DE19523767A1

DE19523767A1 - Vorrichtung zum Übertragen eines Bildes und Verfahren zum Reinigen eines Übertragungsbandes

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Publication number: DE19523767A1
Application number: DE19523767A
Authority: DE
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2015-06-30
Also published as: FR2722012A1; FR2722012B1; JPH0876608A; GB2290750B; DE19523767C2; JP3484249B2; GB9508507D0; GB2290750A; US5515146A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen eines Bildes und ein Verfahren zum Reinigen eines Übertragungsbandes; insbesondere betrifft die Erfindung eine Bildübertragungsein richtung für eine Bilderzeugungseinrichtung, wie einen Kopierer, einen Printer/Drucker, ein Faksimilegerät oder eine ähnliche photographische Bilderzeugungseinrichtung, in welcher ein Bild auf einem photoleitfähigen Element erzeugt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Bildübertragungseinrichtung, um ein Tonerbild von einem photoleitfähigen Element auf ein Blatt Pa pier zu übertragen, welches auf einem Übertragungsband befördert wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Ein richtung, um das Übertragungsband elektrisch zu reinigen.

Bei einer Bilderzeugungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist es üblich, entweder eine Bildübertragungseinrichtung mit einer Koronaentladung oder eine Kontakt-Bildübertragungseinrich tung zu verwenden. Die Koronaentladungsvorrichtung überträgt ein auf einem photoleitfähigen Element erzeugtes Tonerbild auf ein Blatt Papier durch eine Koronaentladung an der Rückseite des Blattes. Die Kontaktvorrichtung überträgt ein Tonerbild von einem photoleitfähigen Element auf ein Blatt, das auf einem Übertragungsband befördert worden ist, an welches ein elektri sches Feld mit einer zu dem Tonerbild entgegengesetzten Polari tät angelegt wird.

Die Kontakt-Bildübertragungsvorrichtung weist üblicherweise eine Anordnung auf, um eine Übertragungsvorspannung an das Übertragungsband anzulegen. Beispielsweise ist eine Elektrode mit einer Energiequelle verbunden und an einer Bildübertra gungsstelle in Kontakt mit der Rückseite des Bandes gehalten. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft gegenüber einer mit einer Koronaentladung, da kein schädliches Ozon erzeugt wird und sie mit einer niedrigen Spannung arbeiten kann, während gleichzeitig die Größe der Vorrichtung verkleinert ist und de ren Kosten niedriger sind.

In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr.5-333 717 ist eine Bildübertragungsvorrichtung mit einer Kontaktelektrode beschrieben, wie in Fig. 12 dargestellt ist. In Fig. 12 ist ein Übertragungsband über eine angetriebene (mitge nommene) Rolle 3 und eine Antriebsrolle 9 geführt; die beiden Rollen sind aus leitenden Materialien hergestellt. Eine photo leitfähige Trommel 1 ist über dem Übertragungsband 8 angeord net. Eine leitende Vorspannungsrolle 5 und eine Kontaktplatte 7 stehen in Kontakt mit der inneren Fläche des Übertragungsbandes 8. Die Rolle 5 ist mit einer Energiequelle 18 verbunden und wird auch als eine Kontaktelektrode verwendet. Das Übertra gungsband 8 ist aus einem dielektrischen Material hergestellt und hat einen zweilagige Aufbau, d. h. eine Oberflächen- oder Außenlage und eine Innenlage. Die Oberflächenlage hat einen elektrischen Widerstand von 1×10⁹Ω bis 1×10¹²Ω und die in nere Lage hat einen elektrischen Widerstand von 1×10⁷Ω bis 1×10⁹Ω. Ein Hebel 4, welcher von einem mit Gleichstrom betrie benen Solenoid 6 angetrieben wird, ist unter dem Übertragungs band 8 angeordnet. Eine Reinigungsschneide 11 schleift auf einer Oberfläche des Übertragungsbandes 8 und entfernt Restto ner auf dem Übertragungsband 8. Ein Tonerbehälter 13 und eine Rolle 16, welche Toner in einen (nicht dargestellten) Tonersam melbehälter transportiert, sind unter der Schneide 11 angeord net.

Ein Papierblatt P wird zu einer Berührungsstelle B zwischen der photoleitfähigen Trommel 2 und dem Übertragungsband 8 durch ein Paar Ausrichtrollen 1 befördert. Zu diesem Zeitpunkt bewegt das Solenoid 6 den Hebel 4, welcher das Übertragungsband 8 in Rich tung der photoleitfähigen Trommel 2 bewegt, so daß das Übertra gungsband 8 in Anlage an der photoleitfähigen Trommel 2 gehal ten ist. Eine Übertragungsvorspannung wird über eine Rolle 5 an das Übertragungsband angelegt, so daß ein Tonerbild an der Be rührungsstelle B an das Blatt Papier P übertragen wird. Eine elektrische Ladung wird auf das Übertragungsband 8 aufgebracht und das Blatt Papier P wird über eine Kontaktplatte 7 über das Übertragungsband 8 entladen.

In diesem Fall soll ein Ausgangsstrom von einer Energiequelle 18 I1 sein und ein Rückführstrom von der Kontaktplatte 7 zu einer Übertragungssteuereinheit 20 soll I2 sein. Der Strom I1 wird von der Übertragungssteuereinheit 20 entsprechend gesteu ert, um der folgenden Gleichung zu genügen:

I1-I2 = IOUT

wobei IOUT konstant ist.

