。在最后收集设备80中，由弹性材料(例如硅橡胶)制成的清洁刀片801与转印辊60的外表面接触。被转印到转印辊60的调色剂颗粒被清洁刀片801刮除并收集到收集设备中。因此，当清洁操作开始时，由刷新刷215到218暂时捕获的带正电的调色剂颗粒被排出到感光体鼓11到14上，然后刷新刷215到218恢复其清洁状态。

当带正电的调色剂颗粒的清洁操作结束时，与形成调色剂图像时的电位相同的电位被施加到充电辊21到24、初级中间转印鼓51和52、次级中间转印鼓53和转印辊60上。另一方面，与形成调色剂图像时的极性相反的电位被施加到第一刷辊和第二刷辊，从而为了清洁而清除附着到第一刷辊220和221和第二刷辊230上的带负电的调色剂颗粒。因此，通过对第一刷辊220和第二刷辊230施加与形成调色剂图像时的极性相反的电位，被这些刷捕获的带负电的调色剂颗粒被排出到初级中间转印鼓51和52、次级中间转印鼓53。然后，与通常的调色剂图像的转印相同，这些调色剂颗粒被通过次级中间转印鼓53转印，到达最后转印辊60，这些调色剂颗粒由最后收集设备80收集。

通过定期执行这样的清洁操作，任一极性的调色剂颗粒由最后收集设备80收集，从而使刷辊处于清洁状态。

从上面的描述可以看出，在本实施例的激光打印机中，在形成调色剂图像期间，刷新刷215到218、第一刷辊220和221和第二刷辊230在旋转的同时保持从感光体鼓11到14和中间转印鼓51到53清除的调色剂颗粒。在上述的另一种清洁模式中，这些刷辊继续旋转的同时把所捕获的调色剂颗粒排出到感光体鼓11到14和中间转印鼓51到53。因此，在这些刷辊的周围容易产生调色剂云。与刷辊的轴向方向的中间部分相比，尤其在刷辊的轴向方向的两端(即在紧靠其中提供毛的区域之外的区域)会产生很多调色剂云。因此，为了防止成像装置的内部被污染，由各刷辊旋转产生的调色剂云，尤其是从轴向方向来看刷辊两端的调色剂云的扩散很重要。

因此，在本实施例的打印机中，如图2所示，被刷辊100清洁的被清洁体101的轴向长度“b”被设定为大于刷辊100的轴向长度“a”。通过这样选择这些部件的尺寸，在被清洁体101的轴的两端提供不被刷辊100清洁的非清洁区域“m”。由刷辊100的旋转产生的调色剂云的大多数是在摩擦毛与被清洁体101接触并弹开调色剂颗粒时产生的。在毛连续出现的清洁区域中调色剂云的量是可忽略的，但在清洁区的两端产生很多调色剂云。因此，如果在被清洁体101的轴的两端提供不被刷辊100摩擦的非清洁区域“m”，在刷辊100的摩擦毛之外产生的浮游调色剂颗粒附着到非清洁区域“m”，从而抑制调色剂云的产生。

为了用所提供用于转印辊60的最后收集设备80把粘附到被清洁体101的轴的两端的调色剂颗粒最后集总收集，下游辊102(从被清洁体101把调色剂图像转印到其上)的轴向长度“c”被设定为大于被清洁体101的轴向长度“b”。在这种情况下，如果下游辊102的轴向长度“c”等于被清洁体101的轴向长度“b”，则不会出现问题。为了顺利地引导调色剂颗粒粘附到被清洁体101的非清洁区域“m”，最好辊的轴向长度大于被清洁体101的轴向长度“b”。

