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Dokumentenidentifikation DE69933272T2 03.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001014218
Titel Verfahren und Gerät zur Bilderzeugung mit Ausführung von Renigungs- und Entladungoperationen auf Bilderzeugungselementen
Anmelder Ricoh Co., Ltd., Tokyo, JP
Erfinder Kayahara, Shin, Chiba-ken, JP;
Yu, Hideo, Tokyo, JP;
Takahashi, Mitsuru, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, JP;
Shintani, Takeshi, Nakahara-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, JP
Vertreter Schwabe, Sandmair, Marx, 81677 München
DE-Aktenzeichen 69933272
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.11.1999
EP-Aktenzeichen 993093871
EP-Offenlegungsdatum 28.06.2000
EP date of grant 20.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse G03G 15/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G03G 21/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und einen Apparat zur Bilderzeugung, und ganz besonders auf ein Verfahren und einen Apparat zur Bilderzeugung, bei welchem das Entladen eines Zwischenübertragungsglieds effizient ausgeführt wird.

Bei Bilderzeugungsapparaten, wie z.B. Kopierern, Faxgeräten, Druckern, etc., ist eine große Anzahl von Techniken eingeführt worden, welche sich auf das Reinigen und Entladen von Gliedern beziehen, welche mit einer Bilderzeugungsoperation verbunden sind, welche die Verwendung von Toner einbezieht. Insbesondere sind Reinigung und Entladung in einem Vollfarben-Bilderzeugungsapparat wichtig, welcher zusätzlich zu einem üblicherweise verwendeten Bildtragenden Glied mit einem Zwischenübertragungsglied bereitgestellt wird. Bei solch einem Vollfarben-Bilderzeugungsapparat, werden der Reihe nach erste und zweite Übertragungsoperationen ausgeführt um eine Vielzahl von einfarbigen Tonerbildern, welche auf dem Bildtragenden Glied getrennt erzeugt werden, über das Zwischenübertragungsglied zu einer Zeit bzw. gleichzeitig auf ein Übertragungsblatt zu übergeben.

Noch spezieller sind das Bildtragende Glied und das Zwischenübertragungsglied so angeordnet, dass sie sich gegenseitig berühren, um eine erste Übertragungsoperation auszuführen, um jedes einfarbige Tonerbild von dem Bildtragenden Glied auf das Zwischenübertragungsglied zu übertragen. Dazu wird der Vollfarben-Bilderzeugungsapparat mit einem Ladung aufbringenden Glied bereitgestellt, um auf das Zwischenübertragungsglied eine Ladung aufzubringen, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, welches eine Kraft erzeugt, um solch eine erste Übertragungsoperation zu unterstützen. Nach einer Anzahl von ersten Übertragungsoperationen überlagern sich auf dem Zwischenübertragungsglied eine Vielzahl von einfarbigen Tonerbildern mit Präzision zu einem Vollfarbenbild. Dann wird eine zweite Übertragungsoperation ausgeführt, um dieses Vollfarben-Tonerbild, welches auf dem Zwischenübertragungsglied gehalten wird, auf ein Übertragungsblatt zu übergeben, welches ebenfalls in Kontakt mit dem Zwischenübertragungsglied steht.

Das oben beschriebene Zwischenübertragungsglied wird oft in einer Bandform oder in einer Trommelform verwendet. Ein Zwischenübertragungsband z.B. weist typischerweise einen Volumenwiderstand von etwa 108 &OHgr;cm bis etwa 1011 &OHgr;cm auf, was normalerweise keine Operationen zum Entladen der Oberfläche erfordert. Dies unterstützt die Kostenreduktion. Beim Verwenden eines derartigen Zwischenübertragungsgliedes, welches einen mittleren Bereich des Volumenwiderstandes aufweist, wird auf die Oberfläche des Zwischenübertragungsglieds eine Vorspannung angelegt, um die erste Übertragungsoperation auszuführen, und weist somit eine Ladung hierauf auf. Jedoch wird diese Ladung durch Glieder austreten welche in Kontakt mit der rückseitigen Oberfläche des Zwischenübertragungsglieds stehen und keine Ladung wird daher auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsglieds in einer relativ kurzen Zeit Spannungsrückbleiben nach der Anwendung der Ladung.

Als ein Ergebnis weist das Zwischenübertragungsglied die Spannung auf welche 0 ist und stark der Spannung des Tonerbildes ist, welches durch die erste Übertragungsoperation übergeben wird. Aufgrund dieser Spannungsdifferenz werden Tonerpartikel, welche das Tonerbild erzeugen insbesondere die zu oberst aufgelegten einfarbigen Tonerbilder zu der Oberfläche des Zwischenübertragungsglieds angezogen. Dies führt zu einer Tonerdispersion, bei welcher die Tonerpartikel auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsglieds feinst verteilt werden. Solch eine Tonerdispersion kann schwer einen schmutzigen Hintergrund eines Bildes, ein Verschwimmen eines Bildes wie z.B. der Buchstaben, usw. verursachen und daher dazu führen, dass sich die Qualität eines Bildes verschlechtert.

Um dieses Problem zu verhindern, hat der Bilderzeugungsapparat das Zwischenübertragungsglied verwendet, welches einen hohen Volumenwiderstand von etwa 1013 &OHgr;cm aufweist, Bei Verwendung des Zwischenübertragungsglieds, welches den hohen Volumenwiderstand aufweist, lädt die Oberfläche des Zwischenübertragungsglieds sich während der ersten Übertragungsoperation aufgrund eines Auftretens von Entladung von dem bildtragenden Glied auf und dadurch steigt die Spannung auf der Oberfläche. Aufgrund des hohen Volumenwiderstandes wird die Ladung auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsglieds durch die Glieder, welche in Kontakt mit der rückseitigen Oberfläche des Zwischenübertragungsglieds stehen, nicht auftreten. Dadurch wird die Differenz der Spannungen zwischen dem Zwischenübertragungsglied und dem Tonerbild, welches auf dem Zwischenübertragungsband gehalten wird, relativ kleiner gemacht. Dies hilft, die oben beschriebene Tonerdispersion zu verhindern.

In diesem Fall, bei welchem das Zwischenübertragungsband verwendet wird, welches den hohen Volumenwiderstand aufweist, oder einen Volumenwiderstand von mindestens 1011 &OHgr;cm aufweist, wird die Ladung auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsbandes erhalten bleiben bis zu der Zeit, wenn die nächste erste Übertragungsoperation beginnt. Dies macht es schwierig, dasselbe elektrische Feld zu erzeugen, welches während der vorangegangenen ersten Übertragungsoperation gemacht wurde. In diesem Fall muss entsprechend die Ladung, welche auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsbands zurückbleibt, entladen werden, bevor mit der nächsten ersten Übertragungsoperation begonnen wird.

Üblicherweise wird ein Corona-Ladegerät weit verbreitet verwendet als ein Entladungsglied vom nicht Nicht-Kontakt-Typ, um das Bildtragende Glied und andere Glieder, welche mit dem Bilderzeugungsprozess in einem Bilderzeugungsapparat verbunden sind, zu entladen. Solch ein Entladungsglied vom Nicht-Kontakt-Typ erzeugt während der Entladung Ozon, welches unter Umweltgesichtspunkten unerwünscht ist. Außerdem benötigt das Entladungsglied eine Anlegung von einer Entladungsvorspannung welche durch ein teures Hochspannungsgerät AC (Wechselstrom) Stromversorgungsgerät erzeugt wird. Dies erhöht die Herstellungskosten.

Außerdem verändert das oben beschriebene Zwischenübertragungsglied, welches einen relativ hohen Volumenwiderstand aufweist, seinen Volumenwiderstand entsprechend verschiedener Umweltfaktoren, wie z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw.

Das Zwischenübertragungsglied verändert ebenfalls einen Ladungspegel auf der Oberfläche hiervon und zwar entsprechend einer Anzahl von Schichten von einfarbigen Tonerbildern. Mit diesen Änderungen kann, wenn die Entladungsvorspannung nicht variabel ist, die Entladungsoperation nicht ausreichend ausgeführt werden, was zu einer Reduzierung der Effizienz der ersten Übertragungs- bzw. Übertragungsoperation führt.

DE 197 43 786 beschreibt einen Bilderzeugungsapparat, bei welchem das Zwischenübertragungsglied durch Erdung der Rollen entladen wird, um die herum sich das Zwischenübertragungsglied bewegt.

JP 10 026 890 offenbart einen Apparat, bei welchem die Menge an Entladung des Entladungsglieds basierend auf der detektierten Menge an elektrischer Ladung auf dem Zwischenübertragungsglied eingestellt wird.

