DE3854467T2

DE3854467T2 - Bilderzeugungsgerät.

Info

Publication number: DE3854467T2
Application number: DE3854467T
Authority: DE
Inventors: Junji Araya; Hiroki Kisu; Toshio Miyamoto; Shunji Nakamura; Masanobu Saito; Yohji Tomoyuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2008-12-29
Also published as: EP0323226A2; CN1036463A; EP0323226B1; DE3854467D1; EP0323226A3; KR890011205A; CN1038277C; US5132738A; KR920009350B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND VERWANDTER STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein ein elektrostatisches Bildübertragungsverfahren verwendendes Bilderzeugungsgerät wie ein elektrostatisches Kopiergerät oder ein Drucker und insbesondere ein derartiges Bilderzeugungsgerät, daß mit einer Ladeelektrode zum Laden eines Bildträgerteils versehen ist.
Bekannt ist ein Bilderzeugungsgerät, bei dem eine Oberfläche einer lichtempfindlichen Schicht eines Bildträgerteils in Form eines drehbaren Zylinders durch eine Korona-Ladevorrichtung elektrisch aufgeladen, ein elektrostatisches Latentbild darauf gebildet, das elektrostatische Latentbild entwickelt und das entwickelte Bild durch Hindurchbewegen eines Übertragungsmaterials (eines Blatt Papiers) durch einen Spalt übertragen wird, der zwischen dem Bildträgerteil und einer Übertragungswalze (Ladeelektrode) ausgebildet ist, die an das Bildträgerteil gedrückt wird, wobei eine Übertragungs- Vorspannung an die Übertragungswalze angelegt wird, damit das übertragbare, entwickelte (Toner-) Bild von der Oberfläche des Bildträgerteils auf das Übertragungsmaterial oder -blatt übertragen wird.
Ein derartiges Gerät weist ein Problem insofern auf, daß die Übertragungswalze stark verschmutzt ist, wenn das Bild der Vorlage größer als die Größe des Übertragungsmaterials ist, so daß der Toner direkt von dem Bildträgerteil auf die Übertragungswalze übertragen wird, oder wenn ein Stau während eines Bilderzeugungsvorgangs auftritt. Falls eine Verschmutzung der Walze auftritt, wird das nachfolgende Übertragungsmaterial verschmutzt oder die Übertragungs-Vorspannung wesentlich abgesenkt, so daß die Bildübertragung unbefriedigend wird.
Zum Vermeiden des Problems ist bereits vorgeschlagen worden, die Übertragungswalze während eines Nicht-Übertragungsvorgangs mit einer Vorspannung mit einer Polarität zu speisen, die umgekehrt zu der während des Bildübertragungsvorgangs ist, wodurch der Toner absichtlich auf das Bildträgerteil übertragen wird, wodurch die Übertragungswalze gereinigt wird, wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63 837/1979 und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 123 577/1981 beispielsweise offenbart wurde.
Jedoch kann das elektrische Feld zum Übertragen des Toners von der Übertragungswalze zu dem Bildträgerteil nur durch Anlegen der Vorspannung mit der umgekehrten Polarität (der selben Polarität wie der Toner) während des Nicht-Übertragungsvorgangs wie vorstehend beschrieben unzureichend sein. Deswegen wird die Übertragungswalze nicht ausreichend gereinigt. Seit einiger Zeit ist ein Drucker einer elektrophotographischen Art, der einen Laserstrahl oder Leuchtdiodenbzw. LED-Elemente verwendet, weitverbreitet, weil Computer weit verbreitet sind. In einem derartigen Drucker ist es zum Minimieren der Lichtaussendeperiode der Lichtquelle zum Erhöhen der Lebensdauer häufig, daß das Licht auf eine solche Fläche projiziert wird, die zu einem Bildabschnitt (Nicht- Hintergrundabschnitt) nach der Entwicklung wird, weshalb das Latentbild umkehr-entwickelt wird. Wenn die Umkehr-Entwicklungs-Ausführungsform verwendet wird, ist die Polarität des elektrisch aufgeladenen Bildträgerteils und die Polarität der für die Reinigung an die Übertragungswalze angelegten Vorspannung dieselbe, anders als bei dem Fall der regelmäßigen Entwicklung während des Nicht-Übertragungsvorgangs (kein Blatt zwischen der Walze und dem Bildträgerteil), weshalb kein ausreichender elektrostatischer Kontrast für die Reinigung erzeugt wird.
Es sei auf die US-4 171 157 verwiesen, die ein elektrophotographisches Gerät offenbart, das eine übertragungs-Vorspannung selektiv anlegen kann, damit zumindest teilweise verhindert wird, daß eine unerwünschte Ladung auf eine lichtempfindliche, ladungsspeichernde Schicht übertragen wird.
Außerdem sei auf die japanische Patentschrift Nr. 61-53 668(A) verwiesen, die eine elektrophotographische Vorrichtung offenbart, die den Dichteunterschied auf einem kopierten Bild durch Umschalten des Ausgangssignals einer Primär-Ladevorrichtung verhindern kann, die die Oberfläche eines lichtempfindlichen Körpers durch Reibung zwischen der Fläche, an dem der lichtempfindliche Körper mit einem Übertragungsmaterial in Berührung gebracht wird, und der Fläche auflädt, an dem der lichtempfindliche Körper nicht mit ihm in Berührung gebracht wird.
Der Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, bei dem auf eine Übertragungselektrode aufgebrachte Tonerpartikel zu einem Bildträgerteil übertragen werden, wodurch die Ladeelektrode gereinigt wird.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, bei dem verschmutzende Tonerpartikel von einer Übertragungselektrode entfernt werden, wodurch ein Bild mit einer guten Qualität beständig erzeugt wird.
