DE69008772T2

DE69008772T2 - Bilderzeugungsgerät.

Info

Publication number: DE69008772T2
Application number: DE69008772T
Authority: DE
Inventors: Koji Amemiya; Masahiro Inoue; Akio Ohno; Takeo Tsunemi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: DE69008772D1; EP0400996B1; US5091751A; EP0400996A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät, bei dem mittels eines elektrofotografischen Verfahrens oder eines elektrostatischen Aufzeichnungsverfahrens ein Bild erzeugt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Bilderzeugungsgerät, das eine Bildübertragungseinrichtung zum übertragen eines auf einem Bildträger ausgebildeten Tonerbildes von dem Bildträger zu einem durch die übertragungsmaterial-Trageinrichtung getragenen übertragungsmaterial hat.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Fig. 6 zeigt ein bekanntes elektrofotografisches Mehrfarbkopiergerät. Dieses Gerät hat eine Entwicklungseinrichtung des Rotationstyps. Genauer gesagt hat das elektrofotografische Mehrfarbkopiergerät, wie in Fig. 6 gezeigt, einen Bildträger, d. h. eine lichtempfindliche Trommel 3, die drehbar gelagert ist und in der Richtung des Pfeils drehbar ist, und eine um die lichtempfindliche Trommel 3 angeordnete Bilderzeugungseinrichtung. Die Bilderzeugungseinrichtung kann von verschiedener Ausführung sein. Bei dem veranschaulichten Gerät weist die Bilderzeugungseinrichtung eine Primärladeeinrichtung 11 zum einheitlichen Aufladen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3, eine Belichtungseinrichtung 12 wie etwa zum Beispiel eine Laserstrahl-Belichtungseinheit, die die lichtempfindliche Trommel 3 mit farbgetrennten Lichtbildern oder äquivalenten Bildern belichten kann, um auf der lichtempfindlichen Trommel 3 latente elektrostatische Bilder zu erzeugen, und eine drehbare Entwicklungseinrichtung 13 zum Entwickeln der latenten Bilder auf der lichtempfindlichen Trommel 13 auf, um die Bilder sichtbar zu machen.
Die drehbare Entwicklungseinrichtung 13 enthält vier Entwicklerbehälter 2Y, 2M, 2C und 2BK, die einen Entwickler von gelber Farbe, einen Entwickler von magentaroter Farbe, einen Entwickler von zyanblauer Farbe bzw. einen Entwickler von schwarzer Farbe beinhalten, und Entwicklungseinheiten 1Y, 1M, 1C und 1BK, die von den Entwicklerbehältern aus mit den jeweiligen Entwicklern versorgt werden. Diese vier Entwicklungseinheiten sind zur Drehung um eine Achse eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses angeordnet. Diese drehbare Entwicklungseinrichtung 13 ist derart angeordnet, daß eine Drehung des im wesentlichen zylindrischen Gehäuses bewirkt, daß eine gewünschte Entwicklungseinheit in eine Position bewegt wird, in der sie der äußeren Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 3 gegenüberliegt, um ein latentes elektrostatisches Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 3 zu entwickeln. Dieser Vorgang wird wiederholt, um ein Vollfarb-(Vierfarb-)Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 3 zu erzeugen.
Das entwickelte sichtbare Bild (im folgenden als "Tonerbild" bezeichnet) auf der lichtempfindlichen Trommel 3 wird an einer übertragungsposition zu einem übertragungsmaterial P übertragen, das durch ein Übertragungsmaterial- Tragblatt 14 (siehe Fig. 7) getragen wird, das als eine Übertragungsmaterial-Trageinrichtung dient. Der Begriff "Übertragungsposition" wird verwendet, um eine Position zu bezeichnen, an der eine Übertragungstrommel 4 in Bezug auf das Übertragungsmaterial P der lichtempfindlichen Trommel 3 entgegengesetzt ist.
Wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, hat die Übertragungstrommel 4 Ringabschnitte 4a, 4b, die an deren beiden axialen Endabschnitten angeordnet sind, und einen Überbrückungsabschnitt 4c, der diese Ringabschnitte 4a, 4b miteinander verbindet. Eine Übertragungsmaterial-Trageinrichtung 14 ist uber eine zwischen den beiden Ringabschnitten 4a, 4b ausgebildete offene Fläche gespannt. Die Ubertragungsmaterial- Trageinrichtung 14 ist typischerweise ein folienähnliches dielektrisches Blatt aus beispielsweise Polyethylenterephtalat, Polyvinylidenfluorid oder ähnlichem Material. Der Überbrückungsabschnitt 4c hat eine Übertragungsmaterial- Greifeinrichtung 15 zum Greifen eines Übertragungsmaterials P, das von einer Blattzuführeinrichtung zugeführt wird. Die Übertragungsmaterial-Greifeinrichtung 15 zum mechanischen Greifen des Übertragungsmaterials P kann durch eine elektrostatische Adsorptionseinrichtung (nicht gezeigt) ersetzt sein, welche das Übertragungsmaterial P elektrostatisch auf die Übertragungsmaterial-Trageinrichtung 14 anziehen und halten kann.
Eine Übertragungsladeeinrichtung 7 als eine Übertragungseinrichtung und eine ladungsbeseitigende Entladeeinrichtung 10 sind innerhalb der Öbertragungstrommel 4 angeordnet, während ladungsbeseitigende Entladeeinrichtungen 9 und 16 außerhalb der Übertragungstrommel 4 angeordnet sind.
Es wird das Verfahren zum Erzeugen eines Vollfarbbildes mittels des beschriebenen elektrofotografischen Mehrfarbkopiergerätes beschrieben.
Die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3 wird mittels einer Primärladeeinrichtung einheitlich aufgeladen, und wird mit einem Lichtbild bestrahlt, das einer mittels der Belichtungseinrichtung 12 erzeugten Abbildungsinformation entspricht, wodurch ein latentes elektrostatisches Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3 erzeugt wird. Das folglich erzeugte latente Bild wird durch die drehbare Entwicklungseinrichtung 13 mit einem Toner entwickelt, der als Basismaterial einen Harz enthält und eine mittlere Partikelgröße von 12 um hat, so daß ein sichtbares Tonerbild erzeugt wird.
Inzwischen wird das Übertragungsmaterial P synchron mit der Erzeugung des Bildes durch eine Registerwalze 17 auf die Übertragungstrommel 4 zugeführt, und wird durch die Greifeinrichtung 15 an seinem vornliegendem Endabschnitt gefaßt, um in Übereinstimmung mit der Drehung der Übertragungstrommel 4 in die Richtung des Pfeils bewegt zu werden.
Nachfolgend wird durch die Übertragungsladeeinrichtung 7 an der Übertragungsposition eine Koronaentladung mit der dem Toner entgegengesetzten Polarität von der Rückseite der Übertragungsmaterial-Trageinrichtung 14, d. h. des dielektrischen Blatts 14 der Übertragungstrommel 4 aus bewirkt, wodurch das Tonerbild von der lichtempfindlichen Trommel 3 zu dem Übertragungsmaterial P übertragen wird.
Dieser Vorgang wird in einer gewünschten Häufigkeit wiederholt, und danach wird das Übertragungsmaterial P durch die Wirkung einer Trennklaue 18 von der Übertragungstrommel 4 getrennt, während elektrostatische Ladungen mittels der ladungsbeseitigenden Entladeeinrichtungen 9, 10 und 16 beseitigt werden. Das abgetrennte Übertragungsmaterial P wird dann durch ein Förderband 19 zu einer Fixiervorrichtung 20 gefördert, die dem Tonerbild Wärme zuführt, um das Tonerbild auf dem Übertragungsblatt zu fixieren. Das Übertragungsblatt wird dann aus dem Gerät ausgestoßen.
Inzwischen wird der Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel 3, von dem das Tonerbild übertragen wurde, durch eine Reinigungseinrichtung 21 hindurchgeführt, die jeden restlichen Toner von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3 entfernt, und wird dann wieder dem Bilderzeugungsverfahren unterzogen. Zum gleichen Zeitpunkt wird das dielektrische Blatt 14 auf der Übertragungstrommel 4 mittels einer Reinigungseinrichtung 22, die zum Beispiel eine Fellbürste aufweist, sowie einer Zusatzreinigungseinrichtung 23 gereinigt, um wieder in dem Bilderzeugungsverfahren verwendet zu werden.
Um eine derzeitige Forderung nach einem höheren Grad an Bildqualität zu erfüllen, ist es wünschenswert, einen höheren Grad an Schärfe des latenten Bildes zu erreichen und die Reproduzierbarkeit des latenten Bildes zu verbessern. Um diese Forderungen zu erfüllen, ist es eine gebräuchliche Maßnahme, Toner von kleiner Partikelgröße, zum Beispiel 10 um oder kleiner, und ungefähr 8 um oder kleiner hinsichtlich der mittleren Größe, als den Entwickler zu verwenden. Im allgemeinen steigert eine kleine Partikelgröße aufgrund der Steigerung der spezifischen Fläche die Ladungsmenge pro Masseneinheit sowie die Van der Waals-Kraft. Infolgedessen wird die Adhäsion der Tonerpartikel zu der lichtempfindlichen Trommel mit dem Ergebnis vergrößert, daß eine höhere Feldstärke des elektrischen Übertragungsfeldes oder ein höherer Grad der Berührung zwischen dem Übertragungsmaterial und der lichtempfindlichen Trommel erforderlich ist, um eine gute Ausführung der Übertragung zu erzielen. Leider wird jedoch aufgrund lokaler Übertragungsfehler, die durch lokale feine Spalte zwischen der lichtempfindlichen Trommel und dem Übertragungsmaterial in dem Übertragungsbereich verursacht werden, eine uneinheitliche oder ungleichmäßige Übertragung bewirkt.