Nachdem das Tonerbild auf das Blatt Papier P übertragen ist, wird die elektrische Ladung des Blattes P allmählich durch die Kontaktplatte 7 über das Übertragungsband 8 an Masse übertra gen. Dann wird das Blatt Papier P an der Stelle der Antriebs rolle 9 von dem Übertragungsblatt 8 getrennt. Nachdem das Blatt Papier P von dem Übertragungsband 8 getrennt ist, wird der He bel 4 zurückgezogen, um das Übertragungsband 8 von der photo leitfähigen Trommel 2 zu trennen.

Nachdem das Blatt Papier P von dem Übertragungsband 8 getrennt ist, wird die Oberfläche des Übertragungsbandes 8 mittels einer Reinigungsschneide 11 gereinigt. Die Reinigungsschneide 11 liegt an der Oberfläche des Übertragungsbandes 8 an, um den To ner, welcher von dem Untergrund der photoleitfähigen Trommel 2 an das Übertragungsband 8 übertragen worden ist, den Toner, der um das Übertragungsband 8 herum verstreut wird, ohne übertragen zu werden, und Papierstaub abzuschaben, der von dem Papierblatt P erzeugt worden ist. Der Toner und der Papierstaub, die mit tels der Schneide 11 von dem Übertragungsband 8 entfernt worden sind, werden in einem (nicht dargestellten) Behälter für ge brauchten Toner gesammelt. Aus diesem Grund ist es erforder lich, daß ein Reibungskoeffizient µ zwischen der Oberfläche des Übertragungsbandes 8 und der Reinigungsschneide 11 klein (0,5 oder weniger) ist, und daß es keine Risse an der Oberfläche des Übertragungsbandes 8 gibt. Wenn der Koeffizient µ groß ist, hat dies gewisse Erschwernisse zur Folge, wie eine Zunahme in dem Antriebsdrehmoment des Übertragungsbandes 8 oder ein Durchbie gen der Reinigungsschneide 11.

Nach einer bestimmten Zeit wird in der vorerwähnten Übertra gungsvorrichtung der Reibungskoeffizient µ der Oberfläche des Übertragungsbandes 8 größer und es bilden sich infolge der Rei bung zwischen der Oberfläche des Übertragungsbandes 8 und der Reinigungsschneide 11 Risse an der Oberfläche des Übertragungs bandes 8. Dann können der Toner und Papierstaub nicht mittels der Reinigungsschneide 11 von der Oberfläche des Übertragungs bandes 8 entfernt werden. Folglich wird die Rückseite des Papiers P verschmutzt und das Blatt P kann nicht immer richtig von der photoleitfähigen Trommel 2 getrennt werden.

In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr.3-125 372 ist eine Reinigungsvorrichtung beschrieben, an welche eine Vorspannung angelegt wird, und welche ein Übertra gungsband von Resttoner reinigt. Diese Reinigungsvorrichtung kann nur arbeiten, wenn das Übertragungsband nicht an der pho toleitfähigen Trommel anliegt, um zu verhindern, daß elektri sche Ladung von der Reinigungsrolle einen schlechten Einfluß auf die Übertragung eines Tonerbildes an das Blatt Papier hat. Da diese Vorrichtung nur wirksam ist, wenn das Übertragungsband nicht an der photoleitfähigen Trommel anliegt, bleibt Toner auf dem Übertragungsband, wenn die Blätter nacheinander zugeführt werden.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Bildübertragungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, bei wel cher die vorerwähnten herkömmlichen Nachteile beseitigt sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Bildüber tragungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung zu schaffen, bei welcher eine Reinigung während einer Bildübertra gung durchgeführt werden kann.

Um die vorerwähnten Ziele gemäß der Erfindung zu erreichen, weist eine Vorrichtung, um ein Bild, das auf einem Bildträger erzeugt worden ist, an ein Blatt zu übertragen, ein Übertra gungsband auf, das in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des Bildträgers bewegbar ist, eine erste Elektrode, die in An lage an dem Übertragungsband gehalten ist, und der Strom zuge führt wird, um ein Bild auf ein Blatt Papier zu übertragen, eine Reinigungselektrode, die in Anlage an dem Übertragungsband gehalten ist, eine Energiequelle, welche Strom der ersten Elek trode und der Reinigungselektrode zuführt, und zumindest ein Kontaktteil auf, das in Kontakt mit dem Übertragungsband gehal ten ist. Der Strom fließt von der ersten und der Reinigungse lektrode über das Übertragungsband zu dem Kontaktteil. Eine Übertragungssteuereinheit hat einen Eingang, welcher mit dem Kontaktteil verbunden ist, und einen Ausgang, welcher mit der Energiequelle verbunden ist, um die Leistungsangabe der Ener giequelle zu steuern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der auf die Ansprüche 1 oder 25 unmittelbar oder mittelbar rückbe zogenen Ansprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh rungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer Bildübertragungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Übertragungssteuereinheit der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer modifizierten Aus führungsform eines Reinigungsteils in Fig. 1

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer Bildübertragungsvorrichtung, bei welcher ein veränderli cher Widerstand verwendet wird;

Fig. 5 ein Flußdiagramm einer Steuerungsverarbeitung mittels eines veränderlichen Widerstands der Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer modifizierten Aus führungsform eines Kontaktteils von Fig. 1;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten modifizier ten Ausführungsform des Kontaktteils der Fig. 1;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer dritten modifizier ten Ausführungsform des Kontaktteils von Fig. 1;

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer modifizierten Aus führungsform, in welcher ein fester Widerstand anstelle eines veränderlichen Widerstands wie in Fig. 4 verwendet ist;

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer modifizierten Aus führungsform, in welcher eine Diode anstelle des festen Widerstands der Fig. 9 verwendet ist;

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer modifizierten Aus führungsform, in welcher zwei Energiequellen verwendet sind, und

Fig. 12 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer herkömmlichen Bildübertragungsvorrichtung.

