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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung und
ein Modul mit einem fotoleitfähigen
Band, das eine berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung
aufweist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung
und ein Modul mit einem fotoleitfähigen Band, das ein fotoleitfähiges Endlosband
und eine berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung
aufweist, die in unmittelbarer Nähe
zu dem fotoleitfähigen
Endlosband angeordnet ist.
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Diskussion des
Standes der Technik
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Eine
Bilderzeugungsvorrichtung mit einem fotoleitfähigen Element, beispielsweise
ein Laserdrucker, ein Fotokopierer, ein Faxgerät etc., ist im Allgemeinen
mit einer Aufladungseinrichtung zum elektrischen Aufladen des fotoleitfähigen Elements
ausgestattet. Als ein Beispiel für
Aufladungseinrichtungen wird eine Berührungs-Aufladungseinrichtung verwendet, beispielsweise
eine Berührungs-Aufladungswalze.
Die Berührungs-Aufladungseinrichtung hat
manchmal dahingehend einen Nachteil, dass die Einrichtung dafür anfällig ist,
von Toner-Restpartikeln und anderen Restpartikeln, die auf einem
fotoleitfähigen
Element zurück
bleiben, verschmutzt zu werden. Die Berührungs-Aufladungseinrichtung
hat auch dahingehend einen anderen Nachteil, dass die Einrichtung
manchmal auf dem fotoleitfähigen
Element eine Spur, die von dieser herrührt, hervorruft, während die Berührungs-Aufladungseinrichtung
eine gewisse Zeit lang das fotoleitfähige Element berührt.
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In
den letzten Jahren ist zur Behebung bzw. Lösung der vorgenannten Nachteile
als andere Art von Aufladungseinrichtung eine berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung
vorgeschlagen worden und diese gewinnt zunehmend Aufmerksamkeit und
findet ihren Weg in den tatsächlichen
Einsatz. Die berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung
ist in unmittelbarer Nähe
zu einem fotoleitfähigen
Element angeordnet und deshalb ist die Einrichtung vergleichsweise
unempfindlich auf Verunreinigungen und ruft diese auf dem fotoleitfähigen Element
keine von dieser herrührende
Spur hervor. Seit kurzem wird eine solche berührungsfreie Näherungs-Aufladungseinrichtung
in Vollfarben-Laserdruckern und -Kopierern eingesetzt.
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Unterdessen
können
Vollfarben-Bilderzeugungsvorrichtungen, wie beispielsweise Farb-Laserdrucker
und Farb-Fotokopierer, in verschiedene Typen klassifiziert werden.
Ein Typ wird als Zwischenbild-Übertragungstyp
bezeichnet, welcher mit einem einzelnen fotoleitfähigen Element
und einem Zwischenübertragungselement
versehen ist. Ein anderer Typ wird als Tandem-Typ bezeichnet, der
mit mehreren, beispielsweise drei oder vier, fotoleitfähigen Elementen
versehen ist, die in einer Tandem-Anordnung bzw. hintereinander ausgerichtet
sind. Ganz allgemein ist eine Farbbilderzeugungsvorrichtung von dem
Zwischenbild-Übertragungstyp
für eine
Verkleinerung der Vorrichtung von Vorteil und hat eine Farbbilderzeugungsvorrichtung
von dem Tandem-Typ hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der Ausbildung
von Bildern einen Vorteil.
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Als
fotoleitfähiges
Element, das bei einer Bilderzeugungsvorrichtung von dem Zwischenbild-Übertragungstyp
verwendet wird, wird häufig entweder
eine fotoleitfähige
Walze oder ein fotoleitfähiges
Band verwendet, was von deren Gesamtauslegung abhängt, beispielsweise
von dem Aufbau einer Entwicklungseinrichtung, von dem gesamten Auslegungsplan
der Vorrichtung etc. Das fotoleitfähige Band wird ferner in ein
nahtloses, fotoleitfähiges
Endlosband und in ein mit einer Naht versehenes, fotoleitfähiges Endlosband
unterteilt. Im Allgemeinen hat ein mit einer Naht versehenes fotoleitfähiges Endlosband
im Hinblick auf die Kosten einen Vorteil gegenüber einem mit einer Naht versehenen,
fotoleitfähigen
Band und werden deshalb Bilderzeugungsvorrichtungen, die mit einem
mit einer Naht versehenen, fotoleitfähigen Endlosband ausgestattet
sind, zunehmend eingesetzt.
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Wenn
ein Abstand zwischen einem fotoleitfähigen Element und einer berührungsfreien
Näherungs-Aufladungseinrichtung
ungleichmäßig ist,
also wenn beispielsweise die Aufladungseinrichtung in einer Längsrichtung
ungleichmäßig ist,
wird wahrscheinlich eine ungleichmäßige elektrische Aufladung
auf dem fotoleitfähigen
Element hervorgerufen. Gleichzeitig ist ein fotoleitfähiges Endlosband
anfällig auf
ein Flattern; folglich kann im Allgemeinen für das fotoleitfähige Band
im Vergleich zu einer starren fotoleitfähigen Walze nur schwerlich
ein bevorzugter, vorbestimmter Abstand zwischen einer berührungsfreien
Aufladungseinrichtung und einem fotoleitfähigen Band aufrecht erhalten
werden.
