專利名稱：寫入頭和使用它的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通過寫入頭的寫入電極在圖像載體上形成靜電潛影從而形成圖像的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
以前，在靜電復(fù)印機(jī)和打印機(jī)等圖像形成裝置中，一般通過帶電裝置使感光體的表面均勻帶電，通過在這個(gè)均勻帶電的感光體表面上利用激光或LED燈光等曝光裝置的光進(jìn)行曝光，在感光體的表面形成靜電潛影。這樣，通過顯影裝置使感光體表面的靜電潛影顯影后而在感光體表面形成調(diào)色劑圖像，通過轉(zhuǎn)印裝置將這個(gè)調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印在紙等轉(zhuǎn)印材料上，形成圖像。
在這種現(xiàn)有的一般的圖像形成裝置中，作為靜電潛影寫入裝置的曝光裝置由激光或LED燈光發(fā)生裝置等構(gòu)成，因此，圖像形成裝置體積大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
因此，作為靜電潛影的寫入裝置，特開2001-287396提出了一種圖像形成裝置，其中，不用激光和LED光，而通過寫入電極將靜電潛影寫入圖像載體表面，而且，本申請人通過2001-227630提出了專利申請。
圖1是示意性地表示作為在先申請的上述專利申請2001-227630的基本構(gòu)成的示意圖。圖像形成裝置1設(shè)有由導(dǎo)電性材料構(gòu)成且接地的基材2a，其外周具有絕緣性，并且，至少設(shè)有圖像載體2，具有形成靜電潛影的帶電體層2b；寫入頭3，具有寫入電極3b，該寫入電極3b被支承在絕緣性高、較柔軟、有彈性的撓性基材3a上，在由基材3a的撓度所產(chǎn)生的弱彈性回復(fù)力的作用下，被輕輕地按壓在圖像載體2的帶電體層2b上而與之表面接觸，在帶電體層2b上寫入靜電潛影；顯影裝置4，具有作為顯影劑載體的顯影輥4a；轉(zhuǎn)印裝置6，具有作為轉(zhuǎn)印部件的轉(zhuǎn)印輥6a。
在這樣構(gòu)成的圖像形成裝置1中，在圖像載體2的帶電體層2b處于均勻電荷狀態(tài)后，利用寫入電極3b的IC驅(qū)動(dòng)器11給寫入電極3b施加寫入電壓，主要地，通過彼此表面接觸的圖像載體2和寫入頭3的寫入電極3b之間的電荷轉(zhuǎn)移(例如電荷注入等)，將靜電潛影寫入到均勻電荷狀態(tài)的圖像載體2上。而且，圖像載體2上的靜電潛影被寫入到圖像載體2的帶電體層2b上。然后，用顯影裝置4的顯影輥4a所輸送的顯影劑對(duì)圖像載體2的帶電體層2b上的靜電潛影進(jìn)行顯影，其顯影劑圖像通過被施加轉(zhuǎn)印電壓的轉(zhuǎn)印輥6a轉(zhuǎn)印到紙等轉(zhuǎn)印材料5上。
圖2表示圖1的寫入頭3，將多個(gè)寫入電極3b1～3b5在圖像載體2的軸向上排列為3b1、3b3、3b5和3b2、3b4兩列，并且，各個(gè)列的寫入電極3b1、3b3、3b5和3b2、3b4在和圖像載體2的軸向Y垂直的方向(圖像載體2的圓周方向)上重疊(overlap)設(shè)置。這樣設(shè)置的理由是如圖11A所示，在圖像載體2的軸向上將寫入電極3b簡單地排列為一列時(shí)，若相鄰寫入電極3b間的間隙L小，則在寫入電極3b間產(chǎn)生串?dāng)_(電流泄漏)，因此在一定程度上需要確保寫入電極3b間的間隙L達(dá)到一定的程度，其結(jié)果，不能得到高清晰度的圖像。而且，多個(gè)寫入電極中規(guī)定數(shù)量(圖示例子中為5個(gè))的寫入電極與通過切換為規(guī)定電壓或接地電壓分別驅(qū)動(dòng)控制這些寫入電極的1個(gè)驅(qū)動(dòng)器11相連接，并歸為1組，多個(gè)這樣的組在圖像載體2的軸向Y上被排列為一列。
圖2的右側(cè)部分表示使圖像載體2在X方向上旋轉(zhuǎn)、開關(guān)(on off)寫入電極3b1～3b5時(shí)形成的靜電潛影圖形1～3。圖形1是在寫入電極3b1～3b5完全導(dǎo)通時(shí)，形成與寫入電極3b1～3b5的Y方向?qū)挾葘?duì)應(yīng)的靜電潛影。圖形2是在寫入電極3b1、3b3、3b5導(dǎo)通、寫入電極3b2、3b4斷開時(shí)，形成與寫入電極3b1、3b3、3b5的Y方向?qū)挾葘?duì)應(yīng)的靜電潛影。
但是，如圖形3所示，在寫入電極3b2、3b4導(dǎo)通、寫入電極3b1、3b3、3b5斷開時(shí)，因?yàn)閷懭腚姌O3b2、3b4和寫入電極3b1、3b3、3b5是交錯(cuò)的，所以在寫入電極3b2、3b4的Y方向的寬度Y1中形成的靜電潛影就會(huì)被下游側(cè)的寫入電極3b1、3b3、3b5清除，就存在只能在寫入電極3b1和3b3、3b3和3b5的間隔寬度Y2中形成靜電潛影的問題。
另一方面，存在由寫入電極3b注入到帶電體層2b的電荷在帶電體層2b內(nèi)容易泄漏的問題，因此，如圖4所示，考慮由電介質(zhì)層2c和具有在該電介質(zhì)層表面露出的多個(gè)獨(dú)立電極2d1的獨(dú)立浮動(dòng)電極層2d來構(gòu)成帶電體層2b。這種情況下，圖像寫入時(shí)，向獨(dú)立電極2d1施加來自寫入電極3b的例如正寫入電壓來進(jìn)行圖像寫入，然后，從通過向獨(dú)立電極2d1施加寫入電壓而寫入圖像之后到顯影之間，可保持規(guī)定的電荷，通過顯影裝置來顯影靜電潛影。
在上述寫入電極3b和圖像載體2的接觸部分(結(jié)合部分)中，構(gòu)成圖6B所示的電氣等效電路。即，寫入電極3b和獨(dú)立電極2d1(包括兩者間的接觸電阻)的電阻R和電介質(zhì)層2c的電容C的串聯(lián)電路，通過開關(guān)S與電源連接。電阻R選擇性地切換連接到A側(cè)(-)的規(guī)定電壓V0或B側(cè)的接地電壓V1，選擇性地給寫入電極3b施加電壓，寫入靜電潛影。
在上述圖6B所示的串聯(lián)CR電路中，如圖15A所示，例如在向?qū)懭腚姌O3b施加矩形波的寫入脈沖時(shí)，如圖15B所示，在圖像載體2上再現(xiàn)的靜電潛影在脈沖上升沿部分和下降沿部分出現(xiàn)時(shí)間常數(shù)(τ＝CR)引起的延遲。由延遲而引起的靜電潛影的再現(xiàn)不穩(wěn)定性是圖像載體2的電介質(zhì)層2c的電容C越大，且寫入電極3b和獨(dú)立電極2d1(包括兩者間的接觸電阻)的電阻R越大，其影響就越大。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型的第一目的是提供一種寫入頭及使用該寫入頭的圖像形成裝置，這種寫入頭可獲得高清晰度圖像，同時(shí)，可形成和驅(qū)動(dòng)的寫入電極寬度對(duì)應(yīng)的靜電潛影，并且可消除寫入的潛影及調(diào)色劑圖像的不均勻性。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的寫入頭，具有沿圖像載體的軸向的、與圖像載體接觸設(shè)置的多個(gè)寫入電極，其特征在于，在圖像載體的軸向和周向上設(shè)置多個(gè)寫入電極，并且，在軸向上最相鄰的寫入電極設(shè)置為在圖像載體的周向上不重疊(overlap)。
