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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung und
ein Bilderzeugungsverfahren und betrifft insbesondere eine Bilderzeugungsvorrichtung
und ein Bilderzeugungsverfahren, um eine Kontaminierung bzw. Verschmutzung
eines Bürstenwalzenladers
mit Tonerablagerungen zu unterbinden.
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Grundsätzlich erzeugt
eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung ein elektrostatisches
latentes Bild auf einer gleichförmig
aufgeladenen fotoleitenden Oberfläche, indem ein Teil dieser Oberfläche mit
Licht belichtet wird, so dass das Potential des belichteten Teils
geändert
wird. Das so erzeugte elektrostatische latente Bild auf der fotoleitenden
Oberfläche
wird mit Hilfe von Toner als Tonerbild entwickelt, das anschließend auf
ein Aufzeichnungsblatt, beispielsweise auf Papier oder Karton, übertragen
wird.
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Für eine solche
elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung gibt es zwei Verfahren
zum Aufladen der fotoleitenden Oberfläche. Einerseits wird ein nicht
berührender
Lader verwendet, andererseits ein berührender Lader. Der nicht berührende Lader
erzeugt eine Bogenentladung, um auf die Oberfläche eine Ladung aufzubringen,
und ist so ausgelegt, dass er einen Abstand, vorzugsweise einen
konstanten Abstand, zu der fotoleitenden Oberfläche einhält. Der berührende Lader andererseits berührt die
Oberfläche,
um so unmittelbar auf diese eine Ladung aufzubringen. Folglich ist
der nicht berührende
Lader unempfindlicher gegen Verschmutzungen durch Tonerpartikel
als der berührende
Lader. Ein Problem bei dem nicht berührenden Lader ist jedoch die
Erzeugung von Ozon, zu der es bei dem berührenden Lader nicht kommt.
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Ein
Beispiel für
einen typischen berührenden Lader
ist der sog. Walzenlader, der sich in Kontakt mit einer sich drehenden
fotoleitfähigen
Walze dreht. Wie vorstehend beschrieben wurde, neigt der Walzenlader,
der ein Beispiel für
einen berührenden
Lader ist, durch Tonerpartikel verschmutzt zu werden. Die 1A und 1B verdeutlichen Beispiele für Vorgehensweisen,
um eine solche Kontaminierung herabzusetzen. In 1 ist
ein Reinigungsmittel 51, das aus einem Material wie beispielsweise
einem Schwamm, einem Filz oder dergleichen besteht, in Kontakt mit
einem Walzenlader 50 gehaltert, um auf diese Weise die
Oberfläche
des Walzenladers 50 zu reinigen. Gemäß 1B ist eine Schabklinge 52,
die aus einem vergleichsweise harten Material besteht, beispielsweise
aus Kunststoff oder dergleichen, in Kontakt mit einem Walzenlader 50 gehaltert,
um so Tonerablagerungen von der Oberfläche des Walzenladers 50 abzuschaben.
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Diese
Reinigungsverfahren, wie sie in den 1A und 1B gezeigt sind, sind jedoch
nur für
Walzenlader geeignet, die eine Walze aus Gummi oder Kautschuk bzw.
mit einer Gummi- oder
Kautschukoberfläche
aufweisen, ist jedoch nicht für
solche Walzenlader geeignet, bei der die Walze als Bürste ausgebildet
ist. Das liegt daran, dass der Walzenlader mit Bürste an seinen Außenabschnitten
elastisch ist und deshalb dazu neigt, seine Form im äußeren Bereich
zu verändern,
wenn das Reinigungsteil während
eines vergleichsweise langen Zeitraums einen Druck auf den äußeren Bereich
ausübt.
Dies ist typischerweise dann der Fall, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung
nicht in Betrieb ist, und deshalb werden das Reinigungsteil und
der Bürstenwalzenlader
in gegenseitigem Eingriff gehalten. Als Folge nimmt das Reinigungsvermögen des
Bürstenwalzenladers
ab.