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Wenn
ein mit einer Naht versehenes, fotoleitfähiges Endlosband gemeinsam
mit einer berührungsfreien
Näherungs-Aufladungseinrichtung
verwendet wird, sind außerdem
die Naht und deren unmittelbare Umgebung anfälliger darauf, die vorstehend
beschriebene Ungleichmäßigkeit
der elektrischen Aufladung hervorzurufen, was an einer Stufe der
Naht und an einer Ungleichmäßigkeit
der Dicke bei der Naht und deren Umgebung liegt.
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Außerdem sind
eine solche Stufe und eine solche Ungleichmäßigkeit der Dicke bei der Naht manchmal
anfällig
dafür,
sogar zu einem Kontakt mit der Aufladungseinrichtung zu führen, was
an den Schwingungen des fotoleitfähigen Bandes, die von der Stufe
und der Ungleichmäßigkeit
der Dicke hervorgerufen werden, und an anderen Gründen liegt. Ein
solcher Kontakt führt
zu einem Kurzschluss einer Aufladungsschaltung, die aus der Aufladungseinrichtung,
deren Spannungsversorgung, dem fotoleitfähigen Element und anderen Elementen
ausgebildet ist. Ein solcher Kurzschlussstrom ist im Allgemeinen
im Vergleich zu einem normalen Gas-Entladungsstrom, der zwischen
der Aufladungseinrichtung und dem fotoleitfähigen Band fließt, sehr
groß.
Folglich führt
ein solcher hoher Strom manchmal zu einer Beschädigung der Aufladungseinrichtung
und des fotoleitfähigen
Bandes.
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Außerdem führt die
kurzgeschlossene Schaltung auch häufig zu einem steilen Impulsstrom, der
in Form eines hochfrequenten Spitzenrauschens auf eine Steuerschaltung
der Bilderzeugungsvorrichtung einwirkt. Folglich führt ein
solches Spitzenrauschen manchmal zu einer Fehlfunktion der Steuerschaltung
der Bilderzeugungsvorrichtung.
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EP-A-0
496 399 betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung, beispielsweise
ein elektrofotografisches Kopiergerät oder ein elektrostatisches
Aufzeichnungsgerät,
sowie eine Aufladungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen oder Entladen
einer Oberfläche
eines aufzuladenden oder zu entladenden Elements, beispielsweise
eines Bildträgerkörpers in
Gestalt eines fotoempfindlichen Elements, dielektrischen Elements
oder dergleichen. Der Bildträgerkörper liegt
in Gestalt einer fotoempfindlichen Walze vor.
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EP 0 629 928 A betrifft
eine Rollen- bzw. Walzenaufladungseinrichtung, die einen Gleichstrom
auf eine Aufladungswalze aufbringt, die ein walzenförmiges oder
bandförmiges
fotoempfindliches Element berührt
und dieses im Zusammenwirken mit einer Bewegung des fotoempfindlichen
Elements dreht, um die gesamte Oberfläche des fotoempfindlichen Elements
gleichförmig
zu elektrifizieren, und betrifft eine Walzen- bzw. Rollenaufladungsvorrichtung mit
zumindest einer Aufladungswalze, die eine fotoempfindliche Walze
berührt
und diese im Zusammenwirken mit der Bewegung des fotoempfindlichen
Elements dreht, sowie eine Reinigungsklinge, um Fremdmaterial, wie
beispielsweise Toner, der auf der Oberfläche der Aufladungswalze abgelagert
ist, zu entfernen, sowie eine Bilderzeugungsvorrichtung mit selbigen
Elementen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend erörterten
und andere Probleme gemacht und soll die vorstehend erörterten
und andere Probleme im Zusammenhang mit der herkömmlichen Vorrichtung beheben.
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
eine Bilderzeugungsvorrichtung und ein Modul mit einem fotoleitfähigen Band
mit einer berührungsfreien
Näherungs-Aufladungseinrichtung
bereitzustellen, womit eine Ungleichmäßigkeit der Aufladung eines
fotoleitfähigen
Endlosbands in stabiler Weise verbessert werden kann.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bilderzeugungsvorrichtung und
ein Modul mit einem fotoleitfähigen
Band mit einer berührungsfreien
Näherungs-Aufladungseinrichtung
bereitzustellen, womit Kurzschlüsse
einer Aufladungsschaltung gemindert werden können.