In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen für diesel ben oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten ver wendet. In Fig. 1 ist eine Bildübertragungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Wie dargestellt, hat eine Bilderzeugungseinrichtung 10 eine drehbare photoleitfähige Trommel 2. Die Einrichtung hat einen Entlader 15, welcher eine elektrische Ladung auf der photoleitfähigen Trommel 2 entfernt. Die Einrichtung hat auch noch die folgenden (nicht dargestellten) Elemente, welche üblich sind und um die Trommel herum angeordnet sind: einen Lader, welcher die photo leitfähige Trommel 2 lädt, eine Belichtungsvorrichtung, welche ein latentes Bild auf der photoleitfähigen Trommel erzeugt, eine Entwicklungsvorrichtung, welche das latente Bild entwickelt, und eine Reinigungsvorrichtung, welche die photoleitfähige Trommel 2 von dem Resttoner reinigt.

Ein Übertragungsband 8 ist unter der photoleitfähigen Trommel 2 angeordnet und wird von einer Antriebsrolle 9 und einer ange triebenen Rolle 3 getragen. Eine elektrisch leitende Rolle 5, welche eine Übertragungsvorspannung an das Übertragungsband 8 anlegt, und eine elektrisch leitende Kontaktplatte 7, welche einen Rückführstrom von dem Übertragungsband 8 fühlt, sind auf der Innenseite des Übertragungsbandes 8 in Anlage gehalten. Aus richtrollen 1 sind vor der Berührungsstelle B zwischen der pho toleitfähigen Trommel 2 und dem Übertragungsband 8 angeordnet. Die Kontaktplatte 7 ist bezüglich einer Bewegungsrichtung des Übertragungsbandes 8 nach der Berührungsstelle M angeordnet. Das Übertragungsband 8 ist aus einem dielektrischen Material herge stellt und hat einen zweilagigen Aufbau, d. h. eine äußere oder Oberflächenlage und eine innere Lage. Die Oberflächenlage hat einen elektrischen Widerstand von 1×10⁹Ω bis 1×10¹²Ω und die innere Lage hat einen elektrischen Widerstand von 1×10⁷Ω bis 1×10⁹Ω. Die Rolle 5, über welche die Vorspannung angelegt wird, ist mit einer Energiequelle 18 verbunden.

Ein Hebel 4, welcher von einem Gleichstrom-Solenoid 6 betätigt wird, ist unter dem photoleitfähigen Band 8 angeordnet. Das Solenoid 6 wird von einem Steuersignal von einer Steuereinheit 19 aus gesteuert und betätigt den Hebel 4, um so das Übertra gungsband 8 auf die photoleitfähige Trommel 2 zu und von dieser weg zu bewegen. Eine Reinigungsrolle 16, an welche eine Vorspan nung angelegt wird, ist nahe der Antriebsrolle 9 in Anlage an dem Übertragungsband 8 gehalten. Die Reinigungsrolle 16 ist mit der Energiequelle 18 verbunden und zieht Resttoner von dem Über tragungsband 8 an. Eine Schneide 17 ist an der Oberfläche der Reinigungsrolle 16 in Anlage gehalten. Ein Behälter 13 für ver brauchten Toner ist unter der Schneide 17 angeordnet. Eine Fixierrolle 21 ist bezüglich der Papierzuführrichtung nach dem Übertragungsband 8 angeordnet.

In Fig. 1 und 2 ist eine Übertragungssteuereinheit 20 zwischen der Kontaktplatte 7 und der Energiequelle 18 vorgesehen. Die Steuereinheit 20 weist eine Subtrahierschaltung 20a und eine Stromsteuerschaltung 20b auf. Die Subtrahierschaltung 20a be rechnet

It-Ir = IOUT (1)

wobei It ein Abgabestrom von der Energiequelle 18 und Ir ein Rückführstrom von der Kontaktplatte zu der Steuereinheit 20 ist. Die Stromsteuerschaltung 20b steuert den Strom It, um den Strom IOUT auf einem konstanten Wert zu halten. IOUT stellt Strom dar, welcher nicht Teil des Stroms Ir ist und welcher nicht über die Kontaktplatte 7, sondern über andere Komponenten des Systems, wie die photoleitfähige Trommel 2 fließt.