Um durch das Verbessern des Übertragungswirkungsgrades ein scharf übertragenes Bild zu erzielen, wurde vorgeschlagen, ein Andruckelement, zum Beispiel ein elastisches Blatts 1, zu verwenden, das, von der Drehrichtung der Übertragungs trommel 4 aus betrachtet, stromaufwärts der Übertragungsladeeinrichtung 7 angeordnet ist, um sich von der Einlaßseite der Übertragungstrommel 4 in die Richtung stromab zu erstrecken, und mit dem das dielektrische Blatt 14 angedrückt werden kann.
Die Schaffung des elastischen Blatts 1 allein bringt jedoch das folgende Problem mit sich. Und zwar wird die Koronaentladung mittels der Übertragungs-Koronaentladeinrichtung 7 über die gesamte Fläche des elastischen Blatts 1 bewirkt, so daß eine große Menge an Ladungen auf dem elastischen Blatt 1 angesammelt wird, so daß ein starkes elektrisches Feld erzeugt wird und die Koronaentladung blockiert wird, die von der Entladeeinrichtung 7 in Richtung auf das Blatt 14 gerichtet ist, wodurch das Aufladen des dielektrischen Blatts 14 mittels der Koronaentladeeinrichtung 7 gehemmt wird. Außerdem tendiert jede leichte Ungleichheit der Ladungsverteilung auf dem elastischen Blatt 1, die einer geringfügigen Uneinheitlichkeit der Entladung zuzuschreiben ist, dazu, aufgrund der Ansammlung der großen Menge an Ladungen stark anzuwachsen. Eine derartige starke Ungleichheit der Ladungsverteilung beeinflußt das elektrische Feld nachteilig, bewirkt eine uneinheitliche Aufladung des dielektrischen Blatts 14, und daher eine ungleichmäßige Übertragung des Bildes, was in einer geringen Qualität des übertragenen Bildes resultiert.
Wenn eine Übertragungseinrichtung der Ausführung verwendet wird, bei der eine Vielzahl von Tonerbildern übertragen und überlagert werden, wie in dem Fall eines Mehrfarb-Bilderzeugungsgeräts, insbesondere wenn ein feiner Toner mit ei ner Partikelgröße von 10 um oder kleiner verwendet wird, ist eine höhere Feldstärke des elektrischen Übertragungsfeldes erforderlich, als in dem Fall, bei dem eine einfarbige Bilderzeugung ausgeführt wird, oder ein Toner verwendet wird, der eine größere Partikelgröße, zum Beispiel 12 um oder größer, hat.
Infolgedessen wird das elastische Blatt 1 aufgrund der Einwirkung des stärkeren elektrischen Übertragungsfeldes stärker aufgeladen, mit dem Ergebnis, daß die Uneinheitlichkeit der Aufladung und daher die Ungleichmäßigkeit der Bildübertragung gesteigert wird, so daß die Qualität des Bildes ernsthaft verschlechtert wird.
JP-A-59-119373 offenbart verschiedene Verfahren, um den vorhergehend beschriebenen Problemen zu begegnen. Zum Beispiel wird es vorgeschlagen, einen angrenzend der Koronaladeeinrichtung an die Seite des elastischen Blatts geklebten und mit einer Vorspannungs-Stromversorgung verbundenen Leiter zu verwenden. Es wird auch vorgeschlagen, den vorstehend genannten Leiter über ein Konstantspannungselement zu erden. Bei der Anordnung, bei welcher der Leiter mit einer Vorspannungs-Stromversorgung verbunden ist, wird dem Leiter eine Vorspannung von der gleichen Polarität wie der Koronaladung angelegt, um die Koronaentladung effizient dem Übertragungsmaterial-Tragblatt zuzuführen. Wenn ein Konstantspannungselement verwendet wird, wird der Leiter stabil bei einer konstanten Spannung gehalten, um die Wirkung der Koronaentladung zu stabilisieren.
Bei diesen vorgeschlagenen Verfahren wird der Leiter unerwünschterweise durch das Ozon und die Stickoxide, die als eine Folge der Koronaentladung erzeugt werden, beeinflußt, weil der Leiter an die Seite des Andruckelements geklebt ist, das direkt der Koronaentladung ausgesetzt ist. Als eine Folge dessen werden die elektrischen Charakteristiken des Leiters unerwünschterweise verändert, so daß die Wirkung der Schaffung des Leiters beeinträchtigt wird.
Gemäß der Erfindung wird ein Bilderzeugungsgerät geschaffen, wie in einem der Ansprüche 1, 2, 9 und 46 dargelegt. Die verbleibenden Ansprüche legen wahlweise Merkmale dar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, die mittels eines nicht einschränkenden Beispiels angegeben werden, werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht einer in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Andruckeinrichtung;
Fig. 3 ist ein Diagramm, welches das Oberflächenpotential eines Andruckabschnitts zeigt, das beobachtet wird, wenn ein Toner mit einer mittleren Partikelgröße von 12 um verwendet wird;
Fig. 4 ist ein Diagramm, welches das Oberflächenpotential eines Andruckabschnitts zeigt, das beobachtet wird, wenn ein Toner mit einer mittleren Partikelgröße von 8 um verwendet wird;
Fig. 5 ist eine schematische Veranschaulichung, die ein Stadium der Erzeugung von lokalen Übertragungsfehlern zeigt;
Fig. 6 ist eine schematische Veranschaulichung eines Bilderzeugungsgeräts zum Ausführen eines Farbverfahrens;
Fig. 7 ist eine schematische Veranschaulichung einer herkömmlichen Andruckeinrichtung;
Fig. 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Übertragungstrommel;
Fig. 9 ist eine schematische Veranschaulichung einer in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Andruckeinrichtung;
Fig. 10 ist eine Veranschaulichung eines anderen Bilderzeugungsgeräts zum Ausführen eines Farbverfahrens;
Fig. 11 ist eine schematische Veranschaulichung eines kritischen Abschnitts des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 12 ist eine Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht einer in dem dritten Ausführungsbeispiel verwendeten Andruckeinrichtung;
Fig. 14 ist eine schematische Veranschaulichung eines vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 15 ist eine schematische Veranschaulichung eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 16 ist eine Veranschaulichung der Wirkung des vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 17 ist eine schematische Veranschaulichung des Aufbaus eines herkömmlichen Bilderzeugungsgeräts; und
Fig. 18 und 19 sind Veranschaulichungen des Betriebes des in Fig. 17 gezeigten herkömmlichen Bilderzeugungsgeräts.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind für den Gebrauch in einem vorher in Verbindung mit Fig. 6 beschriebenen elektrofotografischen Mehrfarb-Kopiergerät bestimmt. Die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele bezieht sich deshalb auch auf Fig. 6. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Gerät wird vorausgesetzt, daß es eine Übertragungseinrichtung von der vorher in Verbindung mit Fig. 8 beschriebenen Ausführung hat. Die Beschreibung des Aufbaus und des Betriebes des elektrofotografischen Kopiergerätes und der Übertragungseinrichtung wird deshalb weggelassen, um eine Verdopplung der Erklärung zu vermeiden.
Fig. 1 zeigt deutlich einen kritischen Abschnitt des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, d. h. eine Übertragungseinrichtung einschließlich der Übertragungstrommel 4, die von der gleichen Ausführung wie die in Fig. 8 gezeigte ist, und die als eine Übertragungsmaterial-Fördereinrichtung dient. Wie vorstehend erklärt, hat die Übertragungstrommel 4 ein Paar aus einem leitfähigen Material wie etwa einem Metall bestehende Endringe 4a und 4b, und ein als die Übertragungsmaterial-Trageinrichtung dienendes dielektrisches Blatt 14, das über die offene Fläche zwischen beiden Endringen 4a, 4b gespannt ist. Das dielektrische Blatt 14 ist aus einem geeigneten dielektrischen Material wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF) gefertigt, und hat eine Dicke im Bereich zwischen 70 und 200 um, eine dielektrische Konstante im Bereich zwischen 3,0 und 13,0 und einen spezifischen Widerstand im Bereich zwischen 10&sup9; und 10¹&sup4; Ω cm. Das dielektrische Blatt 14 ist an seinen vornliegenden und rückwärtigen Endabschnitten an dem Überbrückungsabschnitt 4c befestigt, der zwei Endringe 4a und 4b der Übertragungstrommel 4 miteinander verbindet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Übertragungstrommel 4 einen Durchmesser von 160 mm und wird derart betrieben, daß sie mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 160 mm/s gedreht wird. Die Geschwindigkeit des Verfahrens einschließlich der Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 3 ist auch auf 160 mm/s eingestellt. Die Übertragungs-Entladeeinrichtung 7 hat eine Öffnung von 19 mm Breite, durch die Entladungsdrähte 6 gezogen sind. Der Abstand zwischen den Enden der Entladungsdrähte 6 und der äußeren Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 3 als der Bildträger ist auf 10,5 mm festgelegt, während der Abstand zwischen den Entladungsdrähten 6 und der Bodenfläche der Abschirmplatte der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung 7 auf 16 mm eingestellt ist.