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Ein
weiteres Verfahren ist vorgeschlagen worden, bei dem an den Bürstenwalzenlader
beispielsweise eine positive oder negative Spannung angelegt wird
und bei dem eine Wechselspannung (AC) an eine Bildübertragungseinheit
angelegt wird, um ein Tonerbild von dem Fotoleiter auf ein Aufzeichnungsblatt
zu übertragen,
so dass sich der Fotoleiter entlädt.
Dieses Verfahren erfordert jedoch eine Hochspannungsversorgung,
was die Herstellungs- und Betriebskosten erhöht.
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Elektrofotografische
Bilderzeugungsvorrichtungen, die einen Bürstenwalzenlader verwenden, neigen
dazu, dass vergleichsweise häufig
anormale Bilder erzeugt werden, was sich daran zeigt, dass in einem
Halbtonbild häufig
weiße
Flecken auftauchen. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von anormalen
Bildern, die weiße
Flecken aufweisen, nimmt typischerweise zu, wenn die Geräte bei vergleichsweise niedrigen
Temperaturen und unter Luftfeuchtigkeit betrieben werden, nachdem
eine vergleichsweise große
Anzahl von Bilderzeugungsvorgängen
ausgeführt
worden sind.
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Durch
Experimente haben die benannten Erfinder herausgefunden, dass das
vorgenannte Weißfleckenproblem
am häufigsten
durch eine Kontaminierung des Bürstenwalzenladers
mit Tonerpartikeln hervorgerufen wird. Wie die benannten Erfinder
beobachtet haben, sind, wenn das Weißfleckenproblem auftritt, extrem
feine Partikel auf den Spitzen einer Bürste abgelagert, nachdem eine
gewisse Anzahl von Bilderzeugungsvorgängen ausgeführt worden ist. Stromaufwärts, in
Drehrichtung betrachtet, von dem Bürstenwalzenlader ist eine Reinigungseinheit angeordnet,
die die Oberfläche
des Fotoleiters reinigt, so dass deshalb all die Partikel, die auf
der Oberfläche
zurückbleiben,
extrem feine Partikel sind.
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Die
auf den Spitzen der Bürste
abgelagerten Partikel umfassen Partikel von Toner und Siliziumoxid
bzw. Silica; letztgenanntes ist ein Additiv, um das Fließvermögen von
Toner zu erhöhen.
Diese extrem feinen Partikel von Toner und Additiv besitzen für gewöhnlich einen
Widerstand, der sogar bis zum elektrischen Isolationsvermögen reichen
kann. Auf der anderen Seite besteht die Bürste aus einer vergleichsweise
großen
Anzahl von leitenden Fasern bzw. Borsten, an die eine Spannung angelegt
wird und die demgemäß die Ladung
auf die Oberfläche des
Fotoleiters aufbringen. Wenn die Bürste mit elektrisch isolierendem
Material, beispielsweise mit den Partikeln aus Toner und Silica,
bedeckt ist, kann deshalb der Widerstand der Bürste zunehmen. Außerdem neigt
eine solche Verschmutzung der Bürste
mit Partikeln aus Toner und Silica dazu, dass diese lokal und punktweise
auf der Oberfläche
der Bürstenwalze auftritt.
Diese Neigung kann zumeist der Länge
und der Form der Bürste
zugeschrieben werden. Im Ergebnis lädt der Bürstenwalzenlader die Oberfläche des
Fotoleiters ungleichmäßig auf.
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Beispielsweise
nimmt die Oberfläche
eines Fotoleiters für
gewöhnlich
in etwa einen Wert von –750
V als Potential des Bürstenwalzenladers
an, wenn an dem Bürstenwalzenlader
eine Spannung von –1200
V angelegt wird. In diesem Fall kann jedoch die Oberfläche des
Fotoleiters lokal zumindest eine Stelle aufweisen, die in etwa einen
Wert von –1200
V aufweist, wenn der Bürstenwalzenlader
in der Weise, wie vorstehend beschrieben, verschmutzt ist und deshalb
sein Widerstand nicht gleichmäßig ist.