Während des Betriebs wird ein Blatt Papier P, welches bereits die Ausrichtrollen 1 erreicht hat, durch diese Ausrichtrollen 1 zwischen der photoleitfähigen Trommel 2 und dem Übertragungsband 8 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt der Hebel 4 aufgrund einer Erregung des Gleichstrom-Solenoids 6, daß das Übertra gungsband 8 die photoleitfähige Trommel 2 berührt. Ferner wird die Oberfläche der photoleitfähigen Trommel 2 geladen und trägt auf ihrer Oberfläche Toner. Bevor das Blatt Papier die Berüh rungsstelle B erreicht, wird eine Übertragungsvorspannung über die Rolle 5 an das Übertragungsband 8 angelegt, so daß ein nega tives elektrisches Feld, dessen Polarität derjenigen des Toners entgegengesetzt ist, an das Übertragungsband 8 angelegt ist. Dann wird das Tonerbild auf der photoleitfähigen Trommel 2 an das Blatt Papier P übertragen, welches von dem Übertragungsband 8 zu der Berührungsstelle B transportiert wird. Der Strom It, welcher der Abgabestrom der Energiequelle 18 ist, ist die Summe aus dem Strom It1 und dem Strom It2, wobei It1 der Strom ist, welcher von der Energiequelle 18 dem Übertragungsband 8 über die Rolle 5 zugeführt wird, und It2 der Strom ist, welcher von der Energiequelle 18 aus dem Übertragungsband 8 über die Reinigungs rolle 16 zugeführt wird. Die Übertragungssteuereinheit 20 steu ert den Strom It, um der Gl. (1) zu genügen, welche lautet:
It-Ir = IOUT, wobei It = It1+It2 ist.

Beispielsweise beträgt eine Übertragungsvorspannung 4kV, wobei der Widerstand des Übertragungsbandes 8 1×10 Ω ist, die Tem peratur 23° beträgt, die Feuchtigkeit 65% ist und der Strom IOUT 45µA ist. Unter diesen Voraussetzungen wird das geigneste elek trische Feld für eine Übertragung an der Berührungsstelle B er zeugt, und die Spannung von 4kV wird von der Energiequelle 18 aus an die Reinigungsrolle 16 angelegt.

In der vorliegenden Erfindung werden der verschmutzte Toner des Untergrunds der photoleitfähigen Trommel 2 und der verstreute Toner an die Oberfläche des Übertragungsbandes 8 übertragen oder haften an dieser. Der Resttoner auf der Oberfläche des Übertra gungsbandes 8 wird anschließend durch ein Potential, welches zwischen dem Übertragungsband 8 und der Reinigungsrolle 16 er zeugt wird, an die Reinigungsrolle 16 übertragen, so daß die Oberfläche des Übertragungsbandes 8 von Resttoner gereinigt ist.

Wie vorstehend erwähnt, wird der Übertragungsstrom einschließ lich des Stroms It2 so gesteuert, daß das elektrische Feld, wel ches von der Reinigungsrolle 16, an welche eine Vorspannung an gelegt ist, erzeugt wird, das elektrische Feld nicht beeinflußt, das für ein Übertragen verwendet wird. Folglich ist das elektri sche Feld an der Berührungsstelle P konstant gehalten, und das Übertragungsband 8 wird von dem Resttoner gereinigt. Nachdem das Tonerbild von der photoleitfähigen Trommel 2 an das Papier P übertragen ist, bewegt sich das Übertragungsband 8 weiter, wenn es das Blatt Papier P trägt. Das Blatt Papier P wird an der An triebsrolle 9 von dem Übertragungsblatt 8 getrennt und dann der Fixiervorrichtung 21 zugeführt, in welcher das Tonerbild auf dem Blatt Papier P fixiert wird.

Nunmehr wird erläutert, wie das elektrische Feld an der Berüh rungsstelle B konstant gehalten wird. Theoretisch wird der Über tragungswirkungsgrad durch ein elektrisches Feld eines leeren Raumes bestimmt. Ein Wert einer elektrischen Ladung, um sie auf das Blatt Papier zu übertragen, soll σc sein, das elektrische Feld eines leeren Raumes soll ε sein, der Übertragungsstrom soll It-Ir sein, eine dielektrische Konstante im Vakuum soll ε₀ sein, eine Zuführgeschwindigkeit eines Papierblattes soll v sein und eine Breite des Blattes soll L sein. Diesen Parametern ge nügt die folgende Gleichung:

σc = ε₀E = (It-Ir)/vL (2)

Wenn folglich die Geschwindigkeit v und die Breite L konstant sind, wird der Übertragungswirkungsgrad durch den Übertragungs strom (It-Ir) bestimmt. Das bedeutet, wenn der Strom, welcher von dem Übertragungsband 8 zu der photoleitfähigen Trommel 2 fließt, so gesteuert wird, daß er konstant ist, wird das Toner bild ungeachtet der Dicke und der Art des Papierblattes und einer durch eine Umgebungsbedingung hervorgerufenen Widerstands änderung sicher übertragen.

Die Polarität der Reinigungsvorspannung ist dieselbe wie dieje nige der Übertragungsvorspannung. Das Übertragungsband 8 hat einen Widerstand im mittleren Bereich, so daß die elektrische Ladung an der Berührungsstelle B von der Vorspannungsrolle 5 und der Reinigungsrolle 16 aufgebracht wird. Wie in Fig. 1 darge stellt, wird der Abgabestrom It von der Energiequelle 18 sowohl der Vorspannung anlegenden Rolle 5 als auch der Reinigungsrolle 16 zugeführt. Der Strom It1, welcher der Rolle 5 zugeführt wird, fließt zu der Kontaktplatte und auch durch das Übertragungsband 8 über die Berührungsstelle B sowie über die photoleitfähige Trommel 2 zur Masse bzw. Erde ab. Der Strom It2, welcher der Reinigungsrolle 16 zugeführt wird, fließt zu der Kontaktplatte 7 und ebenfalls durch das Übertragungsband 8 über die Berührungs stelle B sowie über die photoleitfähige Trommel 2 zur Masse. Da her wird, um einen konstanten Strom der Berührungsstelle B zuzu führen, die Differenz IOUT zwischen dem Strom It, welcher dem Übertragungsband 8 zugeführt wird und dem Strom Ir, welcher über das Band in die Übertragungssteuereinheit 20 fließt, so gesteu ert, daß er ein konstanter Wert ist.