Es ist möglich, den Entladungselektroden oder -drähten 6 zugewandt ein isolierendes Element 8 wie etwa eine Platte aus Polykarbonat an der Oberfläche der Abschirmplatte der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung 7 anzubringen, insbesondere an der Abschirmplatte, die, wenn in der durch den Pfeil bezeichneten Drehrichtung der Übertragungstrommel 4 betrachtet, stromabwärts der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung ist. Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, eine größere Konzentration der Übertragungskorona in Richtung auf die lichtempfindliche Trommel 3 zu erzielen.
In einem Übertragungsbereich, der durch die Breite der Entladung von der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung festgelegt ist, ist ein elastisches Andruckelement 1 derart angeordnet, daß es sich im wesentlichen in der, wenn in der Richtung der Bewegung der Oberfläche der Übertragungstrommel 4 betrachtet, stromabwärts gelegenen Richtung erstreckt. Das Andruckelement 1 besteht aus einer dielektrischen Plastikfolie wie etwa Polyethylen, Polypropylen, Polyester oder Polyethylenterephtalat, die vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von nicht kleiner als 10¹&sup0; Ω cm und von insbesondere nicht kleiner als 10¹&sup4; Ω cm hat. Das Andruckelement ist über die gesamte Fläche des Übertragungsbereiches ausgedehnt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Polyethylenterephtalat-Folie als das Andruckelement 1 verwendet.
Das Andruckelement 1 ist vorzugsweise derart angeordnet, daß es das dielektrische Blatt 14 durch seine Elastizität auf die lichtempfindliche Trommel 3 drücken kann. Es ist auch zu bevorzugen, daß der dem dielektrischen Blatt 14 angrenzende Endabschnitt des Andruckelements 1 an einer Übertragungsposition angeordnet ist, insbesondere an der Position, an der die Berührung zwischen dem Übertragungsmaterial P und der lichtempfindlichen Trommel 3 nachläßt, einer Position, an der das Übertragungsmaterial P beginnt, die lichtempfindliche Trommel 3 zu berühren, oder der Position, an der der Abstand zwischen dem Übertragungsmaterial P und der lichtempfindlichen Trommel minimiert ist.
Damit das Andruckelement eine mäßige Druckkraft auf das dielektrische Blatt aufbringen kann, ohne das elektrische Übertragungsfeld im wesentlichen zu beeinflussen, wird die Dicke des Andruckelements vorzugsweise aus einem Bereich zwischen 10 um und 2 mm ausgewählt. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden mit Andruckelementen von Dicken im Bereich zwischen 75 um und 200 um erzielt.
Wenn die Aufgabe des Andruckelements 1 lediglich darin besteht, das dielektrische Blatt 14 der Übertragungstrommel anzudrücken, ist es möglich, das Andruckelement 1 in einer Position anzubringen, die, wenn in der Richtung der Bewegung der Oberfläche der Übertragungstrommel 4 betrachtet, stromabwärts von der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung ist. Eine derartige Anordnung erlaubt jedoch unerwünschterweise, daß die Übertragung begonnen werden kann, bevor das Übertragungsmaterial P in enge Berührung mit der lichtempfindlichen Trommel 3 gebracht ist, wodurch die Wirkung der Verhinderung von lokalen Übertragungsfehlern reduziert wird. Es ist deshalb zu bevorzugen, daß das Andruckelement, wie in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel, an einer von der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung 7 stromaufwärts gelegenen Position, wenn in der Richtung der Bewegung der Oberfläche der Übertragungstrommel 4 betrachtet, angeordnet ist.
Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 1 gezeigt, ein geringfügig leitfähiges Element 2 an dem Andruckelement 1 angebracht. Das geringfügig leitfähige Element 2 ist vorzugsweise derart angeordnet, daß es der Übertragungsmaterial-Trageinrichtung gegenüberliegt.
Das geringfügig leitfähige Element 2 besteht aus irgendeinem geeigneten Material, das einen spezifischen Widerstand von 10&sup6; Ω cm bis 10¹&sup0; Ω cm, vorzugsweise von 10&sup7; Ω cm bis 10&sup9; Ω cm hat. Das geringfügig leitfähige Element 2 kann deshalb durch Verteilen einer Substanz mit geringem Widerstand auf einer Substanz mit hohem Widerstand ausgebildet sein, oder kann aus einem einzelnen Material ausgebildet sein, das einen spezifischen Widerstand hat, der innerhalb des vorstehend vorgeschriebenen Bereiches ist.
Das geringfügig leitfähige Element 2 kann durch Auftragen eines Materials im flüssigen Zustand auf die Oberfläche des Andruckelements oder durch Kleben eines blattähnlichen Elements auf das Andruckelement 1 ausgebildet werden. Ein Eisenoxidpulver enthaltendes Videoband kann in geeigneter Weise als das blattähnliche Material des geringfügig leitfähigen Elements 2 benutzt werden.
Wie aus Fig. 2 deutlich wird, wird das geringfügig leitfähige Element 2 vorzugsweise in dem Bereich ausgebildet, in dem die Entladung für die Bildübertragung tatsächlich stattfindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das geringfügig leitfähige Element 2 derart ausgebildet, daß es sich von einer Position aus, die um 1 mm von dem das dielektrische Blatt 14 der Übertragungstrommel 4 berührenden Endabschnitt des Andruckelements 1 beabstandet ist, über eine Breite von 7 mm erstreckt. Die Dicke des geringfügig leitfähigen Elements 2 beträgt ungefähr 30 um. Es ist nicht vorzuziehen, das geringfügig leitfähige Element 2 in der Nähe des äußersten Endabschnitts des Andruckelements 1 anzubringen, weil in einem solchen Fall eine Tendenz besteht, daß das geringfügig leitfähige Element 2 stark zerstört oder abgenutzt wird, wenn es durch das dielektrische Blatt 14 und auch durch den Überbrückungsabschnitt 4c der Übertragungstrommel 4 stark gerieben wird. Umgekehrt wird, wenn das geringfügig leitfähige Element 2 mehr als 5 mm von dem äußersten Endabschnitt des Andruckelements 1 beabstandet angeordnet ist, der durch dieses geschaffene Vorteil reduziert. Es ist deshalb nicht zu bevorzugen, das geringfügig leitfähige Element 2 in einer Position anzuordnen, die mehr als 5 mm von dem äußersten Endabschnitt des Andruckelements 1 beabstandet ist.
Wie in Fig. 2 zu sehen, ist das Andruckelement 1 mit seinem Abschnitt unter einer gestrichelten Linie in dieser Figur an seinem Halteelement 5 befestigt. Folglich übt das Andruckelement 1 mit seinem Abschnitt oberhalb der gestrichelten Linie eine Federkraft aus.
Das Bilderzeugungsgerät dieses Ausführungsbeispiels wurde untersucht. Auf der lichtempfindlichen Trommel 3 ausgebildete negativ geladene, elektrostatische latente Bilder wurden umgekehrt entwickelt, um mit Tonern, die eine mittlere Partikelgröße von ungefähr 12 um haben, ein Mehrfarb-Tonerbild zu erzeugen. Die bei der Untersuchung verwendeten Toner wurden aus Harzpartikeln, gemischt mit Färbemitteln und auch mit Spuren von Mitteln, die zum Zweck der Verbesserung der Ladungs-Steuerbarkeit und der Schmierfunktion zugefügt wurden, erzeugt. Die folglich erzeugten Toner wurden in den Entwicklungseinheiten mit Trägerpartikeln negativ aufgeladen. Das Mehrfarb-Tonerbild wurde durch die Übertragungseinrichtung der vorher beschriebenen Ausführung zu einem Übertragungsmaterial übertragen. Das Übertragungsmaterial wurde dann von der Übertragungstrommel 4 getrennt und zu einer Fixiereinrichtung gesandt, wo das Mehrfarb-Tonerbild auf dem Übertragungsmaterial fixiert wurde.
