DE3928198C2

DE3928198C2 - Verfahren zum Betreiben eines elektrofotografischen Druckapparates

Info

Publication number: DE3928198C2
Application number: DE3928198A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ueno; Yasuo Kikuchi; Kunitomo Takahashi; Koji Doi; Tsukasa Onose; Toshitaka Ogawa
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2009-08-26
Also published as: JP2811680B2; US5111235A; DE3928198A1; JPH0261670A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines elektrofotografischen Druckapparates, insbesondere auf ein Verfahren zum Betreiben eines elek trofotografischen Druckapparates, der ein Umkehrentwick lungssystem mit einem Zweikomponentenentwickler benutzt, das allgemein bei Druck- oder Kopiermaschinen angewendet wird.

Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau eines elektrofotografischen Druckapparates, der ein Umkehrentwicklungssystem mit einem Zweikomponentenentwickler benutzt. Gemäß Fig. 1 besteht der elektrofotografische Druckapparat aus einem lichtempfindlichen Körper 1 und sechs, um den licht empfindlichen angeordneten Einheiten, bei denen es sich um eine Ladeeinheit 2, eine Belichtungseinheit 3, eine Entwicklungsseinheit 4, eine Übertragungseinheit 5, eine Ladungslöscheinheit 6 und eine Reinigungseinheit 7 han delt.

Der lichtempfindliche Körper 1 ist ein lichtleitender Körper, der für den Umlauf mit konstanter Geschwindigkeit ausgelegt ist. Die Ladeeinheit 2 besteht aus einer Hoch spannungsversorgung 8 und einem Lader 9. Der Lader 9 wird von der Hochspannungsversorgungsquelle 8 derart mit einer Hochspannung versorgt, daß eine Koronaentladung erzeugt wird, wodurch der lichtempfindliche Körper 1 an seiner Oberfläche ein gleichbleibendes Potential erhält, d. h., ein fixes Oberflächenpotential V₀. Die Belichtungsein heit 3 wirft Licht auf den geladenen lichtempfindlichen Körper 1, so daß ein elektrostatisch latentes Bild auf dem lichtempfindlichen Körper 1 erzeugt wird.

Die Entwicklungseinheit 4 besteht aus einem Entwickler 12, bei dem es sich um die Mischung aus einem Toner 10 und einem Träger 11 handelt, sowie aus einer Entwick lungsrolle 13, einer Vorspannungsversorgung 14 und einem veränderlichen Vorspannungswiderstand 15. Der Toner 10, bei dem es sich um Pulvertinte handelt, wird durch Rei bung mit dem Träger 11 aufgeladen. Die Entwicklungsrolle 13, bei der es sich um eine rotierende Rolle handelt, dient zur Übertragung des Entwicklers 12. Die Vorspan nungsversorgung 14 legt eine Vorspannung V_B an die Entwicklungsrolle 13 an. Das auf dem lichtempfindlichen Körper 1 erzeugte elektrostatische latente Bild wird durch den Toner 10 entsprechend der Potentialdifferenz V₀-V_R zwischen dem Oberflächenpotential V₀ des lichtempfindlichen Körpers 1 und dem Restpotential V_R, bei dem es sich um ein Potential des lichtempfindlichen Körpers 1 auf dem Abschnitt des elektrostatischen Latenz bildes handelt, sowie entsprechend der Potentialdifferenz V_B-V_R zwischen der an die Entwicklungsrolle 13 angelegten Vorspannung V_B und dem Restpotential V_R entwickelt. Der veränderliche Vorspannungswiderstand 15 verändert die Vorspannung V_B in der Weise, daß die Menge des Toners 10 zur Entwicklung des elektrostatischen Latenzbildes verändert wird.