Fig. 3 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 3 wird statt der Reinigungsrolle 16 in Fig. 1 eine Reini gungsbürste 22 verwendet, an welcher eine Vorspannung angelegt ist. In dieser Ausführungsform wird die Schneide 17, welche an der Reinigungsrolle 16 der Fig. 1 in Anlage gehalten ist, nicht benötigt, da die Bürste 22, welche sich dreht und die Oberfläche des Bandes 8 abwischt, den Resttoner von dem Übertragungsband 8 entfernt, welcher dann unmittelbar in den Behälter 13 für ver brauchten Toner fällt.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 4 ist ein veränderlicher Widerstand zwischen der Reinigungsrolle 16 und der Energiequelle 18 vorgesehen. Der veränderliche Wider stand 23 ist mit der Übertragungssteuereinheit 20 verbunden, und sein Widerstandswert wird von der Einheit 20 aus gesteuert. Ebenso wird der Strom It von der Übertragungssteuereinheit 20 aus gesteuert, um der vorstehend beschriebenen Gl. (1) zu genü gen, welche lautet: It-Ir = IOUT, wobei Ir der Rückführstrom von der Kontaktplatte 7 zu der Übertragungssteuereinheit 20 ist und IOUT konstant ist.

Beispielsweise ist die Übertragungsvorspannung 5,5kV, während der Widerstand des Übertragungsbandes 8 1×10⁸Ω ist, die Tem peratur 10°C beträgt, die Feuchtigkeit 15% ist und der Strom IOUT 45µA ist. Unter dieser Voraussetzung wird das geignetste elektrische Feld für die Übertragung an der Berührungsstelle B erzeugt, und die Spannung von 5,5kV wird von der Energiequelle 18 aus an die Reinigungsrolle 16 angelegt. Jedoch ist die Span nung von 5,5kV für ein Reinigen zu hoch, so daß der Reinigungs wirkungsgrad sinken kann. Da die Reinigungsrolle 16 in direktem Kontakt mit dem Toner auf dem Band 8 gehalten ist, wird, wenn eine hohe Spannung an die Rolle 16 angelegt wird, eine elektri sche Ladung auf den Toner aufgebracht. Daher werden nicht mehr als 4 kV an die Reinigungsrolle 16 mittels des veränderlichen Widerstands 23 angelegt, um dadurch die Spannung zu erniedrigen. Das heißt, die Abgabespannung der Energiequelle 18 wird durch die Übertragungssteuereinheit 20 festgelegt. Die festgelegte Spanung wird dann an den veränderlichen Widerstand 23 angelegt. Der elektrische Widerstandswert des elektrischen Widerstands 23 wird entsprechend dem festgestellten Wert gesteuert, um die an die Reinigungsrolle angelegte Spannung so zu steuern, daß sie nicht mehr als 4 kV beträgt.

Fig. 5 zeigt einen Steuerprozeß, bei welchem der veränderliche Widerstand verwendet ist. In Fig. 5 wird beim Schritt 51 der Mo tor gestartet, um das Übertragungsband 8 zu bewegen, und beim Schritt 52 wird das Solenoid 6 angesteuert. Beim Schritt 53 gibt die Energiequelle 18 die Vorspannung ab. Die Vorspannung wird dann von der Übertragungssteuereinheit 20 festgestellt. Bei den Schritten 54 und 57 werden die festgestellte Spannung und ein vorherbestimmter Wert miteinander verglichen. Wenn beim Schritt 54 die festgestellte Spannung 4 kV oder niedriger ist, wird beim Schritt 55 ein elektrischer Widerstandswert des veränderlichen Widerstands 23 auf nahe 0 Ω eingestellt. Wenn beim Schritt 57 die festgestellte Spannung 4 kV bis 6 kV ist, wird beim Schritt 58 der elektrische Widerstandswert des veränderlichen Wider stands 23 auf 20 MΩ eingestellt. Wenn beim Schritt 57 die fest gestellte Spannung mehr als 6 kV beträgt, wird beim Schritt 510 der elektrische Widerstandswert des veränderlichen Widerstands 23 auf 40 MΩ eingestellt. Nachdem der veränderliche Widerstand 23 entsprechend gesteuert ist, wird die Reinigungsvorspannung an die Reinigungsrolle 16 angelegt. Dann wird der Resttoner auf dem Übertragungsband 8 an die unter Vorspannung stehende Reinigungs rolle 16 übertragen, so daß der Toner auf dem Übertragungsband 8 entfernt wird.

Fig. 6 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Fig. 1. In Fig. 6 ist die Kontaktplatte 7 bezüglich der Bewegungsrichtung des Förderbandes 8 vor der Berührungsstelle B angeordnet. Da die Kontaktplatte vor der Berührungsstelle B angeordnet ist, fließt ein Großteil des Stroms, welcher von der Reinigungsrolle 16 dem Übertragungsband 8 zugeführt wird, über die Kontaktplatte 7 ab, ohne über die Berührungsstelle B zu fließen. Folglich beeinflußt der für ein Reinigen zugeführte Strom nicht die Übertragung vor der Berührungsstelle B.