DE 198 13 697 ist ein Verfahren zum Entladen eines Zwischenübertragungsglieds, bei welchem die Ausgangspannung einer entladenden Stromversorgung entsprechend entweder des ermittelten Oberflächenpotenzials des Zwischenübertragungsglieds oder der Menge an Tonerbildern, welche auf dem Zwischenübertragungsglied überlagert sind, gesteuert werden kann.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen Bilderzeugungsapparat welcher ein bildtragendes Glied, ein Zwischenübertragungsglied, ein Ladeglied, einen Übertragungsmechanismus, ein Entladungslied, eine Gleichstromquelle und eine Gleichstromquellensteuerung beinhaltet. Das bildtragende Glied dreht und trägt ein Tonerbild auf einer drehenden Oberfläche hiervon. Das Zwischenübertragungsglied ist an einer Position zugewandt und in Kontakt mit dem bildtragenden Glied angebracht, dreht und empfängt das Tonerbild von dem bildtragenden Glied während einer ersten Übertragungsoperation. Das Ladeglied legt eine Ladung auf das Zwischenübertragungsglied an, um rein elektrisches Feld um eine Region herum zu verursachen, wo das bildtragende Glied und das Zwischenübertragungsglied einander berühren, wobei das elektrische Feld eine Kraft erzeugt um die erste Übertragungsoperation anzustoßen. Der Übertragungsmechanismus führt eine zweite Übertragungsoperation zum Übertragen des Tonerbildes von dem Zwischenübertragungsglied auf ein Übertragungsblatt aus. Das Entladungsglied fuhrt eine Entladungsoperation zum Entladen der Ladung aus, welche auf dem Zwischenübertragungsglied zurück bleibt)in dem sie das Zwischenübertragungsglied berührt, nach dem Abschluss der zweiten Übertragungsoperation. Die Gleichspannungsquelle legt eine Gleichspannung an das Entladungsglied an, um das Entladungsglied zu veranlassen die Entladungsoperation auszuführen. Die Gleichspannungsquellensteuerung steuert die Gleichspannungsquelle, um eine höhere Gleichspannung zu erzeugen, wenn die Gesamtanzahl an Kopien, welche durch einen Rechner gezählt wird, einen vorher festgelegten Wert erreicht. Der oben erwähnte Volumenwiderstand des Zwischenübertragungsglieds kann sich in einem Bereich von etwa 1011 &OHgr;cm bis etwa 1014 &OHgr;cm, oder in einem Bereich von etwa 1012 &OHgr;cm bis etwa 1013 &OHgr;cm bewegen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein neuartiges Verfahren zur Bilderzeugung, welches die Schritte des Bereitstellens, Drehens, Ladunganlegens, Ausführens, Anlegens einer Gleichspannung und Steuerung beinhaltet. Der Bereitstellungsschritt stellt ein Tonerbild auf einem tragenden Glied bereit zum Drehen und Tragen des Tonerbildes auf einer drehenden Oberfläche hiervon. Der Drehschritt dreht ein Zwischenübertragungsglied, welches in einer Position angeordnet ist, welche dem bildtragenden Glied zugewandt und in Kontakt mit diesem steht. Der ladungsanlegende Schritt legt eine Ladung an das Zwischenübertragungsband an, um ein elektrisches Feld um eine Region herum zu bewirken, wo das bildtragenden Glied und das Zwischenübertragungsband in Kontakt miteinander stehen, so dass das elektrische Feld eine Kraft erzeugt, um eine erste Übertragungsoperation anzustoßen, um das Tonerbild von dem bildtragenden Glied auf das Zwischenübertragungsband zu übergeben. Der ausführende Schritt führt eine zweite Übertragungsoperation zum Übertragen des Tonerbildes vom Zwischenübertragungsband auf ein Übertragungsblatt aus. Der Gleichspannungsanwendungsschritt wendet eine Gleichspannung auf das Entladungsglied an, um zu bewirken, dass das Entladungsglied, welches die Ladung, welche auf dem Zwischenübertragungsglied zurückbleibt, entlädt, indem er das Zwischenübertragungsglied nach Abschluss der zweiten Übertragungsoperation berührt. Der Steuerungsschritt steuert die Gleichspannung gemäß eines Parameters, welcher sich auf den Volumenwiderstand oder das Zwischenübertragungsglied bezieht.

Ein noch vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und vieler der begleitenden Vorteile hiervon wird leicht erhalten, da das Ganze mit Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, für welche folgendes gilt:

1 veranschaulicht ein Beispiel für einen Bilderzeugungsapparat;

2 veranschaulicht eine Beispielstruktur rund um eine fotoempfindliche Trommel des Bilderzeugungsapparates von 1 herum;

3 veranschaulicht eine beispielhafte Struktur um eine fotoempfindliche Trommel eines Bilderzeugungsapparats herum entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

4 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines speziellen Beispiels einer Steuerung welche in dem Bilderzeugungsapparat von 2 beinhaltet ist;

5 ist eine Kurve um eine Beziehung zwischen einem Volumenwiderstand eines Zwischenübertragungsbandes und einer Oberflächenspannung des Übertragungsbandes nach einer zweiten Übertragungsoperation in dem Bilderzeugungsapparat von 2 zu erklären;

6 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines speziellen Beispiels einer Steuerung, welche in dem Bilderzeugungsapparat beinhaltet ist aber nicht innerhalb des Geltungsbereiches des Schutzes fällt;

7A7C sind Kurven zum Erklären experimenteller Ergebnisse mit Variationen der Umgebungsbedingungen bei einer Ausführungsversion welche auf einem Bilderzeugungsapparat basiert; und

8 veranschaulicht einen Hauptabschnitt eines Druckers eines Bilderzeugungsapparates gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beim Beschreiben der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche in den Zeichnungen veranschaulicht werden, wird eine spezielle Terminologie um der Klarheit Willen verwendet. Jedoch beabsichtigt die vorliegende Erfindung nicht auf die so gewählte spezielle Terminologie begrenzt zu sein und es versteht sich, dass jedes spezielle Element alle technischen Äquivalenzen beinhaltet, welche auf eine ähnliche Art und Weise arbeiten.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei ähnliche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile für alle der verschiedenen Ansichten zeichnen.

Um zu beginnen, wird ein Beispiel für einen elektronischen Vollfarbenen-Fotokopierer (nachstehend der Einfachheit halber als der „Kopierer") beschrieben, d.h., ein Bilderzeugungsapparat auf welchen die vorliegende Erfindung angewendet wird.

1 ist eine Querschnittansicht, welche die Konfiguration des Kopierers entsprechend des Beispiels veranschaulicht, und 2 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Struktur rund um eine fotoempfindliche Trommel herum schematisch veranschaulicht, welche als ein Bildträger in dem Kopierer von 1 dient. Der veranschaulichte Kopierer wird im Allgemeinen aus einer Farbbildleseeinheit 1 (nachstehend als die „Scannereinheit 1") und eine Farbbildaufzeichnungseinheit 2 (nachstehend als die „Druckereinheit 2" bezeichnet), gebildet.

Als erstes wird die Scannereinheit 1 in dem Kopierer ausgebildet durch Struktur und Operation beschrieben. Bei dieser Abtasteinheit 1 wird ein Bild eines Originals 3, welches auf einem Kontaktglas getragen wird auf einen Farbsensor 7 durch eine Beleuchtungslampe 4, eine Gruppe von Spiegeln (5a, 5b, 5c) und eine Linse bzw. ein Objektiv fokussiert. Der Sensor 7 liest Farbbildinformationen von dem Original 3, z.B. für jede getrennte Farblichtkomponente BLAU (nachstehend abgekürzt als „B"), GRÜN („G") und ROT („R") und wandelt die Farbbildinformationen in elektrische Bildsignale um. Der Farbsensor 7, welcher aus B, G, R Farbtrennungsmitteln und einem fotoelektrischen Wandlungselement, wie z.B. einer CCD (ladungsgekoppelte Schaltung) besteht, weist die Fähigkeit auf, gleichzeitig drei Farben zu lesen. Entsprechende Bildsignale B, G, R, welche in der Abtasteinheit erzeugt werden, werden einer Farbumwandlungsverarbeitung in einer Bildverarbeitungseinheit unterworfen, basierend auf ihren jeweiligen Intensitätsleveln. Die Farbumwandlungsverarbeitung resultiert in Farbbilddaten bestehend aus Schwarz (nachstehend abgekürzt durch „Bk"), Cyan („C"), Magenta („N") und Gelb („Y"). Noch spezieller reagiert ein Beleuchtungs-/Spiegel-Optisches-System der Abtasteinheit 1 auf ein Startsignal, welches mit der Druckereinheit 2 verbunden ist, um ein Original in einer Richtung, welche durch einen Pfeil A in 1 bezeichnet ist, abzutasten, um Farbbilddaten zu erfassen. Bei dem Beispiel werden Bilddaten für eine Farbe erfasst und zwar jedes Mal wenn das Beleuchtungs-/Spiegel-Optische-System ein Original abtastet, so dass das Beleuchtung-/Spiegel-Optische-System insgesamt vier mal abtasten muss, um Farbbilddaten für die vier Farben Bk, C, M, und Y zu erfassen.