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Um
diese und weitere Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung
eine neuartige Bilderzeugungsvorrichtung und ein neuartiges Modul
mit einem fotoleitfähigen
Band bereit, welches ein elektrisch aufzuladendes Endlosband, eine
Mehrzahl von Walzen, um die herum das Endlosband gespannt ist und
welche das Endlosband mittels einer Drehbewegung transportieren,
und eine berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung
beinhaltet, die ausgelegt ist, um eine Oberfläche des Endlosbands elektrisch
aufzuladen, wobei die Aufladungseinrichtung gegenüber von
einer der Mehrzahl von Walzen angeordnet ist und einen vorbestimmten
Abstand zu der Oberfläche
des Endlosbands in dem Bereich von 3 bis 300 Mikrometer ausbildet.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und vieler der einhergehenden Vorteile
wird man ohne weiteres erhalten, weil man diese besser anhand der
nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstehen
wird, worin:
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1 eine
schematische Ansicht ist, die einen Farbdrucker als ein Beispiel
darstellt, der gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
der berührungsfreien
Näherungs-Aufladungseinrichtung
und deren Umgebung gemäß der 1 ist;
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3 eine
Schemazeichnung ist, die ein nahtloses fotoleitfähiges Endlosband darstellt;
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4 eine
schematische Ansicht ist, die eine berührungsfreie Näherungs-Aufladungseinrichtung darstellt,
die von einem Motor drehangetrieben wird, und zwar als ein anderes
Beispiel, das gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist;
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5 eine
Kurve ist, die eine Beziehung zwischen einer verstrichenen Zeit
und einer zur Aufladung verwendeten Spannung auf einem fotoleitfähigen Band
ohne eine Isolationsschicht auf der Naht des fotoleitfähigen Bandes
darstellt;
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6 eine
Kurve ist, die eine Beziehung zwischen einer verstrichenen Zeit
und einer zur Aufladung verwendeten Spannung auf dem fotoleitfähigen Band
mit einer Isolationsschicht auf der Naht des fotoleitfähigen Elements
darstellt;
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7 eine
schematische Ansicht ist, die eine berührungsfreie Näherungs-Aufladungseinrichtung und
deren Umgebung als ein anderes Beispiel darstellt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist;
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8 eine
Perspektivansicht ist, die eine Aufladungswalze gemäß der 7 als
ein Beispiel darstellt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist; und
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9 eine
Perspektivansicht ist, die die Aufladungswalze gemäß der 7 als
ein anderes Beispiel darstellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgelegt ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Anhand
der Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen identische oder
einander entsprechende Teile in sämtlichen der mehreren Ansichten darstellen,
ist insbesondere deren 1 eine schematische Ansicht
eines Farbdruckers 100, der gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgelegt ist. Der Farbdrucker 100 umfasst ein Modul 80 mit einem
fotoleitfähigen
Band, ein Bildübertragungsmodul 82, ein
Entwicklungsmodul 84 und ein Laser-Rasterabtastmodul 9.
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Das
Modul 80 mit einem fotoleitfähigen Band umfasst ein fotoleitfähiges Endlosband 5,
das um eine erste Walze 1 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands,
eine zweite Walze 2 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands,
eine dritte Walze 3 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands,
eine berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung 7,
die gegenüberliegend
zu der dritten Walze 3 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands
angeordnet ist, und um eine Reinigungsklinge 19 gespannt
wird bzw. verläuft.
Bei diesem Beispiel weist das fotoleitfähige Endlosband 5 eine
Naht auf, bei dem fotoleitfähigen
Endlosband 5 kann es sich jedoch auch um ein nahtloses
Endlosband handeln.
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Weil
das Modul 80 mit dem fotoleitfähigen Band als einzelne Einheit
ausgelegt ist, kann das gebrauchte Modul 80, wenn das Modul 80 seine
Lebenserwartung erreicht hat oder beschädigt ist, von dem Farbdrucker 100 abgenommen
werden und kann ein neues Modul mit einem fotoleitfähigen Band in
einem vergleichsweise einfachen Vorgang angebracht werden.
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Das
Bildübertragungsmodul 82 umfasst
ein Zwischenübertragungsband 15,
das um Übertragungsband-Walzen 16, 17 und 18 und
eine Tonerbild-Übertragungswalze 22 gespannt
ist. Das Entwicklungsmodul 84 umfasst eine Entwicklungseinrichtung 11 für die Farbe
Schwarz, eine Entwicklungseinrichtung 12 für die Farbe
Cyan, eine Entwicklungseinrichtung 13 für die Farbe Magenta sowie eine
Entwicklungseinrichtung 14 für die Farbe Gelb. Während eines
Bilderzeugungsvorgangs wird jede der Entwicklungseinrichtungen 11, 12, 13 und 14 auf eine
im Wesentlichen konstante Spannung vorgespannt, beispielsweise auf
etwa –280
Volt.
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Die 2 ist
eine vergrößerte Ansicht
der berührungsfreien
Näherungs-Aufladungseinrichtung 7 und
deren Umgebung, die gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgelegt ist. Gemäß der 2 umfasst die
berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung 7 eine
Aufladungswalze 7R. Die Achse der Aufladungswalze 7R ist
gegenüberliegend
zu der dritten Walze 3 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands
angeordnet und verläuft
im Wesentlichen parallel zu der Achse der dritten Walze 3 zum
Spannen des fotoleitfähigen
Bands. Die Oberfläche
der Aufladungswalze 7R ist beabstandet zu der Oberfläche des
fotoleitfähigen
Endlosbands 5 angeordnet, und zwar unter einem vorbestimmten
kleinen Abstand L. Als der vorbestimmte kleine Abstand L wird bei
diesen Beispiel ein Abstand von 70 ± 10 Mikrometer als Auslegungsabmessung
verwendet. Der Abstand L ist jedoch nicht auf diese Abmessung beschränkt, beispielsweise
kann der Abstand L auch etwa 3 Mikrometer bis 300 Mikrometer betragen.
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Als
ein Beispiel bilden ein Metallkern 23, der einen Durchmesser
von etwa 6 Millimeter aufweist, und eine Außenschicht 24 auf
dem Metallkern 23, die einen Außendurchmesser von etwa 14
Millimeter aufweist, die Aufladungswalze 7R aus. Es ist
wünschenswert,
dass die äußere Schicht 24 eine
geeignete elektrische Leitfähigkeit
aufweist, wie dies beispielsweise bei einem Metall, einer Mischung
aus einem dielektrischen Material und einem elektrisch leitenden,
gelösten
Stoff etc. der Fall ist. Als ein Beispiel ist ein dielektrisches
Material, wie beispielsweise ein synthetischer Kunstharz oder ein
Gummi und Kohlenstoff-Pulverteilchen, die in dem dielektrischen
Material verteilt sind, das einen elektrischen Widerstand von etwa
109 Ohm-Zentimeter
bis 1012 Ohm-Zentimeter aufweist, eines
der bevorzugten Materialien für die
Außenschicht 24.