Dies wird durch einen ungleichmäßigen Widerstand
auf der Oberfläche
des Bürstenwalzenladers hervorgerufen.
Eine allzu große
Entladung tritt in der Nähe
eines Bereichs auf, wo der Widerstand vergleichsweise gering ist.
Der Einschluss von Fasern bzw. Borsten mit einem vergleichsweise
niedrigen Widerstand kann dazu beitragen, diese übermäßige Entladung zu verstärken.
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Unter
solchen Umständen
kann eine ausreichende Belichtung nicht auf solchen Be reichen erfolgen,
wo eine solche übermässige Entladung
auftritt. Im Ergebnis kann während
eines Bilderzeugungsvorgangs zum Erzeugen insbesondere eines Halbtonbilds
ein Tonerbild nicht in der Nähe
eines solchen Bereichs erzeugt werden. In dieser Weise kommt es zum
vorgenannten Weissfleckproblem.
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Die
JP 09-138547 A betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung. Die Vorrichtung
ist mit einer ersten Stromquelle zum Anlegen einer Spannung auf
das leitfähige
Trägermaterial
eines Fotorezeptors und einer zweiten Stromquelle zum Anlegen einer
Spannung auf die elektrifizierende Bürste versehen.
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Die
JP 60-216 362 A bezieht sich auf eine elektrostatische Bürstenaufladevorrichtung.
Eine Kernwalze wird während
der Kopiertätigkeit
fixiert, damit leitfähige
Fasern, die in der Kernwalze implementiert sind, einen lichtempfindlichen
Körper
berühren,
während
sie in der Drehrichtung des lichtempfindlichen Körpers gekrümmt sind, wobei eine kleine Menge
Resttoner bei den leitfähigen
Fasern Einzug hält.
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Die
US-A-5,541,717 bezieht sich auf ein Reinigungsverfahren, und speziell
auf ein Reinigungsverfahren ohne Reinigungsmittel, für eine Kontakt-Ladeeinrichtung
in einer Bilderzeugungsvorrichtung einer elektrofotografischen Ausführung, derart wie
Kopierer, Drucker und dergleichen.
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Die
EP 0 617 343 A2 bezieht
sich auf eine Ladevorrichtung für
eine Bilderzeugungsvorrichtung, welche einen Bildträger, derart
wie eine lichtempfindliche Trommel oder Papier, lädt, und
genauer auf eine Ladewalze, welche den Bildträger berührt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine elektrofotografische
Bilderzeugungsvorrichtung und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsverfahren
zu schaffen, um eine Kontaminierung eines Bürstenwalzenladers mit Tonerablagerungen
weitest möglich
zu unterbinden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäss den Patentansprüchen 1 und
2 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäss den Patentansprüchen 3 und
4 gelöst.