Weiter wird die Druckereinheit 2 des Kopierers entsprechend des Beispiels hinsichtlich der Struktur und Funktion beschrieben.

Die Druckereinheit 2 beinhaltet eine optische Schreibeinheit 8 als ein Belichtungsmittel und eine lichtempfindliche Trommel 10 als einen Bildträger. Die optische Schreibeinheit 8 wandelt Lichtbilddaten von der oben erwähnten Abtasteinheit 1 in ein optisches Signal um und erzeugt ein negatives latentes Bild entsprechend eines Originalbildes auf der lichtempfindlichen Trommel 10, welche gleichförmig in der negativen Polarität geladen ist. Die optische Schreibeinheit 8 kann aus einem Halbleiterlaser 8a, einer Lichtemissionsantriebssteuerung, nicht gezeigt, um die Emission zu steuern, um den Halbleiterlaser 8a anzutreiben; einen Polygonalspiegel 8b; einen Rotationsantriebsmotor 8c, um den Polygonalspiegel 8b zu drehen; einer f&thgr; Linse 8d; und einem Reflektionsspiegel 8e bestehen. Die lichtempfindliche Trommel 10 wird angetrieben, um sich entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, d.h. in einer Richtung welche durch einen Pfeil B in 1 bezeichnet wird.

Die Druckereinheit 2 beinhaltet um die lichtempfindliche Trommel herum weiter eine lichtempfindliche Trommelreinigungseinheit 11; eine Entladungslampe 12; ein Ladegerät 13; ein Potenzialsensor 14; einen Satz aus einer Bk-Entwicklungsvorrichtung 15, eine C-Entwicklungsvorrichtung 16, eine M-Entwicklungsvorrichtung 17 und einer Y-Entwicklungsvorrichtung 18; einen Entwicklungskonzentrationsmusterdetektor 19; und eine Zwischenübertragungseinheit 20. Wie man in 2 erkennt, weist die lichtempfindliche Trommelreinigungseinheit 11 einen Vorreinigungs-Entlader 11 und eine Fellbürste 11b und eine lichtempfindliche Trommelreinigungslamelle 11c als Reinigungsglieder auf, und wird zur Reinigung der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel bereitgestellt nach der ersten Übertragung (Übertragung von der lichtempfindlichen Trommel auf ein Zwischenübertragungsband). Jede der Entwicklungsvorrichtungen 1518 weist eine Entwicklungspaddel (15b, 16b, 17b, 18b) als ein hin- und herbewegendes Mittel zum Hochschaufeln und Hin- und Herbewegen eines zugeordneten Entwicklers, einen Tonerkonzentrationssensor (15c, 16c, 17c, 18c), um die Tonerkonzentration des Entwicklers abzutasten; und eine Entwicklungshülse (15a, 16a, 17a, 18b) als einen Entwicklerträger, um eine Hülse oder ein Ohr des Entwicklers in Kontakt mit der Oberfläche der Lichtempfindlichen Trommel 10 zu bringen, auf. Für Entwickler, welche in den vier Entwicklungsvorrichtungen enthalten sind, können Zweikomponentenentwickler verwendet werden. Toner, welche in den Entwicklern gemischt sind, sind negativ geladen. Wenn sich der Kopierer in einen Bereitschaftszustand begibt, entfernen die vier Entwicklungsvorrichtungen Ohren auf der entsprechenden Entwicklungshülse, und er fährt in einen inoperativen Zustand fort.

Die Zwischenübertragungseinheit 20 beinhaltet ein Zwischenübertragungsband 21; eine erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 als ein Ladezuführungsmittel; eine erste Übertragungsstromversorgung 28, welche mit der ersten Übertragungsvorspannungsrolle 22 verbunden ist; eine Erdungsrolle 23 als ein Vorübertragungssmittel; eine Antriebsrolle 24 als ein Bandantreibungsmittel; und eine Antriebsrolle 25. Das Zwischenübertragungsband 21 wird an die erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 übergeben, die Erdungsrolle 23, die Antriebsrolle 24 und die angetriebene Rolle 25. Die Antriebsrolle 24, welche mit einem Antriebsmotor 24a verbunden ist, steuert den Antrieb des Zwischenübertragungsbands 21.

Das Zwischenübertragungsband 21 ist in einer Vielschichtstruktur ausgebildet, welche aus einer Oberflächenschicht, einer Zwischenschicht und einer Basisschicht zusammengesetzt ist und so angeordnet ist, dass die Oberflächenschicht auf der äußeren Umfangsseite angebracht ist welche die lichtempfindliche Trommel 10 berührt, und die Basisschicht auf der inneren Umfangsseite angebracht ist. Außerdem ist eine klebende Schicht zwischen die Zwischenschicht und die Basisschicht eingefügt, um die beiden Schichten zusammenzuhalten. Das Zwischenübertragungsband 21 ist so ausgebildet, dass es einen Volumenwiderstand &rgr;v aufweist, wie durch das Verfahren gemessen wird, welches in JISK6911 beschrieben ist, in einem Bereich von 107 &OHgr;cm bis 1014 &OHgr;cm, vorzugsweise in einem Bereich von 1012 &OHgr;cm bis 1014 &OHgr;cm, und noch bevorzugter gleich ungefähr 1013 &OHgr;cm. Es sollte beachtet werden dass, so lange ein Material verwendet wird, welches den Volumenwiderstand von 1014 cm oder mehr aufweist, es nicht geeignet ist, für das Zwischenübertragungsband für den beabsichtigten Zweck in der vorliegenden Erfindung vom Gesichtpunkt einer Haltbarkeit aus usw.

Um das Zwischenübertragungsband 21 herum gibt es ein Entladegerät 50 vom Kontakttyp eine Bandreinigungseinheit 29; und eine Übertragungseinheit 30. Die Bandreinigungseinheit 29 weist eine Bürstenrolle 29a und eine Gummilamelle 29b als Reinigungsglieder auf, und ein Band-Kontakt-/Trennungsmechanismus 29c. Dieser Band-Kontakt-/Trennungsmechanismus ermöglicht es der Zwischenreinigungseinheit 29 sich in und außer Kontakt mit dem Zwischenüberband 21 zu bewegen. Die Übertragungseinheit 30 weist ebenfalls eine zweite Übertragungsvorspannungsrolle 31 gegenüber der Antriebsrolle 24 der Zwischenübertragungseinheit 20 auf; eine Übertragungsreinigungsklinge 32; und einen Übertragungs-Kontakt-/Trennungsmechanismus 33. Dieser Übertragungs-Kontakt-/Trennungs- Mechanismus ermöglicht es, der Übertragungseinheit 30 sich in und außer Kontakt mit dem Zwischenübertragungsband 21 zu bewegen.

Die erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 zum Spannen des Zwischenübertragungsbands 21 ist stromabwärts in einer ersten Übertragungsregion angebracht, welche durch einen Spalt festgelegt wird welcher durch einen Kontakt zwischen dem Zwischenübertragungsband und der lichtempfindlichen Trommel 10 ausgebildet wird und zwar in einer Richtung, in welcher die Oberfläche des Zwischenübertragungsbandes läuft, d.h., in einer Bandbewegungsrichtung. Die erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 wird mit einer vorher festgelegten Übertragungsspannung durch die Übertragungsstromversorgung 28 verwendet. Die Erdungsrolle 23 ist stromaufwärts des Spalts angebracht in der Bandbewegungsrichtung. Das Zwischenübertragungsband 21 wird gegen die lichtempfindliche Trommel 10 durch die erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 und die Erdungsrolle 23 gepresst, wobei der Spalt ausgebildet wird.

Die Druckereinheit 2 weist ebenfalls eine Papierzuführungsrolle 41 auf, um ein Übertragungspapier 100 als ein Übertragungsmaterial zu einem zweiten Übertragungsbereich zuzuführen, welcher zwischen der zweiten Übertragungsvorspannungsrolle 31 und der Übertragungseinheit 30 und der Antriebsrolle 24 der Zwischenübertragungseinheit 20 ausgebildet ist; eine Widerstandsrolle 42; Übertragungspapierkassetten 43a, 43b, 43c, zur Unterbringung von Übertragungspapieren 100 von verschiedenen Größen; ein manuelles Zuführungsfach 40 zur Verwendung beim Kopieren eines Bildes auf ein OHP(Overheadprojektorblatt), eher dickes Papier, oder Ähnliches; eine Papierbeförderungseinheit 44; eine Fixiereinheit 45; und ein Kopierfach 46.