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Während eines
Bilderzeugungsvorgangs führt
eine Spannungsversorgung 10 dem Metallkern 23 eine
elektrische Spannung zu, um eine Gasentladung bei dem zwischen der
Außenschicht 24 und
der Oberfläche
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 ausgebildeten Luftspalt hervorzurufen. Als
Folge des Gas-Entladungsstroms wird die Oberfläche des fotoleitfähigen Endlosbands 5 elektrisch
aufgeladen. Bei diesem Beispiel wird die Oberfläche des fotoleitfähigen Endlosbands 5 auf
eine im Wesentlichen gleichmäßige Spannung
von beispielsweise etwa –580
Volt aufgeladen.
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Ein
Bilderzeugungsvorgang wird wie folgt vorgenommen. Wenn gemäß der 1 der
Farbdrucker 100 von einem externen Gerät, beispielsweise von einem
Personal-Computer,
Druckdaten empfängt,
die einen Druckbefehl begleiten, wird das fotoleitfähige Endlosband 5 in
einer Richtung, wie diese durch den Pfeil A angedeutet ist, gedreht
und wird das Zwischenübertragungsband 15 in
einer Richtung, wie diese durch den Pfeil B angedeutet ist, von einem
Motor gedreht. Bei diesem Beispiel wird das fotoleitfähige Endlosband 5 mit
einer Geschwindigkeit von 133 Millimetern pro Sekunde bewegt. Nach dem
Beginn der Drehbewegung beleuchtet eine Entladungslampe die Oberfläche des
fotoleitfähigen Endlosbands 5 bei
einer Stelle stromaufwärts
von der berührungsfreien
Näherungs-Aufladungseinrichtung 7 mit
Licht, um eine elektrische Ladung auf dem fotoleitfähigen Band 5,
die nach vorherigen Bilderzeugungsvorgängen zurück geblieben ist, zu entladen.
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Danach,
wenn das fotoleitfähige
Endlosband 5 den zwischen der dritten Walze 3 zum
Spannen des fotoleitfähigen
Bands und der Aufladungswalze 7R ausgebildeten Luftspalt
durchläuft,
lädt die
Aufladungswalze 7R die Oberfläche des fotoleitfähigen Endlosbands 5 mittels
eines Gas-Entladungsstroms elektrisch auf, dessen Spannung von der
Spannungsversorgung 10 gemäß der 2 zugeführt wird.
Somit wird die Oberfläche
des fotoleitfähigen Endlosbands 5 mit
einer im Wesentlichen gleichmäßigen Spannung
von beispielsweise –580
Volt elektrisch aufgeladen.
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Das
Laser-Rastabtastmodul 9 bestrahlt dann das aufgeladene
fotoleitfähige
Endlosband 5 mit einem Raster-Tastlaserstrahl, der als "Lr" bezeichnet ist,
und zwar in Entsprechung zu ersten Farbdaten, beispielsweise von
Cyan-Daten, die in den empfangenen Druckdaten enthalten sind. Somit
wird auf dem fotoleitfähigen
Endlosband 5 ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend
den ersten Farbdaten ausgebildet.
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Dann
entwickelt eine der Entwicklungseinrichtungen 11, 12, 13 und 14 des
Entwicklungsmoduls 84, das den ersten Farbdaten entspricht,
das ausgebildete elektrostatische latente Bild. Folglich wird auf
dem fotoleitfähigen
Endlosband 5 ein erstes Farbtoner bild in Entsprechung zu
den ersten Farbdaten ausgebildet. Das erste Farbtonerbild wird dann
zu einer Position gegenüberliegend
zu dem Zwischenübertragungsband 15 transportiert.
Während
das Zwischenübertragungsband 15 mit
einer Geschwindigkeit, die im Wesentlichen identisch zu der Umfangsgeschwindigkeit
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 ist, transportiert bzw. bewegt wird, versorgt
eine Zwischenübertragungsspannungsquelle
die Übertragungsbandwalzen 16 und 18 mit
einer geeigneten Bildübertragungsspannung.
Auf diese Weise wird das erste Farbtonerbild auf dem fotoleitfähigen Endlosband 5 zu
dem Zwischenübertragungsband 15 hingezogen
und auf das Zwischenübertragungsband 15 übertragen.
Das erste Farbtonerbild wird auf diese Weise auf dem Zwischenübertragungsband 15 ausgebildet.
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Tonerteilchen,
die auf der Oberfläche
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 verblieben sind, werden von der Reinigungsklinge 19 entfernt
und das fotoleitfähige
Endlosband 5 wird dann erneut von der Entladungslampe entladen.
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Danach,
wenn das fotoleitfähige
Endlosband 5 erneut den zwischen der dritten Walze 3 zum
Spannen des fotoleitfähigen
Bands und der Aufladungswalze 7R ausgebildeten Luftspalt
durchläuft,
lädt die Aufladungswalze 7R erneut
die Oberfläche
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 elektrisch auf. Somit wird die Oberfläche des
fotoleitfähigen
Endlosbands 5 auf eine im Wesentlichen gleichförmige Spannung
aufgeladen, beispielsweise auf etwa –580 Volt. Die Aufladungsspannung
kann in Entsprechung zu der Anzahl von Vorgängen zur Ausbildung von Farbbildern verändert werden.