本實(shí)用新型的第二個(gè)目的是提供一種圖像形成裝置，借助于寫入電極而在圖像載體上形成靜電潛影，可提高靜電潛影對(duì)比度及靜電潛影再現(xiàn)性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的圖像形成裝置至少具有具有帶電體層的圖像載體；在該圖像載體的軸向上設(shè)置多個(gè)寫入電極的寫入頭；對(duì)利用所述寫入電極寫入的靜電潛影進(jìn)行顯影的顯影裝置，其特征在于，向所述寫入電極施加的寫入脈沖的上升沿部分的電壓值設(shè)定得比平均電壓值高。


圖1是示意性地表示作為在先申請的上述專利申請2001-227630的基本構(gòu)成的示意圖；圖2是用于說明本實(shí)用新型的課題的圖；圖3表示根據(jù)本實(shí)用新型的圖像形成裝置的例子，圖3A是整體構(gòu)成圖，圖3B是圖3A的圖像載體和帶電寫入裝置的一部分的透視圖；圖4是部分地且示意性地表示圖3的圖像載體的放大圖；圖5表示本實(shí)用新型的圖像形成裝置中圖像形成的基本過程；圖6是用于說明通過寫入裝置的寫入電極的帶電或消電寫入靜電潛影的原理的圖；圖7是用于說明使圖像載體帶電或消電的圖；圖8表示用于將固定電壓V0和接地電極V1切換連接到寫入電極上的開關(guān)電路；圖9是表示分別將各電極的各高壓開關(guān)選擇性地切換控制為固定電壓V0和接地電極V1時(shí)的狀態(tài)圖；圖10是示意性地表示本實(shí)用新型寫入頭的一個(gè)實(shí)施例的平面圖；圖11是圖10的寫入電極的設(shè)置例的平面圖；圖12是用于說明本實(shí)用新型的作用的圖；圖13是示意性地表示本實(shí)用新型寫入頭的其他實(shí)施例的平面圖；圖14是示意性地表示本實(shí)用新型寫入頭的其他實(shí)施例的平面圖；圖15是用于說明本實(shí)用新型課題的圖；圖16表示本實(shí)用新型圖像形成裝置的一個(gè)實(shí)施例，圖16A表示寫入電極之前的輸出電壓，圖16B是表示獨(dú)立電極上的電壓波形圖；圖17表示本實(shí)用新型圖像形成裝置的其他實(shí)施例；圖18表示本實(shí)用新型圖像形成裝置的其他實(shí)施例；圖19表示本實(shí)用新型圖像形成裝置的其他實(shí)施例；圖20表示本實(shí)用新型圖像形成裝置的其他實(shí)施例；圖21表示本實(shí)用新型圖像形成裝置的其他實(shí)施例；圖22示意性地表示用本實(shí)用新型寫入頭的圖像形成裝置的其他例子；圖23示意性地表示用本實(shí)用新型寫入頭的圖像形成裝置的其他例子；圖24示意性地表示用本實(shí)用新型寫入頭的圖像形成裝置的其他例子；圖25示意性地表示用本實(shí)用新型寫入頭的圖像形成裝置的其他例子。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明實(shí)用新型的實(shí)施例以下，用附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖3表示本實(shí)用新型的圖像形成裝置的一個(gè)實(shí)施例，圖3A示意性地表示基本構(gòu)成，
圖3B是表示圖3A的具體構(gòu)成的透視圖，圖4是部分地且示意性地表示圖3的圖像載體的放大圖。
如圖3所示，圖像形成裝置1設(shè)有外周具有絕緣性、由鋁等導(dǎo)電性材料構(gòu)成且接地的基材2a，并且，至少具有圖像載體2，具有形成靜電潛影的帶電體層2b；寫入頭3，具有寫入電極3b，該寫入電極3b被支承在FPC(柔性印刷電路，F(xiàn)lexible Print Circuit)或PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等絕緣性高、較柔軟、有彈性的撓性基材3a上，在由基材3a的撓度所產(chǎn)生的弱彈性回復(fù)力的作用下，被輕輕地按壓在圖像載體2的帶電體層2b上而與之表面接觸，在帶電體層2b上寫入靜電潛影；顯影裝置4，具有作為顯影劑載體的顯影輥4a；轉(zhuǎn)印裝置6，具有作為轉(zhuǎn)印部件的轉(zhuǎn)印輥6a。
帶電體層2b由作為絕緣層的電介質(zhì)層2c和作為設(shè)在該電介質(zhì)層2c表層上的圖像寫入部的獨(dú)立電極部2d構(gòu)成。如圖4所示，獨(dú)立電極部2d由配設(shè)在電介質(zhì)層2c表層中的多個(gè)獨(dú)立浮動(dòng)電極(以下簡單稱為獨(dú)立電極)2d1構(gòu)成。這些獨(dú)立電極2d1彼此電氣獨(dú)立且形成為從電介質(zhì)層2c表面露出的海島構(gòu)造。此外，在圖3中分區(qū)地表示電介質(zhì)層2c和獨(dú)立電極2d，但這只是為了說明方便而分區(qū)的，如圖4清楚所示的，不是將電介質(zhì)層2c和獨(dú)立電極部2d明確分區(qū)，而是在電介質(zhì)層2c的表層中多個(gè)獨(dú)立電極2d1存在的部分是獨(dú)立電極部2d。
然后，在圖像寫入時(shí)，通過IC驅(qū)動(dòng)器11所施加的例如正電壓作為寫入電壓V1從寫入電極3b施加給獨(dú)立電極部2d，通過使該獨(dú)立電極部2d的圖像寫入部帶正電荷，而在獨(dú)立電極部2d中寫入圖像。
作為電介質(zhì)層2c的材料，使用聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、多芳化合物、聚砜、對(duì)聚苯氧、氯乙烯樹脂、聚胺酯樹脂、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、醇酸樹脂、酚樹脂、聚酰胺樹脂、氯乙烯醋酸乙烯共聚合體樹脂其中之一或2種以上的合金式強(qiáng)化塑料(polymer alloy)。
關(guān)于獨(dú)立電極部2d，調(diào)整上述樹脂和多個(gè)導(dǎo)電性微粒的混合比(濃度)，在溶劑中分散樹脂(稀釋混合分散)而獲得一種物質(zhì)，用濺射法、浸漬法等一般的適當(dāng)?shù)姆椒?，在電介質(zhì)層2c的表層上涂敷所述的物質(zhì)，由此制作多個(gè)獨(dú)立電極2d1。這種情況下，各獨(dú)立電極2d1在表面上露出。通過拋光，可使多個(gè)獨(dú)立電極2d1露出。在這種情況下，提高表面平滑性，降低與寫入電極3b的接觸電阻，同時(shí)，具有降低寫入頭3和帶電體層2b的磨損的優(yōu)點(diǎn)。