Weiter wird der Betrieb des Kopierers beschrieben in Verbindung mit einem veranschaulichenden Bilderzeugungsmodus, bei welchem die Entwicklung in der Reihenfolge von Bk, C, M, Y durchgeführt wird. Es sollte sich verstehen, dass die Bilderzeugung nicht auf diese besondere Reihenfolge gegrenzt ist.

Sobald eine Kopieroperation angestoßen wird, wird ein Bk-Schritt zuerst gestartet, wobei Farbbildinformationen eines Originales in der Abtasteinheit 1 gelesen werden, und ein Bk-latentes Bild auf der Lichtempfindliche Trommel 10 durch Laserlicht ausgebildet wird, welches von der optischen Schreibeinheit 8 erzeugt wird, und zwar basierend auf Bk-Bilddaten, welche aus den Bildinformationen in der Druckereinheit 20 abgeleitet werden. Auf das Bk-latente Bild wird durch die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 Toner aufgebracht und entwickelt, indem ein Bk-Tonerbild erzeugt wird. In diesem Fall ist die Entwicklungshülse 15a vorher gedreht worden, bevor die Vorderkante des Bk-latenten Bildes an der Entwicklungsposition der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 ankommt, um sicherzustellen, dass das Bk-latente Bild vollständig entwickelt wird. Auf diese Weise wird, da der Entwickler bereits auf einer Hülse oder einem Ohr ausgebildet wurde, wenn die Vorderkante des Bk-latenten Bildes an der Entwicklungsposition der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 ankommt, sichergestellt, dass das gesamte Bk-latente Bild entwickelt werden kann. Ebenfalls werden in der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 zu dem Zeitpunkt an dem die Hinterkante des Bk-latenten Bildes die Entwicklungsposition passiert hat, die Hülse oder das Ohr des Entwicklers, welches auf der Entwicklungshülse 15a ausgebildet ist, sofort unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt sollte die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 vollständig ruhen, bevor die Vorderkante eine C-latenten Bildes, welches als nächstes entwickelt werden soll, an der Entwicklungsposition der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15a ankommt. Dies bewirkt, dass die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 in den inoperativen Zustand übergeht. Zu dieser Zeit sollte die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 vollständig inoperativ sein, bevor die Vorderkante eines C-latenten Bildes, das als nächstes entwickelt werden sollte, an der Entwicklungsposition der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 ankommt. Das Entwicklerohr kann unterbrochen werden, indem die Entwicklungshülse 15a in eine Richtung umgekehrt zu der Drehrichtung geschaltet wird, während der Entwicklungsoperation.

Das Bk-Tonerbild, welches auf diese Weise auf der lichtempfindlichen Trommel durch die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 erzeugt wurde, wird an die Oberfläche des Zwischenübertragungsbandes 21 übergeben, welches mit der selben Geschwindigkeit wie die lichtempfindliche Trommel 10 (erste Übertragung) angetrieben wird, gefolgt durch die Beendigung des Bk-Schritts.

Parallel zur ersten Übertragung des Bk-Tonerbildes, wird der nächste C-Schritt auf der lichtempfindlichen Trommel 10 gestartet. Speziell werden Farbbildinformationen des Originals nochmals bei einem festgelegten Zeitablauf gelesen, ein C-latentes Bild wird basierend auf C-Bilddaten, welche aus den Bildinformationen abgeleitet werden, auf der lichtempfindlichen Trommel 10 durch Laserlicht ausgebildet, und ein C-Tonerbild wird durch die C-Entwicklungsvorrichtung 16 erzeugt. Die Drehung der Entwicklungshülse 16a in der C-Entwicklungsvorrichtung 16 wird gestartet, nachdem die Rückseite des Bk-latenten Bildes eine Entwicklungsposition der C-Entwicklungsvorrichtung 16 passiert hat und, bevor die Vorderkante des C-latenten Bildes an der Entwicklungsposition ankommt. Dann, zu dem Zeitpunkt in dem die Rückseite des C-latenten Bildes die Entwicklungsposition passiert hat, wird ein Entwicklerohr, welches auf der Entwicklungshülse 16a ausgebildet ist, unterbrochen, wie in dem Fall der oben erwähnten Bk-Entwicklungsvorrichtung 15, und die C-Entwicklungsvorrichtung 16 wird ruhend gemacht. Wieder sollte bei diesem Ereignis die C-Entwicklungsvorrichtung 16 vollständig ruhend bzw. inoperativ sein, bevor die Vorderkante des nächsten M-latenten Bildes ankommt. Das C-Tonerbild, welches auf diese Weise auf der lichtempfindlichen Trommel 10 entwickelt und erzeugt wird, wird in einem Bildoberflächenbereich des Zwischenübertragungsbandes 21 übergeben, und zwar in ein präzises Register mit dem Bk-Tonerbild, welches in den Bildoberflächenbereich übergeben worden ist.

Anschließend werden in einem M-Schritt und Y-Schritt die Erzeugung von latentem Bild, Entwicklung und erste Übertragung jeweils ausgeführt, basierend auf ihren entsprechenden Bilddaten, und zwar auf eine Art und Weise ähnlich zu dem oben erwähnten C-Schritt. Durch Übertragen der jeweiligen Bk-, C-, M- und Y-Tonerbilder, welche nacheinander auf der lichtempfindlichen Trommel 10 erzeugt worden sind, in denselben Bildflächenoberbereich auf dem Zwischenübertragungsband 21 wird ein vollständiges Tonerbild der vier Farbbilder in einem akkuraten Register miteinander auf den Zwischenübertragungsband 21 ausgebildet.

Nun wird die Operation des Zwischenübertragungsbandes 21 wieder Bezug nehmend auf 2 beschrieben.

Während der oben erwähnten Bk-, C-, M- und Y-Tonerbilder auf die lichtempfindliche Trommel 10 übergeben werden, z.B. vom Abschluss der ersten Übertragung der ersten Farbe (Bk)-Tonerbildes zum Beginn der ersten Übertragung des zweiten Farb-(C)-Tonerbildes, kann das Zwischenübertragungsband 21 entsprechend mit einem konstanten Geschwindigkeitsvorwärtsmodus angetrieben werden, einem Sprung-Vorwärtsmodus, einem Hin- und Herbewegungs-(schneller Rücklauf) Modus oder ähnlichem. Während jeder Antriebsmodus, welcher von diesen veranschaulichenden Antriebsmodi ausgewählt wird fest für das Zwischenübertragungsband 21 verwendet werden kann, kann ein geeigneter Antriebsmodus aus den drei Modi entsprechend mit einer Kopiegröße zum Erhöhen der Kopie der Kopiergeschwindigkeit ausgewählt werden, oder eine Vielzahl von Antriebsmodi kann effizient in Kombination verwendet werden.

Im Folgenden werden die veranschaulichenden Antriebsbetriebsarten kurz beschrieben. Die Konstantgeschwindigkeits-Vorwärtsbetriebsart führt die erste Übertragung aus, während sie das Zwischenübertragungsband in eine Richtung mit einer niedrigen Geschwindigkeit antreibt. Die Sprung-Vorwärtsbetriebsart, welche das Zwischenübertragungsband ebenfalls in eine Richtung ähnlich der Konstantgeschwindigkeits-Vorwärtsbetriebsart antreibt, bewegt das Zwischenübertragungsband weg von der lichtempfindlichen Trommel, nachdem das Tonerbild hierauf übergeben wurde, bringt das Zwischenübertragungsband in dieselbe Richtung in eine höhere Geschwindigkeit nach vorne, und bringt dann das Zwischenübertragungsband zurück zur Startposition der ersten Übertragung, um die nächste erste Übertragung auszuführen. Diese Sequenz von Operationen wird für die vier Farbtonerbilder wiederholt. Die Hin- und Herbewegungs-(schnelle Rückkehr)-Betriebsart, holt im Unterschied zur Sprung-Vorwärtsbetriebsart das Zwischenübertragungsband zur höheren Startposition der ersten Übertragung in die umgekehrte Richtung mit einer höheren Geschwindigkeit zurück, um die nächste erste Übertragung vorzubereiten, nachdem die erste Übertragung auf das Zwischenübertragungsband ausgeführt wurde und das Zwischenübertragungsband weg von der lichtempfindlichen Trommel bewegt wurde. Diese Sequenz von Operationen wird für die vier Farbtonerbilder wiederholt.