Das Oberflächenpotential des Andruckelements in dem Bereich angrenzend des Abschnitts, der das dielektrische Blatt andrückt, wurde gemessen und mit dem Oberflächenpotential verglichen, das beobachtet wird, wenn ein herkömmliches Andruckelement ohne das geringfügig leitfähige Element verwendet wurde. Die Ergebnisse werden in Fig. 3 gezeigt. Aus dieser Figur wird deutlich, daß, verglichen mit dem Fall, in dem das herkömmliche Andruckelement verwendet wird, das kein geringfügig leitfähiges Element 2 hat, sowohl der Pegel des Oberflächenpotentials als auch die Amplitude oder Größenordnung der Schwankung des Oberflächenpotentials reduziert werden, wenn das Andruckelement 1 des Ausführungsbeispiels mit dem geringfügig leitfähigen Element 2 verwendet wird.
Es wurde eine weitere Untersuchung an dem Bildübertragungsmechanismus durchgeführt und festgestellt, daß eine uneinheitliche Übertragung des Bildes einer großen lokalen Schwankung in dem Oberflächenpotential des angedrückten Abschnitts des dielektrischen Blatts zuzuschreiben ist. Die Beziehung zwischen dem Auftreten der Ungleichmäßigkeit der Übertragung und dem Oberflächenpotential des dielektrischen Blatts wurde bei dem herkömmlichen Fall untersucht, bei dem das Andruckelement verwendet wurde, das kein geringfügig leitfähiges Element hat. Es wurde festgestellt, daß die Bildübertragung auf gute Weise ausgeführt werden kann, wenn das Oberflächenpotential innerhalb des Bereiches fällt, der durch zwei in Fig. 3 gezeigte horizontale parallele durchgezogene Linien definiert wird. Es wurde auch festgestellt, daß die Größenordnung der Schwankung des Oberflächenpotentials einen signifikanteren Einfluß auf Übertragungsungleichmäßigkeit erzeugt, als der absolute Wert des Oberflächenpotentials.
Wie wieder unter Bezug auf Fig. 3 dargelegt, definieren zwei parallele gestrichelte Linien den Bereich, der der gleiche wie der vorstehend genannte, durch die zwei horizontalen parallelen durchgezogenen Linien gezeigte Oberflächenpotential-Bereich ist, d. h. den Oberflächenpotential- Bereich, der mittels des herkömmlichen Andruckelements, das kein geringfügig leitfähiges Element hat, eine gute Übertragung des Bildes sichert. Es wird deutlich, daß das unter Verwendung des Andruckelements, das das geringfügig leitfähige Element hat, beobachtete Oberflächenpotential innerhalb dieses Bereichs aufrechterhalten wird, womit erreicht wird, daß das Bild in einer guten Weise ohne Ungleichmäßigkeit übertragen werden kann. Es wurde auch bestätigt, daß eine Reduzierung des absoluten Werts des Oberflächenpotentials den Bereich erweitert, der frei vom Auftreten der Übertragungsungleichmäßigkeit ist.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden sowohl der absolute Wert des Oberflächenpotentials als auch die Größenordnung der Oberflächenpotential-Schwankung reduziert. Dies ist auf die folgenden Gründe zurückzuführen.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das geringfügig leitfähige Element 2 an dem Andruckelement 1 einen spezifischen Widerstand von ungefähr 10&sup8; Ω cm, so daß es das Abfließen der elektrostatischen Ladungen von dem Andruckelement, das durch den Betrieb der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung aufgeladen wird, verglichen mit dem Fall, bei dem das Andruckelement vollständig aus beispielsweise einem Polyesterharz besteht, fördert. Infolgedessen wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel das Oberflächenpotential des Andruckelements 1 bei Pegeln aufrechterhalten, die niedriger als die sind, die erzielt werden, wenn das herkömmliche Andruckelement verwendet wird, das kein geringfügig leitfähiges Element hat. Außerdem erlaubt das geringfügig leitfähige Element 2 eine einfachere Verschiebung der elektrostatischen Ladungen, wodurch die Verteilung der Ladungen gefördert wird, um zu der Vereinheitlichung des Oberflächenpotentials beizutragen.
Das Andruckelement 1, das zum Beispiel aus einer Polyesterharz-Folie gefertigt ist, tendiert aufgrund der Reibung mit dem dielektrischen Blatt 14 oder dem Überbrückungsabschnitt 4c, der die beiden axialen Ringabschnitte 4a, 4b der Übertragungstrommel 4 verbindet, dazu, eine große lokale Konzentration von Ladungen aufzuweisen. Der Pegel und die Größenordnung der Schwankung des Oberflächenpotentials aufgrund derartiger Reibungsladungen können auch aufgrund des geringfügig leitfähigen Elements 2 an dem Andruckelement 1 reduziert werden.
Das Material des leitfähigen Elements, d. h. des in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten geringfügig leitfähigen Elements kann ein Ferrit des Magnetittyps (FeO(Fe&sub2;O&sub3;) sein, das einen spezifischen Widerstand von 10&sup7; Ω cm bis 10¹&sup0; Ω cm aufweist. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das leitfähige Element 2 aus den folgenden Gründen an der Oberfläche des Andruckelements angebracht, die der der Übertragungseinrichtung zugewandten Oberfläche entgegengesetzt ist.
Wie vorstehend erklärt, erzeugt die Koronaentladung eine stark oxidierende Atmosphäre, die Ozon und Stickoxide enthält. Ein Material, das eine Spinellstruktur hat, z. B. ein Ferrit, ändert aufgrund der Umwandlungen des zweiwertigen und dreiwertigen Eisen in Eisen(II)oxid (Fe&sub2;O&sub3;) seine Eigenschaften, wenn es in eine solche stark oxidierende Atmosphäre gebracht wird. Genauer gesagt wird der spezifische Widerstand des Ferrits unerwünschterweise auf einen Wert erhöht, der 10¹¹ Ω cm überschreitet. Folglich wird der spezifische Widerstand des leitfähigen Elements 2 auf einen Wert erhöht, der im wesentlichen dem des Andruckelements 1 angenähert ist, wodurch die durch das leitfähige Element erzeugte Wirkung beseitigt wird. Infolgedessen werden elektrostatische Ladungen zu stark auf der Seite des Andruckelements 1 angesammelt, die der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung 7 zugewandt ist, wodurch eine Behinderung der Koronaentladung verursacht wird. Um einen derartigen Nachteil zu vermeiden, wird das leitfähige Element 2 an der Seite des Andruckelements angebracht, die der Übertragungseinrichtung einschließlich der Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung entgegengesetzt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auch in dem Fall effektiv, wenn die Bildübertragung mehrmals mit fortschreitend gesteigerten Übertragungsspannungen ausgeführt wird.
Fig. 11 ist ein elektrischer Schaltplan eines durch das Andruckelement, das leitfähige Element und das Halteelement ausgebildeten Ladungs/Entladungs-Schaltkreises. Ein Symbol R&sub0; repräsentiert den Widerstandswert des leitfähigen Elements, d. h. des geringfügig leitfähigen Elements, R&sub1; repräsentiert den über den Zwischenraum eines ersten Abstands l&sub1; zwischen dem Halteelement 5 und dem geringfügig leitfähigen Element 2 erzeugten Widerstand und R&sub2; repräsentiert den über den Zwischenraum eines zweiten Abstands l&sub2; zwischen dem Halteelement 5 und dem geringfügig leitfähigen Element 2 erzeugten Widerstand. Die Widerstandswerte der Widerstände R&sub1; und R&sub2; betragen ungefähr 100 bis 200 MΩ bzw. ungefähr 70 bis 150 MΩ.
Auf der aus den Widerständen R&sub0; und R&sub1; zusammengesetzten Seite des Andruckelements wurde fast kein Strom erzeugt, und das Oberflächenpotential der Seite des Andruckelements war im wesentlichen 0 V. Inzwischen zeigte die Seite des Andruckelements, die den Widerstand R&sub2; enthält, eine Konzentration der Ladungen lokal zu dem Gebiet, in dem das geringfügig leitfähige Element 2 vorhanden ist. Die Ansammlung der Ladungen ist jedoch bei einem bestimmten Pegel gesättigt, bei dem die Entladung über den Widerstand R&sub2; zu dem Halteelement 5 eingeleitet wird. Folglich wird das Potential des Andruckelements auf einem konstanten Pegel gehalten, und wird trotz einer Steigerung der Übertragungsenergie nie über einen bestimmten Pegel hinaus gesteigert. Folglich wird der Anstieg der Übertragungsenergie durch die Entladung zu dem Übertragungselement-Tragblatt 14 bei der Übertragung des Bildes effektiv genutzt.