作為導(dǎo)電性微粒的材料，使用(1)Cu、Al、Ni、Ag、C、Mo等金屬微粒(2)將ZnO(氧化亞鉛)、氧化錫、氧化銻等進(jìn)行導(dǎo)電化處理后的微粒(例如，摻雜銻、銦等來進(jìn)行導(dǎo)電化處理的微粒)(3)在聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯等中摻雜碘(ヨウ)而形成高分子絡(luò)合物的導(dǎo)電性微粒。
在這樣構(gòu)成的圖像形成裝置1中，在圖像載體2的帶電體層2b上變成均勻電荷狀態(tài)后，通過寫入電極3b的IC驅(qū)動(dòng)器11向?qū)懭腚姌O3b施加寫入電壓，主要地，通過彼此表面接觸的圖像載體2和寫入頭3的寫入電極3b之間的電荷轉(zhuǎn)移(例如，電荷注入等)，在處于均勻電荷狀態(tài)下的圖像載體2上寫入靜電潛影。然后，圖像載體2上的靜電潛影被寫入圖像載體2的帶電體層2b上。然后，通過由顯影裝置4的顯影輥4a輸送的顯影劑，使圖像載體2的帶電體層2b上的靜電潛影顯影，該顯影劑圖像由施加了轉(zhuǎn)印電壓的轉(zhuǎn)印輥6a轉(zhuǎn)印到紙等轉(zhuǎn)印材料5上。
圖5示出了圖1的圖像形成裝置1中圖像形成的基本過程。作為本實(shí)用新型的圖像形成裝置1的圖像形成的基本過程，有(1)均勻消電-接觸帶電寫入-標(biāo)準(zhǔn)顯影，(2)均勻消電-接觸帶電寫入-反轉(zhuǎn)顯影，(3)均勻帶電-接觸消電寫入-標(biāo)準(zhǔn)顯影，及(4)均勻消電-接觸消電寫入-反轉(zhuǎn)顯影等4種圖像形成過程。以下，對(duì)這些圖像形成過程進(jìn)行說明。
(1)均勻消電-接觸帶電寫入-標(biāo)準(zhǔn)顯影作為圖像形成過程的一例，如圖5A所示，用帶電體層2b作為圖像載體2，同時(shí)，用消電輥7b作為圖像載體均勻電荷控制裝置7。通過該消電輥7b將帶電體層2b的電荷消電，帶電體層2b上變成接近電荷消除后的0V的均勻電荷狀態(tài)。寫入頭3的寫入電極3b接觸帶電體層2b，并通過使帶電體層2b的圖像部分(+)帶電，將靜電潛影寫入帶電體層2b。在顯影裝置4的顯影輥4a中，和以前一樣，例如施加(-)的直流偏置電壓。此外，可向顯影輥4a施加在(-)的直流上疊加交流的偏置電壓。而且，給消電輥7b施加交流偏置電壓。
(2)均勻消電-接觸帶電寫入-反轉(zhuǎn)顯影作為圖像形成過程的-個(gè)例子，有圖5B所示的過程。該圖像形成過程和圖5A所示例子相同，用帶電體層2b作為圖像載體2，同時(shí)，用消電輥7b作為圖像載體均勻電荷控制裝置7。而且，寫入頭3的寫入電極3b接觸帶電體層2b并使帶電體層2b的非圖像部分帶(-)電。該例的圖像形成過程的其他構(gòu)成和上述圖5A所示的例子相同。
在該例的圖像形成過程中，消電輥7b接觸帶電體層2b，通過消電輥7b消除帶電體層2b的電荷，帶電體層2b上變成接近電荷消除后的0V的均勻電荷狀態(tài)。此后的圖像形成動(dòng)作和上述圖5A所示的例子相同。
(3)均勻帶電-接觸消電寫入-標(biāo)準(zhǔn)顯影作為圖像形成過程的一個(gè)例子，有圖5C所示的過程。該圖像形成過程用帶電體層2b作為圖像載體2，同時(shí)，用帶電用電暈放電器7d作為圖像載體均勻電荷控制裝置7。盡管圖中未示出，但和以前一樣，向帶電用電暈放電器7d施加(-)的直流偏置電壓或在(-)的直流上疊加交流的偏置電壓。寫入頭3的寫入電極3b接觸帶電體層2b并消除帶電體層2b的非圖像部的(-)電荷。而且，給顯影輥4a施加(+)的直流偏置電壓，顯影輥4a將帶(+)電的顯影劑8輸送給帶電體層2b一方。
在該例的圖像形成過程中，通過帶電用電暈放電器7d在帶電體層2b上帶(-)電并在變成規(guī)定電壓的均勻電荷狀態(tài)后，通過寫入頭3的寫入電極3b消除帶電體層2b上的非圖像部分的(-)電荷，并在帶電體層2b上寫入靜電潛影。然后，由顯影裝置4的顯影輥4a輸送的帶(+)電的顯影劑8附著到帶電體層2b的帶(-)電的圖像部分上，使靜電潛影進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)顯影。
(4)均勻消電-接觸消電寫入-反轉(zhuǎn)顯影作為該圖像形成過程的一個(gè)例子，有圖5D所示的過程。該圖像形成過程用帶電體層2b作為圖像載體2，同時(shí)，用帶電用的電暈放電器7d作為圖像載體均勻電荷控制裝置7。盡管圖中未示出，但和以前一樣給帶電用的電暈放電器7d施加(+)的直流偏置電壓或在(+)的直流上疊加交流的偏置電壓。
在該例的圖像形成過程中，通過帶電用的電暈放電器7d使帶電體層2b上帶(+)電并變成規(guī)定電壓的均勻電荷狀態(tài)后，通過寫入頭3的寫入電極3b消除帶電體層2b上圖像部分的(+)電荷，在帶電體層2b上寫入靜電潛影。然后，由顯影裝置4的顯影輥4a輸送的帶(+)電的顯影劑8附著到帶電體層2b的帶(+)電的圖像部分上，使靜電潛影進(jìn)行反轉(zhuǎn)顯影。
圖6說明了通過使寫入頭3的寫入電極3b帶電或消電的靜電潛影的寫入原理，圖6A是寫入電極3b和圖像載體2的接觸部分的放大圖，圖6B是該接觸部分的電氣等效電路圖，圖6C至圖6F是各參數(shù)與圖像載體2的表面電位的關(guān)系示意圖。圖7對(duì)圖像載體的帶電或消電進(jìn)行說明，圖7A是通過電荷注入使圖像載體帶電或消電的說明圖，圖7B是通過放電使圖像載體帶電或消電的說明圖，圖7C是說明帕申(パツシエン)定律的圖。
如圖6A所示，圖像載體2由基材2a和在基材2a外周上形成的具有絕緣性的帶電體層2b組成，基材2a由鋁等導(dǎo)電性材料構(gòu)成，并且接地。寫入電極3b，被支承在由寫入裝置3的FPC等構(gòu)成的基材3a上，如上所述，以規(guī)定的小按壓力接觸帶電體層2b，同時(shí)，圖像載體2以規(guī)定速度V移動(dòng)(旋轉(zhuǎn))。這個(gè)小按壓力希望是，在寬度300mm上按壓力為10N以下，即線性壓力為0.03N/mm以下，使寫入電極3b和圖像載體2的接觸穩(wěn)定，在穩(wěn)定電荷注入或放電的基礎(chǔ)上，從磨損的觀點(diǎn)來看，希望維持接觸穩(wěn)定的保持狀態(tài)且盡可能降低線性壓力。
通過基材3a，選擇性地切換規(guī)定的高壓V0或規(guī)定的低壓V1并施加給寫入電極3b(因?yàn)榇嬖谏鲜觥离姾?，所以高壓為絕對(duì)值高的電壓，低壓是作為和高壓相同極性而絕對(duì)值低的電壓或0V。在本說明書對(duì)本實(shí)用新型的說明中，低壓總是接地電壓，所以，在以下的說明中，高壓V0稱為規(guī)定電壓V0，電壓V1稱為接地電壓V1。不用說，接地電壓V1為0V)。
即，在寫入電極3b和圖像載體2的接觸部分(配合部分)中，構(gòu)成圖6B所示的電氣等效電路。圖6B中，R表示寫入電極3b的電阻，C表示圖像載體2的電容。寫入電極3b的電阻R選擇性地切換連接到A側(cè)(-)的規(guī)定電壓V0或B側(cè)接地電壓V1。