Während einer Zeitspanne, in welcher ein vollständiges Tonerbild auf dem Zwischenübertragungsband 21 erzeugt wird, speziell während einer Zeitspanne vom Zeitpunkt an dem das erste Farb-(Bk)-Tonerbild auf das Zwischenübertragungsband 21 übertragen worden ist bis zu dem Zeitpunkt an dem das vierte Farb-(Y)-Tonerbild auf dasselbe übertragen worden ist, werden die Entladungsbürste 51, die Bandreinigungseinheit 29 und die Übertragungseinheit 30 von dem Zwischenübertragungsband 21 durch den entsprechenden Kontakt-/Trennungs-Mechanismus weggetrennt.

Das Tonerbild, welches auf das Zwischenübertragungsband 21 auf die oben beschriebene Art und Weise übergeben wird, wird zu dem zweiten Übertragungsbereich befördert zur zweiten Übertragung auf ein Übertragungspapier 100. Bei diesem Ereignis wird die zweite Übertragungsvorspannungsrolle 31 der Übertragungseinheit 30 im Allgemeinen durch den Übertragungs-Kontakt-/Trennungs-Mechanismus 23 gegen das Übertragungsband 21 gedrückt und zwar während einer Zeitdauer, in der das Tonerbild auf das Übertragungspapier übergeben wird. Anschließend wird eine zweite Übertragungsstromversorgung 31 (nicht gezeigt), an die zweite Übertragungsvorspannungsrolle 31 mit einer vorher festgelegten zweiten Übertragungsvorspannung angelegt, um ein zweites elektrisches Übertragungsfeld in der zweiten Übertragungsregion auszubilden. Das zweite elektrische Übertragungsfeld bewirkt, dass das Tonerbild auf dem Zwischenübertragungsband 21 auf das Übertragungspapier übergeben wird. Das Übertragungspapier 100 wird von Übertragungspapierkassetten 43a, 43b, 43c, von einer Große, welche durch einen Anwender oder einer Funktionsbedienplatte, nicht gezeigt, spezifiziert wird, befördert, und zwar in eine Richtung hin zur Widerstandsrolle 42, und zu dem zweiten Übertragungsbereich zugeführt.

Noch spezieller wird das Übertragungspapier 100 in den zweiten Übertragungsbereich während eines Zeitablaufs übergeben, welcher mit der Ankunft der Vorderkante des Tonerbilde auf dem Zwischenübertragungsbands 21 in der zweiten Übertragungsregion übereinstimmt.

Das Übertragungspapier 100, auf welchem das vollständige Tonerbild, das von Farbtonerbildern in einem exakten gegenseitigen Register erzeugt wird, gemeinsam von dem Zwischenübertragungsband 21 übertragen worden ist, wird anschließend zu einer Fixiereinheit 45 durch eine Papierbeförderungseinheit 44 befördert. Das unfixierte Tonerbild auf dem Übertragungspapier 100 wird zwischen einem Paar von Fixierrollen, welche aus einer Fixierrolle 45a, welche unter einer vorher festgelegten Temperatur gesteuert wird, und einer Pressrolle 45b besteht, geschmolzen, und das unfixierte Tonerbild wird fixiert. Dann, nach der Fixierung, wird das Übertragungspapier 100 befördert und in dem Kopienfach 46 gestapelt.

Nach der ersten Übertragung wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 10 durch die lichtempfindliche Trommelreinigungseinheit 11 gereinigt und durch die Entladungslampe 12 gleichmäßig entladen. Ebenfalls wird nach der zweiten Übertragung die Oberfläche des Zwischenübertragungsbands 21 durch die Bandreinigungseinheit 29 gereinigt, welche durch den Bandreinigungs-Kontakt-/Trennungs-Mechanismus 29c gegen das Zwischenübertragungsband 21 gedrückt wird.

Zum wiederholten Kopieren des selben Originals in der Abtasteinheit 1 wird der erste Farb-(Bk)Schritt für die zweite Kopie gestartet und zwar zu einem vorher festgelegten Zeitablauf, anschließend an den vierten Farb-(Y)Schritt der ersten Kopie. In der Druckereinheit 2 wiederum wird ein Bk-latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 10 erzeugt. Auf dem Zwischenübertragungsband 21 andererseits wird das erste Farb-(Bk)Tonerbild für die zweite Kopie in die Region auf das Zwischenübertragungsband 21 übertragen, welches durch die Bandreinigungseinheit 29 gereinigt worden ist, und anschließend auf die zweite Übertragung des vollständigen Tonerbildes 2 für die erste Kopie.

Während die Operation des Kopierers in Verbindung mit einer Kopierbetriebsart zur Erzeugung von Vollfarben oder Vierfarbenkopien beschrieben worden ist, gilt die selbe Beschreibung für andere Kopierbetriebsarten, d.h., eine Dreifarben-Kopierbetriebsart und eine Zweifarben-Kopierbetriebsart, außer dass die verwendeten Farben und damit verbundenen Mechanismen unterschiedliche sind. Für eine Einfarbkopierbetriebsart wird ein Entwickler in einer Entwicklungsvorrichtung mit einer ausgewählten Farbe erhalten um eine Hülse oder ein Ohr auszubilden, d.h., die Entwicklungsvorrichtung wird in einem operativen Zustand gehalten, bis eine vorher festgelegte Anzahl von Kopien erzeugt worden ist. Ebenfalls werden, wobei die Entladungsbürste 51, die Bandreinigungseinheit 29 und die Übertragungseinheit 30 in Kontakt mit dem Übertragungsband 21 gehalten werden, und wobei das Übertragungsband 21 in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel gehalten wird, das Übertragungsband 21 in die Vorwärtsrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, um Kopien zu erzeugen.

Im Folgenden erfolgt eine Beschreibung einer Konfiguration und Funktion eines Entladegeräts 50 vom Kontakttyp.

Das Entladegerät 50 vom Kontakttyp weist die Entladungsbürste 51 und die Entladungsstromversorgung 59 auf, um an die Entladungsbürste 51 eine Entladungsvorspannung anzulegen. Wie man in 2 sieht, ist das Entladegerät 50 vom Kontakttyp stromabwärts der Bandreinigungseinheit 29 und stromaufwärts der Erdungsrolle 23 in die Richtung der Bewegung des Zwischenübertragungsbands 21 angebracht. An Stelle der veranschaulichten Entladungsbürste 51 kann eine Entladungsklinge, eine Entladungsrolle und eine Entladungsbürstenrolle als Beispiel verwendet werden.

Die Entladungsbürste 51 wird durch die Entladungstromversorgung 59 geerdet. An die Entladungsbürste 51 wird durch die Entladungstromversorgung eine Gleichstrom oder eine Wechselstromentladungsvorspannung angelegt oder mit einer Kombination von Gleichstrom- und Wechselstromentladungsvorspannungen. Bei diesem Ereignis wird, wenn eine Gleichspannungsstromversorgung zum Anlegen einer Gleichspannung verwendet wird als Entladungsstromversorgung 59, eine Reduzierung der Kosten erwartet. Das Beispiel verwendet eine Gleichspannungstromversorgung als Entladungsstromversorgung 59. Außerdem legt, da das Restpotenzial auf dem Zwischenübertragungsband 21 negativ ist, die Entladestromversorgung 59 an die Entladebürste 51 eine positive Entladungsvorspannung an.

Die auf diese Weise an die Entladungsbürste 51 angelegte Entladungsvorspannung erzwingt eine Restladung, welche auf dem Zwischenübertragungsband 21 existiert um das Restpotenzial auszubilden, um effizient in die Entladungsbürste 51 zu fließen, so dass eine effektive Entladung erreicht werden kann. Auf diese Weise kann, selbst wenn die Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit des Zwischenübertragungsbands erhöht wird, z.B. um Bilderzeugung bei einer höheren Geschwindigkeit auszuführen, dass Zwischenübertragungsband 21 stabil entladen werden.

Ausführungsform 1

Weiter wird in Verbindung mit einem elektronischen Vollfarben-Kopierer (nachstehend der Einfachheit halber „Kopierer") eine erste Ausführungsform beschrieben, d.h., ein Bilderzeugungsapparat, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird.