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Das
aufgeladene fotoleitfähige
Endlosband 5 wird dann von dem Raster-Tastlasermodul 9 mit
einem Raster-Tastlaserstrahl in Entsprechung zu den zweiten Farbdaten
belichtet, beispielsweise in Entsprechung zu Magenta-Daten, die
in den empfangenen Druckdaten enthalten sind. Auf diese Weise wird auf
der Oberfläche
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 ein elektrostatisches latentes Bild in Entsprechung
zu den zweiten Farbdaten ausgebildet.
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Dann
entwickelt eine der Entwicklungseinrichtungen 11, 12, 13 und 14,
die der zweiten Farbe entspricht, das elektrostatische latente Bild
und auf diese Weise wird auf dem fotoleitfähigen Endlosband 5 ein
Tonerbild der zweiten Farbe ausgebildet. Das Tonerbild der zweiten
Farbe wird dann zu der Position gegenüberliegend zu dem Zwischenübertragungsband 15 transportiert.
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Das
Zwischenübertragungsband 15 und
das fotoleitfähige
Endlosband 5 haben im Wesentlichen dieselbe Umfangslänge und
werden im Wesentlichen mit derselben Umfangsgeschwindigkeit gefördert bzw.
bewegt. Wenn die Vorderkante des Tonerbilds der ersten Farbe auf
dem Zwischenübertragungsband 15 an
der Position anlangt, wo dieses der zweiten Walze 2 zum
Spannen des fotoleitfähigen
Bands gegenüber
liegt, kommt folglich die Vorderkante des Tonerbilds der zweiten
Farbe auf dem fotoleitfähigen Endlosband 5 ebenfalls
im Wesentlichen bei derselben Position an. Die Zwischenübertragungs-Spannungsquelle
versorgt erneut die Übertragungsband-Walzen 16 und 18 mit
einer geeigneten Bildübertragungsspannung.
Auf diese Weise wird das Tonerbild der zweiten Farbe auf dem fotoleitfähigen Endlosband 5 zu
dem Zwischenübertragungsband 15 hin
gezogen und auf das Tonerbild der ersten Farbe auf dem Zwischenübertragungsband 15 übertragen.
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In ähnlicher
Weise wird ein Tonerbild der dritten Farbe über das Tonerbild der zweiten
Farbe gelegt und wird ein Tonerbild einer vierten Farbe auf dem
Zwischenübertragungsband 15 über das
Tonerbild der dritten Farbe gelegt. Auf diese Weise wird auf dem
Zwischenübertragungsband 15 ein
geschichtetes Tonerbild aus vier Farben ausgebildet.
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Unterdessen,
wenn auf dem Zwischenübertragungsband 15 das
geschichtete Tonerbild aus den vier Farben ausgebildet worden ist,
wird ein Blatt Papier, das mit "P" bezeichnet wird,
von einer Papier-Zuführeinrichtung
zu derjenigen Position transportiert, wo die Tonerbild-Übertragungswalze 22 dem Zwischenübertragungsband 15 gegenüber liegt. Während das
Blatt P mit einer Geschwindigkeit, die im Wesentlichen identisch
zu der Umfangsgeschwindigkeit des Zwischenübertragungsbands 15 ist, transportiert
wird, versorgt eine Tonerbildübertragungs-Spannungsquelle
die Tonerbild-Übertragungswalze 22 mit
einer geeigneten Bildübertragungsspannung.
Durch diese Maßnahme
wird das überlagerte
vierfarbige Tonerbild auf dem Zwischenübertragungsband 15 zu
dem Blatt P hin gezogen und auf das Blatt P übertragen.
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Das
Blatt P mit dem übertragenen
vierfarbigen Tonerbild wird weiter zu einer Fixiereinrichtung transportiert,
wo das Tonerbild auf dem Blatt P mit Hilfe von Wärme und Druck fixiert wird.
Das Blatt P wird darin nach außerhalb
des Farbdruckers 100 ausgetragen und auf einer Druckablage
als Vollfarben-Ausdruck gestapelt abgelegt.
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Wie
vorstehend ausgeführt,
ist die Aufladungswalze 7R gegenüber der dritten Walze 3 zum Spannen
des fotoleitfähigen
Bands angeordnet. An der Position, an der die Aufladungswalze 7R gegenüber liegt,
wird das fotoleitfähige
Endlosband 5 mit einer geeigneten Spannung um die dritte
Walze 3 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands herum gespannt, so
dass das fotoleitfähige
Endlosband 5 der Oberfläche
der dritten Walze 3 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands
folgt. Folglich ist das fotoleitfähige Endlosband 5 bei
der Aufladungsposition nicht anfällig auf
eine Flatterbewegung und folglich wird der vorbestimmte kleine Abstand
L, das heißt
der Luftspalt L, zwischen der Aufladungswalze 7R und der
Oberfläche
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 vergleichsweise genau und in stabiler Weise
aufrecht erhalten.
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Außerdem ist
das fotoleitfähige
Endlosband 5 bei der Aufladungsposition gekräuselt und
besitzt der gekräuselte
Abschnitt im Vergleich zu einem flachen Abschnitt des fotoleitfähigen Bands 5 eine
große
Steifigkeit. Folglich wird eine Flatterbewegung des fotoleitfähigen Bands 5 zusätzlich unterdrückt.