Obwohl es eine geringfügige Schwankung in der Größenordnung der Koronaentladung gibt, ist jeder Einfluß einer derartigen Schwankung beseitigt, weil das Andruckelement auf den vorstehend beschriebenen bestimmten Pegel aufladbar ist, um eine derartige Schwankung zu absorbieren.
Folglich wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel immer ein stabiles elektrisches Übertragungsfeld erzeugt, selbst wenn wiederholt hohe Übertragungsspannungen zum Überlagern von Tonerbildern angelegt werden, wie in dem Fall eines Mehrfarbdruckes, wodurch ein Mehrfarbbild von einer exzellenten Qualität ohne Übertragungsungleichmäßigkeit erzielt wird.
Um das Oberflächenpotential des Andruckelements stabil auf einem geringen Pegel zu halten, ist es vorzuziehen, als das Material des leitfähigen Elements ein Material zu verwenden, das einen spezifischen Widerstand hat, der kleiner als der des geringfügig leitfähigen Elements 2 ist, das in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Der Gebrauch eines Materials, das einen spezifischen Widerstand von nicht größer als 10&sup6; Ω cm hat, verursacht jedoch unerwünschterweise eine schnelle Entladung einer großen Menge an gespeicherten Ladungen, so daß das elektrische Übertragungsfeld an wenigen lokalen Punkten übermäßig verstärkt wird, mit dem Ergebnis, daß lokale Übertragungsfehler in Form von Reiskörnern in dem übertragenen Bild erzeugt werden. Dieses Problem tritt insbesondere in dem Fall ernsthaft auf, bei dem die Übertragungstrommel 4 von der Ausführung ist, die beide Endringe 4a, 4b hat, da die Entladung konzentrisch zu diesen Endringen 4a, 4b von beiden Endabschnitten des geringfügig leitfähigen Elements 2 stattfindet. Infolgedessen erscheinen die Übertragungsfehler konzentrisch an beiden Endabschnitten des Bildes, insbesondere an dem vornliegenden Endabschnitt des Bildes, wodurch die Qualität des Bildes ernsthaft verschlechtert wird.
Folglich hat das an dem Andruckelement 1 geschaffene geringfügig leitfähige Element 2 einen spezifischen Widerstand im Bereich zwischen 10&sup6; Ω cm und 10¹&sup0; Ω cm, vorzugsweise ungefähr bei 10&sup8; Ω cm, wodurch aufgrund einer einheitlichen Bildübertragung eine hohe Bildqualität ohne einen einer lokalen Entladung zuzuschreibenden Übertragungsfehler erzielt wird.
Als ein Ergebnis einer weiteren Untersuchung wurde festgestellt, daß ein Übertragungsgerät, das die Erfindung enthält, eine größere Wirkung bietet, wenn der als das Entwicklungsmittel verwendete Toner zum Entwickeln des Bildes auf der lichtempfindlichen Trommel 3 eine Partikelgröße hat, die nicht größer als 10 um, genauer gesagt, ungefähr 8 um hinsichtlich der mittleren Partikelgröße ist. In dieser Hinsicht wird eine detaillierte Beschreibung unter spezifischem Bezug auf Fig. 4 angegeben.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, erfordern mit Tonern von kleineren Partikelgrößen entwickelte Bilder stärkere elektrische Übertragungsfelder, als mit Tonern von größeren Partikelgrößen entwickelte Bilder. Deshalb werden, wenn ein mit einem feinen Toner entwickeltes Bild mit der Hilfe eines herkömmlichen Andruckelements übertragen wird, der absolute Wert und die Größenordnung der Schwankung des Oberflächenpotentials größer als die, die beobachtet werden, wenn das Bild mit einem Toner von größerer Größe entwickelt wurde, wie es aus dem Vergleich zwischen Fig. 3 und Fig. 4 verständlich wird.
Wie vorstehend erklärt, weisen Toner von kleineren Partikelgrößen im allgemeinen höhere Niveaus der Affinität oder Adhäsion zu der lichtempfindlichen Trommel, und daher eine im allgemeinen geringe Übertragbarkeit auf. Infolgedessen wird der Oberflächenpotential-Bereich verengt, der frei von Übertragungsungleichmäßigkeit ist, wie aus einem Vergleich zwischen der Breite zwischen zwei in Fig. 4 gezeigten horizontalen parallelen durchgezogenen Linien, die den von der Übertragungsungleichmäßigkeit freien Oberflächenpotential-Bereich repräsentieren, und der in Fig. 3 gezeigten deutlich wird.
Dieses Problem kann jedoch durch das vorliegende Ausführungsbeispiel überwunden werden, in dem das auf dem Andruckelement 1 angebrachte geringfügig leitfähige Element 2 angewandt wird. Wie vorher erklärt, reduziert das geringfügig leitfähige Element 2 sowohl den Pegel des Oberflächenpotentials als auch die Größenordnung der Schwankung des Oberflächenpotentials effektiv. Zwei horizontale Parallele gestrichelte Linien in Fig. 4 zeigen den von der Übertragungsungleichmäßigkeit freien Oberflächenpotential-Bereich, der dem durch die zwei parallelen horizontalen durchgezogenen Linien in der gleichen Figur gezeigten gleich ist. Es wird deutlich, daß, wenn die Bildübertragung mit des Hilfe des Andruckelements ausgeführt wird, auf dem das geringfügig leitfähige Element ist, das Oberflächenpotential innerhalb des vorstehend genannten von Übertragungsungleichmäßigkeit freien Bereichs gehalten wird, wodurch ein guter Zustand der Bildübertragung geboten wird, selbst wenn ein feiner Toner verwendet wird. Es wird verständlich, daß das vorliegende Ausführungsbeispiel den Gebrauch eines feinen Toners zum Erreichen einer höheren Qualität des Bildes erlaubt, ohne von irgendeiner Übertragungsungleichmäßigkeit begleitet zu werden.
Es wurde eine (ein) weitere (weiteres) Untersuchung und Experiment ausgeführt und festgestellt, daß die Abnutzung des geringfügig leitfähigen Elements 2 verhindert wird, so daß das geringfügig leitfähige Element 2 eine verlängerte Lebensdauer haben kann, wenn diese Schicht 2 mit einer zusätzlichen Schicht 111 des Andruckelements, die als ein Schutzelement dient, abgedeckt wird, wie in Fig. 9 dargestellt, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Vorzugsweise besteht das Schutzelement 111 aus einer Polyethylenterephtalat-Folie, die eine Dicke hat, die größer als die des Andruckelements 1, d. h. 75 um ist, und ist derart angebracht, daß es das geringfügig leitfähige Element 2 abdeckt.
Es wurde festgestellt, daß die Schaffung des Schutzelements 111 die vorher genannten Vorteile des vorangehenden Ausführungsbeispiels nicht behindert. Außerdem wurden aufgrund des Schutzelements 111 bessere Resultate erzielt, da dieses erlaubt, daß das geringfügig leitfähige Element 2 ohne das Risiko der Abnutzung und Zerstörung am äußersten Ende des Andruckelements angebracht wird.
Ähnliche Vorteile wurden auch erzielt, wenn das geringfügig leitfähige Element 2 zum Gehäuse des Geräts geerdet wurde.
Die Erfindung kann auch bei einem elektrofotografischen Mehrfarbkopiergerät angewandt werden, das vier Bilderzeugungseinheiten I bis IV hat, wie in Fig. 10 gezeigt. Das in Fig. 10 als eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigte Gerät hat einzelne bzw. unabhängige Bilderzeugungseinheiten I bis IV, die lichtempfindliche Trommeln 3a bis 3d und andere um diese Trommeln 3a bis 3d angeordnete Bestandteile einschließlich Primärladeeinrichtungen 4a bis 4d, Belichtungseinrichtungen 8a bis 8d, Entwicklungseinrichtungen 1a bis 1d, Übertragungs-Ladeeinrichtungen 10a bis 10d, ladungsbeseitigende Entladeeinrichtungen 11a bis 11d und 13a bis 13b, und Reinigungseinrichtungen 12a bis 12d haben. Ein Kreisförderband 24 ist derart angeordnet, daß es sich in einer Lage unter den jeweiligen lichtempfindlichen Trommeln durch die Bilderzeugungseinheiten 1 bis IV erstreckt.
Die Bilderzeugungseinheiten I bis IV sind mit Andruckelementen 18a bis 18d versehen, die das Kreisförderband 20 in Richtung auf die jeweiligen lichtempfindlichen Trommeln innerhalb der Entladungsgebiets der zugehörigen Übertragungs-Entladeeinrichtungen 10a bis 10d andrückt. Geringfügig leitfähige Elemente 19a bis 19d sind an den jeweiligen Übertragungs-Entladeeinrichtungen 10a bis 10d angebracht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugen die geringfügig leitfähigen Elemente, die zum Andrücken des Kreisförderbandes in Richtung auf die zugehörigen lichtempfindlichen Trommeln an den Andruckelementen ausgebildet sind, die gleiche Wirkung, wie die Wirkung, die durch die vorangehenden Ausführungsbeispiele erzeugt wurde, wodurch eine bessere Qualität des Bildes geboten wird.