Erfindungsgemäß wird ein Bilderzeugungsgerät geschaffen mit einem bewegbaren Bildträgerteil, einer ersten Potential-Anlegevorrichtung zum elektrischen Aufladen des Bildträgerteils auf ein erstes Potential, einer Latentbild-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Latentbildes auf dem Bildträgerteil, einer Tonerbild-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Tonerbildes auf dem Bildträgerteil durch Entwickeln des Latentbildes mit Toner, der elektrisch aufgeladen ist, einer Transportvorrichtung zum Fördern eines Aufzeichnungsmaterials zu einer Bildübertragungsposition, einer Bildübertragungsvorrichtung, die die Rückseite eines Aufzeichnungsmaterials an der Übertragungsposition zum Übertragen des Tonerbildes von dem Bildträgerteil zu dem Aufzeichnungsmaterial berühren kann, einer zweiten Potential-Anlegevorrichtung zum Anlegen eines zweiten Potentials an die Übertragungsvorrichtung, wenn sich das Aufzeichnungsmaterial nicht an der Bild-Übertragungsposition befindet, und einer Steuervorrichtung, die die erste und zweite Potential-Anlegevorrichtung steuern kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine Potential-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines dritten Potentials an einem Abschnitt des Bildträgerteils enthalten ist, der der Bildübertragungsvorrichtung während ihres Nicht-Übertragungsvorgangs gegenüber liegt, und daß die Steuervorrichtung zum Betreiben der ersten und zweiten Potential-Anlegevorrichtung und der Potential-Erzeugungsvorrichtung derart dient, daß die zweite Potential-Anlegevorrichtung das zweite Potential an die Übertragungsvorrichtung anlegt, wenn sich das Aufzeichnungsmaterial nicht an der Übertragungsposition befindet, wobei die Potential-Erzeugungsvorrichtung das dritte Potential an dem Abschnitt des Bildträgerteils erzeugt, der während des Anlegens des zweiten Potentials durch die zweite Potential- Anlegevorrichtung in die Übertragungsposition gebracht wird, wobei das dritte Potential auf einem unterschiedlichen Spannungspegel als das des ersten Potentials ist und von dem ersten Potential in einer umgekehrten Richtung zu dem der Polarität der elektrischen Ladung des Toners entfernt ist, wodurch ein elektrisches Feld zum Übertragen des Toners von der Übertragungsvorrichtung zu dem Bildträgerteil durch das zweite Potential und das dritte Potential erzeugt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Zeitverlauf, der einer Arbeitsweise des Geräts gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel,
Fig. 4A und 4B Zeitverläufe, die Arbeitsweisen gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel veranschaulichen,
Fig. 5A und 5B Schaltbilder, die eine Spannungsguelle für das Bilderzeugungsgerät darstellen,
Fig. 6 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Oberflächenpotential eines lichtempfindlichen Teils und einer an das Ladeteil angelegten Gleichspannung darstellt,
Fig. 7 und 8 Schnittansichten der Bilderzeugungsgeräte gemäß den Ausführungsbeispielen,
Fig. 9 ein Zeitverlauf, der eine Aufwärmperiode darstellt,
Fig. 10A, 10B und 10c Schnittansichten, die eine Übertragungswalze veranschaulichen,
Fig. 11 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Bildübertragungs-Wirkungsgrad und einer Druck-Berührungskraft der Übertragungswalze an einem lichtempfindlichen Teil darstellt, und
Fig. 12 eine teilweise schematische Ansicht, die eine Schaltung zum Anschluß einer Stromquelle in dem Fall einer positiven Entwicklung darstellt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 zeigt ein Bilderzeugungsgerät, das mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Das Bilderzeugungsgerät weist ein lichtempfindliches Teil 1 auf, das in einer Richtung senkrecht zu dem Blatt der Zeichnung verläuft und in eine durch einen Pfeil A angezeigten Richtung gedreht werden kann. Die Oberfläche des lichtempfindlichen Teils 1 wird durch eine Korona-Ladevorrichtung 2 gleichmäßig aufgeladen und danach Licht gemäß einem Bildsignal darauf projiziert, so daß ein elektrostatisches Latentbild erzeugt wird. Wenn das Latentbild eine Entwicklungsvorrichtung 4 erreicht, wird das Latentbild mit dem Toner sichtbar gemacht.
Wenn das Tonerbild einen Spalt N erreicht, der zwischen dem lichtempfindlichen Teil 1 und einer aus leitendem Gummi hergestellten Ladewalze 6 (Ladeelektrode) ausgebildet ist, erreicht ein Aufzeichnungsmaterial 10 den Spalt N, weil es über einen Förderdurchlauf 5 in einem zeitlichen Zusammenhang mit dem Latentbild dorthin zugeführt wird. Dann wird eine Übertragungs-Vorspannung aus einer Stromquelle 7 an die Übertragungswalze 6 angelegt, so daß das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen wird. Die Ladevorrichtung 2 wird mit einer Spannung zum Aufladen des lichtempfindlichen Teils (Bildträgerteils) 1 aus der Stromquelle 11 gespeist, wohingegen eine Entwicklungsbüchse 4A der Entwicklungsvorrichtung 4 mit einer Entwicklungs-Vorspannung aus einer Stromquelle 12 gespeist wird.
Das aus dem Spalt N ausgetragene Aufzeichnungsmaterial wird weiter in die linke Richtung zu einer nicht dargestellten Bildfixierstation transportiert, an der das unfixierte Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial 10 darauf fixiert wird.
Der Toner auf dem lichtempfindlichen Teil 1, der während des Übertragungsvorgangs nicht auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen wird, erreicht mit der Drehung des lichtempfindlichen Teils eine Reinigungsvorrichtung 8, an der verbleibender Toner von dem lichtempfindlichen Teil entfernt wird. Die auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils verbleibende elektrische Ladung wird durch Belichtung durch eine Entladelampe 9 gelöscht, so daß das lichtempfindliche Teil 1 für den nächsten Bilderzeugungsvorgang vorbereitet ist.
Das in der Figur dargestellte Bilderzeugungsgerät ist ein Laserstrahldrucker einer elektrophotographischen Ausführungsform. Nachstehend werden seine Latentbilderzeugung und BildÜbertragung beschrieben. Das lichtempfindliche Teil 1 ist mit einer Schicht aus organischem Photoleiter (OPC, organic photoconductor) versehen und wird durch die Korona-Ladevorrichtung 2 auf -700 V aufgeladen sowie durch eine Laser- Abtastvorrichtung 3 mit einem Laserstrahl belichtet, der durch eine Steuereinrichtung 13 entsprechend einem Bildsignal moduliert ist. Eine solche Fläche des lichtempfindlichen Teils 1, der zu einem Bildabschnitt (Zeichen oder dergleichen) nach der Entwicklung wird, wird mit dem Laserstrahl belichtet. Durch die Bildbelichtung nimmt das Potential des Bildabschnitts auf -100 V ab, so daß ein Latentbild erzeugt wird. Bei der Entwicklungsvorrichtung 4 wird der Toner, der mit derselben Polarität wie die durch die Korona-Ladevorrichtung 2 an das lichtempfindliche Teil 1 angelegten Ladung aufgeladen ist, d.h. negativ aufgeladener Toner dieser zugeführt, wodurch der Toner auf eine solche Fläche aufgebracht wird, an der das Potential durch die Anwendung des Laserstrahls abgesenkt ist, so daß ein Tonerbild erzeugt wird. Das bedeutet, daß das Latentbild umkehr-entwickelt wird. Das nun auf dem lichtempfindlichen Teil 1 erzeugte Tonerbild erreicht mit der Drehung des lichtempfindlichen Teils 1 den Spalt N, an dem ein durch den Förderdurchlauf 5 zugeführtes Aufzeichnungsmaterial 10 das lichtempfindliche Teil 1 berührt, so daß das Aufzeichnungsmaterial 10, das lichtempfindliche Teil 1 und die Übertragungswalze mit der gleichen Geschwindigkeit fortbewegt werden. Die Übertragungswalze 6 wird mit einer Übertragungs-Vorspannung von +500 V (der umgekehrten Polarität zu der Ladung des Toners) aus der Stromquelle 7 gespeist, wodurch ein elektrisches Bildübertragungs-Feld erzeugt wird, so daß das Tonerbild von dem lichtempfindlichen Teil 1 zu dem Aufzeichnungsmaterial 10 übertragen wird.
Das Material des vorstehend beschriebenen lichtempfindlichen Teils 1 ist nicht darauf beschränkt, sondern kann amorphes Silizium, Seien, ZnO oder dergleichen sein.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden die Stromquelle 11 für die Korona-Ladevorrichtung 2, die Laser-Abtast- bzw. Belichtungsvorrichtung 3, die Stromquelle 12 für die Entwicklungsbüchse 4A und die Stromquelle 7 für die Übertragungswalze 6 durch die Steuereinrichtung 13 ein-aus-schaltgesteuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Nicht-Bilderzeugungsbereich (eine Fläche, die einem Nicht-Durchlauf des Übertragungsmaterials entspricht, wenn es die Übertragungsstation erreicht, oder eine Fläche, die einer Nicht-Belichtungsperiode des lichtempfindlichen Teils mit Lichtinformationen entspricht) nicht dem Ladevorgang unterzogen, da der Ladevorrichtung 2 keine Energie zugeführt wird, wodurch das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils 1 in einer derartigen Fläche 0 V beträgt.