图3是表示在本实施例的激光打印机中使用的各辊的轴向长度的比较图。如用图2所概括描述的那样，在激光打印机中，第二刷辊230的轴向长度小于次级中间转印鼓53的轴向长度。从轴向方向来看在次级中间转印鼓53的两端形成不被第二刷辊230刷的非清洁区域(图中阴影部分)。用于把调色剂图像三级转印到次级中间转印鼓53上的转印辊60被设定为比次级中间转印鼓53的轴向长度长。因此，在第二刷辊230的轴的两端附近产生的浮游调色剂颗粒附着到次级中间转印鼓53的旋转轴两端的非清洁区域。并且在调色剂图像三级转印到记录纸上的同时，该调色剂颗粒移动到相反侧的转印辊60。最后，调色剂颗粒被与转印辊60的表面接触的清洁刀片801刮除并被最后收集设备80收集。

第一刷辊220的轴向长度也被设定为比初级中间转印鼓51的轴向长度短。从轴向方向来看在初级中间转印鼓51的两端形成不被第一刷辊220刷的非清洁区域“m”(图中阴影部分)。把调色剂图像从初级中间转印鼓51次级转印到其上的次级中间转印鼓53的轴向长度被设定为大于初级中间转印鼓51的轴向长度。因此，在第一刷辊220的轴两端附近产生的浮游调色剂颗粒(调色剂云)附着到在初级中间转印鼓51的轴两端提供的非清洁区域。随着调色剂图像的次级转印，调色剂颗粒移动到次级中间转印鼓53的表面上。而且，第二刷辊230的轴向长度被设定为大于初级中间转印鼓51的轴向长度。必须用第二刷辊230把从初级中间转印鼓51的非清洁区域转印到次级中间转印鼓53的调色剂从次级中间转印鼓53的表面清除。

而且，刷新刷215的轴向长度被设定为小于在感光体鼓11的表面上形成的光敏层“p”的轴向长度。从轴向方向来看在感光体鼓11的光敏层“p”(阴影部分)的两端形成不被刷新刷215刷的非清洁区域。调色剂图像从感光体鼓11初级转印到其上的初级中间转印鼓51的轴向长度被设定为大于感光体鼓11上的光敏层“p”的轴向长度。在刷新刷215的轴的两端附近产生的浮游调色剂颗粒(调色剂云)附着到光敏层“p”的两端的非清洁区域。刷新刷215暂时保持相反极性的调色剂颗粒，即，带正电的调色剂颗粒。因此，附着到光敏层“p”的非清洁区域的调色剂颗粒具有正极性。因此，在成像处理期间，这些附着的调色剂颗粒一直附着在感光体鼓上。当执行清洁模式时，在刷新刷215把带正电的调色剂颗粒排出到感光体鼓11上时，附着的调色剂颗粒与排出带正电的调色剂颗粒一起移动到初级中间转印鼓51的表面。通过执行清洁模式，调色剂颗粒从初级中间转印鼓51的表面移动到次级中间转印鼓53的表面。最后，调色剂颗粒附着到转印辊60上，被清洁刀片801从转印辊60上刮除，并被收集到最后收集设备80中。

刷新刷215防止极性被反向的调色剂颗粒附着到充电辊21。因此，充电辊21的轴向长度被设定为小于刷新刷215的轴向长度。充电辊21把感光体鼓11的光敏层“p”充电到预定的背景电位。对于施加到显影单元41上的显影偏置电压，至少在感光体鼓11的充电为背景电位的区域上不附着调色剂颗粒。因此，为了防止调色剂污染不必要的部分，显影单元41的显影辊401的轴向长度被设定为小于充电辊21的轴向长度。

因此。在本实施例的激光打印机中，显影辊401的轴向长度最短，按照感光体鼓11、初级中间转印鼓51、次级中间转印鼓53和转印辊60的顺序轴向长度变长。最大调色剂图像形成区的宽度应该小于显影辊401的宽度。因此，可以设置为如上所述确定初级中间转印鼓51、次级中间转印鼓53和转印辊60的轴向长度，在第一刷辊220和第二刷辊230处产生的浮游调色剂颗粒在初级中间转印鼓51或次级中间转印鼓53的轴两端被捕获。如果这样设置，附着到初级中间转印鼓51或次级中间转印鼓53上的浮游调色剂颗粒不会不利地影响调色剂图像的质量。

