DE4112032A1

DE4112032A1 - Elektrofotografische bilderzeugungseinrichtung

Info

Publication number: DE4112032A1
Application number: DE4112032A
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Nishikawa; Masahiro Kita
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1991-10-17
Also published as: GB2242864A; US5187528A; AU7434591A; GB9107955D0; JPH03294887A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrofotografische Bilderzeugungseinrichtung für die Benutzung eines Endlos-Aufzeichnungsträgers mit einer rotierend angetriebenen fotoleitfähigen Trommel und einem Fixierwalzenpaar, zwischen welchem der Aufzeichnungsträger aufgenommen ist, wobei mindestens eine der Fixierwalzen rotierend angetrieben und damit für den Transport des Aufzeichnungsträgers ausgebildet ist.

Herkömmliche elektrofotografische Bilderzeugungseinrichtungen wie Kopiermaschinen oder Drucker sind bekannt, bei welchen ein elektrofotografisches Bilderzeugungsverfahren Anwendung findet. Bei den elektrofotografischen Bilderzeugungseinrichtungen ist die Oberfläche einer fotoleitfähigen Trommel mit elektrostatisch gleichmäßig geladenem, fotoleitfähigem Material versehen, welches Licht ausgesetzt wird, das Daten eines Bildes zwecks Erzeugung eines Latentbildes trägt, wonach das Latentbild mittels Auftragen von Toner hierauf entwickelt wird, wodurch ein Tonerbild erzeugt wird, wonach das Tonerbild auf den Endlos-Aufzeichnungsträger übertragen und fixiert wird.

Einige der elektrofotografischen Drucker drucken auf Blattmaterial, welches einen Endlos-Aufzeichnungsträger darstellt und im Zickzack gefaltet ist, bevor es in den Drucker eingezogen wird. Einzelne Blätter des endlosen Aufzeichnungsträgers werden durch perforierte Soll-Abreißlinien voneinander unterteilt, längs derer das Blattmaterial im gefalteten Zustand geknickt ist.

Bei der elektrofotografischen Bilderzeugungseinrichtung findet eine sogenannte Heizwalzen-Fixierung Anwendung. Für die Heizwalzen-Fixierung ist ein Fixierwalzenpaar mit einer heißen Heizwalze und einer dazu parallel angeordneten Andruckwalze vorhanden, wobei der das unfixierte Tonerbild tragende Endlos-Aufzeichnungsträger zwischen dem Fixierwalzenpaar aufgenommen ist. Das unfixierte Tonerbild auf dem Aufzeichnungsträger wird in der Fixiereinheit durch Erhitzen mittels der Heizwalze eingeschmolzen und auf dem Aufzeichnungsträger fixiert. Die Heizwalzen-Fixierung ist vorteilhaft, da sie effizient im Hinblick auf den Energiebedarf arbeitet und die Fixiergeschwindigkeit groß ist.

Die Fixiereinheit dient zudem als Transportmechanismus für den zwischen dem Fixierwalzenpaar aufgenommenen Aufzeichnungsträger. Üblicherweise ist die Heizwalze rotierend angetrieben und die Andruckwalze rotiert entsprechend der Heizwalze. In diesem Fall ist die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel mit hoher Genauigkeit so festgelegt, daß sie identisch der von der Heizwalze vorgegebenen Transportgeschwindigkeit des Endlos- Aufzeichnungsträgers (Umfangsgeschwindigkeit der Heizwalze) ist.

Bei den oben beschriebenen elektrofotografischen Druckern, bei welchen Bilder auf einen von einer mittels einer Heizwalzen-Fixiereinheit transportierten Endlos- Aufzeichnungsträger gedruckt werden, tritt das Problem des sogenannten Schräglaufs auf, d. h. der Aufzeichnungsträger wird schräg transportiert, wenn die fotoleitfähige Trommel nicht exakt parallel zu der Heizwalze angeordnet ist oder Unterschiede im Anpreßdruck zwischen der Heizwalze und der Andruckwalze über die Breite des Endlos-Aufzeichnungsträgers bestehen. Es bereitet große Schwierigkeiten, diese den Schräglauf verursachenden Faktoren durch Verbessern der mechanischen Genauigkeit zu beseitigen.

Tritt einmal Schräglauf auf, verlagert sich die Stelle an welcher die Fixiereinheit (das Fixierwalzenpaar) den Endlos- Aufzeichnungsträger aufnimmt bis schließlich ein Papierstau eintritt.

Schräglauf tritt relativ selten bei einer hohen Druckdichte auf, bei welcher die fotoleitfähige Trommel ein geringeres Potential aufweist, da ein größerer Bereich der fotoleitfähigen Trommel Licht ausgesetzt ist und darüber hinaus der Endlos-Aufzeichnungsträger in weniger engem Kontakt mit dem fotoleitfähigen Material (der fotoleitfähigen Trommel) aufgrund von dazwischen befindlichem Toner steht.