Während der Periode, in der sich der nicht aufgeladene Bereich mit dem Oberflächenpotential von 0 V in dem Entwicklungs-Abschnitt befindet, in dem er der Entwicklungs- Vorrichtung gegenüberliegt, wird die an die Entwicklungsbüchse angelegte Entwicklungs-Vorspannung nicht zugeführt oder andernfalls die Entwicklungs-Vorspannung auf eine positive Polarität geschaltet, damit eine Ablagerung von Toner auf dem lichtempfindlichen Teil 1 verhindert wird.
Bei einem einen Laserstrahl verwendenden Drucker verändert sich die Menge der Laser-Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit. Zu deren Kompensierung wird gewöhnlich der Laserstrahl ununterbrochen erzeugt und die Lichtmenge während der Nicht-Bilderzeugungsperiode (zwischen benachbarten Druckperioden in dein Fall von ununterbrochenem Drucken oder in einer Vor-Druckperiode in dem Fall eines Ausdrucks) zum Erhalt einer konstanten Lichtmenge erfaßt. Falls das lichtempfindliche Teil 1 aufgeladen wird, wenn diesem der Laserstrahl zum Erhalt einer konstanten Menge des Laserstrahllichts zugeführt wird, wird das Potential des mit dem Laserstrahl belichteten Abschnitts abgesenkt, weshalb zwei Oberflächenpotential-Abschnitte, nämlich -700 V und -100 V erzeugt werden. Es ist schwierig, eine Entwicklungs-Vorspannung zu erzeugen, die eine Ablagerung des Toners an beiden Flächen verhindert, wegen eines Problems der Erzeugung eines verschleierten Hintergrundes, der auf umgekehrt aufgeladenen Toner zurückzuführen ist, der mit einer umgekehrten Polarität zu der Polarität von fast allen der Tonerpartikel aufgeladen und der möglicherweise in dem Entwickler enthalten ist, und wegen des Problems der Ablagerung von Trägerpartikeln (wenn der Entwickler durch Tonerpartikel und Trägerpartikel gebildet ist, die auf eine entgegengesetzte Polarität zu der der Tonerpartikel aufgeladen sind). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils Null, weshalb die die Tonerablagerung verhindernde Vorspannung aus einem breiten Bereich ausgewählt werden kann.
Wenn beispielsweise eine Magnetbürsten-Entwicklung unter Verwendung einer Vor-Gleichspannung und eines Zweikomponenten- Entwicklers (der Toner- und Trägerpartikel enthält) eingesetzt wird, kann von dem Standpunkt der Verhinderung einer Ablagerung des Entwicklers auf dem lichtempfindlichen Teil die Entwicklungs-Vorspannung für die Nicht-Bilderzeugungsfläche aus einem Bereich von mehreren hundert Volt ausgewählt werden, wenn das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils nahe 0 V ist.
In dem Fall, in dem eine sogenannte Sprungentwicklung verwendet wird, bei der ein isolierender, magnetischer Einkomponenten-Entwickler verwendet wird und eine dünne Entwicklerschicht auf der Entwicklungsbüchse dem lichtempfindlichen Teil mit einem Abstand in dem Entwicklungsabschnitt gegenüberliegt, wobei ein durch überlagern einer Wechselspannung und einer Gleichspannung erzeugtes elektrisches Wechselfeld an den Entwicklungsabschnitt angelegt wird, kann die Entwicklungs-Vorspannung zum Verhindern der Ablagerung von Toner auf dem lichtempfindlichen Teil aus vielen Möglichkeiten ausgewählt werden, die das Abschwächen nur der Spitze-Spitze-Spannung der Wechselspannungskomponente für die Nicht-Bilderzeugungsfläche, deren Abschalten für die Nicht-Bilderzeugungsfläche, das Verändern der Gleichspannungskomponente für dies Nicht-Bilderzeugungsfläche oder das Abschalten von beiden enthalten. Dadurch kann die Verschmutzung der Übertragungswalze verhindert werden, die die Nicht-Bilderzeugungsfläche des lichtempfindlichen Teils 1 berührt.
Wenn sich die Nicht-Bilderzeugungsfläche des lichtempfindlichen Teils 1 in dem Bildübertragungsabschnitt befindet, in dem das lichtempfindliche Teil 1 und die Übertragungswalze 6 aneinandergedrückt werden, d.h., während des Nicht-Übertragungsvorgangs, oder mit anderen Worten, wenn das Aufzeichnungsmaterial nicht durch den Übertragungsbereich bewegt wird, berührt das lichtempfindliche Teil 1 die übertragungswalze 6 direkt, die mit einer Vorspannung derselben Polarität wie die des Toners gespeist wird, beispielsweise mit -500 V zum Transportieren des negativ aufgeladenen Toners von der Übertragungswalze 6 zu dem lichtempfindlichen Teil 1. Mit anderen Worten ist der Absolutwert des Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Teils 1 während des Nicht-Durchlaufs des Aufzeichnungsmaterials geringer als der Absolutwert der an die Übertragungswalze 6 angelegten Vorspannung.
Da das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils 1 0 V beträgt, wird beispielsweise ein zum Übertragen des Toners von der Übertragungswalze 6 zu dem lichtempfindlichen Teil 1 ausreichendes elektrisches Feld mit einer relativ geringen Spannung erzeugt, so daß die Übertragungswalze 6 befriedigend gereinigt wird.
Fig. 2 zeigt einen Zeitverlauf, der eine Arbeitsweise des Geräts gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, wobei Bezugszeichen A ein Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils 1 und der impulsähnliche Abschnitt in der Bildfläche ein durch das Zuführen von Informationslicht erzeugtes Potentialmuster bezeichnet.
Bezugszeichen B bezeichnet ein Umschalten der Entwicklungs- Vorspannung. Zu dem Zeitpunkt des Anlegens der Entwicklungs- Vorspannung für die normale Bilderzeugung soll der nicht-aufgeladene Abschnitt den Toner aufnehmen, weshalb bei diesem Ausführungsbeispiel das Umschalten der Vorspannung mit dem Nicht-Durchlauf des Aufzeichnungsmaterials durch den Spalt zwischen dem lichtempfindlichen Teil 1 und der Übertragungswalze 6, d.h., der nicht aufgeladenen Nicht-Bildfläche überlappt.
Bezugszeichen C bezeichnet einen Zeitpunkt des Umschaltens der Vorspannung für die Übertragungswalze. Die Vorspannung ist positiv, wenn die Übertragungswalze 6 der Bildfläche des lichtempfindlichen Teils 1 (während des Vorbeibewegens des Aufzeichnungsmaterials) gegenüberliegt, und ist negativ, wenn die Übertragüngswalze 6 der Nicht-Bildfläche gegenüberliegt (während sich das Aufzeichnungsmaterial nicht vorbeibewegt).