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Der
benannte Erfinder hat Untersuchungen bezüglich der Positionen der Aufladungswalze 7R ausgeführt. Ein
Experiment zur Bilderzeugung ist unter einer Bedingung ausgeführt worden,
wonach die Aufladungswalze 7R zwischen der zweiten Walze 2 zum
Spannen des fotoleitfähigen
Bands und der dritten Walze 3 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands angeordnet
ist. Das andere Experiment zur Bilderzeugung wurde unter einer Bedingung
ausgeführt, wonach
die Aufladungswalze 7R gegenüber der dritten Walze 3 zum
Spannen des fotoleitfähigen
Bands angeordnet ist, wie in der 1 und in
der 2 dargestellt.
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Gemäß dem erstgenannten
experimentellen Ergebnis wurde eine vergleichsweise große Ungleichmäßigkeit
der Aufladung beobachtet, die fehlerbehaftete Bilder hervorruft,
beispielsweise eine Hintergrund-Verunreinigung und eine geringe
Bilddichte bzw. Bildinterisität.
Eine solche große
Ungleichmäßigkeit
der Aufladung resultierte von einer Flatterbewegung des fotoleitfähigen Endlosbands 5, das
heißt
von Fluktuationen des Abstands zwischen dem fotoleitfähigen Endlosband
und der Aufladungswalze 7R.
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Gemäß dem letztgenannten
experimentellen Ergebnis wurde wegen der Verringerung der Flatterbewegung
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 in der Nähe
der dritten Walze 3 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands
eine Verbesserung in der Ungleichmäßigkeit der Aufladung beobachtet,
das heißt
die vorstehend beschriebenen, fehlerbehafteten Bilder sind verbessert
worden.
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Wie
vorstehend ausgeführt,
kann für
das fotoleitfähige
Endlosband 5 sowohl ein mit einer Naht versehenes Endlosband
als auch ein nahtloses fotoleitfähiges
Endlosband in dem Farbdrucker 100 verwendet werden. Wenn
in dem Farbdrucker 100 ein nahtloses Endlosband verwendet
wird, sind keine weiteren speziellen Überlegungen dazu erforderlich, um
den Luftspalt L aufrecht zu erhalten, weil die Dicke des fotoleitfähigen Bands
im Wesentlichen gleichmäßig ist.
Wenn jedoch ein mit einer Naht versehenes fotoleitfähiges Endlosband
verwendet wird, kann man mit weiteren Überlegungen ein besseres Ergebnis
erzielen.
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Die 3 ist
eine schematische Zeichnung, die als Beispiel ein mit einer Naht
versehenes fotoleitfähiges
Endlosband 35 darstellt. Gemäß der 3 bezeichnet
der Pfeil A eine Transportrichtung während eines Bilderzeugungsvorgangs
in dem Farbdrucker 100 und bezeichnet Lb eine Linie senkrecht
zu dem Pfeil A. Das mit einer Naht versehene fotoleitfähige Endlosband 35 weist
eine Naht 36 auf, die unter einem Winkel θ zu der
Linie Lb verläuft.
Bei diesem Beispiel ist die Naht 60 um zwei Grad als Winkel θ zu der
Linie Lb verkippt. Der Kippwinkel ist nicht auf diesen Winkel beschränkt, sondern
kann auch andere Winkel annehmen, einschließlich von null Grad, das heißt einem
verschwindenden Kippwinkel.
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Die
Dicke des fotoleitfähigen
Bands 35 an der Naht 36 ist etwa doppelt so groß wie die
der übrigen
Abschnitte, weil ein Ende eines fotoleitfähigen Lagenmaterials an dem
Saum 36 über
das andere Ende geschlagen ist. Mit anderen Worten, an der Naht 36 ist
ein Höhenunterschied
ausgebildet, der der Dicke des fotoleitfähigen Lagenmaterials entspricht.
Bei diesem Beispiel beträgt
der Höhenunterschied
etwa 0,1 Millimeter.
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Die
Aufladungswalze 7R der berührungsfreien Näherungs-Aufladungseinrichtung 7 kann
das mit einer Naht versehene fotoleitfähige Endlosband 35 bei
der Naht 36 wegen der etwa doppelten Dicke berühren. Gemäß einem
Experiment ist auf einem Ausdruck ein schraubenartiger Farbausrichtungsfehler oder
ein bandförmiger
Teilausrichtungsfehler zwischen den cyan-farbenen, magenta-farbenen,
gelben und schwarzen Tonerbildern beobachtet worden, wenn die berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung 7 das
mit einer Naht versehene fotoleitfähige Endlosband 35 bei
der Naht 36 berührt
hat.
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Wie
jedoch vorstehend ausgeführt
wurde, ist die Naht 36 jedoch unter dem Kippwinkel θ ausgebildet
und wird deshalb die Kraft des Aufpralls, die durch den Kontakt
der Aufladungswalze 7R mit dem fotoleitfähigen Band 35 hervorgerufen
wird, gemildert. Deshalb wird der vorstehend beschriebene, schraubenartige
Ausrichtungsfehler gemindert.
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Die 4 ist
eine schematische Ansicht, die die berührungsfreie Näherungs-Aufladungseinrichtung 7 darstellt,
während
diese von einem Motor 37 gedreht wird, und zwar als ein
anderes Beispiel, das gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist. Bei diesem Beispiel ist das mit einer Naht
versehene fotoleitfähige
Endlosband 35 gemäß der 3 um
die dritte Walze 3 zum Spannen des fotoleitfähigen Bands
und die anderen Walzen zum Spannen des Bands herum gespannt.