Andererseits besteht eine Neigung zu Schräglauf bei einer geringen Druckdichte, da hierbei der Endlos-Aufzeichnungsträger in engem Kontakt mit der fotoleitfähigen Trommel steht, weshalb diese den Transport des Endlos-Aufzeichnungsträgers stark beeinflußt. Wenn die Transportrichtung des Endlos- Aufzeichnungsträgers bereits leicht von der normalen Transportrichtung abweicht, zieht die fotoleitfähige Trommel den Transport noch stärker in Mitleidenschaft, wodurch die Ablenkung des Endlos-Aufzeichnungsträgers verstärkt und Papierstau verursacht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrofotografischen Drucker (Laserdrucker) der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem Schräglauf verhindert wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Fixierwalze/n um ein vorgegebenes Verhältnis größer als die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist nur eine einzige Antriebsquelle zum Aufbringen von Antriebskraft vorhanden, wobei die Antriebskraft mittels eines Getriebes sowohl auf die fotoleitfähige Trommel, als auch auf die Fixierwalze/n übertragen wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähige Trommel in einem Bereich von 99,6 bis 99,8 Prozent der Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Fixierwalze/n des Fixierwalzenpaars.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematischen Seitenansicht einer Ausführungsform des Laserdruckers;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Antriebsmechanismus für die fotoleitfähige Trommel und die Heizwalze; und

Fig. 3 eine Seitenansicht des Mechanismus gemäß Fig. 2.

Fig. 1 stellt eine schematischen Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laserdruckers dar.

Der Laserdrucker hat eine Toner-Reinigungsstation 2, eine Entladestation 3, eine Ladestation 4 und ein optisches Abtastsystem 5 zum Emittieren des Abtast-Laserstrahls auf die fotoleitfähige Trommel 1, eine Entwicklungsstation 6 und eine Bildübertragungsstation 7, die im Umkreis der fotoleitfähigen Trommel 1 entlang deren Rotationsrichtung angeordnet ist, und weiterhin eine Fixierstation 8, die bei dem in Fig. 1 dargestellten Drucker auf der linken Seite angeordnet ist.

Ein Hauptabtastvorgang wird derart ausgeführt, daß die aufgeladene Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 1 von dem aus dem optisches Abtastsystem 5 emittierten Abtast-Laserstrahl in Axialrichtung der fotoleitfähigen Trommel 1 angestrahlt wird. Weiterhin wird die fotoleitfähige Trommel 1 in Rotation versetzt und ein Nebenabtastvorgang wird ausgeführt, wobei auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 1 ein Latentbild erzeugt wird. Das Latentbild wird durch Auftragen von Toner auf die fotoleitfähige Trommel 1 in der Entwicklungsstation 6 entwickelt, das Tonerbild wird auf den Endlos-Aufzeichnungsträger 9 in der Bildübertragungsstation 7 übertragen, und das Tonerbild wird auf dem Endlos-Aufzeichnungsträger 9 in der Fixierstation 8 fixiert, und sodann aus dem Drucker heraustransportiert.

Die Fixierstation 8 hat eine auf der Oberseite des Transportweges des Endlos-Aufzeichnungsträgers angeordnete Heizwalze 81 und eine von der Unterseite des Transportweges gegen die Heizwalze 81 gepreßte Andruckwalze 82. Der Endlos-Aufzeichnungsträger befindet sich zwischen der Heizwalze 81 und der Andruckwalze 82 und wird unter Anpreßdruck erhitzt, wodurch das Tonerbild fixiert wird.

Die fotoleitfähige Trommel 1 und die Heizwalze 81 der Fixierstation 8 werden durch die selbe (in Fig. 1 nicht dargestellte) Antriebsquelle in Rotation versetzt, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81 in einem Verhältnis zueinander stehen. Der Endlos-Aufzeichnungsträger 9 wird zwischen der Heizwalze 81 und der Andruckwalze 82 aufgenommen und von der Heizwalze 81 transportiert.

Die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel 1 ist derart vorbestimmt, daß sie etwas geringer als die Umfangsgeschwindigkeit der Heizwalze 81 ist (in anderen Worten: Die Umfangsgeschwindigkeit der Heizwalze 81 ist etwas größer als die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommmel 1).

Mittels der obigen Anordnung wird der Endlos-Aufzeichnungsträger 9 zwischen der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Fixierstation 8 entsprechend den unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten gespannt. Infolgedessen wird eine Spannungslosigkeit des Endlos-Aufzeichnungsträgers 9 vermieden, wodurch auch das Auftreten von Schräglauf verhindert wird.