Fig. 12 und 13 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem ein leitfähiges Element 25 innerhalb des Andruckelements 26 geschaffen ist, das ein einteiliges Element mit einem spezifischen Widerstand von 10¹&sup0; Ω cm oder größer ist. Dieses Ausführungsbeispiel erzeugt im wesentlichen die gleichen Wirkungen, wie die Wirkungen, die durch die vorangehenden Ausführungsbeispiele erzeugt wurden. Um eine mäßige Andruckkraft auf das dielektrische Blatt 14 aufzubringen, während jeder wesentliche Einfluß auf das elektrische Übertragungsfeld beseitigt wird, hat das Andruckelement 26 vorzugsweise eine Dicke im Bereich zwischen 10 um und 2 mm. Es wurden sehr gute Resultate erzielt, wenn die Dicke im Bereich zwischen 75 und 200 um lag. Das leitfähige Element 25 kann einen spezifischen Widerstand von 10&sup5; Ω cm oder weniger haben. Das leitfähige Element 25 ist vorzugsweise aus einer Metallfolie ausgebildet, die eine Dicke hat, die kleiner als die des Andruckelements 26 ist.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel erstrecken sind beide Längsenden des leitfähigen Elements 25 von dem Andruckelement 26 nach außen, um Anschlüsse 25X, 25Y zur Verbindung zu geerdeten Abschnitten des Hauptteils des Geräts zu schaffen. Diese geerdeten Abschnitte sind derart angeordnet, daß die Koronaentladungen für die Bildübertragung nicht direkt auf diese geerdeten Abschnitte wirken.
Das Erden des leitfähigen Elements 25 ist jedoch nicht entscheidend, und im wesentlichen die gleiche Wirkung konnte erzielt werden, selbst wenn das leitfähige Element 25 in einem nicht geerdeten Zustand gehalten wurde.
Das erste bis dritte Ausführungsbeispiel haben, wie beschrieben, einen gemeinsamen Nachteil derart, daß während eines langen Gebrauchs des Geräts eine permanente Verformung des Andruckelements verursacht wird, so daß die Andruckkraft von dem Anfangsniveau aus fortschreitend verringert wird, mit dem Ergebnis, daß die Qualität des Bildes durch das Vorhandensein von Übertragungsungleichmäßigkeiten und Übertragungsfehlern nach der Erzeugung von ungefähr 20.000 Kopien von A4-Größe herabgesetzt wird.
Es wird eine Beschreibung des Mechanismus der Erzeugung einer derartigen permanenten Verformung bezüglich Fig. 17 bis 19 angegeben, die schematische Schnittansichten eines wesentlichen Abschnitts eines elektrofotografischen Kopiergerätes sind, die insbesondere die Lagebeziehung zwischen dem Überbrückungsabschnitt 4c der Übertragungstrommel 4, der Übertragungsladeeinrichtung 7 und dem Andruckelement 1 zeigen. Es ist zu verstehen, daß, wenn das Andruckelement 1 das dielektrische Blatt 14 andrückt, eine große Kraft auf einen Endabschnitt 1A des Andruckelements aufgebracht wird, an dem das Andruckelement an dem Halteelement befestigt ist, wie in Fig. 17 gezeigt. Wenn die Übertragungstrommel 4 weiter gedreht wird, passiert der Überbrückungsabschnitt 4c die Übertragungsposition, an der er das Andruckelement 1 berührt, so daß das Andruckelement 1 weiter gebogen wird, wie in Fig. 18 gezeigt, wodurch eine größere Kraft auf den vorstehend genannten Endabschnitt 1A des Andruckelements und/oder den die Übertragungsladeeinrichtung 7 berührenden Endabschnitt 1B des Andruckelement aufgebracht wird. Folglich wird auf das Andruckelement 1 lokal eine äußerst große Kraft aufgebracht, so daß bei dem Andruckelement 1 eine permanente Verformung erzeugt wird.
Fig. 14 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das vorstehend beschriebene Problem überwindet. Bei dieser Figur wurde zum Zweck der Vereinfachung der Erklärung das dielektrische Blatt von der Übertragungstrommel 4 abgenommen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abstützelement 27 von einer Länge, die kleiner als die Länge des Andruckelements 1 ist, an der der Übertragungsladeeinrichtung 7 angrenzenden Seite des Andruckelements 1 angebracht. Das leitfähige Element 2 wurde bei den Zeichnungen von diesem Ausführungsbeispiel weggelassen, ist aber trotzdem vorhanden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Andruckelement 1 aus einem Polyethylenterephtalat-Harz-Blatt von 125 um Dicke. Das Abstützelement 27 zum in-Berührung-bringen des Andruckelements 1 mit dem dielektrischen Blatt 14 besteht auch aus einem Polyethylenterephtalat-Harz-Blatt von 100 um Dicke. Das Abstützelement 27 ist derart angeordnet, daß es nicht mit dem Überbrückungsabschnitt 4c der Übertragungstrommel 4 in Berührung kommt.
Es wurde ein Testbetrieb ausgeführt, um die Beziehung zwischen der Anzahl an A4-Kopien und der Änderung im Wert der Andruckkraft zu untersuchen, die durch das Andruckelement in dem Kopiergerät des in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiels ausgeübt wird. Ein ähnlicher Test wurde auch mit dem Gerät des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt, und die Ergebnisse wurden miteinander verglichen.
In Fig. 16 bezeichnen zwei horizontale parallele Linien die oberen und unteren Grenzen der zum Erreichen einer guten Übertragung des Bildes ohne Übertragungsungleichmäßigkeit und Übertragungsfehler durch das Andruckelement auszuübenden Andruckkraft. Wenn die Andruckkraft unter der die untere Grenze der Andruckkraft bezeichnenden unteren Linie ist, besteht aufgrund einer Reduzierung in der Übertragungseffektivität und der einer nicht ausreichenden Berührung zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Übertragungstrommel zuzuschreibenden Übertragungsungleichmäßigkeit die Neigung, daß Übertragungsfehler auftreten. Bei einer den Wert der oberen Linie, die die obere Grenze bezeichnet, überschreitenden Andruckkraft besteht auch die Neigung, daß aufgrund einer dem äußerst großen Berührungsdruck zwischen dem Andruckelement und der lichtempfindlichen Trommel zuzuschreibenden ungleichmäßigen Drehung der Übertragungstrommel eine Verschlechterung der Qualität des übertragenen Bildes verursacht wird. Bei dem Kopiergerät des ersten Ausführungsbeispiels, das kein Abstützelement hat, fiel die Andruckkraft des Andruckelements nach der Erzeugung von ungefähr 20.000 Kopien unter die untere Grenze der ausreichenden Andruckkraft ab. Im Gegensatz dazu wurde die Andruckkraft bei dem Gerät des in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiels aufgrund des Abstützelements sogar nach der Erzeugung von 100.000 Kopien innerhalb des Bereiches der ausreichenden Andruckkraft aufrechterhalten, wie aus Fig. 16 deutlich wird. Folglich bietet das in Fig. 14 gezeigte Ausführungsbeispiel eine außergewöhnliche Verbesserung in der Beständigkeit des Andruckelements. Die Gründe für diese außergewöhnliche Verbesserung werden mit Bezug auf Fig. 15 beschrieben.
In Fig. 15 ist das Andruckelement 1, das durch das Abstützelement 27 abgestützt wird, in Berührung mit dem Überbrückungsabschnitt 4c der Übertragungstrommel 4. Das Abstützelement 27 dient zum Verteilen der auf das Andruckelement aufgebrachten Kraft, wodurch jede lokale Konzentration der Biegebeanspruchung auf den befestigten Endabschnitt des Andruckelements 1 und den Abschnitt von diesem, der eine Abschirmplatte der Übertragungsladeeinrichtung 7 berührt, beseitigt wird. Folglich wird die Biegekraft einheitlich über das durch das Abstützelement 27 abgestützte Gebiet verteilt, so daß die Erzeugung einer permanenten Verformung unterdrückt wird, wodurch die Lebensdauer des Andruckelements verlängert wird. Dies ermöglicht, daß das Bilderzeugungsgerät für eine längere Zeit stabil mit einer guten Qualität des übertragenen Bildes arbeitet.
Bei dem in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Blätter angewandt, d. h. das Andruckelement und das Abstützelement. Dies ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit, sondern es können drei oder mehr derartige Blätter angewandt werden. In einem derartigen Fall kann der vorstehend beschriebene Vorteil dadurch herbeigeführt werden, daß mindestens eines dieser Blätter eine freie Länge hat, die größer als die der anderen Blätter ist. Die Wirkung wird gesteigert, wenn diese Blätter derart angeordnet sind, daß mindestens eines dieser Blätter von der Berührung mit dem Überbrückungsabschnitt der Übertragungstrommel ferngehalten wird.
Die Kombination des Abstützelements mit dem Andruckelement und dem leitfähigen Element ermöglicht, daß das Andruckelement die ausreichende Andruckkraft für eine längere Zeitdauer aufrechterhält, wodurch ein großer Vorteil derart geboten wird, daß das Bilderzeugungsgerät für längere Zeit ohne eine wesentliche Verschlechterung der Bildqualität betrieben werden kann.