3 veranschaulicht schematisch die Anordnung eines Hauptteils in einer Druckereinheit des Kopierers gemäß der ersten Ausführungsform. Der veranschaulichte Kopierer beinhaltet eine Abtasteinheit, nicht gezeigt, welche dieselbe Anordnung aufweist wie die des Beispiels. Die erste Ausführungsform unterscheidet sich von dem Beispiel darin, dass die Druckeinheit eine variable Entladungsstromversorgung aufweist und eine Steuerungseinheit um die variable Stromversorgung zu steuern. Da der Kopierer der ersten Ausführungsform Bildererzeugungsoperationen grundsätzlich auf die selbe Art und Weise wie das Beispiel ausführt, wird eine Beschreibung solcher Teile, welche auf eine ähnliche Art und Weise konstruiert sind und funktionieren wie das Beispiel, weggelassen.

Ein Entladegerät 150 vom Kontakttyp entsprechend der ersten Ausführungsform weist eine Entladungsbürste 51 und eine variable Stromversorgung 159 auf, um an die Entladungsbürste 51 eine variable Gleichspannung anzulegen, ähnlich zu dem Beispiel. Die variable Entladungsstromversorgung 159 ist mit einer Steuerungseinheit verbunden, welche eine Gleichspannung steuert welche an die Entladungsbürste 51 angelegt wird.

Ein spezielles Beispiel der Steuerungseinheit zur Steuerung der variablen Vorspannungsversorgung 159 entsprechend der Erfindung wird unten mit Bezug auf 4 beschrieben.

4 ist ein Blockdiagramm, welches die Anordnung einer Steuerung 61 in der Steuerungseinheit 60 zum Steuern der variablen Entladungsstromversorgung 159 entsprechend der gezählten Anzahl von Kopien als ein Maß für den Volumenwiderstand &rgr;V des Zwischenübertragungsbands 21 veranschaulicht. Die Steuerung 61 weist eine CPU 62, eine ROM 63, ein RAM 64 und eine I/O-Schnittestelle 65 auf. Die I/O-Schnittstelle 65 ist mit der variablen Entladungsstromversorgung 159; einem Antriebsmotor 24a, welcher an eine Antriebsrolle 24 gekoppelt ist, um das Zwischenübertragungsband 21 anzutreiben; einem Markierungssensor 24b, um eine Markierung zu detektieren, welche auf der inneren Begrenzungsfläche des Zwischenübertragungsbands 21 angebracht ist, um eine Drehungsposition zu detektieren; und einem Rechner 66, um eine Gesamtzahl von Kopien zu zählen, welche von dem Kopierer erzeugt werden, verbunden Die variable Entladungsstromversorgung 159 zum Anlegen einer Gleichspannung an die Entladungsbürste 51 wird während eines Zeitablaufs EIN/AUS geschaltet, welcher basierend auf einem Ausgangssignal des Markierungssensors 24b eingestellt wird.

Nun erfolgt eine Erklärung über das Verhältnis zwischen dem Volumenwiderstand &rgr;V des Zwischenübertragungsbands 21 und einem Oberflächenpotenzial auf dem Übertragungsband 21 nach der zweiten Übertragung.

5 zeigt eine Kurve, welche die Beziehung zwischen dem Durchgangswiderstand &rgr;V des Zwischenübertragungsbands 21 und dem Oberflächenpotenzial auf dem Zwischenübertragungsband 21 nach der zweiten Übertragung darstellt. Ebenfalls zeigt Tabelle 1 unten die Beziehung zwischen dem Oberflächenpotenzial auf dem Zwischenübertragungsband 21 nach der zweiten Übertragung und der Bewertung für ein Bild, welches anschließend erzeugt wird, wenn die Oberfläche des Zwischenübertragungsbands mit dem jeweils bezeichneten Potenzial geladen ist. Die Bildbewertung in Tabelle 1 ist auf die folgende Art und Weise gemacht: Wenn ein Bild, welches in der nächsten Sequenz der Bilderzeugung mit einem Oberflächenpotenzial gleich einem Wert erzeugt wird, welcher in der Tabelle 1 bezeichnet ist, eine ähnliche Bildqualität wie das voran gegangene Bild zeigt, wird es mit einem Kreis bewertet; und wenn ein solches Bild eine niedrigere Bildqualität als das voran gegangene Bild aufweist, wird es mit einem &Dgr; oder X entsprechend dem Grad der Verschlechterung bezeichnet.

Die Kurve von 5 zeigt, dass wenn der Volumen- bzw. Durchgangswiderstand &rgr;V 1011 &OHgr;cm oder mehr beträgt, das Restpotenzial aufgrund einer Restladung auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsbands nach der zweiten Übertragung bei – 100 Volt oder weniger liegt. Dann zeigt Tabelle 1, dass es misslingt, ein Bild, welches in der nächsten Sequenz der Bilderzeugung erzeugt wird, mit einem Kreis zu bewerten, wenn das Restpotenzial bei – 100 Volt oder weniger liegt. Folglich findet man, dass mit dem Volumen- bzw. Durchgangswiderstand &rgr;V gleich oder höher als 1011 &OHgr;cm das Restpotenzial auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsbands die nächste erste Übertragung ungünstig beeinflusst, mit dem Ergebnis, dass ein Bild, welches in solch einer Umgebung erzeugt wird, unter einer verschlechterten Qualität leidet. Es wird geglaubt, dass die verschlechterte Bildqualität eines nachfolgend erzeugten Bildes verglichen mit dem eines vorher erzeugten Bildes durch eine ungenügende erste Übertragungsvorspannung aufgrund des Restpotenzials verursacht wird. Es ist daher effektiv, dass Zwischenübertragungsband 21 deshalb mit einem Entladungsmittel zu versehen. Außerdem sollte der Volumen- bzw. Durchgangswiderstand &rgr;V des Zwischenübertragungsbands 21 in einen Bereich von 1013 &OHgr;cm bis 1014 &OHgr;cm oder mehr eingestellt werden, da dadurch Stäube davon abgehalten werden können auf dem Zwischenübertragungsband zurückzuleiben nach der ersten Übertragung.

5 zeigt ebenfalls, dass, wenn der Durchgangswiderstand &rgr;V größer ist, das Restpotenzial auf dem Zwischenübertragungsband 21 ebenfalls höher ist. Um vorzugsweise die erste Übertragung bei dem nächsten Bilderzeugungsprozess auszuführen, muss die Entladungsvorspannung so gewählt werden, dass das Zwischenübertragungsband 21 nicht unzureichend oder übermäßig entladen wird, d.h., so dass das Oberflächenpotenzial auf dem Zwischenübertragungsband zwischen – 100 Volt oder darunter liegt. Zu diesem Zweck wird die variable Entladungsstromversorgung 159 gesteuert, um einen Gleichstrom zu erzeugen, welcher eine optimale Entladungsvorspannung entsprechend des Durchgangswiderstands &rgr;V des verwendeten Zwischenübertragungsbands 21 bereitstellt.

Weiter verschlechtert sich, während der Durchgangswiderstand &rgr;V des Zwischenübertragungsbands in einem Planungszustand des Kopierers bestimmt wird, dass Zwischenübertragungsband 21, da es wiederholt während der Zeit verwendet wird. Diese Verschlechterung zeigt sich durch einen geringeren Durchgangswiderstand &rgr;V, so dass, wenn eine Gleichspannung, die durch die variable Entladungsstromversorgung 159 angelegt wird, unverändert von den Ursprungseinstellungen gehalten wird, eine tatsächlich angelegte Entladungsvorspannung von einem optimalen Wert abweichen wird. Um dieses Problem zu lösen steuert die Steuereinheit 60 bei der ersten Ausführungsform den Gleichstrom welcher durch die variable Entladungsstromversorgung 159 erzeugt wird, entsprechend diesem abnehmenden Durchgangswiderstand &rgr;V im Laufe der Zeit.

Speziell wenn die gesamte Anzahl von Kopien, welche durch den Rechner 66 gezählt wurde, einen vorher festgelegten Wert erreicht, steuert die Steuerung 61 in der Steuerungseinheit 60 variable Entladungsstromversorgung 159 so, um eine höhere Gleichspannung zu erzeugen. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Abweichung der Entladungsvorspannung vom optimalen Wert aufgrund der Abnahme des Durchgangswiderstands &rgr;V, welcher mit dem verschlechterten Zwischenübertragungsband 21 zugeordnet ist, zu korrigieren, und erreicht daher eine beständige und exakte Entladung über eine lange Dauer.

Es wird ein Experiment erklärt, welches durchgeführt wurde, um die Beziehung eines Restpotenzials auf dem Zwischenübertragungsband und einer Entladungsvorspannung oder einer Gleichspannung, welche auf das Entladungsglied vom Kontakttyp angelegt wurde, um das Restpotenzial zu entfernen, deutlich zu machen. Bei diesem Experiment wurde die Steuerungseinheit 160 des Kopierers nicht verwendet.