Wie vorstehend beschrieben wird von dem Standpunkt der Ablagerung des Toners auf dem lichtempfindlichen Teil 1 die Entwicklungs-Vorspannung derart umgeschaltet, daß sie mit dem nicht aufgeladenen Abschnitt überlappt. Zu benachbarten Start- und Endzeitpunkten wird die Entwicklungs-Vorspannung unter der Bedingung zu 0 V, daß das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teil -700 V beträgt, weshalb eine Ablagerung von normal (in diesem Fall negativ) aufgeladenem Toner verhindert wird. Ein umgekehrt aufgeladener (in diesem Fall positiv aufgeladener) Toner in dem Einkomponenten-Entwickler oder die positiv aufgeladenen Trägerpartikel in dem Zweikomponenten-Entwickler können jedoch auf dem lichtempfindlichen Teil in der Entwicklungsvorrichtung abgelagert werden, weil für einen kurzen Zeitraum ein starkes umgekehrtes elektrisches Feld erzeugt wird. Falls eine Vorspannung mit derselben Polarität wie der normale Toner wie vorstehend beschrieben an die Übertragungswalze 6 in der Umgebung angelegt wird, in der der umgekehrt aufgeladene Toner oder dergleichen auf das lichtempfindliche Teil aufgebracht wird, kann der umgekehrt aufgeladene Toner und bzw. oder der Träger zurück auf die Übertragungswalze 6 übertragen werden und diese verschmutzen. Deswegen sollte die Polarität der an die Übertragungswalze angelegten Vorspannung auf dieselbe wie die des normalen Toners geschaltet werden, wenn der nicht aufgeladene Abschnitt der Übertragungswalze gegenüberliegt, da dort der umgekehrt aufgeladene Toner oder dergleichen nicht auf das lichtempfindliche Teil aufgebracht wird.
Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel wird die Ladevorrichtung an der Nicht-Bilderzeugungsfläche des lichtempfindlichen Teils 1 (der Fläche des lichtempfindlichen Teils, die der Übertragungswalze gegenüberliegt, wenn das Aufzeichnungsmaterial nicht durch den Spalt bewegt wird) gestoppt, aber die Ladespannung der Ladevorrichtung kann kleiner als für den Bildbereich oder wahlweise eine Vorspannung für ein Gitter gemacht werden, falls es für die Korona-Ladevorrichtung vorgesehen ist, oder sie kann zum Absenken des Potentials der Nicht-Bilderzeugungsfläche des lichtempfindlichen Teils 1 gesteuert werden.
Als weitere Alternative kann die Nicht-Bilderzeugungsfläche des lichtempfindlichen Teils 1 einmal durch die Ladevorrichtung in demselben Umfang wie die Bilderzeugungsfläche aufgeladen werden und danach die Ladung in der Nicht-Bilderzeugungsfläche des lichtempfindlichen Teils entfernt oder abgesenkt werden. Beispielsweise kann das Potential abgesenkt werden, indem Licht dem Nicht-Bildbereich des lichtempfindlichen Teils zugeführt wird, das einmal aufgeladen worden ist. Das Potential der Nicht-Bilderzeugungsfläche des lichtempfindlichen Teils ist nicht auf 0 V beschränkt. Es wird jedoch ausreichen, falls der Absolutwert des Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Teils, das dem Nicht-Durchlauf des Aufzeichnungsmaterials entspricht, kleiner als der Absolutwert der an die Übertragungswalze angelegten Vorspannung ist, wenn die Übertragungswalze gereinigt wird.
In dem Fall des Erhöhens der an die Übertragungswalze 6 angelegten Vorspannung anstelle des Absenkens des Oberflächenpotentials der Nicht-Bilderzeugungsfläche des lichtempfindlichen Teils verglichen mit der Bilderzeugungsfläche muß eine hohe Vorspannung an die Übertragungswalze angelegt werden, damit ein ausreichender Potentialkontrast zum ausreichenden Reinigen der Übertragungswalze erzeugt wird. Wenn das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils 1 bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel beispielsweise auf -700 V gehalten wird, muß die an die Übertragungswalze angelegte Vorspannung -1200 V betragen, damit ein elektrisches Feld zum Übertragen des Toners von der Übertragungswalze 6 zu dem lichtempfindlichen Teil 1 durch Anlegen einer negativen (dieselbe Polarität wie der Toner) Vorspannung an die Übertragungswalze 6 erzeugt wird. Zum Anlegen einer derart hohen Spannung an die Übertragungswalze 6 wird die Stromquellenvorrichtung sperrig, oder es ergibt sich ein anderes Problem eines Lecks einer Hochspannung.
Zu dessen Vermeidung wird gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel das Potential des Bereichs des lichtempfindlichen Teils abgesenkt, der während des Nicht-Durchlaufs des Aufzeichnungsmaterials an der Übertragungsstation der Übertragungswalze gegenüberliegt oder sie berührt. Außerdem ist dessen Potential vorzugsweise 0 V, da dann die an die Übertragungswalze 6 angelegte Spannung gering ist, die Möglichkeit eines dielektrischen Durchbruchs des lichtempfindlichen Teils verringert ist und ein Leckstrom verhindert werden kann. Dies ist besonders wirksam, wenn das lichtempfindliche Teil (Bildträgerteil) aus amorphem Silizium, organischem Photoleiter (OPC, organic photoconductor) oder dergleichen besteht, das eine relativ geringe Widerstandsfähigkeit hinsichtlich eines dielektrischen Durchbruchs aufweist.
Fig. 3 zeigt ein Bilderzeugungsgerät gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem anstelle der Korona-Ladevorrichtung 2 gemäß Fig. 1 eine Ladewalze 14 verwendet wird, die aus einem leitenden Gummi hergestellt ist, an eine Quelle 15 angeschlossen ist und das lichtempfindliche Teil 1 berührt. Die Ladewalze 14 bildet eine Kontakt-Ladevorrichtung zum gleichmäßigen Aufladen der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils 1. Die Ladewalze 14 ist zumindest an einer Oberfläche elektrisch leitend, und der spezifische Widerstand beträgt vorzugsweise 10² bis 10&sup8; Ω.cm; bevorzugt ist sie eine Walze aus elektrisch leitendem Urethangummi mit einem spezifischen Widerstand von 10&sup5; Ω.cm gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Im Betrieb wird die Ladewalze 14 von einer Stromquelle 15 mit einer Wechselspannung gespeist, die durch Überlagern einer Gleichspannung von -700 V und einer Wechselspannung mit einer Spitze-Spitze-Spannung von 1500 V und einer Frequenz von 1000 Hz erzeugt wird, wodurch die lichtempfindliche Schicht der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils 1 gleichmäßig auf - 700 V aufgeladen werden kann. In diesem Fall bezeichnet die Wechselspannung eine Spannung, deren Spannungspegel sich periodisch mit der Zeit verändert und deren Kurvenform dreieckig, rechteckig oder impulsförmig sein kann.
Ein Licht-Bild wird der derart aufgeladenen Oberfläche zugeführt, so daß ein Latentbild erzeugt und das Latentbild umkehr-entwickelt wird, so daß negativ aufgeladene Tonerpartikel auf eine solche Fläche des Latentbildes aufgebracht werden, die dem Licht ausgesetzt ist und deren Potential abnimmt, wodurch ein Tonerbild erzeugt wird.
Ein Aufzeichnungsmaterial 10 wird in Ausrichtung mit dem Tonerbild dem lichtempfindlichen Teil zugeführt. Während des Übertragungsvorgangs wird die Übertragungswalze 6 mit einer Vor-Gleichspannung von +500 V gespeist, wodurch ein gutes übertragenes Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial 10 erzeugt werden kann.