在等效電路中，將寫入電極3b連接到A側(cè)且在該寫入電極3b上施加(-)的規(guī)定電壓V0時(shí)的寫入電極3b的電阻R和圖像載體2的表面電位的關(guān)系如圖6C的實(shí)線所示，在寫入電極3b的電阻R小的區(qū)域中，圖像載體2的表面電位為恒定的規(guī)定電壓V0，在寫入電極3b的電阻R為比規(guī)定值大的區(qū)域，則圖像載體2的表面電位的絕對(duì)值下降。另一方面，將寫入電極3b連接到B側(cè)且在使該寫入電極3b接地時(shí)的寫入電極3b的電阻R和圖像載體2的表面電位的關(guān)系如圖6C的虛線所示，在寫入電極3b的電阻R小的區(qū)域中，圖像載體2的表面電位幾乎為恒定的接地電壓V1，在寫入電極3b的電阻R為比規(guī)定值大的區(qū)域，則圖像載體2的表面電位的絕對(duì)值上升。
而且，在寫入電極3b的電阻R小的、圖像載體2的表面電位為恒定的規(guī)定電壓V0或恒定的接地電壓V1的區(qū)域中，如圖7A所示，在接觸圖像載體2的寫入電極3b和圖像載體2的帶電體層2b之間，從電壓低的一方向高的一方直接注入(-)電荷。即，通過電荷注入使圖像載體2帶電或消電。在寫入電極3b的電阻R大的、圖像載體2的表面電位開始變化的區(qū)域中，通過電荷注入使圖像載體2的帶電或消電就變小，同時(shí)，通過使寫入電極3b的電阻R變大，如圖7B所示，在基材3a的后述導(dǎo)電圖形和圖像載體2之間產(chǎn)生放電。
在基材3a的導(dǎo)電圖形和圖像載體2的基材2a之間產(chǎn)生的放電是在基材3a和圖像載體2之間的電壓(規(guī)定電壓V0)的絕對(duì)值比放電開始電壓Vth大時(shí)產(chǎn)生的，但是，基材3a及圖像載體2之間的間隙和該放電開始電壓Vth的關(guān)系根據(jù)帕申定律，如圖7C所示。即，間隙約為30μm時(shí)，放電開始電壓Vth最小，無論間隙比約30μm小還是大，放電開始電壓Vth都變大，就難以發(fā)生放電。通過放電，使圖像載體2的表面帶電或消電。但是，當(dāng)寫入電極3的電阻R為該區(qū)域時(shí)，由電荷注入而使圖像載體2的帶電或消電大，同時(shí)，由放電而使圖像載體2的帶電或消電小，圖像載體2的帶電或消電是通過電荷注入引起的帶電或消電來支配的。通過電荷注入引起的帶電或消電，圖像載體2的表面電位變?yōu)槭┘釉趯懭腚姌O3b上的規(guī)定電壓V0或接地電壓V1。在通過電荷注入而帶電時(shí)，提供給寫入電極3b的規(guī)定電壓V0最好設(shè)定為寫入電極3b和圖像載體2的基材2a之間產(chǎn)生放電的放電開始電壓Vth以下。
寫入電極3b的電阻R為更大的區(qū)域時(shí)，由電荷注入引起的圖像載體2的帶電或消電變小，由放電引起的圖像載體2的帶電或消電比電荷注入引起的帶電或消電大，圖像載體2的帶電或消電就變?yōu)橛煞烹娨鸬膸щ娀蛳娭?。即，?dāng)寫入電極3b的電阻R變大時(shí)，圖像載體2的表面主要通過放電來帶電或消電，圖像載體2幾乎不通過電荷注入來帶電或消電。通過由放電引起的帶電或消電，圖像載體2的表面電位變成從施加給寫入電極3b的規(guī)定電壓V0或接地電壓V1中減去放電開始電壓Vth后的電壓。當(dāng)然，規(guī)定電壓V0為(+)電壓也一樣。
因此，將電極3b的電阻R設(shè)定為圖像載體2的表面電位為恒定的規(guī)定電壓|V0|(因?yàn)橛小离妷?，所以用絕對(duì)值表示)或恒定的接地電壓V1的小區(qū)域，同時(shí)通過在規(guī)定電壓V0和接地電壓V1之間開關(guān)控制施加給寫入電極3b的電壓，可通過電荷注入進(jìn)行圖像載體2的帶電或消電。
將寫入電極3b連接到A側(cè)且在該寫入電極3b上施加(-)的規(guī)定電壓V0時(shí)的圖像載體2的電容C和圖像載體2的表面電位的關(guān)系如圖6D的實(shí)線所示，在電介質(zhì)2b的電容C小的區(qū)域中，圖像載體2的表面電位為恒定的規(guī)定電壓V0，在電介質(zhì)2b的電容C比規(guī)定值大的區(qū)域中，圖像載體2的表面電位的絕對(duì)值下降。另一方面，將寫入電極3b連接到B側(cè)且在使該寫入電極3b接地時(shí)的圖像載體2的電容C和圖像載體2的表面電位的關(guān)系如圖6D的虛線所示，在圖像載體2的電容C小的區(qū)域中，圖像載體2的表面電位幾乎為恒定的接地電壓V1，在圖像載體2的電容C比規(guī)定值大的區(qū)域中，圖像載體2的表面電位的絕對(duì)值上升。
而且，在圖像載體2的電容C小的圖像載體2的表面電位為恒定的規(guī)定電壓V0或恒定的接地電壓V1的區(qū)域中，在接觸圖像載體2的寫入電極3b和圖像載體2的帶電體層2b之間，直接注入(一)電荷。即，通過電荷注入使圖像載體2帶電或消電。在圖像載體2的電容C大的圖像載體2的表面電位開始變化的區(qū)域中，通過電荷注入使圖像載體2的帶電或消電就變小，同時(shí)，通過使圖像載體2的電容C變大，如圖7B所示，在基材3a和圖像載體2之間產(chǎn)生放電。通過放電使圖像載體2的表面帶電或消電。但是，在圖像載體電容C為該區(qū)域時(shí)，在由電荷注入引起的圖像載體2的帶電或消電大的同時(shí)，放電引起的圖像載體2的帶電或消電變小，圖像載體2的帶電或消電由電荷注入引起的帶電或消電支配。通過由電荷注入引起的帶電或消電，圖像載體2的表面電位變成向?qū)懭腚姌O3b施加的規(guī)定電壓V0或接地電壓V1。
在圖像載體2的電容C為更大的區(qū)域時(shí)，寫入電極3b和圖像載體2的帶電體層2b之間幾乎不進(jìn)行電荷注入。即，通過電荷注入無法使圖像載體2帶電或消電。當(dāng)然，規(guī)定電壓V0是(+)電壓時(shí)也一樣。
因此，將圖像載體2的電容C設(shè)定為圖像載體2的表面電位為恒定的規(guī)定電壓|V0|(因?yàn)橛小离妷?，所以用絕對(duì)值表示)或恒定的接地電壓V1的小區(qū)域，同時(shí)通過在規(guī)定電壓V0和接地電壓V1之間開關(guān)控制施加給寫入電極3b的電壓，可通過電荷注入進(jìn)行圖像載體2的帶電或消電。
而且，將寫入電極3b連接到A側(cè)且在該寫入電極3b上施加(-)的規(guī)定電壓V0時(shí)的圖像載體2的速度(圓周速度)v和圖像載體2的表面電位的關(guān)系如圖6E的實(shí)線所示，在電介質(zhì)2b的速度比較小的區(qū)域中，圖像載體2的表面電位因速度變大而上升，圖像載體2的速度v比規(guī)定值大時(shí)，圖像載體2表面電位的絕對(duì)值變?yōu)楹愣ǖ碾妷?。圖像載體2的表面電位隨著圖像載體2的速度v的增大而變大，是認(rèn)為通過寫入電極3b和圖像載體2之間的摩擦容易向圖像載體2注入電荷。通過摩擦使電荷注入的容易性在圖像載體2的速度v一定程度變大時(shí)不變化，幾乎恒定。另一方面，將寫入電極3b連接到B側(cè)且在使該寫入電極3b接地時(shí)的電介質(zhì)2b的速度v和圖像載體2的表面電位的關(guān)系，如圖6E的虛線所示，與電介質(zhì)2b的速度v無關(guān)，為恒定的接地電壓V1。當(dāng)然，規(guī)定電壓V0是(+)電壓時(shí)也一樣。