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Erfindungsgemäss wird
eine Bilderzeugungsvorrichtung geschaffen, die zumindest umfasst einen
Fotoleiter, der auf sich ein elektrostatisches latentes Bild trägt; einen
Bürstenwalzenlader,
der sich in Kontakt mit dem Fotoleiter dreht und die Oberfläche des
Fotoleiters durch Ausbringen einer Ladung vorbereitet; einen Bildentwicklungsmechanismus, der
die Oberfläche
des Fotoleiters berührt
und Toner zuführt,
um ein Tonerbild auf der Oberfläche
des Fotoleiters in Entsprechung zu dem elektrostatischen latenten
Bild zu entwickeln; einen Bildübertragungsmechanismus,
der das Tonerbild von dem Fotoleiter auf ein Aufzeichnungsblatt überträgt; einen
Reinigungsmechanismus, der die Oberfläche des Fotoleiters reinigt;
einen Spannungsversorgungsmechanismus, der an den Bürstenwalzenlader
eine Spannung anlegt; und eine Steuereinheit, die ausgelegt ist,
um den Spannungsversorgungsmechanismus so zu steuern, dass die an
den Bürstenwalzenlader
angelegte Spannung während
eines vorbestimmten Zeitintervalls unterbrochen ist, das erforderlich
ist, damit der Bürstenwalzenlader
zumindest eine Umdrehung ausführt,
und zwar nachdem ein Bilderzeugungsvorgang beendet ist und bevor
ein nachfolgender Bilderzeugungsvorgang gestartet wird, dadurch
gekennzeichnet, dass der Bürstenwalzenlader
einen Widerstand im Bereich von 0,7 MΩ bis 4 MΩ aufweist, dass sich der Bürstenwalzenlader
mit einer relativen Umfangsgeschwindigkeit dreht, die zumindest
2,4 mal so groß ist
wie die des Fotoleiters, und dass sich der Bürstenwalzenlader mit dem Fotoleiter über einer Breite
innerhalb des Bereiches von 0,1 mm bis 0,2 mm im Eingriff befindet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird auch ein Bilderzeugungsverfahren geschaffen, mit den
Schritten Bereitstellen, Anlegen, Erzeugen, Zuführen, Übertragen, Reinigen und Steuern.
Bei dem Bereitstellschritt wird ein Bürstenwalzenlader bereitgestellt,
der sich in Kontakt mit einem Fotoleiter dreht. Bei dem Anlegeschritt
wird an den Bürstenwalzenlader
eine Spannung angelegt, so dass der Bürstenwalzenlader auf den Fotoleiter
eine Ladung aufbringt, um die Oberfläche des Fotoleiters vorzubereiten.
Bei dem Erzeugungsschritt wird ein elektrostatisches latentes Bild
auf der Oberfläche
des Fotoleiters ausgebildet. Bei dem Zuführschritt wird der Oberfläche des
Fotoleiters Toner zugeführt,
um auf der Oberfläche
des Fotoleiters ein Tonerbild entsprechend dem elektrostatischen
latenten Bild zu entwickeln. Bei dem Übertragungsschritt wird das
Tonerbild von dem Fotoleiter auf ein Aufzeichnungsblatt, beispielsweise
aus Papier oder Karton, übertragen. Bei
dem Reinigungsschritt wird die Oberfläche des Fotoleiters gereinigt.
Bei dem Steuerschritt wird das Anlegen der Versorgungsspannung so
gesteuert, dass die an den Bürstenwalzenlader
angelegte Spannung während
eines vorbestimmten Zeitintervalls unterbrochen ist, und zwar während einer
Zeitdauer, die erforderlich ist, damit der Bürstenwalzenlader zumindest
eine Umdrehung ausführen
kann, nachdem ein Bilderzeugungsvorgang beendet ist und bevor ein
nachfolgender Bilderzeugungsvorgang gestartet wird, wobei der Bürstenwalzenlader
einen Widerstand im Bereich von 0,7 MΩ bis 4 MΩ aufweist, wobei sich der Bürstenwalzenlader
mit einer relativen Umfangsgeschwindigkeit dreht, die zumindest
2,4 mal so groß ist
wie die des Fotoleiters, und wobei sich der Bürstenwalzenlader mit dem Fotoleiter über einer
Breite innerhalb des Bereiches von 0,1 mm bis 0,2 mm im Eingriff
befindet.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der nun folgenden ausführlichen
Beschreibung ersichtlich werden, wenn diese gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen
gelesen wird.
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Nachfolgend
wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben werden, in denen:
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1A und 1B verwandte
Verfahren gemäß dem Stand
der Technik zum Aufladen des Fotoleiters darstellen.
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2 eine
Darstellung ist, um schematisch den Aufbau einer elektrofotografischen
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
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3 eine
Darstellung ist, um eine Vorgehensweise zum Messen des Widerstands
eines Bürstenwalzenladers
zu erläutern;
und
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4 eine
Darstellung ist, um schematisch den Aufbau einer elektrofotografischen
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
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Aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
wird in der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
eine spezielle Terminologie verwendet. Es sei jedoch darauf hingewiesen,
dass die vorliegende Erfindung nicht durch die gewählte spezielle Terminologie
eingeschränkt
werden soll und dass jedes speziell so offenbarte Element sämtliche
technischen Äquivalente
mit umfasst, die hinsichtlich ihrer Funktionsweise gleichwirkend
sind. In den beigefügten
Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische oder sich
entsprechende Teile.