Während des Nicht-Übertragungsvorgangs, d.h., während das Aufzeichnungsmaterial nicht zwischen dein lichtempfindlichen Teil 1 und der Übertragungswalze 6 vorhanden ist, wird die Übertragungswalze 6 mit -500 V gespeist. Zusätzlich wird für die Fläche des lichtempfindlichen Teils 1, die während des Nicht-Übertragungsvorgangs der Übertragungswalze 6 gegenüberliegt, die Gleichspannungskomponente der an die Ladewalze angelegten Spannung ausgeschaltet, so daß nur eine Wechselspannungskomponente angelegt wird, wodurch die Oberfläche des lichtempfindlichen Teils gleichmäßig elektrisch auf 0 V entladen wird.
Wenn der Bilderzeugungsvorgang mit dem vorstehend beschrieb- nen Aufbau wiederholt wird, liegt ein Potentialkontrast des Latentbildes wegen der verbleibenden Ladung in der Fläche des lichtempfindlichen Teils 1 strom- auf der Ladewalze 14 hinsichtlich der Drehung des lichtempfindlichen Teils 1 vor, aber in der Fläche stromab davon ist die gesamte Oberfläche gleichmäßig auf -700 V aufgeladen, so daß eine Vor-Belichtungslampe nicht notwendigerweise erforderlich ist, die bei dem herkömmlichen Gerät erforderlich gewesen ist. Dies wird durch Untersuchungen bestätigt.
Die an die Ladewalze 14 angelegte Spannung kann nur durch eine Gleichspannung gebildet sein. Zum Aufladen der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils auf -700 V ist jedoch eine Gleichspannung von -1200 bis -1300 V erforderlich und darüberhinaus ist die Gleichmäßigkeit des Oberflächenpotentials etwas schlechter als die, wenn eine überlagerte Wechsel- und Gleichspannung verwendet wird, was dazu führt, daß eine Erzeugung eines Geisterbildes ohne Bereitstellen der Vor-Belichtungslampe nicht vermieden werden kann. Deswegen können bessere Ergebnisse erhalten werden, wenn die überlagerte Spannung an die Ladewalze 14 angelegt wird, als wenn nur eine Gleichspannung angelegt wird.
Fig. 4A zeigt eine sequentielle Arbeitsweise des Anlegens der Spannung während der Lade-, Entwicklungs- und Bildübertragungsvorgänge. In dieser Figur ist die zeitliche Nacheilung weggelassen, die sich aus der Bewegung des lichtempfindlichen Teils ergibt. Da beispielsweise die Zeit weggelassen ist, die erforderlich ist, damit sich ein Abschnitt des lichtempfindlichen Teils von der Ladeposition in die Bildübertragungsposition bewegt, sollte aus Fig. 4A nicht ersehen werden, daß das Anlegen der Spannung von -700 V für die Gleichspannungskomponente an die Ladewalze 14 gleichzeitig mit dem Beginn des Anlegens der Spannung von 500 V an die Ladewalze erfolgt.
Gemäß Fig. 4A wird während des Nicht-Übertragungsvorgangs, bei dem das Aufzeichnungsmaterial nicht in dein Spalt vorhanden ist, die Gleichspannungskomponente für die Ladewalze 14 zu 0 V gemacht, wodurch das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils 1 zu 0 V gemacht und auch die Vorspannung für die Übertragungswalze 6 zu -500 V gemacht wird, wodurch der negativ aufgeladene Toner sicher auf das lichtempfindliche Teil übertragen werden kann. In diesem Abschnitt sollte die Entwicklungs-Vorspannung zu 0 gemacht werden, da dann der Toner ohne Aufladung nicht übertragen wird.
Da die Übertragungswalze hauptsächlich durch einen Stau oder einen Fehler verschmutzt wird, können die Potentiale der Ladewalze 14 und der Übertragungswalze 6 gemäß Fig. 4B nur während der Vor-Drehungsperiode oder der Nach-Drehungsperiode gesteuert werden. Ohne Verändern der Potentiale der Walzen während des Nicht-Durchlaufs des Aufzeichnungsmaterials zwischen benachbarten Aufzeichnungsmaterial-Durchläufen bei dem ununterbrochenen Bilderzeugungsvorgang, also ohne Durchführung einer Reinigung der Übertragungswalze kann ein gutes Bild erzeugt werden. Es ist möglich, daß die Reinigung der Übertragungswalze auf die vorstehend beschriebene Weise während eines Teils der Nicht-Durchlaufperiode durchgeführt wird.
Die Spannungsquelle zum Anlegen einer Vorspannung an die Übertragungswalze 6 kann mit der Spannungsquelle zum Anlegen einer Spannung an die Ladevorrichtung gemein sein, und der beabsichtigte Zweck kann durch eine relativ kleine Spannungsquelle erzeugt werden, wodurch die Größe des Geräts verringert werden kann.
Fig. 5A zeigt ein Beispiel eines Aufbaus der Stromquelle 15. Wenn ein Schalter SW1 einer Treiberschaltung K2 betätigt wird, wird eine spannun4 von -700 V durch einen Transformator T2 und ein Gleichrichter SE2 erzeugt sowie eine Spannung von +1000 V durch einen Gleichrichter SE3 erzeugt. Eine Treiberschaltung K1 erzeugt immer eine Wechselspannung, wenn das lichtempfindliche Teil angesteuert wird, eine Spannung von 1500 V (Spitze-Spitze-Spannung) wird durch einen Transformator S1 erzeugt und eine Spannung von -500 V durch ein Gleichrichter SE1 erzeugt.
Deswegen wird durch Betätigen des Schalters SW1 eine überlagerte Spannung von -700 V (DC) und 1500 V (AC, Spitze-Spitze- Spannung) an die Ladewalze 14 angelegt und +500 V an die Übertragungswalze 6 angelegt.
Zum Reinigen der Übertragungswalze 6 wird der Schalter SW1 ausgeschaltet, wodurch nur eine Wechselspannung mit einer Spitze-Spitze-Spannung von 1500 V an die Ladewalze 14 angelegt und -500 V an die Übertragungswalze 6 angelegt wird, wodurch der negativ aufgeladene Toner auf das lichtempfindliche Teil 1 zurückkehrt.
Da es eine bestimmte Zeit erfordert, damit ein Abschnitt einer Oberfläche des lichtempfindlichen Teils 1 sich von der Position der Ladewalze 14 zu der Position der Übertragungswalze 6 bewegt, sollte eine Verzögerungsschaltung LA bei der Übertragungswalze 6 vorgesehen sein, damit die zeitliche Verzögerung kompensiert wird.
Fig. 5B stellt ein anderes Beispiel der Stromquelle dar, wobei Bezugszeichen D1, D2 und D3 Dioden, C1, C2 und C3 Kondensatoren und R1 sowie R7 Widerstände bezeichnen.
Die Treiberschaltung K3 erzeugt immer eine Wechselspannung, wenn das lichtempfindliche Teil 1 angesteuert wird.
Durch Öffnen des Schalters SW2 wird die Ladewalze 14 durch einen Transformator T3 mit einer überlagerten Spannung aus einer Wechselspannung mit einer Spitze-Spitze-Spannung von 1500 V und einer Gleichspannung von -700 V gespeist, die durch einen Gleichrichter SE4 erzeugt wird. Durch Schließen des Schalters SW2 wird sie nur mit einer Gleichspannung von 1500 V gespeist.