而且，將寫入電極3b連接到A側(cè)且在該寫入電極3b上施加(-)的規(guī)定電壓V0時(shí)寫入電極3b對(duì)圖像載體2的按壓力(以下，簡單稱為寫入電極3b的壓力)和圖像載體2的表面電位的關(guān)系如圖6F的實(shí)線所示，在寫入電極3b的壓力極小的區(qū)域中，圖像載體2的表面電位因?qū)懭腚姌O3b的壓力變大而急劇上升，寫入電極3b的壓力比規(guī)定值大時(shí)，圖像載體2表面電位的絕對(duì)值變?yōu)楹愣ǖ碾妷?。圖像載體2的表面電位根據(jù)寫入電極3b的壓力的增大而急劇上升，是認(rèn)為寫入電極3b和圖像載體2的接觸由于寫入電極3b的壓力的增大而更可靠。該寫入電極3b和圖像載體2的接觸的可靠性在寫入電極3b的壓力一定程度上變大時(shí)不變化，幾乎恒定。另一方面，將寫入電極3b連接到B側(cè)且該寫入電極3b接地時(shí)寫入電極3b的壓力和圖像載體2的表面電位的關(guān)系，如圖6F的虛線所示，與寫入電極3b的壓力無關(guān)，為恒定的接地電壓V1。當(dāng)然，規(guī)定電壓V0是(+)電壓時(shí)也一樣。
這樣，設(shè)定寫入電極3b的電阻R和圖像載體2的電容C，使得圖像載體2的表面電位為恒定的規(guī)定電壓，同時(shí)，將圖像載體2的速度v和寫入電極3b的壓力控制成圖像載體2的表面電位為恒定的規(guī)定電壓，通過在規(guī)定電壓V0和接地電壓V1之間開關(guān)控制施加給寫入電極3b的電壓，可通過電荷注入可靠且簡單地進(jìn)行圖像載體2的帶電或消電。
當(dāng)然，在上述例子中，施加給寫入電極3b的規(guī)定電壓V0是直流電壓，但也可以在直流電壓上疊加交流電壓。在疊加交流電壓時(shí)，得到在圖像載體2上施加直流分量的電壓，而且，將交流分量的振幅設(shè)定為放電開始電壓Vth的2倍以上，同時(shí)，交流分量的頻率最好為圖像載體2旋轉(zhuǎn)頻率的500～1000倍左右(例如，圖像載體2的直徑為30φ且圖像載體2的圓周速度為180mm/sec時(shí)，圖像載體2的旋轉(zhuǎn)頻率為2Hz，交流分量的頻率為1000～2000Hz)。
通過這樣地在直流電壓上疊加交流電壓，進(jìn)一步穩(wěn)定由寫入電極3b的放電引起的帶電或消電的同時(shí)，由于交流電壓引起寫入電極3b振蕩，從而可除去附著在寫入電極3b上的異物，防止寫入電極3b被污染。
圖8是在寫入電極3b上切換規(guī)定電壓V0和接地電壓V1的開關(guān)電路的示意圖。例如，排成4列的寫入電極3b分別連接對(duì)應(yīng)的高壓開關(guān)(High Voltage Switch；H.V.S.W)15，這些高壓開關(guān)15分別將對(duì)應(yīng)的電極3b切換連接到規(guī)定電壓V0和接地電壓V1上。在各高壓開關(guān)15中輸入分別來自移位寄存器(S.R.)16的圖像寫入控制信號(hào)，在移位寄存器16中分別輸入存儲(chǔ)在緩沖器17中的圖像信號(hào)和來自時(shí)鐘18的時(shí)鐘信號(hào)。然后，根據(jù)來自編碼器20的寫入定時(shí)信號(hào)，通過與電路19將來自移位寄存器16的圖像寫入控制信號(hào)輸入到各高壓開關(guān)15中。構(gòu)成上述驅(qū)動(dòng)器11，通過各高壓開關(guān)15和與電路19切換控制給各寫入電極3b的供給電壓。
圖9示出了將各電極3b的各高壓開關(guān)15分別選擇性地切換控制為規(guī)定電壓V0和接地電壓V1時(shí)的狀態(tài)，圖9A示出了各電極的電壓狀態(tài)，圖9B是在圖9A的電壓狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)顯影時(shí)的顯影劑圖像的示意圖，9C是在圖9A的電壓狀態(tài)下反轉(zhuǎn)顯影時(shí)的顯影劑圖像的示意圖。
圖9中，例如第n-2、第n-1、第n、第n+1、第n+2等各電極3b在各個(gè)高壓開關(guān)15被切換控制后變成圖9A所示的電壓狀態(tài)。因此，通過這種電壓狀態(tài)的各電極在圖像載體2上寫入靜電潛影，同時(shí)，通過標(biāo)準(zhǔn)顯影顯影該靜電潛影時(shí)，顯影劑8附著到圖像載體2的固定電壓V0部分上，得到圖9B中用陰影所示的顯影劑圖像。而且，同樣地，進(jìn)行靜電潛影的寫入，通過反轉(zhuǎn)顯影顯影該靜電潛影時(shí)，顯影劑8附著到圖像載體2的接地電壓V1部分上，得到圖9C中陰影所示的顯影劑圖像。
采用這樣構(gòu)成的寫入頭3的圖像形成裝置1時(shí)，通過基材3a的小彈性回復(fù)力以輕按壓力使寫入電極3b和圖像載體2接觸，因此，可使寫入電極3b與圖像載體2可靠接觸。所以，通過寫入電極3b使圖像載體2更穩(wěn)定且高精度地帶電。由此，可更穩(wěn)定地寫入靜電潛影，從而能可靠且高精度地得到良好的圖像。
而且，因?yàn)閮H用輕按壓力使寫入電極3b與圖像載體2接觸，所以可防止由寫入電極3b帶給圖像載體2的損傷，可提高圖像載體2的耐久性。而且，僅用寫入電極3b作為寫入裝置3，不象現(xiàn)有技術(shù)那樣設(shè)置大型激光發(fā)生裝置和LED燈光發(fā)生裝置，所以能使裝置進(jìn)一步小型化，同時(shí)，可進(jìn)一步削減部件個(gè)數(shù)，更簡單地得到廉價(jià)的圖像形成裝置。而且，可通過寫入電極3b進(jìn)一步抑制臭氧的產(chǎn)生。
下面，對(duì)本實(shí)用新型的特征進(jìn)行說明。圖10示意性地示出了本實(shí)用新型寫入頭的1個(gè)實(shí)施例的平面圖。在以下的說明中，附圖中，相同的構(gòu)成由相同的符號(hào)表示，說明從略。
圖10中，各驅(qū)動(dòng)器11通過在基材3a上形成的且矩形截面的薄平板狀的例如銅箔構(gòu)成的導(dǎo)電圖形19電氣連接，同時(shí)，同樣地，各驅(qū)動(dòng)器11和多個(gè)寫入電極3b通過在基材3a上形成的導(dǎo)電圖形9電氣連接。這些導(dǎo)電圖形9例如可用腐蝕等現(xiàn)有的薄膜圖形形成方法形成。然后，圖中，線數(shù)據(jù)、寫入定時(shí)信號(hào)和高壓電源從上方導(dǎo)電圖形9提供給各個(gè)驅(qū)動(dòng)器11。
圖11示出了圖10的寫入電極設(shè)置例的平面圖。圖11A中，將多個(gè)寫入電極3b在圖像載體2的軸向Y及周向X上以兩列R1、R2排列成交錯(cuò)狀，并且，在圖像載體2的軸向Y上最相鄰的寫入電極3b在圖像載體2的周向X上不重疊，即，從圖像載體2的周向X看，最相鄰的電極間隔設(shè)置為零(L0)以上。這樣，多個(gè)寫入電極3b中規(guī)定個(gè)數(shù)(圖中例如8個(gè))的寫入電極與通過切換為規(guī)定電壓或接地電壓分別驅(qū)動(dòng)控制這些寫入電極的1個(gè)驅(qū)動(dòng)器11相連接并歸納為1組，多個(gè)這樣的組在圖像載體2的軸向Y上被排列成一列。