在转印辊上从次级中间转印鼓接受浮游调色剂颗粒的区域与转印辊上记录纸通过的区域分离。因此，防止调色剂颗粒附着到转印辊上污染记录纸的反面。

从上面的描述可以看出，在本发明的成像装置中，用刷辊设备从其上清除残留调色剂的中间转印体的轴向长度被设定为大于刷辊设备的轴向长度。而且，用于把调色剂图像从中间转印体转印到记录纸上的转印辊设备的轴向长度被设定为大于中间转印体的轴向长度。因此，使刷辊设备的两端产生的浮游调色剂颗粒附着到中间转印体的轴的两端，然后，浮游调色剂颗粒被转印到转印辊设备，并被调色剂收集设备收集。即使刷辊设备与感光体鼓和/或中间转印体滑动接触而产生调色剂云，也无需提供滑动接触型的密封部件、用于吸收调色剂云的风扇等。因此，防止调色剂云扩散到成像装置(例如复印机或打印机)的内部。而且，可实现装置内部的清洁和减小制造成本。

Claims (7)

1.一种成像装置，包括：

图像承载体，在该图像承载体的表面上具有光敏层，由图像信息定义的调色剂图像形成在所述光敏层上；

中间转印体，调色剂图像从所述图像承载体转印到该中间转印体上；

转印辊设备，用于把调色剂图像从所述中间转印体转印到记录纸上；

刷辊设备，用于从所述中间转印体清除残留的调色剂；以及

调色剂收集设备，用于收集附着在所述转印辊设备表面的调色剂，

其中，所述中间转印体的轴向长度大于所述刷辊设备的轴向长度，所述转印辊设备和所述调色剂收集设备的轴向长度分别大于所述中间转印体的轴向长度，

由所述刷辊设备保持的残留调色剂通过所述中间转印体，被集中到所述转印辊设备的表面上，并由所述调色剂收集设备集总收集，

在所述刷辊设备和所述中间转印体之间形成电位梯度，使调色剂在所述刷辊设备和所述中间转印体之间移动。

2.根据权利要求1所述的成像装置，

其中，所述中间转印体包括：初级中间转印部件，调色剂图像从所述图像承载部件初级转印到该初级中间转印部件；次级中间转印部件，调色剂图像从所述初级中间转印部件次级转印到该次级中间转印部件，

其中，所述刷辊设备包括：第一刷辊，用于清除所述初级中间转印体上的残留调色剂；第二刷辊，用于清除所述次级中间转印体上的残留调色剂；以及

其中，所述初级中间转印部件的轴向长度大于所述第一刷辊的轴向长度，所述第二刷辊的轴向长度大于所述初级中间转印部件的轴向长度，所述次级中间转印部件的轴向长度大于所述第二刷辊的轴向长度，所述转印辊设备和所述调色剂收集设备的轴向长度分别大于所述次级中间转印部件的轴向长度。

3.根据权利要求1所述的成像装置，还包括刷新刷，用于清除附着在所述图像承载体的表面的调色剂，其中，在所述图像承载体的表面上形成的光敏层的轴向长度大于所述刷新刷的轴向长度，所述中间转印部件的轴向长度大于所述光敏层的轴向长度。

4.根据权利要求3所述的成像装置，其中，在所述图像承载体的表面上形成的光敏层的所述轴向长度是所述光敏层的可形成电位梯度的部分的长度。

5.根据权利要求3所述的成像装置，其中，所述刷新刷包括设在所述刷新刷的表面上的摩擦刷，用于暂时捕获附着到所述图像承载体表面上的调色剂颗粒，所述刷新刷的轴向长度是所述摩擦刷的长度。

6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述中间转印体的所述轴向长度是所述中间转印体的可形成电位梯度的部分的长度。

7.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述刷辊设备包括设在所述辊设备的表面上的摩擦刷，用于暂时捕获所述中间转印体上的残留调色剂颗粒，所述刷辊设备的轴向长度是所述摩擦刷的长度。

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