Durch Öffnen des Schalters SW3 wird die Übertragungswalze 6 mit +500 V gespeist, während sie durch Schließen des Schalters SW3 mit -500 V gespeist wird.
Bei diesem Gerät ist nur ein Transformator erforderlich, und ein Einweg-Gleichrichter wird verwendet, der preisgünstiger ist, weswegen die Kosten verringert werden können.
Bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen wird die Gleichspannungskomponente der Ladewalze 14 während des Reinigungsvorgangs der Übertragungswalze 6 zu 0 V gemacht, aber sie kann wie vorstehend beschrieben höher als die an die Übertragungswalze 6 angelegte Spannung (-500 V bei den Beispielen) gemacht werden, beispielsweise kann sie zu -100 V gemacht werden.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das eine Veränderung des Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Teils 1 in Abhängigkeit von der Veränderung der Gleichspannungskomponente der an die Ladewalze 14 angelegten Spannung darstellt, wobei die Wechselspannungskomponente auf 1500 V der Spitze-Spitze-Spannung und 1000 Hz Frequenz festgelegt ist.
Daraus wird verständlich, daß das Oberflächenpotential frei verändert werden kann, so daß die Gleichspannungskomponente und das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils äquivalent gemacht werden können, damit die Übertragungswalze 6 ausreichend gereinigt wird, weswegen die Ladewalze 14 gegenüber der Korona-Ladevorrichtung 2 sehr vorteilhaft ist.
Fig. 7 und 8 stellen weitere Ausführungsbeispiele dar. Gemäß Fig. 7 ist die Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufladen des lichtempfindlichen Teils eine Klinge 16, die aus leitendem Gummi hergestellt ist. Gemäß Fig. 8 ist sie eine Leitbürste 17. Beide befinden sich in gleitender Berührung mit dem lichtempfindlichen Teil 1. Mit diesen Anordnungen können dieselben Wirkungen wie vorstehend beschrieben erhalten werden.
Auf die vorstehend beschriebene Weise werden der Bilderzeugungsvorgang und der Bildübertragungsvorgang wiederholt. Auch wie vorstehend erwähnt wurde, wird, wenn der Bilderzeugungsvorgang nach einer vorübergehenden Unterbrechung des Geräts wegen des Auftretens eines Staus oder dergleichen wieder aufgenommen wird, der auf dem Abschnitt des lichtempfindlichen Teils aufgebrachte Toner, an dem das Tonerbild durch die Entwicklungsvorrichtung 4 vor der Unterbrechung erzeugt worden ist und auf den das Tonerbild noch nicht übertragen worden ist, direkt mit der Übertragüngswalze 6 in dem Anfangsstadium der Wiederaufnahme in Berührung gebracht, weshalb der Toner direkt auf die Übertragungswalze 6 übertragen wird.
Zur Umgehung dieses Problems kann eine Aufwärmzeit-Periode vorgesehen sein, wenn die Speisung nach einer Unterbrechung der Speisung wegen des Auftretens eines Staus oder dergleichen wieder aufgenommen wird, und ein elektrisches Feld zum Übertragen des Toners von der Übertragungswalze 6 zu dem lichtempfindlichen Teil erzeugt werden, wodurch die Übertragungswalze 6 gereinigt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird die Übertragungswalze 6 mit -500 V mit einer Polarität gespeist, die dieselbe wie die des negativ aufgeladenen Toners ist, und der Betrieb der Ladevorrichtung 2 und der Entwickungsvorrichtung 4 werden unterbrochen, wohingegen nur die Entladelainpe 9 betrieben wird, so daß das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Teils 1 auf 0 V abgesenkt wird. Eine derartige Aufwärmperiode wird zumindest während einer Periode von einem Zeitpunkt, bei dem ein bestimmter Punkt auf dem lichtempfindlichen Teil 1 sich an der Entwicklungsvorrichtung 4 befindet, bis zu dem Zeitpunkt fortgesetzt, bei dem er den Spalt N zwischen der Übertragungwalze 6 und dem lichtempfindlichen Teil 1 erreicht.
Nimmt man bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 an, daß der Durchmesser des lichtempfindlichen Teils 1 60 mm und dessen Umfangsgeschwindigkeit 20 mm/s betragen, wird die Aufwärmperiode derart ausgewählt, daß sie nicht weniger als 3 s beträgt, und nach der Aufwärmperiode wird das Gerät in eine Bereitschaftsperiode versetzt, bei der der Bilderzeugungsvorgang möglich ist.
Mit diesem Aufbau wird selbst in dem Fall, in dem der Bilderzeugungsvorgang einmal unterbrochen und wiederaufgenommen wird, das zwischen der Entwicklungsstation und der Übertragungsstation erzeugte Tonerbild nicht auf die Übertragungswalze 6 übertragen und zu der Übertragungsstation bewegt, damit es die Reinigungsvorrichtung erreicht und dadurch entfernt wird, weshalb vermieden werden kann, daß derartiger Toner auf die Übertragungswalze 6 aufgebracht wird und das nachfolgende Aufzeichnungsmaterial verschmutzt.
Fig. 9 zeigt einen Zeitverlauf, der ein Beispiel eines derartigen Bilderzeugungsgeräts darstellt. Durch Auswählen der Aufwärmzeit-Periode derart, daß sie länger als die Zeit ist, die erforderlich ist, damit die Übertragungswalze 6 eine volle Umdrehung ausführt, kann verhindert werden, daß das Aufzeichnungsmaterial 10 mit Toner verschmutzt wird, der bereits zu dem Zeitpunkt der erneuten Speisung auf der Übertragungwalze 6 aufgebracht wird, weil Tonerpartikel in dem Gerät außer Kraft gesetzt werden.
In diesem Fall betragen der Durchmesser der Übertragungswalze 6 30 mm, die Umfangsgeschwindigkeit ist dieselbe wie die des lichtempfindlichen Teils und die Aufwärmperiode ist nicht weniger als 5 s. Bei der Beschreibung der vorangegangenen Ausführungsbeispiele wird das lichtempfindliche Teil 1 negativ aufgeladen und das Latentbild mit negativ aufgeladenem Toner umkehrentwickelt, aber dieselbe Konzeption kann bei dem Fall angewandt werden, bei dem das Latentbild normal entwickelt wird.
Beispielsweise wird das lichtempfindliche Teil auf -700 V aufgeladen, und die Laser-Abtastvorrichtung 3 führt entsprechend einem Bildsignal moduliertes Licht zum Projizieren von Licht der weißen Fläche zu, wodurch ein Latentbild auf dem lichtempfindlichen Teil erzeugt wird, und das Latentbild wird durch positiv aufgeladenen Toner mit einer Entwicklungs-Vor- Gleichspannung von -300 V normal aufgeladen. Die Übertragungswalze wird mit einer Übertragungs-Vorspannung von -1500 V gespeist, damit sie das Tonerbild von dem lichtempfindlichen Teil 1 auf das Aufzeichnungsmaterial 10 überträgt.