圖11B中，同樣在圖像載體2的周向X上不重疊地設(shè)置，但從圖像載體2的周向X看，相鄰電極的間隔設(shè)置為比圖11A大一些的L1。間隔L1的限度是這樣的識(shí)別寫入的靜電潛影，使得顯影時(shí)用調(diào)色劑圖像埋上后能看見。
圖12是用于說明本實(shí)用新型的作用的圖。在圖12的右側(cè)，示出了使圖像載體2在X方向上旋轉(zhuǎn)、導(dǎo)通斷開(on off)寫入電極3b1～3b5時(shí)形成的靜電潛影的圖形1～3。圖形1是在寫入電極3b1～3b5完全導(dǎo)通時(shí)，形成對(duì)應(yīng)于寫入電極3b1～3b5的Y方向?qū)挾鹊撵o電潛影。圖形2是在寫入電極3b1、3b3、3b5導(dǎo)通、寫入電極3b2、3b4斷開時(shí)，形成對(duì)應(yīng)于寫入電極3b1、3b3、3b5的Y方向?qū)挾鹊撵o電潛影。圖形3是在寫入電極3b2、3b4導(dǎo)通、寫入電極3b1、3b3、3b5斷開時(shí)，不通過下游側(cè)寫入電極3b1、3b3、3b5消除在寫入電極3b2、3b4的Y方向?qū)挾萗2中形成的靜電潛影，形成對(duì)應(yīng)于寫入電極3b2、3b4的Y方向?qū)挾鹊撵o電潛影。所以，可解決現(xiàn)有技術(shù)中不能在寫入電極3b1和3b3、3b3和3b5的間隔寬度Y2中形成靜電潛影的問題。
如圖形1所示，在寫入電極3b存在不完全接觸圖像載體2的部分(間隙)的情況(圖11b的情況)下，該部分的電氣極性變得不穩(wěn)定，因此，在通過寫入電極3b寫入前，通過圖5的帶電輥7b或電暈放電器7d(電壓施加部件)施加電壓，消除其電氣不穩(wěn)定性。由此，對(duì)于寫入電極3b的不接觸的部分，使顯影調(diào)色劑圖像時(shí)的施加電壓最佳化，即使埋上附著調(diào)色劑的間隙，反過來也能不附著。
圖13示意性地示出了本實(shí)用新型寫入頭的其他實(shí)施例的平面圖。圖13A是寫入電極3b為圓形的例子，圖13B是寫入電極3b為橢圓形的例子。圖13C所示的例子中，在寫入電極3b形成為三角形的同時(shí)，相鄰的三角形寫入電極3b的方向相反地交替排列。在任一種情況下，多個(gè)寫入電極3b在圖像載體2的周向X上都設(shè)置為不重疊。當(dāng)然，除此之外，寫入電極3b的形狀例如可以是梯形、平行四邊形、在相鄰寫入電極3b的對(duì)邊上設(shè)置凹凸的形狀等，只要在圖像載體2的周向上不重疊，什么樣的形狀都可以。
圖14示意性地示出了本實(shí)用新型寫入頭的其他實(shí)施例的平面圖。本實(shí)施例是這樣的沿圖像載體2的軸向Y在基材3a兩端設(shè)置驅(qū)動(dòng)器11，從各個(gè)驅(qū)動(dòng)器11開始，將寫入電極3b以兩列相對(duì)地設(shè)置成交錯(cuò)狀，設(shè)置總計(jì)4列寫入電極3b。
圖16至圖21示出了本實(shí)用新型的圖像形成裝置的1個(gè)實(shí)施例，圖16A、17A、…21A分別是寫入電極之前的輸出電壓波形圖，圖16B、17B、…21B是獨(dú)立電極上的電壓波形圖。
在圖6B所示的串聯(lián)CR電路中，如圖15(A)所示，例如給寫入電極3b施加矩形波的寫入脈沖時(shí)，如圖15B所示，在圖像載體2上再現(xiàn)的靜電潛影在脈沖上升沿部分和下降沿部分出現(xiàn)時(shí)間常數(shù)(τ＝CR)引起的延遲。由于延遲引起的靜電潛影的再現(xiàn)不穩(wěn)定性是圖像載體2的電介質(zhì)層2c的電容C越大，而且，寫入電極3b及獨(dú)立電極2d1(包括兩者間的接觸電阻)的電阻R越大，則影響越大。
為了解決這種問題，在圖16的實(shí)施例中，如圖16A所示，輸入到寫入電極3b上的寫入脈沖、在上升沿時(shí)比通常的寫入脈沖大的電壓(負(fù)極性時(shí)在更負(fù)極側(cè))、即上升沿時(shí)的電壓設(shè)定得比平均電壓值高。據(jù)此，如圖16B所示，在獨(dú)立電極2d1中進(jìn)行更接近矩形波的帶電寫入，因此，靜電潛影對(duì)比度進(jìn)一步變大，因此，能形成穩(wěn)定的潛影和調(diào)色劑圖像。
而且，在本實(shí)施例中，因?yàn)閷懭朊}沖分為多個(gè)階段(本例中為3個(gè)階段)來施加，所以靜電潛影再現(xiàn)性進(jìn)一步提高，調(diào)色劑圖像的對(duì)比度也得到提高。這時(shí)，第一寫入脈沖的平均電壓為|V1|、第二寫入脈沖的平均電壓為|V2|、第三寫入脈沖的平均電壓為|V3|時(shí)，若|V1|＞|V2|＞|V3|則能比較穩(wěn)定地形成潛影及調(diào)色劑圖像。
第一寫入脈沖的施加時(shí)間為t1，第二寫入脈沖的施加時(shí)間為t2，第三寫入脈沖的施加時(shí)間為t3時(shí)，若t1＞t2＞t3則能比較穩(wěn)定地形成潛影及調(diào)色劑圖像。
在圖16的實(shí)施例中，從上升沿部分向著下降沿部分，電壓直線下降后，斷開，但在圖17的實(shí)施例中，上升沿部分中僅很短時(shí)間地維持在恒定電壓之后，從那里開始，電壓直線下降，在下降沿部分，僅很短時(shí)間維持在恒定電壓之后，斷開。
在圖18的實(shí)施例中，從上升沿部分向著下降沿部分以凹狀降低電壓，在圖19的實(shí)施例中，從上升沿部分向下降沿部分以波狀降低電壓。圖20的實(shí)施例中，從上升沿部分開始直線降低電壓并斷開，圖21的實(shí)施例中，下降沿后，較短的時(shí)間內(nèi)在反極性側(cè)施加電壓后，斷開。而且，在圖20和圖21的實(shí)施例中，將寫入脈沖分為2個(gè)階段來施加。
以上，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本實(shí)用新型不限于此，可以有種種變形。以下，說明圖像形成裝置的具體例，其中使用本實(shí)用新型寫入頭，使寫入電極3b接觸圖像載體2并寫入靜電潛影。
圖22示意性地示出了一例使用本實(shí)用新型寫入頭的圖像形成裝置，圖22A是表示具備清潔器的圖像形成裝置的圖，圖22B是表示不具備清潔器的無清潔的圖像形成裝置的圖。
圖22A所示的圖像形成裝置1是單色圖像形成裝置，寫入頭3的基材3a從圖像載體2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)向下游側(cè)延伸，設(shè)置固定在基材3a前端的寫入電極3b。而且，在相對(duì)于轉(zhuǎn)印裝置6來說圖像載體2的旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)設(shè)置清潔裝置21。雖然圖中未示出，在寫入頭3和清潔裝置21之間也可設(shè)置上述圖像載體均勻電荷控制裝置7。在不設(shè)置圖像載體均勻電荷控制裝置7時(shí)，在上次的潛影上寫并形成潛影，但省略了圖像載體均勻電荷控制裝置7，可削減部件個(gè)數(shù)，使裝置小型化。