Die Übertragungseinheit 5 überträgt den Entwicklungstoner 10 von der Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers 1 auf das Druckpapier 16. Die Ladungslöscheinheit 6 setzt das Potential des lichtempfindlichen Körpers 1 bis in die Nähe von Null Volt herab, so daß der nächste elektro fotografische Vorgang eingeleitet werden kann. Die Reini gungseinheit 7 beseitigt den Rest des Toners 10, der nicht auf das Druckpapier 16 übertragen wurde und auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers 1 verblieben ist.

Um bei dem oben beschriebenen konventionellen Druckap parat die Druckdichte zu verändern, wird die Einstellung des veränderlichen Vorspannungswiderstandes 15 derart geändert, daß die Potentialdiffernz V_B-V_R zwischen dar Vorspannung V_B der Entwicklungsrolle 13 und dem Restpotential V_R des elektrostatischen Latenzbildab schnittes des lichtempfindlichen Körpers 1 geändert wird. In Fig. 2 ist die Beziehung zwischen der Druckdichte und der Potentialdifferenz V_B-V_R zwischen der Vorspan nung V_B und dem Restpotential V_R dargestellt.

Nun rühren aber Probleme der Druckqualität in Bezug auf das Druckpapier, wie beispielsweise die Linienbreite, die Feldfärbung (Bronzieren genannt) und das Anhaften des Trägers (schlechte Übertragung durch Kleben des Trägers 11 auf der Ober fläche des lichtempfindlichen Körpers 1), von der Potentialdifferenz V₀-V_B zwischen dem Oberflächenpotential V₀ des lichtempfindlichen Körpers 1 und der Vorspannung V_B der Entwicklungsrolle 13 her. In Fig. 3 sind die Beziehungen zwischen der Potentialdifferenz V_B-V_R zwischen der Vorspannung V_B und dem Restpotential V_R, der Potentialdifferenz V₀-V_B zwischen dem Oberflächenpotential V₀ und der Vorspannung V_B, der Druckdichte, der Linienbreite, der Feldfärbung und der Trägerhaftung dargestellt. Da sich die Linienbreite und die Feldfärbung größenmäßig umgekehrt ändert wie die Trägerhaftung, hat sich als Nachteil ergeben, dass es unmöglich ist, den Veränderungsbereich der Druckdichte weit genug einzustellen.

In der US 3 788 739 A wird, nachdem der Photoleiter geladen wurde, das Oberflächenpotential des Photoleiters gemessen. Ausgehend von dieser Messung wird nun über eine Steuerung die Vorrichtung kalibriert, indem die Ladespannung, die Belichtungsspannung, die Entwicklungsvorspannung und die Übertragungsspannung verändert werden. Ziel dabei ist es, eine vereinfachte Kalibrierung bspw. nach einem Wechsel der Photoleitertrommel vornehmen zu können. Der Einfluss der Veränderungen von Ladespannung, Belichtungsspannung und Entwicklungsvorspannung auf die Trägerhaftung, die Linienbreite und die Feldfärbung wird nicht erwähnt.

Die vorliegende Erfindung ist das Ergebnis einer Untersuchung zur Verbesserung der Druckqualität eines elektrofotografischen Druckapparates, der das Umkehrentwicklungssystem und einen Zweikomponentenentwickler verwendet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Betriebsverfahren für einen elektrofotografischen Druckapparat zu schaffen, bei dem die Druckqualität hinsichtlich jedes Punktes der einander gegensätzlichen Bedingungen wie der Linienbreite, der Feldfärbung und der Trägerhaftung überlegen ist, derart, dass die Linienbreite sauber ausgeführt, die Feldfärbung schwach gehalten und die Trägerhaftung geringfügig gemacht wird, selbst wenn die Verän derungsbreite der Druckdichte des Druckpapiers vergrößert wird.