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Weil
der Motor 37 die Aufladungswalze 7R in derselben
Richtung dreht wie das fotoleitfähige
Band 35, wie durch den Pfeil C angedeutet, wird die Aufprallkraft,
die durch den Kontakt der Aufladungswalze 7R mit der Naht 36 des
fotoleitfähigen
Endlosbands 35 hervorgerufen wird, herabgesetzt. Die Umfangsgeschwindigkeit
der Aufladungswalze 7R ist bevorzugt größer oder gleich der Umfangsgeschwindigkeit
des mit einer Naht versehenen fotoleitfähigen Endlosbands 35.
Wenn beispielsweise das mit einer Naht versehene fotoleitfähige Endlosband 35 mit
einer Geschwindigkeit von 133 Millimetern pro Sekunde transportiert
bzw. bewegt wird, entspricht die Umfangsgeschwindigkeit der Aufladungswalze 7R vorzugsweise
einer Umfangsgeschwindigkeit von 133 Millimetern pro Sekunde oder
mehr, beispielsweise 142 Millimetern pro Sekunde.
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Gemäß der 3 kann
die Naht 36 mit einer elektrisch nicht leitenden Schicht
bzw. einer Isolationsschicht beschichtet sein, um einen Kurzschluss der
Aufladungsschaltung dann zu verhindern, wenn die Aufladungswalze 7R das
mit einer Naht versehene fotoleitfähige Endlosband 35 bei
der Naht 36 berührt.
Als Isolationsschicht können
beispielsweise Polyamid-Polymere verwendet werden.
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Der
benannte Erfinder hat Experimente bezüglich der Isolationsbeschichtung
der Naht 36 des mit einer Naht versehenen fotoleitfähigen Endlosbands 35 ausgeführt, das
heißt,
Experimente zum Aufladen eines mit einer Naht versehenen fotoleitfähigen Endlosbands 35 ohne
und mit einer aufgeschichteten Isolationsbeschichtung auf der Naht 36.
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Die 5 ist
eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einer verstrichenen Zeit
und einer Aufladungsspannung auf dem mit einer Naht versehenen fotoleitfähigen Endlosband 35 ohne
Isolationsschichten auf der Naht des fotoleitfähigen Bands 35 darstellt.
Gemäß der 5 repräsentiert
die Signalform eine Aufladungsspannung auf der Oberfläche des
mit einer Naht versehenen fotoleitfähigen Endlosbands 35.
Wie dargestellt ist, sind Einkerbungen, das heißt Bereiche in der Signalform
mit niedriger Spannung, zu Zeitpunkten beobachtet worden, die Berührungen der
Aufladungswalze 7R mit dem mit einer Naht versehenen fotoleitfähigen Endlosband 35 an
der Naht 36 entsprechen. Diese Bereiche mit niedriger Spannung
sind durch Kurzschlüsse
der Aufladungsschaltung an der Naht 36 hervorgerufen worden,
die von der Aufladungswalze 7R, einer Aufladungs-Spannungsversorgung,
beispielsweise der Spannungsversorgung 10 gemäß der 2,
dem mit einer Naht versehenen fotoleitfähigen Endlosband 35 etc.
ausgebildet wird. Wenn die Kurzschlüsse der Aufladungsschaltung
aufgetreten sind, wurden bandförmige
oder schraubenförmige,
fehlerbehaftete Bilder, beispielsweise Farbreproduktionsfehler,
auf ausgedruckten Bildern beobachtet. Ein solcher Kurzschluss erzeugt
auch ein elektrisches Rauschen und ein solches Rauschen führt manchmal
zu einer Fehlfunktion einer Steuerschaltung des Farbdruckers 100.
Der Kurzschluss kann auch Beschädigungen der
Aufladungswalze 7R und des fotoleitfähigen Bands 35 hervorrufen.
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Die 6 ist
eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einer verstrichenen Zeit
und einer Aufladungsspannung auf dem fotoleitfähigen Band 35 darstellt,
mit einer Isolationsschicht auf der Naht des fotoleitfähigen Bands 35.
Wie dargestellt ist, beinhaltet die Signalform der aufgeladenen
Spannung auf der Oberfläche
des mit einer Naht versehenen fotoleitfähigen Endlosbands 35 keine
solchen Einkerbungen gemäß der 5.
Das heißt,
Kurzschlüsse
der Aufladungsschaltung sind durch die Isolationsschicht auf der
Naht 36 verhindert oder herabgesetzt worden.
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Somit
werden die vorstehend beschriebenen, fehlerbehafteten Bilder, beispielsweise
in Form eines Farbreproduktionsfehlers, gemindert. Außerdem wird
auch eine Fehlfunktion einer Steuerschaltung des Farbdruckers 100 gemindert
und werden auch Beschädigungen
der Aufladungswalze 7R und des fotoleitfähigen Bandes 35 gemindert.
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Die 7 ist
eine schematische Ansicht, die als ein anderes Beispiel, das gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist, eine berührungsfreie Näherungs-Aufladungseinrichtung 70 und
deren Umgebung darstellt. Bei diesem Beispiel umfasst die berührungsfreie
Näherungs-Aufladungseinrichtung 70 eine
Aufladungswalze 70R und Druckfedern 72A und 72B.
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Die 8 ist
eine Perspektivansicht, die als ein Beispiel, das gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgelegt ist, eine Aufladungswalze 70R gemäß der 7 darstellt.