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2 zeigt
schematisch eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Gemäß 2 umfasst
die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung 100,
die ein Bilderzeugungsverfahren gemäß dem elektrofotografischen
Verfahren ausführt,
einen Fotoleiter 1, einen Bürstenwalzenlader 2,
eine optische Schreibeinheit 3, eine Bildentwicklungseinheit 4 und
eine Bildübertragungseinheit 5.
Die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung 100 umfasst
außerdem
eine Bildfixiereinheit 6, eine Blattaustrageinheit 7,
eine Reinigungseinheit 8, eine Blattnachschubablage 9 und
eine Blattzuführwalze 10.
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Der
Fotoleiter 1 dreht sich gegen den Uhrzeigersinn, wie durch
den Pfeil A angedeutet. Der Bürstenwalzenlader 2,
der sich gegen den Uhrzeigersinn und in Kontakt mit dem Fotoleiter 1 dreht,
bereitet die Oberfläche
des Fotoleiters 1 vor, indem Ladung gleichmäßig auf
dessen Oberfläche
aufgebracht wird. Die optische Schreibeinheit 3 emittiert
einen Lichtstrahl, dem die aufgeladene Oberfläche des Fotoleiters 1 ausgesetzt
wird, so dass darauf ein elektrostatisches latentes Bild ausgebildet
wird. Während sich
der Fotoleiter 1 dreht, passiert das elektrostatische latente
Bild die Bildentwicklungseinheit 4, die dann das elektrostatische
latente Bild mittels Toner entwickelt. Die Entwicklungseinheit 4 ist
bei dieser Ausführungsform
eine Berührungs-Entwicklungseinheit,
die in Berührung
mit dem Fotoleiter 1 gehalten wird ist.
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Als
nächstes
passiert somit das entwickelte Tonerbild auf dem Fotoleiter 1 die
Bildübertragungseinheit 5,
bei der das Tonerbild auf ein Aufzeichnungsblatt 9a übertragen
wird. Dieses Aufzeichnungsblatt 9a ist in der Blattnachschubablage 9 enthalten
und wird der Bildübertragungseinheit 5 mit
Hilfe der Blattzuführwalze 10 zugeführt, um
so auf dessen Oberfläche
das Tonerbild von dem Fotoleiter 1 zu übernehmen. Das Aufzeichnungsblatt 9a mit
dem Tonerbild gelangt dann zu der Bildfixiereinheit 6,
wo das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsblatt 9a fixiert wird,
und wird dann mit Hilfe der Blattaustrageinheit 7 ausgetragen.
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Während der
vorgenannten Verfahrensschritte kann es auftreten, dass eine gewisse
Menge an Toner nicht von der Bildentwicklungseinheit 4 für das Bildentwicklungsverfahren
verwendet wird und nach dem Bilderzeugungsvorgang auf dem Fotoleiter 1 verbleibt.
Weil sich der Fotoleiter 1 dreht, wird der nicht verwendete
Toner durch die Reinigungseinheit 8 gesammelt, so dass
die Oberfläche
des Fotoleiters 1 gereinigt wird. Anschließend wird
der Fotoleiter 1 wiederum mit Hilfe des Bürstenwalzenladers 2 gleichmäßig auf
seiner Oberfläche
aufgeladen.
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Die
vorgenannten Verfahrensschritte bilden einen Ablauf für das Bilderzeugungsverfahren
entsprechend dem elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahren aus.