Das Experiment bedingte Messungen von beeinflussten Bildern, welche erzeugt wurden, wenn ein Bilderzeugungsprozess mit einem Restpotenzial ausgeführt wurde, welches auf dem Zwischenübertragungsband 121 beibehalten wurde. Es ist gewünscht, dass das Zwischenübertragungsband so entladen wird, dass das Oberflächenpotenzial auf dem Übertragungsband nach der Entladung 0 Volt beträgt. Tatsächlich jedoch. ist es extrem schwierig, das Oberflächenpotenzial exakt auf 0 Volt zu bringen.

Ebenfalls wird, wenn das Zwischenübertragungsband ungenügend entladen wird, der nächste erste Übertragungsschritt mit einem Potenzial derselben Polarität wie jener des Toners ausgeführt, welcher auf dem Zwischenübertragungsband gehalten wird, was zu einer unzureichenden Übertragungsvorspannung führt und entsprechend zu einer unvollständigen Übertragung, was zu einem beeinflussten bzw. beeinträchtigten Bild führen wird. Andererseits verursacht ein übermäßiges Entladen, dass das Zwischenübertragungsband 121 ein Oberflächenpotenzial der entgegengesetzten Polarität des Toners aufweist. Die nächste erste Übertragung, welche auf dem Zwischenübertragungsband 121 mit dem Oberflächenpotenzial der entgegengesetzten Polarität ausgeführt wurde, wurde in eine so genannte Vorübertragung resultieren, bei welcher die erste Übertragung bevor der ersten Übertragungsregion ausgeführt wird, was zu einer verschlechterten Punktreproduzierbarkeit und folglich einem beeinträchtigten Bild führt. Um diese Problem zu lösen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung und andere die Beziehung zwischen einem Oberflächenpotenzial Vb auf dem Zwischenübertragungsband 121 nach dem Entladen (nachstehend als das „Nach-Entladungspotenzial Vb" bezeichnet) und beeinträchtigten Bildern gemessen, und in Tabelle 2 Schluss gefolgert.

Auf diese Weise machen die Messungen deutlich, dass, wenn der absolute Wert des Nach-Entladungspotenzials Vb auf dem Zwischenübertragungsband 121 mindestens 300 Volt oder weniger beträgt, dann Bilder erzeugt werden können, ohne sehr durch Vorübertragung oder unzureichende Übertragung beeinflusst zu werden.

Berücksichtigt man die vorangegangenen Messergebnisse, so haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung und Andere weiter ein Experiment durchgeführt, um die Beziehung zwischen einem Oberflächenpotenzial Va auf dem Zwischenübertragungsband 121, nachdem ein zweiter Übertragungsschritt abgeschlossen worden ist, und bevor das Zwischenübertragungsband 121 entladen worden ist (nachstehend bezeichnet als das „Vor-Entladungspotenzial Va"), und dem Nach-Entladungspotenzial Vb aufzudecken, wobei eine variierende Gleichspannung an die Entladungsbürstenrolle angelegt wurde. 7A ist eine Kurve, welche das Ergebnis des Experimentes zeigt, welches bei einer Temperatur von 23 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 65 Prozent (in einer Laborumgebung) durchgeführt wurde; 7B ist eine Kurve, welche das Ergebnis des Experimentes, welches bei einer Temperatur von 10 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 15 Prozent (bei einer niedrigen Temperatur und niedrigen Luftfeuchtigkeit (LL) Umgebung) durchgeführt wurde und 7C ist eine Kurve, welche das Ergebnis des Experiments zeigt, welches bei einer Temperatur von 27 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 80 Prozent (bei einer hohen Temperatur und einer hohen Luftfeuchtigkeit (H.H.) Umgebung) durchgeführt wurde.

Bei jeder der 7A, 7B, 7C, kann man sagen, dass jede graphische Darstellung im Wesentlichen linear ist, wenn das Vor-Entladungspotenzial Va auf dem Zwischenübertragungsband 121 –100 Volt oder weniger beträgt. Aus den Ergebnissen des Experiments, welches durch die Kurven dargestellt wird, kann das Verhältnis zwischen dem Vor-Entladungspotenzial Va, dem Nach-Entladungspotenzial Vb und einer Gleichspannung V, welche die Entladungsbürste 151 angelegt wird, im Wesentlichen durch die folgende Gleichung 1 ausgedrückt werden: Vb = 0,65 Va + (25 + V/2)

Das Nach-Entladungspotenzial Vb, welches die Bedingungen erfüllt, Bilder mit weniger Vorübertragungs und mit ausreichender Übertragung zu erzeugen, muss innerhalb eines Bereiches fallen, der durch Folgendes ausgedrückt wird: –300 ≤ Va ≤ 300

Daher kann die Gleichspannung V, welche an die Entladungsbürste 151 angelegt wird, um Bilder mit geringer Vor-Übertragung und mit ausreichender Übertragung sicherzustellen, folgendermaßen ausgedrückt werden: –1,3 Va – 650 ≤ V ≤ –1,3 Va + 550

Bei dieser Ausführungsform ist das Zwischenübertragungsband 121 so ausgebildet, dass es eine Dicke von 0,15 mm, eine Breite 368 mm, und eine innere Umfangslänge von 565 mm und eine Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit des Zwischenübertragungsbandes 121 aufweist, welche auf 200 mm pro Sekunde eingestellt ist. Ebenfalls ist die Oberflächenschicht des Zwischenübertragungsbandes 121 ausgeformt aus einer Isolierschicht, welche eine Dicke von ungefähr 1 &mgr;m aufweist. Die Zwischenschicht des Zwischenübertragungsbandes 121 ist aus Polyvenyliden Fluoriden ausgebildet mit einer Dicke von ungefähr 75 &mgr;m. Der Volumen- bzw. Durchgangswiderstand &rgr;V der Zwischenschicht beträgt 9 × 102 &OHgr;cm, wenn gemessen wird, wobei ein Widerstandsmessinstrument „High Rester IP", hergestellt von Yuka DENSHI verwendet wird, und zwar bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 45 Prozent mit einer Spannung von 100 Volt, die hieran für 10 Sekunden angelegt wird, und 6 × 1012 &OHgr;cm, wenn es in derselben Umgebung gemessen wird, wobei dasselbe Instrument verwendet wird, und zwar mit einer Spannung von 500 Volt, die hieran für 10 Sekunden angelegt wird. Die Basisschicht ist aus PVDF und Titanoxid mit einer Dicke von ungefähr 75 &mgr;m gebildet. Der Durchgangswiderstand &rgr;V der Basisschicht beträgt 7 × 107 &OHgr;cm wenn er in derselben Umgebung gemessen wird, wobei dasselbe Instrument verwendet wird, und zwar mit einer Spannung von 100 Volt, die hieran für 10 Sekunden angelegt wird.

Der Oberflächenwiderstand auf der Oberfläche der Oberflächenschicht des Zwischenübertragungsbandes 121 beträgt 1013 &OHgr;cm, wenn er mit dem Widerstandsmessungsinstrument „High Rester IP", hergestellt von Yuka DENSHI, gemessen wird. Anders als dieses Widerstandsmessinstrument, kann die Oberflächenwiderstandsfähigkeit gemäß der Oberflächen-Widerstandsmessmethode, beschrieben in JISK6911 gemessen werden.

Ausführungsform 2

Weiter wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem elektronischen Vollfarbenkopierer (nachfolgend der Einfachheit halber als der „Kopierer") beschrieben, d.h., ein Bilderzeugungsapparat, in welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird.

8 veranschaulicht schematisch die Anordnung eines Hauptteils in einer Printereinheit des Kopierers entsprechend der zweiten Ausführungsform. Im Allgemeinen unterscheidet sich der veranschaulichte Kopierer, welcher für eine Reduktion der Kosten beabsichtigt ist, von dem Kopierer entsprechend der ersten Ausführungsform nur durch die folgenden Aspekte. Daher werden ähnliche Einzelteile bei der zweiten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie solche bei der ersten Ausführungsform und eine Beschreibung hiervon wird weggelassen.