Fig. 7 zeigt eine zweite modifizierte Ausführungsform bezüglich einer Anordnung der Kontaktplatte von Fig. 1. In Fig. 7 ist die Kontaktplatte 7a nach der Berührungsstelle B und die Kontakt platte 7b vor der Berührungsstelle B angeordnet. In dieser Aus führungsform fließt ein Großteil des Stroms, welcher von der Reinigungsrolle 16 aus dem Übertragungsband 18 zugeführt wird, über die Kontaktplatten 7a und 7b ab, ohne über die Berührungs stelle B zu fließen. Daher beeinflußt der zur Reinigung zuge führte Strom die Übertragung nicht.

Fig. 8 zeigt eine dritte modifizierte Ausführungsform der Erfin dung. Die angetriebene Rolle 3, welches eine Rolle aus elek trisch leitendem Material ist, wird auch dazu verwendet, statt der Kontaktplatte 7b der Fig. 7 den Rückführstrom aufzunehmen. In diesem Aufbau wird der Rückführstrom von der Platte 7a und der angetriebenen Rolle 3 zu der Übertragungssteuereinheit 20 zu rückgeleitet. Als eine weitere Ausführung ist auch die Antriebs rolle 9 statt der angetriebenen Rolle 3 verwendbar, um den Rück führstrom aufzunehmen, oder die Antriebsrolle kann zusammen mit der angetriebenen Rolle 9 verwendet werden.

Fig. 9 zeigt eine modifizierte Ausführungsform zum Steuern der an die Reinigungsrolle 16 angelegten Spannung, damit es eine vorherbestimmte Spannung ist. In Fig. 9 ist ein Widerstand 24 zwischen der Energiequelle 18 und der Reinigungsrolle 16 vorge sehen. Der Widerstand 24 steuert die an die Reinigungsrolle 16 angelegte Spannung auf eine für ein Reinigen geeignete Spannung.

Wie in Fig. 10 dargestellt, ist statt des Widerstands 24 der Fig. 9 auch eine Diode 25 verwendbar, um die an die Reinigungs rolle 16 angelegte Spannung auf eine entsprechende Spannung zu regeln.

Fig. 11 zeigt eine Ausführung mit zwei Energiequellen, und zwar eine für das Übertragen und die andere für das Reinigen. In Fig. 11 ist die Energiequelle 18 mit der eine Vorspannung anle genden Rolle 5 und der Übertragungssteuereinheit 20 verbunden. In dieser Ausführungsform ist eine Energiequelle 26 mit der Rei nigungsrolle 16 und der Übertragungssteuereinheit 20 verbunden. Der Strom It1 wird der Rolle 5 von der Energiequelle 18 aus zu geführt, und der Strom It2 wird der Reinigungsrolle 16 von der Energiequelle 25 aus zugeführt. Die Übertragungssteuereinheit 20 steuert den Strom It1 entsprechend, um der Gleichung (It1+It2)-Ir) IOUT zu genügen, wobei IOUT konstant ist.

Zum Steuern des Stroms ist es auch möglich, den Strom It2 statt des Stroms It1 zu regeln. Da, wenn der Strom It2 geregelt wird, um ihn als ein Ergebnis des Regelns des Stroms It2 zu erhöhen, eine elektrische Ladung auf den Toner aufgebracht wird, ein Re geln des Stroms It1 dem Regeln des Stroms It2 vorzuziehen ist. Ferner hat ein Regeln des Stroms It2 einen niedrigeren Ansprech wirkungsgrad bezüglich des Übertragens des Stroms als das Regeln des Stroms It1. Daher ist ein Regeln des Stroms It1 sowohl für ein Übertragen als auch für das Reinigen geeignet.

Die Energiequelle 25 wird nicht nur für das Reinigen, sondern auch für andere Prozeßelemente verwendet.

Gemäß der Erfindung ist die Reinigungsvorrichtung für eine Bildübertragungsvorrichtung verwendbar. Ferner sind verschiedene Übertragungsbänder verwendbar, selbst wenn die Oberfläche des Bandes rauh ist und ein Reibungskoeffizient der Oberfläche des Bandes hoch ist. Ferner ist ein Beschichten der Oberfläche des Bandes und ein Behandeln der Oberfläche mit Chemikalien, um den Reibungskoeffizienten zwischen dem Band und einer Reinigungs schneide zu erniedrigen, nicht erforderlich, da es nicht notwen dig ist, eine Reinigungsschneide zu verwenden. Auch ist es be züglich der Reinigungsschneide möglich, einen einlagigen Aufbau statt eines zweilagigen Aufbaus zu haben.

Bekanntlich sind die Rollen, die Kontaktplatte und die Reini gungsbürste jeweils elektrisch zwischen die Energiequelle oder die Steuereinheit und das Übertragungsband geschaltet und sind als elektrische Kontakte zu betrachten. Ferner ist es, obwohl es nicht dargestellt ist, daß der elektrische Kontakt 7 direkt mit der Energiequelle verbunden ist, natürlich notwendig, daß der Kontakt 7 auf irgendeine weise mit der Energiequelle so bei spielsweise über einen Erdungsanschluß verbunden ist.

Bei der Erfindung werden verschiedene Steuereinheiten verwen det, einschließlich einer Stromsteuereinheit und einer Subtra hierschaltung, um die beschriebenen Funktionen durchzuführen. Diese Einheiten und Schaltungen können mit Hilfe eines herkömm lichen Mikroprozessors oder eines herkömmlichen Universalrech ners ausgeführt sein, welcher entsprechend dem Lehren der vor stehenden Beschreibung programmiert ist, was jedoch dem Fachmann geläufig ist.