在這樣構(gòu)成的單色圖像形成裝置1中，和上述同樣，通過圖像載體均勻電荷控制裝置7使圖像載體2的表面變?yōu)榫鶆驇щ姞顟B(tài)后，寫入頭3的各寫入電極3b通過使圖像載體2帶電或消電，在圖像載體2的表面上寫入靜電潛影。顯影劑通過非接觸的顯影裝置4的顯影輥4a附著到圖像載體2上，使圖像載體2上的潛影顯影后，圖像載體2上的顯影劑圖像通過轉(zhuǎn)印裝置6轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料5上。轉(zhuǎn)印后，殘留在圖像載體2上的顯影劑通過清潔裝置21的清潔刀片21a被清除，清潔后的圖像載體2的表面再通過圖像載體均勻電荷控制裝置7變成均勻帶電狀態(tài)。該例的圖像形成裝置1通過用本實(shí)用新型的寫入頭3，可變成更小型、更簡單結(jié)構(gòu)。
如圖22B所示的圖像形成裝置1是圖22A所示的圖像形成裝置1中不具備清潔裝置21的不清潔的圖像形成裝置。該例的圖像形成裝置1是使顯影裝置4的顯影輥4a接觸圖像載體2來進(jìn)行接觸顯影的。
在這樣構(gòu)成的圖像形成裝置1中，通過圖中未示出的圖像載體均勻電荷控制裝置7，在圖像載體2及上次轉(zhuǎn)印后殘留在圖像載體2上的殘留顯影劑一起變成均勻帶電狀態(tài)后，通過寫入頭3的寫入電極3b使圖像載體2的表面及殘留顯影劑的表面帶電或消電，并在圖像載體2上及殘留顯影劑上寫入靜電潛影。這樣，通過顯影裝置4顯影這些靜電潛影。這時(shí)，選擇寫入電極3b的帶電列，使得顯影劑8以原本應(yīng)具有的極性帶電，從而位于圖像載體2上的非圖像部分中的殘留顯影劑通過寫入電極3b以其極性被帶電，因此，向顯影裝置4一方轉(zhuǎn)移，而且，位于圖像載體2上的圖像部分中的殘留顯影劑原樣地殘留在圖像載體2上，被用作顯影劑圖像。這樣，通過使位于非圖像部分中的殘留顯影劑向顯影裝置4一方轉(zhuǎn)移，即使不設(shè)置清潔裝置21，圖像載體2的表面也能得到清潔。特別地，盡管圖中未示出，在相對(duì)于轉(zhuǎn)印裝置6來說圖像載體2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)設(shè)置刷子，通過刷子散勻圖像載體2上的殘留顯影劑，由此，可使位于非圖像部分中的殘留顯影劑更有效地向顯影裝置4一方轉(zhuǎn)移并清除。
圖23示意性地示出了用本實(shí)用新型寫入頭的圖像形成裝置的另一個(gè)例子。該例的圖像形成裝置1是在圖像載體2上色疊加黑K、黃Y、品紅M及青色C 4色來進(jìn)行全色顯影的圖像形成裝置，具有無末端帶狀的圖像載體2。該無末端帶狀的圖像載體2在2個(gè)輥22、23之間張緊，輥22、23中，通過驅(qū)動(dòng)側(cè)的輥在圖中順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
各色的寫入頭3K、3Y、3M、3C及顯影裝置4K、4Y、4M、4C從圖像載體2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)開始沿圖像載體2的無末端帶的直線部分按色K、Y、M、C的順序配設(shè)。當(dāng)然，這些顯影裝置4K、4Y、4M、4C按圖示以外的什么順序配設(shè)都可以。各色寫入頭3K、3Y、3M、3C的各寫入電極3bK、3bY、3bM、3bC分別如上述那樣設(shè)置為可撓性的基材3aK、3aY、3aM、3aC。盡管圖中未示出，但也在該例的圖像形成裝置1中，在和圖像載體2的無末端帶的3K、3Y、3M、3C相反側(cè)的直線部分中設(shè)置上述圖像載體均勻電荷控制裝置。
在這樣構(gòu)成的圖像形成裝置1中，首先，通過黑K的寫入頭3K的電極3bK將黑K的靜電潛影寫入在圖像載體表面，同時(shí)，黑K的靜電潛影通過顯影裝置4K顯影后在圖像載體2的表面上形成黑K的顯影劑圖像。接著，通過青色C的寫入頭3C的電極3bC，青色C的靜電潛影重疊在寫入圖像載體2c的表面及黑K的顯影劑圖像上并被寫入，同時(shí)，該青色C的靜電潛影通過顯影裝置4c顯影后在圖像載體2的表面上形成青色C的顯影劑圖像。同樣地，通過品紅M的寫入頭3M的電極3bM重疊在圖像載體2及黑K和青色C的各顯影劑圖像上并寫入品紅M的靜電潛影后，品紅M的靜電潛影通過顯影裝置4M顯影后在圖像載體2的表而及黑K和青色C的各顯影劑圖像上形成品紅M的顯影劑圖像，而且，通過青色C的寫入頭3C的電極3bC重疊在圖像載體2及黑K和青色C和品紅M的各顯影劑圖像上并寫入青色C的靜電潛影后，青色C的靜電潛影通過顯影裝置4C顯影后在圖像載體2的表面及黑K和青色C和品紅M的各顯影劑圖像上形成青色C的顯影劑圖像并進(jìn)行調(diào)色，之后，這些顯影劑圖像通過轉(zhuǎn)印裝置6將各色顯影劑圖像調(diào)色后的全色顯影劑圖像形成在轉(zhuǎn)印材料5上。各色顯影劑的形成順序也可以按上述順序以外的順序設(shè)定。
圖24示意性地示出了用本實(shí)用新型寫入頭的圖像形成裝置的再一個(gè)例子。該例的圖像形成裝置1將各色圖像形成裝置1K、、1C、、1M、、1Y從轉(zhuǎn)印材料5的轉(zhuǎn)移方向上游側(cè)開始按順序串聯(lián)地配設(shè)。各色圖像形成裝置1K、、1C、、1M、、1Y的配設(shè)順序也可以按別的順序設(shè)定。各圖像形成裝置1K、、1C、1M、、1Y分別具有圖像載體2K、2C、2M、2Y、寫入頭3K、、3C、、3M、3Y、顯影裝置4K、4C、、4M、、4Y和轉(zhuǎn)印裝置6K、、6C、、6M、、6Y。而且，盡管圖中未示出，但在各圖像形成裝置1K、、1C、、1M、、1Y中各色在相對(duì)于寫入頭3K、、3C、、3M、、3Y來說各圖像載體2K、、2C、、2M、、2Y的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)分別設(shè)置和上述同樣的圖像載體均勻電荷控制裝置7。
在這樣構(gòu)成的該例的圖像形成裝置1中，首先，在黑K的圖像形成裝置1K中，通過黑K的圖像載體均勻電荷控制裝置7使圖像載體2K的表面均勻帶電后，通過寫入頭3K的電極3bK在圖像載體2K的表面寫入黑K的靜電潛影，同時(shí)，黑K的靜電潛影通過顯影裝置4K顯影后在圖像載體2K的表面上形成黑K的顯影劑圖像。該圖像載體2K上的黑K的顯影劑圖像通過轉(zhuǎn)印裝置6K轉(zhuǎn)印到被提供的轉(zhuǎn)印材料5上，在轉(zhuǎn)印材料5上形成黑K的顯影劑圖像。接著，在青色C的圖像形成裝置1c中，通過青色C的圖像載體均勻電荷控制裝置7使圖像載體2c的表面均勻帶電后，通過寫入頭3c的電極3bc在圖像載體2c的表面寫入青色C的靜電潛影，同時(shí)，該青色C的靜電潛影通過顯影裝置4c顯影后在圖像載體2c的表面形成青色C的顯影劑圖像。該圖像載體2c上的青色C的顯影劑圖像通過轉(zhuǎn)印裝置6c重疊并轉(zhuǎn)印到被提供的形成黑K顯影劑圖像的轉(zhuǎn)印材料5上，在轉(zhuǎn)印材料5上形成青色C的顯影劑圖像。同樣，在品紅M的圖像形成裝置1M中，通過寫入頭3M的電極3bM向圖像載體2M寫入品紅M的靜電潛影，顯影裝置4M進(jìn)行靜電潛影的顯影，以及向轉(zhuǎn)印裝置6M的轉(zhuǎn)印材料5重疊轉(zhuǎn)印品紅M的顯影劑圖像之后，在黃Y的圖像形成裝置1Y中，通過寫入頭3Y的電極3bY向圖像載體2Y寫入黃Y靜電潛影，顯影裝置4Y進(jìn)行靜電潛影的顯影，以及向轉(zhuǎn)印裝置6Y的轉(zhuǎn)印材料5轉(zhuǎn)印黃Y的顯影劑圖像，在轉(zhuǎn)印材料5上形成各色調(diào)色劑圖像調(diào)色后的全色顯影劑圖像。