Bei der zweiten Ausführungsform weist ein Zwischenübertragungsband 221, welches ein Teil einer Zwischenübertragungseinheit 220 ausbildet, eine mittlere Widerstandszwischenschicht auf mit einem Volumen- bzw. Durchgangwiderstand &rgr;V von 108 &OHgr;cm bis 1011 &OHgr;cm. Ebenfalls weist das Zwischenübertragungsband 221 als ein Ganzes einen Volumen- bzw. Durchgangswiderstand &rgr;V von 1010 &OHgr;cm bis 1012 &OHgr;cm auf. Weiter wird das Zwischenübertragungsband 221 gemacht, um einen Oberflächenwiderstand auf der Oberflächenseite in einem Bereich von 107 &OHgr;cm bis 1014 &OHgr;cm aufzuweisen. Noch spezieller besteht die Zwischenschicht aus PVDF und Titanoxid mit dem Volumen- bzw. Durchgangswiderstand &rgr;V von 5 × 1012 &OHgr;cm, wenn er gemessen wird, wobei das oben erwähnte Messinstrument „High Rester IP" verwendet wird, welches von Yuka DENSHI hergestellt wird, und zwar bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 45 Prozent mit einer Spannung von 100 Volt, die hieran für 10 Sekunden angelegt wird, und 2 × 1011 &OHgr;cm, wenn in derselben Umgebung gemessen wird, wobei dasselbe Instrument verwendet wird, und zwar mit einer Spannung von 500 Volt, die hieran für 10 Sekunden angelegt wird. Die Oberflächenschicht des Zwischenübertragungsbands 222 ist aus einer Isolierschicht ausgebildet, welche eine Dicke von ungefähr 1 &mgr;m aufweist. Die Basisschicht ist aus PVDF und Titanoxid in einer Dicke von ungefähr 75 &mgr;m ausgebildet. Der Durchgangswiderstand &rgr;V der Basisschicht beträgt 7 × 107 &OHgr;cm, wenn er in derselben Umgebung gemessen wird, wobei dasselbe Instrument verwendet wird, wobei eine Spannung von 100 Volt hieran für 10 Sekunden angelegt wird. Außerdem wird eine Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit des Zwischenübertragungsbandes 221 auf 156 mm/s eingestellt. Die Verwendung des Zwischenübertragungsbandes 221, welches einen derartigen Mittelwiderstand aufweist, kann ungleiches Aufladen verhindern, das auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsbandes 221 nach erster Übertragung auftritt. Außerdem ist bei der zweiten Ausführungsform eine Antriebsrolle 224 in der Zwischenübertragungseinheit 220 stromabwärts von einer zweiten Übertragungsregion und stromaufwärts von einer ersten Übertragungsregion in eine Richtung der Bewegung des Zwischenübertragungsbandes 221 angeordnet. Dann wird eine Bandreinigungslamelle 129 gegenüber der Antriebsrolle 224 angebracht, so dass die Antriebsrolle 224 ebenfalls als eine Reinigungsrolle dienen kann.

Eine erste Übertragungsvorspannungsrolle 122 wird mit einer Gleichstromübertragungsvorspannung bei 1,7 kV für die erste Farb-(Bk)-Tonerbild; 1,8 kV für das zweite Farb-(C)-Tonerbild; 1,9 kV für das dritte Farb-(M)-Tonerbild und 2,0 kV für das vierte Farb-(Y)-Tonerbild angewendet werden.

Die zweite Ausführungsform verwendet als ein Übertragungsmittel eine zweite Vorspannungsrolle 231, welche gegenüber einer zweiten Übertragungsrolle 126 in der Zwischenübertragungseinheit 220 angebracht ist. Auf diese Weise wird ein zugeführtes Übertragungsblaupapier 100 zwischen eine zweite Übertragungsvorspannungsrolle 234 und dem Zwischenübertragungsband 221 eingefügt, und so befördert, um zwischen einem Paar von Fixierrollern 145a einer Fixiereinheit 145 zu passieren. Die Konfiguration, wie beschrieben, führt zu einer Reduktion in der Anzahl von beteiligten Gliedern, welche für den zweiten Übertragungsschritt erforderlich sind und entsprechend zu reduzierten Kosten.

Die zweite Übertragungsvorspannungsrolle 231 wird durch eine Rolle realisiert, welche aus leitendem Gummi besteht, und an diese wird eine Übertragungsspannung angelegt, welche ein regulierter Strom ist, welcher Werte aufweist, die unten in Tabelle 7 gezeigt sind.

Offensichtlich sind angesichts der obigen Lehren zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich daher, dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Geltungsbereichs der beigefügten Ansprüche, anders als speziell hierin beschrieben, ausgenutzt werden kann.


Anspruch[de]
Bilderzeugungsapparat, welcher folgendes umfasst:

ein Bild tragendes Glied (10), um ein Tonerbild auf einer drehenden Oberfläche hiervon zu drehen und zu tragen;

ein Zwischenübertragungsglied (21, 221), welches an einer Position angebracht ist, welche dem Bild tragenden Glied (10) zugewandt und in Kontakt mit diesem ist, um das Tonerbild von dem Bild tragenden Glied (10) während einer ersten Übertragungsoperation zu drehen und aufzunehmen;

ein Ladeglied (22, 122), um eine Ladung auf das Zwischenübertragungsglied (21, 221) aufzubringen, um eine elektrisches Feld um einen Bereich herum zu verursachen, in welchem das Bild tragende Glied (10) und das Zwischenübertragungsglied (21, 221) miteinander in Kontakt stehen, wobei das elektrische Feld eine Kraft erzeugt, um die erste Übertragungsoperation anzustoßen;

einen Übertragungsmechanismus, um eine zweite Übertragungsoperation auszuführen, um das Tonerbild von dem Zwischenübertragungsglied (21, 221) auf ein Übertragungsblatt (100) zu übergeben;

ein Entladungsglied (15, 151), um eine Entladungsoperation auszuführen, um die Ladung, welche auf dem Zwischenübertragungsglied (21, 221) zurückgeblieben ist, zu entladen, indem es nach Abschluss der zweiten Übertragungsoperation Kontakt mit dem Zwischenübertragungsglied (21, 221) herstellt;

Rechner, um die Gesamtanzahl an Kopien zu zählen;

Gleichspannungsquelle (59, 159), um eine Gleichspannung an das Entladungsglied (15, 151) anzulegen, um das

Entladungsglied (51, 151) zu veranlassen, die Entladungsoperation auszuführen;

und

eine Gleichspannungssteuerung (60, 161), um die Gleichspannung zu steuern;

dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungssteuerung (60, 161) angepasst wird, um die Gleichspannungsquelle im Einsatz zu steuern, und zwar so, dass eine höhere Gleichspannung erzeugt wird, wenn die Gesamtanzahl der Kopien, welche durch den Rechner gezählt wurde, einen vorher festgelegten Wert erreicht.
Bilderzeugungsapparat, wie in Anspruch 1 definiert, bei welchem der Volumenwiderstand des Zwischenübertragungsglieds (21, 221) in einem Bereich von etwa 1011 &OHgr;cm bis etwa 1014 &OHgr;cm liegt. Bilderzeugungsapparat, wie in Anspruch 1 definiert, bei welchem der Volumenwiderstand des Zwischenübertragungsglieds (21, 221) in einem Bereich von etwa 1012 &OHgr;cm bis etwa 1013 &OHgr;cm liegt. Verfahren zur Bilderzeugung, welches die folgenden Schritte umfasst:

Bereitstellen eines Tonerbildes für ein tragendes Glied (10), um das Tonerbild auf einer drehenden Oberfläche hiervon zu drehen und zu tragen;

Drehen eines Zwischenübertragungsgliedes (21, 221), welches an einer Position angeordnet ist, welche dem Bild tragenden Glied (10) zugewandt und in Kontakt mit diesem ist;

Aufbringen einer Ladung auf das Zwischenübertragungsglied (21, 221), um ein elektrisches Feld um einen Bereich herum aufzubauen, in welchem das Bild tragende Glied (10) und das Zwischenübertragungsglied (21, 221) miteinander in Kontakt stehen, sodass das elektrische Feld eine Kraft erzeugt, um eine erste Übertragungsoperation anzustoßen, um das Tonerbild von dem Bild tragenden Glied (10) auf das Zwischenübertragungsglied (21, 221) zu übergeben;

Zählen der Gesamtanzahl von Kopien;

Ausführen einer zweiten Übertragungsoperation, um das Tonerbild von dem Zwischenübertragungsglied (21, 221) auf ein Übertragungsblatt (100) zu übergeben; und

Anlegen einer Gleichspannung an ein Entladungsglied (51, 151), um das Entladungsglied (51, 151) zu veranlassen, die auf dem Zwischenübertragungsglied (21, 221) nach Abschluss der zweiten Übertragungsoperation zurückbleibende Ladung durch Kontakt mit dem Zwischenübertragungsglied (21, 221) nach Abschluss der zweiten Übertragungsoperation zu entladen;

gekennzeichnet durch Steuern der Gleichspannung zu einer Erhöhung, wenn die gezählte Anzahl an Kopien einen vorher festgelegten Wert erreicht.






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