Eine entsprechende Softwarecodierung kann ohne weiteres durch versierte Programmierer auf der Basis der Lehren der vorstehen den Offenbarung vorbereitet werden. Die Erfindung kann auch durch die Vorbereitung von integrierten anwenderspezifischen Schaltungen (ASIC′s) oder durch Zwischenschalten eines entspre chenden Netzes mit herkömmlichen Schaltungskomponenten ausge führt sein, wie es dem Fachmann geläufig ist.

Bezugszeichenliste

Zu Fig. 1, 3, 4, 8 bis 11
6 SOLENOID
18 ENERGIEQUELLE
19, 20 STEUEREINHEIT
26 ENERGIEQUELLE

Zu Fig. 2
18 ENERGIEQUELLE
20a SUBTRAHIERSCHALTUNG
20b STROMSTEUEREINHEIT

Zu Fig. 5
51 MOTOR STARTEN
52 SOLENOID EINSCHALTEN
53 VORSPANNUNGABGEBEN
54 IST FESTGESTELLTE SPANNUNG 4kV ODER NIEDRIGER?
56 VORSPANNUNG ANLEGEN
57 IST FESTGESTELLTE SPANNUNG 4kV BIS 6kV?

Zu Fig. 6, 7
18 ENERGIEQUELLE
20 STEUEREINHEIT.

Claims

1. Vorrichtung zum Übertragen eines auf einem Bildträger er zeugten Bildes an ein Blatt, mit
einem Übertragungsband (8), das anliegend an einem Außenumfang des Bildträgers (2) bewegbar ist;
einem ersten elektrischen Kontakt (5), welcher das Übertra gungsband (8) elektrisch berührt;
einem zweiten elektrischen Kontakt (7), der von dem ersten elektrischen Kontakt (5) verschieden ist, welcher das Übertra gungsband (8) elektrisch berührt;
einem dritten elektrischen Kontakt (16), der sich von den er sten und zweiten elektrischen Kontakten unterscheidet, welche das Übertragungsband elektrisch berühren;
einer Energiequelle (18), welche elektrisch mit dem ersten, zweiten und dritten Kontakt verbunden ist, und
einer Steuereinheit (20), welche mit der Energiequelle verbun den ist und welche ein Anziehen von Partikeln von dem Übertra gungsband (8) an dem dritten elektrischen Kontakt steuert, in dem ein elektrisches Signal, das von der Energiequelle an zu mindest einen der ersten und dritten Kontakte (5 bzw. 9) ange legt ist, mit Hilfe einer elektrischen Rückkopplung von dem zweiten elektrischen Kontakt (7) aus so gesteuert wird, daß die Partikel auf dem Übertragungsband (8) weg von dem Übertragungs band (8) infolge einer an den dritten elektrischen Kontakt (16) angelegten Spannung an den dritten elektrischen Kontakt (16) elektrisch angezogen werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der erste elektri sche Kontakt (5) das Übertragungsband (8) an einer sehr nahe bei dem Bildträger liegenden Stellung berührt und eine Ladung dem Blatt (P) zuführt, wenn das Blatt sich auf dem Übertra gungsband (8) befindet, um ein Bild auf dem Bildträger (2) auf das Bildübertragungsband (8) aufzubringen und der dritte elektrische Kontakt (16) elektrisch die Partikel weg von dem Übertragungsband (8) zu derselben Zeit leitet, wenn die Ladung dem Blatt von dem ersten elektrischen Kontakt zugeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welchem eine an die erste Elektrode (5) angelegte Spannung dasselbe Potential wie eine an die dritte Elektrode (16) angelegte Spannung hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine an die ersten und dritten Elektroden (5; 16) angelegte Spannung in der Polari tät einer Spannung entgegengesetzt ist, welche an die zweite Elektrode (7) angelegt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der dritte elektri sche Kontakt (16) bezüglich einer Blattzuführrichtung nach einer Stelle an dem Übertragungsband (8) angeordnet ist, an welcher das Blatt (P), von dem Übertragungsband (8) getrennt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der dritte elektri sche Kontakt (16) eine leitende Rolle ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 welche ferner eine Reinigungs schneide (17) aufweist, welche an der leitenden Rolle (17) an liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der dritte elektri sche Kontakt eine leitfähige Bürste (22) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Energiequelle eine einzige Energiequelle (18) ist und Strom an den ersten elektrischen Kontakt (5) und den dritten elektrischen Kontakt (9) abgibt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die Steuereinheit (20) die Energiequelle entsprechend steuert, um einen Strom It abzugeben, welcher folgender Gleichung genügt: It-Ir = IOUTwobei It eine Summe von Strömen ist, welche zu dem ersten und den drittem elektrischen Kontakt (5, 16) fließen, Ir der elek trische Rückfluß ist, welcher von dem zweiten elektrischen Kon takt (7) zurückfließt, und IOUT konstant ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welchem die Energiequellen zwei Energiequellen (18, 26) aufweisen, wobei die erste Energie quelle (18) mit dem ersten elektrischen Kontakt (5) und die zweite Energiequelle (26) mit dem dritten elektrischen Kontakt (16) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die Steuereinheit die ersten und zweiten Energiequellen (18, 26) steuert, um fol gender Gleichung zu genügen: (It1+It2)-Ir = IOUTwobei It1 ein Strom ist, der zu dem ersten elektrischen Kontakt (5) fließt, It2 ein Strom ist, der zu dem dritten elektrischen Kontakt (16) fließt, Ir der elektrische Rückfluß ist, welcher von dem zweiten elektrischen Kontakt (16) in die Steuereinheit (20) fließt, und IOUT konstant ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Steuereinheit den Strom It1 steuert.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinheit (20) den Strom It2 steuert.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine Stelle, an welcher der zweite elektrische Kontakt (7) das Übertragungsband (8) berührt, bezüglich einer Bewegungsrichtung des Übertra gungsbandes vor einer Berührungsstelle (B) zwischen dem Bild träger (1) und dem Übertragungsband (8) liegt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine Stelle, an welcher der zweite elektrische Kontakt (7) das Übertragungsband (8) elektrisch berührt, bezüglich einer Bewegungsrichtung des Übertragungsbandes nach einer Berührungsstelle (B) zwischen dem Bildträger (1) und dem Übertragungsband (8) liegt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welchem der zweite elek trische Kontakt zwei elektrische Kontakte (7a, 7b) aufweist, eine Stelle, an welcher ein erster Kontakt (7a) der beiden zweiten elektrischen Kontakte das Übertragungsband bezüglich dessen Bewegungsrichtung nach einer Berührungsstelle (B) zwi schen dem Bildträger und dem Übertragungsband (8) berührt, und eine Stelle, an welcher ein zweiter (7b) der beiden zweiten elektrischen Kontakte das Übertragungsband (8) elektrisch be rührt, bezüglich einer Bewegungsrichtung des Übertragungsbandes vor einer Berührungsstelle (B) zwischen dem Bildträger (1) und dem Übertragungsband liegt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welchem der erste elektri sche Kontakt eine Rolle (5) ist, welche das Übertragungsband (8) unmittelbar an einer Stelle hält, an welcher das Blatt (P) den Bildträger (1) berührt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche einen Widerstand (23; 24) aufweist, welcher zwischen die Energiequelle (18) und den dritten elektrischen Kontakt (16) geschaltet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welcher der Widerstand ein veränderlicher Widerstand (23) ist, welcher von der Steuer einheit (20) gesteuert ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche eine Diode (25) auf weist, welche zwischen die Energiequelle (18) und den dritten elektrischen Kontakt (16) geschaltet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Übertragungs band (8) ein einlagiges Band ist.