Durch Wiederholen dieses Zyklus können nacheinander eine Anzahl
von Bilderzeugungsvorgängen
ausgeführt
werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird eine Spannungsversorgung für
den Bürstenwalzenlader 2 in
einer solchen Art und Weise gesteuert, dass die an den Bürstenwalzenlader 2 angelegte
Versorgungsspannung während
eines vorbestimmten Zeitintervalls, das erforderlich ist, damit
sich der Bürstenwalzenlader 2 zumindest
einmal dreht, unterbrochen ist, nachdem der Bilderzeugungsvorgang
beendet ist und bevor der nächste
Bilderzeugungsvorgang gestartet wird. Nachdem die an den Bürstenwalzenlader 2 angelegte
Versorgungsspannung für
ein solches vorbestimmtes Zeitintervalls unterbrochen worden ist,
wird dann der nächste
Bilderzeugungsvorgang gestartet.
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Indem
man eine solche Unterbrechung der an dem Bürstenwalzenlader 2 angelegten
Versorgungsspannung periodisch vornimmt, nimmt die elektrostatische
Kraft des Bürstenwalzenladers 2, der
Tonerpartikel anzieht, ab. Indem man insbesondere ein solches vorbestimmtes
Zeitintervall auf eine Zeitdauer einstellt, die erforderlich ist,
damit der Bürstenwalzenlader 2 zumindest
eine Umdrehung ausführt,
können
die Ablagerungen von Tonerpartikeln auf dem Bürstenwalzenlader 2 vom
Bürstenwalzenlader 2 abgeschabt
und/oder abgerieben werden, was die benannten Erfinder in Experimenten
herausgefunden haben. Während
sich der Fotoleiter 1 dreht, werden die abgeschrubbten
Ablagerungen von Tonerpartikeln zu der Entwicklungseinheit 4 transferiert, die
dann diese Ablagerungen sammelt. Folglich wird verhindert, dass
die Übertragungseinheit 5 aufgrund von
abgeschrubbten und/oder abgeriebenen Ablagerungen kontaminiert wird.
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Außerdem können die
Ablagerungen von Tonerpartikeln auf dem Bürstenwalzenlader 2 von
dem Bürstenwalzenlader 2 wirksamer
abgeschrubbt werden, wenn zwischen dem Fotoleiter 1 und
dem Bürstenwalzenlader 2 eine
Differenz in den Umfangsgeschwindigkeiten besteht. Die Wirkung eines
solchen Abschrubbens der Ablagerungen wird insbesondere dann einzusetzen
beginnen, wenn das Verhältnis
der Umfangsgeschwindigkeiten des Fotoleiters 1 und des
Bürstenwalzenladers 2 auf
einen Wert von etwa 1,4 eingestellt wird, wie die Experimente der
benannten Erfinder ergeben haben. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die relative Umfangsgeschwindigkeit des Bürstenwalzenladers 2 vorzugsweise
zumindest auf etwa den 2,4-fachen Wert der Umfangsgeschwindigkeit
des Fotoleiters 1 eingestellt.
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Die
Wirkung eines solchen Abschrubbens von Ablagerungen wird auch wirkungsvoll
dadurch erhöht,
dass die Breite und/oder Stärke
des Eingriffs des Bürstenwalzenladers 2 relativ
zu dem Fotoleiter 1 vergrößert wird. In diesem Fall wird
die Breite des Eingriffs des Bürstenwalzenladers 2 d.h.
die gegenseitige Berührung
vorzugsweise auf einen Wert innerhalb des Bereichs von etwa 0,1
mm bis 0,5 mm eingestellt, wie die benannten Erfinder durch Experimente
herausgefunden haben. Falls die Breite eines solchen Eingriffs übermäßig groß ist, kann
die Bürste des
Bürstenwalzenladers 2 permanent
seine Form ändern,
wenn der Bürstenwalzenlader 2 aufhört sich zu
drehen.