Claims

1. Bilderzeugungsgerät mit:

einer Bildtrageinrichtung (3);

einer Tonerbild-Erzeugungseinrichtung (13) zum Erzeugen eines Tonerbildes auf der Bildtrageinrichtung (3);

einer Übertragungsmaterial-Fördereinrichtung (4) zum Fördern eines Übertragungsmaterials (P) zu einer Bildübertragungsposition, und die eine Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) zum Tragen des Übertragungsmaterials (P) aufweist;

einer Bildübertragungseinrichtung (7), die bewirkt, daß das durch die Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) an die Bildübertragungsposition getragene Tonerbild auf das Übertragungsmaterial (P) übertragen wird; und

einer Andruckeinrichtung, die in der Nähe der Bildübertragungseinrichtung (7) angeordnet ist, und die zum Andrücken der Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) in Richtung der Bildtrageinrichtung (3) befähigt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckeinrichtung ein Andruckelement (1) aus dielektrischem Material und ein leitfähiges Element (2) aufweist, das an der Seite des Andruckelements (1) der Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) zugewandt angebracht ist.

2. Bilderzeugungsgerät mit:

einer Bildtrageinrichtung (3);

dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckeinrichtung ein Andruckelement (26) aus dielektrischem Material und ein leitfähiges Element (25) aufweist, das in das Andruckelement (26) eingebettet ist.

3. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das leitfähige Element (2, 26) an dem Andruckelement (1, 26) befestigt ist.

4. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das leitfähige Element (2, 25) und das Andruckelement (1, 26) blattartige Elemente sind.

5. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Andruckelement (1, 26) einen spezifischen Widerstand von nicht kleiner als 10¹&sup0; Ω cm hat.

6. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 5, bei dem das Andruckelement (1, 26) einen spezifischen Widerstand von nicht kleiner als 10¹&sup4; Ω cm hat.

7. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Andruckeinrichtung weiterhin ein Halteelement (5) zum Halten des Andruckelements (1, 26) aufweist.

8. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das leitfähige Element (2, 25) nahe dem Endabschnitt des Andruckelements (1, 26) angrenzend der Bildtrageinrichtung (3) angeordnet ist.