In diesem Fall wird zum Reinigen der Übertragungswalze 6 eine Vorspannung mit derselben Polarität wie der positiv aufgeladene Toner an die Übertragungswalze 6 während des NichtÜbertragungsvorgangs angelegt, und der Bereich des lichtempfindlichen Teils 1, der der Übertragungswalze 6 während des Nicht-Übertragungsvorgangs gegenüberliegt, wird durch Steuern der Ladevorrichtung 2 mit einer Spannung von ungefähr 0 V versehen. Weil es ungefähr 0 V ist, wird es nicht durch den positiv aufgeladenen Toner entwickelt. Indem die Vorspannung für die Übertragungswalze 6 während des Nicht-übertragungsvorgangs gleich der des positiv aufgeladenen Toners gemacht wird, führt die Übertragungswalze 6 praktisch dem lichtempfindlichen Teil 1 die elektrische Ladung mit der umgekehrten Polarität der (negativen) Ladungspolarität zum Aufladen des lichtempfindlichen Teils 1 durch die Ladevorrichtung 2 zu. Wenn die elektrische Ladung mit der umgekehrten Polarität zu der Ladungspolarität des lichtempfindlichen Teils 1 auf das lichtempfindliche Teil 1 aufgebracht wird, kann die Ladung selbst durch die Entladelampe 9 nicht gelöscht werden, weshalb sie als Speicher in dem nächsten Bild verbleibt. Deswegen sollte die Vorspannung für die Übertragungswalze 6 während des Nicht-Übertragungsvorgangs vorzugsweise 0 V betragen (Fig. 12) oder eine Polarität aufweisen, die umgekehrt zu der des Toners ist. Zu dem Zeitpunkt wird der Bereich des lichtempfindlichen Teils 1, der der Ubertragungswalze 6 während des Nicht-Übertragungsvorgangs gegenüberliegt, durch die Ladevorrichtung 2 auf einen solchen Pegel aufgeladen, der höher als der Ladepegel während der Bilderzeugung ist, beispielsweise auf -900 V, und andererseits wird die Entwicklungs-Vorspannung der Entwicklungsvorrichtung 4 zu ungefähr -900 V gemacht. Dadurch kann ein elektrisches Feld zum Übertragen des positiv aufgeladenen Toners von der Übertragungswalze 6 zu dem lichtempfindlichen Teil 1 erzeugt werden, weshalb ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen Fall die Verschmutzung des Aufzeichnungsmaterials 10 verhindert werden kann.
Es wurde ermittelt, daß sich, wenn der Bildübertragungsvorgang bei dem vorstehend beschriebenen Gerät ausgeführt worden ist, die Menge Toner, die einmal auf die Übertragungswalze 6 aufgebracht und auf das lichtempfindliche Teil 1 übertragen wird, abhängig von dem Berührungsdruck zwischen der Übertragungswalze 6 und dem lichtempfindlichen Teil 1 wesentlich verändert.
Fig. 10a zeigt eine Übertragungswalze 6, die einen Metallkern 6c, eine aus einem leitenden Urethanschwamm hergestellte Innenschicht 6b und eine Außenschicht aus elektrisch leitendem, festen Urethangummi aufweist.
Fig. 11 zeigt eine Veränderung des Reinigungs-Wirkungsgrads in Abhängigkeit von dem Berührungsdruck zwischen einer derartigen Übertragungswalze 6 und dem lichtempfindlichen Teil 1. Der Übertragungs-Wirkungsgrad ist durch einen prozentualen Anteil der Menge Toner definiert, der auf das lichtempfindliche Teil 1 übertragen wird, wenn die Übertragungswalze 6 mit darauf abgelagerten Tonerpartikeln drei volle Umdrehungen ausführt.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich wird der Reinigungs-Wirkungsgrad wesentlich verbessert, wenn der Berührungsdruck nicht mehr als 300 g/cm² beträgt.
Bei Verwendung der vorstehend beschriebenen Übertragungswalze 6, wenn der Berührungsdruck zwischen der Übertragungswalze 6 und dem lichtempfindlichen Teil 1 auf 200 g/cm² eingestellt war, konnte eine Spaltbreite von 2 mm erzeugt werden, die Bildübertragungseigenschaften und die Bildfördereigenschaften waren problemlos und die Reinigung der Übertragungswalze 6 so gut, daß die Rückseite des Übertragungsmaterials nicht verschmutzt war. Falls der Berührungsdruck gesenkt wurde, nahm die Spaltbreite ab, weshalb die Bildübertragung unzureichend wurde und das Bild unscharf sein konnte. In Anbetracht dessen sollte die Härte (JIS (japanische Industrienorm, Japanese Industrial Standard) A) der Übertragungswalze 6 nicht mehr als 30 Grad betragen. Außerdem weist in Anbetracht dessen die Walze einen Zweischichtenaufbau auf, bei dem die Oberfläche der äußeren Schicht eben gemacht wird und dessen Härte etwas größer gemacht wird, damit verhindert wird, daß sich die Tonerpartikel in der Oberfläche der Walze verkeilen und damit die Haltbarkeit der Walze erhöht wird, wohingegen die Härte der inneren Schicht geringer gemacht wird, damit die Gesamthärte in dem bevorzugten Bereich erzeugt wird. Die Messung der Walzenhärte wurde gemäß JIS K-6301 unter Verwendung einer JIS-A-Härtemeßvorrichtung (TECLOCK GS-706, erhältlich von TECLOCK) durchgeführt.
Fig. 10B und 10C zeigen andere Beispiele von Übertragungswalzen 6. Gemäß Fig. 10B ist sie aus einem schwammähnlichen, leitenden Urethangummi 10d mit feinen Poren mit einem Porendurchmesser von ungefähr 10 um hergestellt. Gemäß Fig. 10C ist sie aus einem Leitgummi 6e mit einer Vielzahl von Hohlräumen 6f darin hergestellt. Mit diesen Walzen können dieselben Wirkungen wie bei der Übertragungswalze 6 gemäß Fig. 10A erhalten werden.
Außerdem sollte eine Oberflächenrauheit der Übertragungswalze 6 nicht mehr als die durchschnittliche Partikelgröße der verwendeten Tonerpartikel betragen, gewöhnlich nicht mehr als 10 um, wobei die Oberflächenrauheit auf der Grundlage des Zehnpunkt-Durchschnittsverfahrens bestimmt wird, da dann der Bildübertragungs-Wirkungsgrad verbessert wird.
Ein Beispiel einer derartigen Übertragungswalze 6 kann durch Hinzufügen eines Schaumerzeugers zu Urethan hergestellt werden, daß durch Einstreuen und Mischen von Kohlenstoff elektrisch leitend gemacht und in einer hohlen, zylindrischen Metallform aufgeschäumt wird. Dadurch folgt die Oberfläche der erzeugten Walze der inneren Oberfläche der Metallform, so daß sie zu einer Hautschicht mit einer Oberflächenrauheit von nicht mehr als 10 um (Zehnpunkt-Durchschnittsmessung) und die Walze elektrisch leitend wird.
Die Messung der Oberflächenrauheit der Übertragungswalze 6 wird gemäß JIS-B-0601 unter Verwendung einer Oberflächenkonfigurations-Meßvorrichtung SE-3C durchgeführt, die von "Kosaka Laboratories" in Japan erhältlich ist.