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Außerdem kann
man gemäß der vorliegenden
Erfindung das vorstehend im Zusammenhang mit den Ausführungen
zum Stand der Technik beschriebene Weißfleckproblem beseitigen, indem
man den Widerstandswert einer Ladebürste des Bürstenwalzenladers 2 auf
einen Wert innerhalb des Bereichs von etwa 0,7 MΩ bis 4 MΩ einstellt. Dies ist deshalb
so, weil das Einstellen des Widerstandswerts der Aufladebürste auf
einen bestimmten Wert den Anteil an eingeschlossenen Fasern mit
geringem Widerstand in der Ladebürste
herabsetzt. Falls jedoch ein solcher Widerstandswert auf einen Wert oberhalb
von 4 MΩ eingestellt
wird, kann dies die Leistungsfähigkeit
der primären
Funktion zum Aufladen des Fotoleiters 1 verschlechtern.
Deshalb wird der Widerstandswert der Ladebürste des Bürstenwalzenaufladers 2 vorzugsweise
auf einen Wert unterhalb von etwa 4 MΩ eingestellt.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, können die
Ablagerungen wirksam von dem Fotoleiter 1 entfernt werden,
wenn sich der Fotoleiter 1 und der Bürstenwalzenlader 2 mit
verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten drehen. Bei einer Bilderzeugungsvorrichtung,
bei der sich der Fotoleiter 1 und der Bürstenwalzenlader 2 in
entgegengesetzten Richtungen drehen, kann die Umfangsgeschwindigkeit
des Bürstenwalzenladers 2 vorzugsweise
etwa auf den 3,4-fachen Wert der Umfangsgeschwindigkeit des Fotoleiters 1 eingestellt
werden, um so die relative Umfangsgeschwindigkeit des Bürstenwalzenladers 2 zumindest
auf etwa den 2,4-fachen Wert der Umfangsgeschwindigkeit des Fotoleiters 1 einzustellen.
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Auf
diese Weise kann die erfindungsgemäße elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung 100 ein
Bild von überlegener
Qualität
erzeugen, ohne dass dieses weiße
Flecken oder Schmutzflecken auf dem Aufzeichnungsblatt aufweist.
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Anhand
von 3 wird nun ein Beispiel zur Vorgehensweise zum
Messen des vorstehend beschriebenen Widerstandswerts der Ladebürste beschrieben. 3 erläutert eine
Anordnung für
diese Messung, die den Bürstenwalzenlader 2,
ein Strommessgerät 11,
eine leitende Aluminiumwalze 12 mit einem Durchmesser von
24 mm und eine Spannungsquelle 13 umfasst. Bei dieser Anordnung
befindet sich der Bürstenwalzenlader 2 mit
einem Durchmesser von 14 mm und einer Länge von 225 mm auf einer Breite
von 0,2 mm mit der leitenden Aluminiumwalze 12 in Eingriff.
Die Aluminiumwalze 12 wird mit einer Geschwindigkeit von
30 Umdrehungen pro Minute gegen den Uhrzeigersinn gedreht.
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Nachdem
diese Anordnung, wie in 3 gezeigt, ausgelegt wurde,
wird eine Spannung, (d.h. –100
V) an die Metallachse des Bürstenwalzenladers 2 angelegt
und wird ein Strom I (gemessen in Ampere), der von dem Aluminium
zur Spannungsquelle 13 zurückfließt, mit Hilfe des Strommessgeräts 12 gemessen.
Der Widerstand wird dann auf Grundlage der angelegten Spannung V
und des gemessenen Stroms I unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: R = V/I = 100/I. (1)
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Der
Durchmesser des Bürstenwalzenladers 2 wird
gemäß vorstehender
Erläuterung
auf 14 mm eingestellt, ist jedoch nicht auf diesen Wert beschränkt und
kann auf irgendeinen geeigneten Wert eingestellt werden. Wenn der
Bürstenwalzenlader 2 eine
Länge L
aufweist, die vom vorgenannten Fall abweicht, wird der Widerstand
auf Grundlage der angelegten Spannung V und des gemessenen Stroms
I unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: R = V/I × 22,5/L (2)
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In
diesem Fall kann man den Strom vorzugsweise unter Bedingungen mit
25°C Temperatur
und 60% Luftfeuchtigkeit messen, nachdem man zuvor den Bürstenwalzenlader 2 während 12
h unter Bedingungen mit 25°C
Temperatur und 60 Luftfeuchtigkeit ruhen gelassen hat.