圖25示意性地示出了用本實(shí)用新型寫入頭的圖像形成裝置的又一個(gè)例子。在該例的圖像形成裝置1中，在各色圖像載體2K、、2C、、2M、、2Y上形成的各色顯影劑圖像一旦被中間轉(zhuǎn)印后，就轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料5上。即，在該例的圖像形成裝置1中，設(shè)置中間轉(zhuǎn)印裝置24。該中間轉(zhuǎn)印裝置24具有無末端帶狀的中間轉(zhuǎn)印體25。中間轉(zhuǎn)印體25在2個(gè)輥26、27之間張緊，通過一方輥的驅(qū)動(dòng)在圖中逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。然后，沿中間轉(zhuǎn)印體25的直線狀部分配設(shè)各圖像形成裝置1K、、1C、、1M、、1Y，同時(shí)，在輥27的位置設(shè)置1個(gè)轉(zhuǎn)印裝置6。
在這樣構(gòu)成的該例的圖像形成裝置1中，在各色圖像載體2K、、2C、、2M、、2Y上分別形成各色顯影劑圖像，這些各色顯影劑圖像在各色顯影劑圖像調(diào)色后重疊轉(zhuǎn)印在中間轉(zhuǎn)印體25上。在中間轉(zhuǎn)印體25上被中間轉(zhuǎn)印的各色顯影劑圖像通過轉(zhuǎn)印裝置6轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料5上，在轉(zhuǎn)印材料5上形成全色的顯影劑圖像。具有這種中間轉(zhuǎn)印裝置24、各色圖像形成裝置1K、、1C、、1M、、1Y串聯(lián)地配設(shè)的全色圖像形成裝置中，通過使用本實(shí)用新型的寫入頭3，結(jié)構(gòu)可更小型化且更簡單。
權(quán)利要求1.一種寫入頭，具有沿圖像載體的軸向的、與圖像載體接觸設(shè)置的多個(gè)寫入電極，其特征在于，在圖像載體的軸向和周向上設(shè)置多個(gè)寫入電極，并且，軸向上最相鄰的寫入電極設(shè)置為在圖像載體的周向上不重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的寫入頭，其特征在于，所述寫入電極設(shè)置為交錯(cuò)狀。
3.如權(quán)利要求1所述的寫入頭，其特征在于，在所述最相鄰寫入電極之間存在間隔的情況下，通過電壓施加部件在該間隔部施加電壓。
4.一種圖像形成裝置，至少具有形成靜電潛影的圖像載體；將所述靜電潛影寫入所述潛影載體的寫入頭；以及顯影所述圖像載體上的所述靜電潛影的顯影裝置；通過所述寫入頭寫入所述圖像載體的所述靜電潛影通過所述顯影裝置顯影，從而形成圖像，其特征在于，所述寫入頭具有，沿圖像載體的軸向與圖像載體接觸設(shè)置的多個(gè)寫入電極，所述多個(gè)寫入電極設(shè)置在圖像載體的軸向和周向上，并且，軸向上最相鄰的寫入電極設(shè)置為在圖像載體的周向上不重疊。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述寫入頭和所述顯影裝置以黑、黃、品紅及青色各色來設(shè)置，通過所述寫入頭和所述顯影裝置使各色顯影劑圖像重合并形成在所述圖像載體上。
6.如權(quán)利要求4所述的圖像形成裝置，其特征在于，以黑、黃、品紅、及青色各色來設(shè)置所述圖像載體、所述寫入頭和所述顯影裝置，將這些各色圖像形成裝置串聯(lián)地配設(shè)。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像形成裝置，其特征在于，設(shè)有中間轉(zhuǎn)印裝置，它通過所述各色圖像形成裝置而中間轉(zhuǎn)印各色顯影劑圖像。
8.一種圖像形成裝置，至少具有具有帶電體層的圖像載體；在該圖像載體的軸向上設(shè)置多個(gè)寫入電極的寫入頭；對(duì)所述寫入電極所寫入的靜電潛影進(jìn)行顯影的顯影裝置；其特征在于，向所述寫入電極施加的寫入脈沖的上升沿部分的電壓值設(shè)定為比平均電壓值高。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像形成裝置，其特征在于，將所述寫入脈沖分為多個(gè)階段來施加。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像形成裝置，其特征在于，后階段的寫入脈沖的施加電壓的絕對(duì)值比前階段的寫入脈沖的施加電壓的絕對(duì)值小。
11.如權(quán)利要求9所述的圖像形成裝置，其特征在于，后階段的寫入脈沖的施加時(shí)間比前階段的寫入脈沖的施加時(shí)間短。
12.如權(quán)利要求8所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述寫入頭和所述顯影裝置以黑、黃、品紅、青色各色來設(shè)置，通過所述寫入頭和所述顯影裝置使各色顯影劑圖像重合并形成在所述圖像載體上。
13.如權(quán)利要求8所述的圖像形成裝置，其特征在于，以黑、黃、品紅、及青色各色來設(shè)置所述圖像載體、所述寫入頭和所述顯影裝置，將這些各色圖像形成裝置串聯(lián)地配設(shè)。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，其特征在于，設(shè)有中間轉(zhuǎn)印裝置，它通過所述各色圖像形成裝置而中間轉(zhuǎn)印各色顯影劑圖像。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種寫入頭和使用它的圖像形成裝置。為了在得到高清晰度圖像的同時(shí)，形成對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)的寫入電極寬度的靜電潛影，消除寫入的潛影和調(diào)色劑圖像的不均勻性，寫入頭(3)具有沿圖像載體(2)的軸向設(shè)置并且與圖像載體接觸的多個(gè)寫入電極(3b)，將多個(gè)寫入電極(3b)設(shè)置在圖像載體(2)的軸向Y和周向X上，并且，軸向Y上最相鄰的寫入電極(3b)設(shè)置為在圖像載體的周向上不重疊。
文檔編號(hào)B41J2/395GK2629069SQ0324271
公開日2004年7月28日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者鴨志田伸一, 北澤淳憲, 吉岡研二郎 申請人:精工愛普生株式會(huì)社