23. Vorrichtung zum Übertragen eines auf einem Bildträger er zeugten Bildes an ein Blatt, mit
einem Übertragungsband (8), das anliegend an einem Außenumfang des Bildträgers (1) bewegbar ist;
einer Energiequelle (18);
einer Ladeeinrichtung, die mit der Energiequelle (18) verbunden ist, um das Übertragungsband (8) zu laden, so daß ein Bild auf dem Bildträger an das Blatt (P) angezogen wird, während sich das Blatt auf dem Übertragungsband (8) in einer Position unmit telbar bei der Ladeeinrichtung befindet;
eine anziehende Einrichtung, die mit der Energiequelle verbun den ist und sich von der Ladeeinrichtung unterscheidet, um Par tikel von dem Übertragungsband (8) weg anzuziehen;
eine Rückkopplungseinrichtung, um einen elektrischen Zustand des Übertragungsbandes (8) rückzukoppeln, und
einer Steuereinrichtung (20), welche mit der Energiequelle und der Rückkopplungseinrichtung verbunden ist, um die anziehende Einrichtung durch Steuern eines elektrischen Signals, das von der Energiequelle (18) an zumindest die Ladeeinrichtung oder die Anziehungseinrichtung angelegt worden ist, mit Hilfe einer elektrischen Rückkopplung von der Rückkopplungseinrichtung aus zu steuern, so daß die Partikel auf dem Übertragungsband (8) elektrisch von dem Übertragungsband (8) weg infolge einer an die anziehende Einrichtung angelegten Spannung an die anziehen de Einrichtung elektrisch angezogen werden.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei welcher die Steuer einrichtung die Energiequelle entsprechend steuert, um einen Strom It abzugeben, welcher der Gleichung genügt: It-Ir = IOUT,wobei It eine Summe von Strömen ist, welche in die Ladeeinrich tung und die Anzeigeeinrichtung fließen, Ir ein Strom ist, wel cher in die Steuereinheit (20) von der Rückkopplungseinrichtung aus fließt, und IOUT konstant ist.

25. Verfahren zum Reinigen eines Übertragungsbandes einer Bild erzeugungseinrichtung von Partikeln, welches die Schritte auf weist:
Anlegen einer ersten Spannung an einen ersten Teil des Übertra gungsbandes;
Anlegen einer Spannung mit derselben Polarität wie die erste Spannung an ein Reinigungsteil, das an einem dritten Teil des Übertragungsbandes anliegt und das Übertragungsband von den Partikeln reinigt, indem die Partikel infolge der angelegten Spannung an das Reinigungsteil übertragen werden;
Rückkoppeln eines elektrischen Zustands eines zweiten Teils des Übertragungsbandes;
Steuern eines Reinigungsvorgangs durch das Reinigungsteil durch Steuern von zumindest einer der Spannungen, welche an den er sten Teil und den dritten Teil des Übertragungsbandes angelegt worden sind, durch Verwenden des elektrischen Zustands des zweiten Teils des Bandes.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem die erste an den ersten Teil des Übertragungsbandes angelegten Spannung ein Bild auf einem Bildträger zu einem Blatt anzieht, und die an das Reinigungsteil angelegte Spannung zu demselben Zeit punkt angelegt wird, wenn die erste Spannung an den ersten Teil des Übertragungsbandes angelegt wird.