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Anhand
von 4 wird ein Beispiel für eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 4 zeigt
schematisch eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung 200,
die vergleichbar zu der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung 100 gemäß 2 ist,
mit der Ausnahme, dass die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung 200 keine
Reinigungseinheit aufweist. Dies ist deshalb so, weil die elektrofotografische
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
hinsichtlich des Bildübertragungsvorgangs
verbessert wurde und weil folglich ein Großteil des von der Entwicklungseinheit
zugeführten Toners
während
des Bildübertragungsvorgangs auf
das Aufzeichnungsblatt übertragen
werden kann und nur eine geringere Menge an Toner auf dem Fotoleiter 1 übrigbleibt.
Aus diesem Grund hat man eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
entwickelt, die keine Reinigungseinheit aufweist.
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Bei
der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung 200 werden
die relative Umfangsgeschwindigkeit des Bürstenwalzenladers 2 relativ zum
Fotoleiter 1, die Tiefe des Eingriffs des Bürstenwalzenladers 2 relativ
zum Fotoleiter 1 und der Widerstandswert des Bürstenwalzenderladers 2 auf dieselben
Werte eingestellt, wie bei der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung 100 gemäß 2.
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Bei
der so ausgelegten elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung 200 ist
es möglich,
dass Toner den Bildübertragungsvorgang,
der durch die Entwicklungseinheit 4 ausgeführt wird,
umgeht und auf dem Fotoleiter 1 verbleibt. Indem man jedoch
periodisch für
eine Unterbrechung der an den Bürstenwalzenlader 2 angelegten
Versorgungsspannung sorgt, nimmt die elektrostatische Kraft des
Bürstenwalzenladers 2,
der Tonerpartikel anzieht, ab. Indem man insbesondere ein solches
vorbestimmtes Zeitintervall auf eine Zeitdauer einstellt, die erforderlich
ist, damit sich der Bürstenwalzenlader 2 zumindest
einmal dreht, können
die Ablagerungen von Tonerpartikeln auf dem Bürstenwalzenlader 2 von
dem Bürstenwalzenlader 2 durch
den Fotoleiter 1 abgeschrubbt und/oder abgerieben werden.
Während
sich der Fotoleiter 1 dreht, werden die abgeschrubbten und/oder
abgeriebenen Ablagerungen von Tonerpartikeln an die Entwicklungseinheit 4 transferiert,
die dann diese Ablagerungen sammelt. Folglich wird verhindert, dass
die Übertragungseinheit 5 durch
abgeschrubbte Ablagerungen kontaminiert wird. Im Ergebnis kann die
elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung 200 gemäß der zweiten
Ausführungsform ein
Bild von überlegener
Qualität
erzeugen, ohne dass Schmutzflecken auf dem Aufzeichnungsblatt vorliegen.
Offensichtlich sind zahlreiche weitere Modifikationen und Variationen
der vorliegenden Erfindung in Kenntnis der vorstehenden Ausführungsformen
möglich.
Es sei deshalb darauf hingewiesen, dass im Rahmen der beigefügten Patentansprüche die
vorliegende Erfindung auch in anderer Weise als speziell vorstehend
beschrieben, praktiziert werden kann.
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Die
vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Prioritäten der
japanischen Patentanmeldungen Nr. JPAP 10-310899 mit Anmeldetag
vom 30. Oktober 1998, JPAP 10-367293 mit Anmeldetag von 24. Dezember
1998 und JPAP 11-149980 mit Anmeldetag vom 28. Mai 1999. Der gesamte
Offenbarungsgehalt der prioritätsbegründenden
Voranmeldungen sie hiermit ausdrücklich
im Wege der Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung mit aufgenommen.