Grundsätzlich wird die Differenz zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81 bevorzugt so gewählt, daß die Spannungslosigkeit des Endlos-Aufzeichnungsträgers 9 zwischen der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81 auch bei sich addierenden Herstellungstoleranzen der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81 nicht auftreten kann, und daß eine Änderung in der Transportgeschwindigkeit des Endlos-Aufzeichnungsträgers in der Fixierstation 8 entsprechend einem Schlupf zwischen dem auf dem Endlos-Aufzeichnungsträger 9 befindlichen Toner und der Heizwalze 81 verhindert wird. Weil der Unterschied zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81 durch den zwischen dem Endlos-Aufzeichnungsträger 9 und der fotoleitfähigen Trommel 1 oder der Heizwalze 81 auftretenden Schlupf kompensiert wird, sollte der Unterschied auf einen Bereich beschränkt werden, in dem eine wahrnehmbare Verzerrung des Bildes durch den Schlupf nicht hervorgerufen wird.

Tabelle 1 zeigt das Ergebnis eines Experiments, bei welchem dünne Linien bei unterschiedlichen Differenzen in der Umfangsgeschwindigkeit zwischen der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81 unter Anwendung eines tatsächlichen Druckers gedruckt wurden.

Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel im Bezug auf die der Heizwalze
Breite der Linien
0%
240 µm
-0,3%	240 µm
-1,05%	270 µm
-1,80%	290 µm

Das Experiment zeigt, daß die Breite der gedruckten Linien bei einer Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel 1 von -0,3% im Bezug auf die Umfangsgeschwindigkeit der Heizwalze 81 im wesentlichen derjenigen Linienbreite entspricht, bei welcher die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel 1 gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Heizwalze 81 ist. In der Praxis ist die durch die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81 hervorgerufene Verzerrung des Bildes von der Breite des zu der fotoleitfähigen Trommel 1 eingezogenen Endlos-Aufzeichnungsträgers abhängig. Entsprechend wird die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel 1 bei der tatsächlichen Anwendung auf einen Bereich von 98,6 bis 99,8 Prozent der Umfangsgeschwindigkeit der Heizwalze 81 vorbestimmt.

Fig. 2 und 3 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht des Antriebsmechanismus zum Antreiben der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81 mittels eines einzigen Motors 10. Die Antriebskraft des Motors 10 wird durch die Zahnräder A, B, C und D zu der fotoleitfähigen Trommel 1 geleitet, während die Antriebskraft des Motors 10 durch die Zahnräder A, B, E, eine Riemenscheibe F, einen Riemen G und Zahnräder H, I, J zu der Heizwalze 81 geleitet wird. Dabei ist der Außendurchmesser des Zahnrades D gleich dem der fotoleitfähigen Trommel 1 und es ist eine Spannrolle 11A vorgesehen, welche den Riemen unter vorbestimmter Spannung hält. In Tabelle 2 ist die Anzahl der Zähne von jedem Zahnrad aufgelistet. Ebenso zeigt Tabelle 2 die Umfangsgeschwindigkeiten der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze 81. Gemäß Tabelle 2 ist die Umfangsgeschwindigkeit des Zahnrades D, d. h. die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel 1, um 0,256 Prozent geringer als die der Heizwalze 81.

Tabelle 2

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind die fotoleitfähige Trommel 1 und die Heizwalze 81 durch die selbe Antriebsquelle angetrieben. Nach einer anderen Ausführungsform sind die fotoleitfähige Trommel 1 und die Heizwalze 81 durch voneinander unabhängige Antriebsquellen angetrieben, die unabhängig gesteuert werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform des elektrofotografischen Druckers wird die Spannungslosigkeit des Endlos- Aufzeichnungsträgers zwischen der fotoleitfähigen Trommel 1 und der Heizwalze der Fixierstation verhindert, wodurch der dadurch hervorgerufene Schräglauf ebenfalls verhindert wird. Dies wird mit einer sehr einfachen Anordnung erreicht, welche die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel derart festlegt, daß sie um einen vorbestimmten Betrag geringer als die der Heizwalze ist.

Claims

1. Elektrofotografische Bilderzeugungseinrichtung für die Benutzung eines Endlos-Aufzeichnungsträgers mit einer rotierend angetriebenen fotoleitfähigen Trommel und einem Fixierwalzenpaar, zwischen welchem der Aufzeichnungsträger aufgenommen ist, wobei mindestens eine der Fixierwalzen rotierend angetrieben und damit für den Transport des Aufzeichnungsträgers ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Fixierwalze/n (81, 82) um ein vorgegebenes Verhältnis größer als die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel (1) ist.

2. Elektrofotografische Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine einzige Antriebsquelle (10) zum Aufbringen von Antriebskraft vorhanden ist, wobei die Antriebskraft mittels eines Getriebes sowohl auf die fotoleitfähige Trommel (1), als auch auf die Fixierwalze/n (81, 82) übertragen wird.

3. Elektrofotografische Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel (1) in einem Bereich von 99,6 bis 99,8 Prozent der Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Fixierwalze/n (81, 82) des Fixierwalzenpaars liegt.