Um das genannte Ziel zu erreichen, weist das Verfahren zum Betreiben des elektrofotografischen Druckapparates die folgenden Schritte auf: Aufladen des lichtempfind lichen Körpers durch eine Ladeeinheit; Belichten der auf geladenen Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers durch Benutzung einer Belichtungseinheit, so daß ein elektro statisch latentes Bild auf der Oberfläche des licht empfindlichen Körpers erzeugt wird; und Entwickeln des elektrostatischen Latenzbildes des lichtempfindlichen Körpers durch ein mit Vorspannung arbeitendes Entwick lungssystem unter Verwendung einer Entwicklungseinheit, bei der ein Oberflächenpotential V₀ des lichtempfind lichen Körpers synchron mit einer an die Entwicklungs rolle der Entwicklungseinheit angelegten Vorspannung (V_B) verändert wird.

Das bedeutet, daß gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, die Vorspannung und das Oberflächen potential synchron miteinander aufgrund der Tatsache verändert werden, daß sich die Probleme bezüglich der Druckqualität des Druckpapiers wie die Linienbreite, die Feldfärbung und die Trägerhaftung auf den Potentialun terschied zwischen dem Oberflächenpotential des licht empfindlichen Körpers und der Vorspannung der Entwick lungsrolle zurückzuführen und daß, wenn die Potential differenz zwischen dem Oberflächenpotential und der Vor spannung der Entwicklungsrolle konstant ist, die Probleme der Druckqualität wie die Linienbreite, die Feldfärbung und die Trägerhaftung auch dann beseitigt werden, wenn die Potentialdifferenz zwischen der Vorspannung und der Restspannung des elektrostatischen Latenzbildabschnittes des lichtempfindlichen Körpers erheblich geändert wird.

Nachfolgend wird beispielshalber eine bevorzugte Aus führungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 stellt eine schematische Erläuterungsansicht des Gesamtaufbaus eines konventionellen elektrofoto grafischen Druckapparates dar;

Fig. 2 stellt ein Merkmalsdiagramm dar, das die Bezie hung zwischen der Druckdichte und der Potential differenz V_B-V_R zwischen der an die Ent wicklungsrolle angelegten Vorspannung und der Restspannung V_R eines elektrostatischen Latenz bildabschnittes des lichtempfindlichen Körpers veranschaulicht;

Fig. 3 stellt ein Merkmalsdiagramm dar, das die Be ziehungen zwischen der Potentialdifferenz V_B-V_R zwischen der Vorspannung V_B der Entwicklungsrolle und der Restspannung V_R auf einem elektrostatischen Latenzbildabschnitt des lichtempfindlichen Körpers, der Potentialdiffe renz V₀-V_B zwischen der Oberflächenspannung V₀ des lichtempfindlichen Körpers und der Vor spannung V_B, der Druckdichte, der Linienbreite, der Feldfärbung und der Trägerhaftung veranschau licht; und

Fig. 4 stellt eine schematische Erläuterungsansicht des Gesamtaufbaus eines speziellen Beispiels des elektrofotografischen Druckapparates dar, bei welchem das Verfahren gemäß der vorliegenden Er findung zur Anwendung gelangt.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 4 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In Fig. 4 tragen Komponenten, die mit denjenigen der Fig. 1 übereinstimmen oder äquivalent sind, die gleichen Bezugszeichen. Es be deutet:

Bezugszeichenliste

1

einen lichtempfindlichen Körper;

2

eine Ladeeinheit;

3

eine Belichtungseinheit;

4

eine Entwicklungseinheit;

5

eine Übertragungseinheit;

6

eine Ladungslöscheinheit;

7

eine Reinigungseinheit;

8

eine Hochspannungsversorgung für die Ladeeinheit

2

;

9

einen Lader;

12

einen Entwickler, bestehend aus dem Toner

10

und dem Träger

11

;

13

eine Entwicklungsrolle;

14

eine Vorspannungsversorgung; und

16

Druckpapier.

Gemäß Fig. 4 wird ein die Vorspannung und das Oberflä chenpotential synchronisierender veränderlicher Wider stand 17 anstelle des veränderlichen Vorspannungswider standes 15 der in Fig. 1 dargestellten konventionellen Entwicklungseinheit 4 verwendet, so daß die Beziehung zwischen dem Oberflächenpotential V₀ des lichtempfind lichen Körpers 1 und der Vorspannung V_B der Entwick lungsrolle 13 derart gewählt wird, daß:

V₀ = a.V_B + b ist

(a = 1, b ist je nach Art des lichtempfindlichen Körpers 1, der Entwicklungsesinheit 4, des Toners 10 und des Trä gers 11 variabel).