Die Übertragungswalze wurde mit einem Metallkern mit einem Durchmesser von 6 mm hergestellt, der mit geschäumten Urethan mit einer Leitfähigkeit von 10² Ω.cm (spezifischer Widerstand) und einer Dicke von 5 mm umwickelt ist. Daher wies die Übertragungswalze einen Durchmesser von 16 mm auf. Die Übertragungswalze 6 wurde auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellt und deren Oberfläche zum Erzeugen der Oberflächenrauheit Rz von 2s (A) und 10s (B) abgeschliffen. Die Walze wurde an eine lichtempfindliche Walze aus organischem Photoleiter mit einem Durchmesser von 30 mm mit einem Gesamtdruck von 600 g angedrückt, wobei die Druckfläche dazwischen 21 cm x 0,1 cm betrug. Ein Latentbild mit einem Dunkelpotential von -700 V und einem Lichtpotential von -100 V wurde erzeugt und mit negativen Tonerpartikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 12 um umkehr-entwickelt. Während des Bildübertragungsvorgangs wurde die Übertragungswalze mit +500 V gespeist. Während des Nicht-Übertragungsvorgangs wurde die Übertragungswalze auf die vorstehend beschriebene Weise gereinigt, und der Übertragungswirkungsgrad nahm nicht ab, selbst nachdem einige hundert Blätter verarbeitet worden waren. Die Oberfläche der Walze nach dem Test war fast dieselbe wie vor dem Test.
Die vorstehend beschriebene Übertragungswalze war diejenige, die an das lichtempfindliche Teil angedrückt wurde. Es ist jedoch möglich, einen kleinen Abstand in Abhängigkeit von der Dicke des Übertragungsmaterials zwischen der Oberfläche der Übertragungswalze und der Oberfläche des lichtempfindlichen Teils vorzusehen, so daß während des Übertragungsvorgangs (Durchlaufs des Aufzeichnungsmaterials) die Übertragungswalze das Aufzeichnungsmaterial an das lichtempfindliche Teil andrückt, wohingegen während des Nicht-Übertragungsvorgangs der auf die Übertragungswalze abgelagerte Toner durch den kleinen Abstand auf das lichtempfindliche Teil übertragen wird.
Das Bildträgerteil ist nicht auf das lichtempfindliche Teil beschränkt, sondern es ist möglich, eine isolierende Walze zu verwenden. Die Übertragungsvorrichtung ist nicht auf die Übertragungswalze beschränkt, sondern sie kann in Form eines Endlosbandes sein.
Es ist selbstverständlich, daß die Anmeldung nicht auf die Reinigung der Übertragungsvorrichtung beschränkt ist, sondern bei einer Ladevorrichtung zum Aufladen des Bildträgerteils, beispielsweise der vorstehend beschriebenen Ladewalze 14 angewandt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben wird durch Verändern des Potentials des der Ladeelektrode gegenüberliegenden Bildträgerteils ein elektrisches Feld erzeugt, das zum Übertragen des Toners von der Ladeelektrode zu dem Bildträgerteil dient, und die Übertragungsvorrichtung wirksam gereinigt werden kann, wodurch eine gute Qualität des Bildes erzeugt werden kann.
Obwohl die Erfindung unter Bezug auf die mit ihr offenbarten Anordnungen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf die vorstehend erwähnten Einzelheiten beschränkt, und diese Anmeldung soll solche Abänderungen oder Veränderungen abdecken, die zum Zweck von Verbesserungen oder im Bereich der nachfolgenden Ansprüche gemacht werden.

Claims

1. Bilderzeugungsgerät mit einem bewegbaren Bildträgerteil (1), einer ersten Potential-Anlegevorrichtung (2, 14) zum elektrischen Aufladen des Bildträgerteils auf ein erstes Potential, einer Latentbild-Erzeugungsvorrichtung (3) zum Erzeugen eines Latentbildes auf dem Bildträgerteil, einer Tonerbild-Erzeugungsvorrichtung (4) zum Erzeugen eines Tonerbildes auf dem Bildträgerteil durch Entwickeln des Latentbildes mit Toner, der elektrisch aufgeladen ist, einer Transportvorrichtung zum Fördern eines Aufzeichnungsmaterials (10) zu einer Bildübertragungsposition, einer Bildübertragungsvorrichtung (6), die die Rückseite des Aufzeichnungsmaterials an der Übertragungsposition zum Übertragen des Tonerbildes von dem Bildträgerteil zu dem Aufzeichnungsmaterial berühren kann, einer zweiten Potential-Anlegevorrichtung (7) zum Anlegen eines zweiten Potentials an die Übertragungsvorrichtung (6), wenn sich das Aufzeichnungsmaterial nicht an der BildÜbertragungsposition befindet, und einer Steuervorrichtung (13), die die erste und zweite Potential-Anlegevorrichtung steuern kann,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Potential-Erzeugungsvorrichtung (2, 11, 13; 9, 13; 3, 13) zum Erzeugen eines dritten Potentials an einem Abschnitt des Bildträgerteils enthalten ist, der der Bildübertragungsvorrichtung (6) während ihres Nicht-Übertragungsvorgangs gegenüberliegt, und daß die Steuervorrichtung (13) zum Betreiben der ersten und zweiten Potential-Anlegevorrichtung und der Potential-Erzeugungsvorrichtung derart dient, daß die zweite Potential-Anlegevorrichtung das zweite Potential an die Übertragungsvorrichtung (6) anlegt, wenn sich das Aufzeichnungsmaterial nicht an der Übertragungsposition befindet, wobei die Potential-Erzeugungsvorrichtung (9, 13) das dritte Potential an dem Abschnitt des Bildträgerteils (1) erzeugt, der während des Anlegens des zweiten Potentials durch die zweite Potential-Anlegevorrichtung in die Übertragungsposition gebracht wird, wobei das dritte Potential auf einem unterschiedlichen Spannungspegel als das des ersten Potentials ist und von dem ersten Potential in einer umgekehrten Richtung von dem der Polarität der elektrischen Ladung des Toners entfernt ist, wodurch ein elektrisches Feld zum Übertragen des Toners von der Übertragungsvorrichtung zu dem Bildträgerteil durch das zweite Potential und das dritte Potential erzeugt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Potential-Anlegevorrichtung das zweite Potential mit einer Polarität erzeugt, die dieselbe wie die der Ladung des Toners ißt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Potential-Anlegevorichtung das erste Potential mit einer Polarität erzeugt, die dieselbe wie die der Ladung des Toners ist.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Potential-Erzeugungsvorichtung das dritte Potential erzeugt, dessen Absolutwert geringer als der Absolutwert des zweiten Potentials ist.

5. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Potential-Erzeugungsvorrichtung das dritte Potential mit einer Polarität, die dieselbe wie die des ersten Potentials ist, und mit einem Absolutwert erzeugt, der höher als der des ersten Potentials ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Potential-Anlegevorrichtung (2, 11, 13; 14, 11, 13) auch als die Potential-Erzeugungsvorrichtung dient.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung die erste Potential-Anlegevorrichtung auf einen Nicht-Ladezustand schaltet, so daß ein nicht-bildtragender Abschnitt des Bildträgerteils nicht aufgeladen wird.

8. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Potential-Erzeugungsvorrichtung auch zum Entfernen von elektrischer Ladung von dem nicht-bildtragenden Abschnitt des Bildträgerteils (1) dient.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildträgerteil (1) ein lichtempfindliches Teil aufweist und die Potential-Erzeugungsvorrichtung ein Teil (9) zum Projizieren von Licht auf das lichtempfindliche Teil aufweist.

10. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung (6) das Bildträgerteil (1) berühren kann.

11. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert des dritten Potentials geringer als der Absolutwert des zweiten Potentials ist.

12. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung (6) mit einem Druck von nicht mehr als 300 g/cm² an das Bildträgerteil (1) gedrückt wird.

13. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildübertragungsvorrichtung eine Härte von nicht mehr als 30 Grad (Japanische Industrienorm A, "Japanese Industrial Standard A") aufweist.