Gemäß der 8 bilden
ein Metallkern 23, eine Außenschicht 24, Achsen 70X1 und 70X2 und
Abstandshülsen 71A und 71B die
Aufladungswalze 70 aus. Die Abstandshülsen 71A und 71B bestehen
aus einem elektrisch nicht leitenden Material, beispielsweise aus
einem Polyethylen-Kunstharz, einem Tetrafluorethylen-Kunstharz etc.,
und sind auf die Außenschicht 24 aufgebracht. Die
Dicke L der Abstandshülsen 71A und 71B in
radialer Richtung beträgt
beispielsweise etwa 70 ± 10 Mikrometer.
Die Dicke L der Abstandshülsen 71A und 71B kann
auch etwa 3 Mikrometer bis etwa 300 Mikrometer betragen.
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Gemäß der 7 ist
die Aufladungswalze 70 gegenüberliegend zu der dritten Walze 3 zum
Spannen des fotoleitfähigen
Bands angeordnet. Die Druckfedern 72A und 72B sind
zwischen den Achsen 70X1 und 70X2 der Aufladungswalze 70 und
einem isolierten Rahmen 100F des Farbdruckers 100 angeordnet.
Folglich beaufschlagen die Druckfedern 72A und 72B die
Aufladungswalze 70 mit einem Druck, so dass das fotoleitfähige Band 5 zwischen
den Abstandshülsen 71A und 71B der
Aufladungswalze 70 und der dritten Walze 3 zum
Spannen des fotoleitfähigen
Bands angeordnet ist. Somit ist die äußere Schicht 24 der
Aufladungswalze 70 beabstandet zu der Oberfläche des
fotoleitfähigen
Endlosbands 5 angeordnet, und zwar entsprechend der Dicke
L der Abstandshülsen 71A und 71B.
Während
eines Bilderzeugungsvorgangs folgt die Aufladungswalze 70 der Oberfläche des
fotoleitfähigen
Endlosbands 5, wobei ein Luftspalt L zwischen der äußeren Schicht 24 und dem
fotoleitfähigen
Endlosband 5 aufrecht erhalten wird, welcher äquivalent
zu der Dicke L der Abstandshülsen 71A und 71B ist,
und zwar selbst an der Naht des fotoleitfähigen Bands 5.
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Weil
die Oberfläche
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 der Aufladungswalze 70 folgt, wird
der Luftspalt zwischen dem fotoleitfähigen Endlosband 5 und
der Aufladungswalze 70 gut aufrecht erhalten. Selbst dann,
wenn beispielsweise die dritte Walze 3 zum Spannen des
fotoleitfähigen
Bands eine exzentrische Achse oder einen in gewisser Weise verzerrten
Außenumfang
aufweist, wird der Luftspalt L automatisch mit einer vergleichsweise
genauen Abmessung aufrecht erhalten. Außerdem wird ein Kurzschluss
der Aufladungsschaltung selbst dann verhindert oder gemindert, wenn
die Naht des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 nicht mit einer Isolationsschicht beschichtet
ist.
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Die 9 ist
eine Perspektivansicht, die als ein anderes Beispiel, das gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgelegt ist, die Aufladungswalze 70R gemäß der 7 darstellt.
Bei diesem Beispiel weist die Aufladungswalze 70R anstelle
der Abstandshülsen 71A und 71B gemäß der 8 Buchsen 71C und 71D auf
den Achsen 70X1 und 70X2 auf. Die Radien dieser
Buchsen 71C und 71D sind größer als der Radius der äußeren Schicht 24 der
Aufladungswalze 70R, und zwar um L, was dem Luftspalt zwischen
der Aufladungswalze 70R und dem fotoleitfähigen Band 5 entspricht.
Die Buchsen 71C und 71D können aus einem isolierenden
Material bestehen, beispielsweise aus einem Polyacetat-Kunstharz,
einem Polyamid-Kunstharz, einem Polycarbonat-Kunstharz etc.
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Bei
diesem Beispiel folgt die Oberfläche
des fotoleitfähigen
Endlosbands 5 ebenfalls der Aufladungswalze 70 unter
Aufrechterhaltung des Luftspalts L zwischen der äuße ren Schicht 24 und dem
fotoleitfähigen
Endlosband 5, und zwar selbst bei der Naht des fotoleitfähigen Bands 5.
Deshalb wird ein Gas-Entladungsstrom bei einer Bilderzeugungsvorrichtung
in stabiler Weise aufrecht erhalten. Ein Kurzschluss der Aufladungsschaltung
wird selbst dann gemindert, wenn in gleicher Weise ein mit einer Naht
versehenes fotoleitfähiges
Endlosband ohne eine Isolation bei der Naht verwendet wird.
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Wie
vorstehend beschrieben, können
die neuartige Bilderzeugungsvorrichtung und das neuartige Modul
mit einem fotoleitfähigen
Band die Ungleichmäßigkeit
der Ladung eines fotoleitfähigen Endlosbands
in stabiler Weise verbessern. Die neuartige Bilderzeugungsvorrichtung
und das neuartige Modul mit fotoleitfähigem Band können auch
das Auftreten von Kurzschlüssen
einer Aufladungsschaltung mindern.
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Offensichtlich
sind zahlreiche Modifikationen und Variationen gemäß der vorliegenden
Erfindung im Lichte der vorstehenden Lehren möglich. Beispielsweise können Merkmale,
die für
gewisse Ausführungsbeispiele
beschrieben wurden, mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen
kombiniert werden. Es sei deshalb darauf hingewiesen, dass innerhalb
des Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche die
Erfindung auch in anderer Weise als speziell hierin beschrieben
umgesetzt werden kann.