Wie oben beschrieben, hängen also die Probleme der Druck qualität des Druckpapiers 16, wie z. B. der Linienbreite, der Feldfärbung und der Trägerhaftung mit der Potential differenz V₀-V_B zwischen dem Oberflächenpotential V₀ des lichtempfindlichen Körpers 1 und der Vorspannung V_B der Entwicklungsrolle 13 zusammen; und wenn die Potentialdifferenz V₀-V_B zwischen dem Oberflächen potential V₀ und der Vorspannung V_B der Ent wicklungsrolle 13 konstant ist, werden die Probleme der Druckqualität, wie beispielsweise die Linienbreite, die Feldfärbung und die Trägerhaftung auch dann beseitigt, wenn die Potentialdifferenz V_B-V_R zwischen der Vor spannung V_B und der Restspannung V_R des elektrostati schen Latenzbildabschnittes des lichtempfindlichen Kör pers stark verändert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden also bei dem elektrofotografischen Druckapparat auf Basis des Umkehr entwicklungssystems und des Zweikomponentenentwicklers die Vorspannung V_B und die Oberflächenspannung V₀ synchron miteinander verändert, so daß die Druckqualität derjenigen des Standes der Technik in jedem Punkte der einander entgegengesetzten Bedingungen, wie etwa der Linienbreite, der Feldfärbung und der Trägerhaftung überlegen ist, und somit die Linienbreite sauber ausge führt, die Feldfärbung klein gehalten und die Trägerhaf tung minimal gemacht werden kann, auch wenn der Verän derungsbereich der Druckdichte des Druckpapiers 16 er weitert wird. Es sei bemerkt, daß die vorliegenden Erfindung auf der Voraussetzung einer im wesentlichen konstanten Restspannung V_R beruht.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines elektrofotografischen Druckapparates, mit den folgenden Schritten:
- - Aufladen eines lichtempfindlichen Körpers (1) unter Verwendung einer Ladeeinheit (2) auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential (V₀);
- - Belichten der aufgeladenen Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers (1) unter Verwendung einer Belichtungseinheit (3), um so ein elektrostatisches Latenzbild auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers (1) zu bilden, das ein elektrostatisches Restpotential (V_R) aufweist;
- - Entwickeln des elektrostatischen Latenzbildes auf dem lichtempfindlichen Körper (1) indem Toner (10) von einer Entwicklungsrolle (13), auf die eine Vorspannung (V_B) aufgebracht ist, auf den lichtempfindlichen Körper (1) übertragen wird;
- - Übertragen des auf dem lichtempfindlichen Körper (1) gebildeten Tonerbilds auf ein Druckpapier (16);
- - Herabsetzen des Potentials des lichtempfindlichen Körpers (1) nach dem Übertragen des Tonerbilds;
- - Beseitigen des Rests des Toners (10), der nicht auf das Druckpapier (16) übertragen wurde, von dem lichtempfindlichen Körper (1)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorspannung (V_B) der Entwicklungsrolle (13) geändert wird, um eine Potentialdifferenz (V_B-V_R) zwischen der Vorspannung (V_B) und dem Restpotential (V_R) zu verändern, wobei
das Oberflächenpotential (V₀) des lichtempfindlichen Körpers (1) proportional zu einer Änderung der Vorspannung (V_B) der Entwicklungsrolle (13) so geändert wird, dass die Potentialdifferenz (V₀ - V_B) zwischen dem Oberflächenpotential (V₀) des lichtempfindlichen Körpers (1) und der Vorspannung (V_B) der Entwicklungsrolle (13) im wesentlichen konstant bleibt.