9. Bilderzeugungsgerät mit:

einer Bildtrageinrichtung (3);

einer Übertragungsmaterial-Fördereinrichtung (4) zum F6rdern eines Übertragungsmaterials (P) zu einer Bildübertragungsposition, und die eine Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) zum Tragen des Übertragungsmaterials (P) aufweist;

dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckeinrichtung ein erstes und ein zweites Andruckelement (1, 111)) aus dielektrischem Material und ein leitfähiges Element (2) aufweist, das zwischen dem ersten und dem zweiten Andruckelement (1, 111) angebracht ist.

10. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 9, wobei das leitfähige Element (2) durch das erste und zweite Andruckelement (1, 111) festgeklemmt ist.

11. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei das Andruckelement (1), welches näher zu der Bildübertragungseinrichtung (7) ist, eine größere Dicke als das andere Andruckelement (111) hat, welches näher zu der Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (1 4) ist.

12. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das erste und das zweite Andruckelement (1, 111) miteinander einstückig ausgebildet sind.

13. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das leitfähige Element und das erste und das zweite Andruckelement (1, 111) blattartige Elemente sind.

14. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei jedes der ersten und zweiten Andruckelemente (1, 111) einen spezifischen Widerstand von nicht kleiner als 10¹&sup0; Ω cm hat.

15. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 14, bei dem jedes der ersten und zweiten Andruckelemente einen spezifischen Widerstand von nicht kleiner als 10¹&sup4; Ω cm hat.

16. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 15, wobei die Andruckeinrichtung weiterhin ein Halteelement zum Halten des ersten und zweiten Andruckelements (1, 111) aufweist.

17. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 16, wobei das leitfähige Element (2) angrenzend der Bildtrageinrichtung (3) nahe den Endabschnitten der Andruckelemente zwischen dem ersten und zweiten Andruckelement (1, 111) angeordnet ist.

18. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei sich das leitfähige Element (2, 25) in der Richtung quer zu der Bewegungsrichtung des Übertragungsmaterials (P) an der Bildübertragungsposition im wesentlichen über die gesamte Länge des Andruckelements (1, 26) erstreckt.

19. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei sich das leitfähige Element (2, 25) in der Richtung quer zu der Bewegungsrichtung des Übertragungsmaterials (P) an der Bildübertragungsposition im wesentlichen über die gesamte Länge des ersten und zweiten Andruckelements (1, 111) erstreckt.

20. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das leitfähige Element (2, 25) derart angeordnet ist, daß es sich in der Richtung quer zu der Bewegungsrichtung des Übertragungsmaterials (P) über das gesamte Gebiet der durch die Bildübertragungseinrichtung (7) ausgeführten Bildübertragung erstreckt.

21. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das leitfähige Element (2, 25) einen spezifischen Widerstand innerhalb des Bereiches zwischen 10&sup6; Ω cm und 10¹&sup0; Ω cm hat.

22. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 21, bei dem das leitfähige Element (2, 25) einen spezifischen Widerstand innerhalb des Bereiches zwischen 10&sup7; Ω cm und 10&sup9; Ω cm hat.

23. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das leitfähige Element (2, 25) elektrisch isoliert ist.

24. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Andruckeinrichtung ferner ein Abstützelement (27) aufweist, das an der Seite des Andruckelements (1) gegenüber der Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) angebracht ist, und das Andruckelement (1) abstützt.

25. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei die Andruckeinrichtung ferner ein Abstützelement (27) aufweist, das an der Seite des ersten und zweiten Andruckelements (1, 111) gegenüber der Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) angebracht ist, und das erste und zweite Andruckelement (1, 111) abstützt.

26. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 24 oder Anspruch 25, wobei das Abstützelement (27) ein blattartiges Element ist.

27. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei das Abstützelement (27) aus dielektrischem Material besteht.

28. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 27, wobei das Abstützelement (27) einen spezifischen Widerstand von nicht kleiner als 10¹&sup0; Ω cm hat.

29. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 24, wobei das Abstützelement (27) in Richtung der Bildtrageinrichtung (3) eine Länge hat, die kleiner ist, als die des Andruckelements (1).

30. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 25, wobei das Abstützelement (27) in Richtung der Bildtrageinrichtung (3) eine Länge hat, die kleiner ist, als die des ersten und zweiten Andruckelements (1, 111).

31. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Übertragungsmaterial-Fördereinrichtung (4) ein Paar von parallelen ringförmigen Elementen (4a, 4b) und ein die ringförmigen Elemente miteinander verbindendes Überbrückungselement (4c) aufweist.

32. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 31, wobei die Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) geschaffen ist, um ein zylindrisches Gebiet abzudecken, das durch die ringförmigen Elemente (4a, 4b) und das Überbrückungselement (4c) definiert ist.

33. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 31 oder 32, bei Abhängigkeit von einem der Ansprüche 4 bis 30, wobei das Abstützelement (27) derart angeordnet ist, daß es das Überbrückungselement (4c) nicht berührt.

34. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bildübertragungseinrichtung (7) eine Vielzahl von Tonerbildern auf dem gleichen Übertragungsmaterial (P) überlagert.

35. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 34, wobei die Tonerbilder verschiedene Farben haben.

36. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 34 oder 35, wobei die Bildübertragungseinrichtung (7) eine Übertragungsspannung anlegt, deren Pegel in einer abgestuften Weise entsprechend der Überlagerung der Vielzahl von Tonerbildern erhöht wird.

37. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bildübertragungseinrichtung (7) eine Korona-Entladeeinrichtung aufweist.

38. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 37, wobei die Korona-Entladeeinrichtung eine Korona-Entladungselektrode (6), die Korona-Entladungselektrode (6) umgebende Abschirmelektroden, und ein isolierendes Element (8) aufweist, das der Korona-Entladungselektrode (6) zugewandt an der Oberfläche einer der Abschirmelektroden angebracht ist.

39. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 38, wobei das isolierende Element (8) an einer Abschirmelektrode angebracht ist, welche an dem, wenn in der Bewegungsrichtung der Übertragungsmaterial-Fördereinrichtung (4) betrachtet, stromabwärts gelegenen Abschnitt der Korona-Entladeeinrichtung ist.

40. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 37, bei Abhängigkeit von einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Andruckelement (1) innerhalb einer durch die Korona-Entladeeinrichtung herbeigeführten Entladungszone angeordnet ist.

41. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 37, bei Abhängigkeit von einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei das erste und zweite Andruckelement (1, 111) innerhalb einer durch die Korona-Entladeeinrichtung herbeigeführten Entladungszone angeordnet ist.

42. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 37 bis 41, wobei das leitfähige Element (2, 25) an einer Position angeordnet ist, an der es durch die mittels der Korona-Entladeeinrichtung herbeigeführte Koronaentladung beeinflußt wird.

43. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Übertragungsmaterial-Trageinrichtung (14) ein dielektrisches Blatt aufweist.

44. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Andruckeinrichtung, wenn in der Bewegungsrichtung der Übertragungsmaterial-Fördereinrichtung (4) betrachtet, stromaufwärts der Bildübertragungseinrichtung (7) angeordnet ist.

45. Bilderzeugungsgerät gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Toner eine mittlere Partikelgröße von nicht größer als 10 um hat.

46. Bilderzeugungsgerät, bei dem ein Tonerbild durch Annähern oder Berühren des Bildtragelements (3) an/mit das/dem Übertragungsmaterial (P) von einem Bildtragelement (3) auf Übertragungsmaterial (P) übertragen wird, während das Übertragungsmaterial (P) mittels einer Andruckeinrichtung an der Seite des von dem Bildtragelement (3) entfernten Übertragungsmaterials (P) in Richtung des Bildtragelements (3) gedrückt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Andruckeinrichtung einen ersten Abschnitt (1) mit einem elektrischen Widerstand und einen zweiten Abschnitt (2) mit weniger elektrischem Widerstand aufweist, wobei der erste Abschnitt (1) an der Seite des zweiten Abschnitts (2) beabstandet zu dem Übertragungsmaterial (P) angeordnet ist.