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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Bilderzeugungssystem, das einen elektrophotographischen Prozeß verwendet,
und insbesondere ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern auf beiden
Seiten eines Aufzeichnungspapiers und eine Bilderzeugungsvorrichtung,
die eine beidseitige Bilderzeugungsfunktion aufweist.
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Ein elektrophotographischer Drucker
oder eine Kopiermaschine, die eine beidseitige Bilderzeugungsfunktion
aufweist, ist von den Standpunkten der Ressourceneinsparung und
Papiereinsparung in einem Büro
vorgeschlagen worden. In JP-A-59-222860 wird ein beidseitiges Bilderzeugungssystem
offenbart, in dem zwei Bilderzeugungseinheiten in einem einzelnen
Drucker vorgesehen sind und jeweilige Bilder auf beiden Seiten eines
Aufzeichnungspapiers durch die beiden Bilderzeugungseinheiten erzeugt
werden. Da jedoch die Vorrichtung zwei Bilderzeugungseinheiten benötigt, nimmt
sie eine große
Abmessung an, so wie eine herkömmliche
Kopiermaschine, und die Kosten werden ebenfalls höher. Dann
ist in den jüngsten
Jahren ausgedehnt ein Spitzkehrenverfahren übernommen worden, in dem ein
Bild auf der Vorderseite eines Aufzeichnungspapiers erzeugt wird,
das Aufzeichnungspapier dann durch eine Spitzkehre umgedreht wird, und
ein Bild auf der Rückseite
des Papiers erzeugt wird (JP-A-60-114876 und JP-A-63-54060).
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Das Spitzkehrenverfahren weist jedoch
einen komplizierten Papierförderweg
auf und benötigt einen
beträchtlich
weiten Raum zum Umdrehen eines Aufzeichnungspapiers. Da überdies
die Größe des notwendigen
Raums proportional zur Größe des Aufzeichnungspapiers
ist, wird die Größe eines
Druckers, der in der Lage ist, ein großes Papier zu behandeln, unvermeidlich
erhöht.
Auch wird, da nach der Erzeugung eines Bildes auf der Vorderseite
des Aufzeichnungspapiers, das Papier umgedreht wird und ein Bild
auf der Rückseite
des Papiers erzeugt wird, der Papierförderweg länger, und es ist schwierig,
bei hohen Geschwindigkeiten ein Bild zu erzeugen. Ferner wird die
komplizierte Förderung
eines Aufzeichnungspapiers zu einem Grund eines Papierstaus, und
es werden auch verschiedene Gegenmaßnahmen dafür benötigt.
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US-A-4,688,925 offenbart eine elektrographische
Wiedergabevorrichtung, die einen einzigen Verarbeitungsaufbau zur
Erzeugung übertragbarer Bilder
auf einem Glied, das sich längs
eines Bildbewegungsweges bewegt, einen Mechanismus zur Erzeugung
von doppelseitigen Kopien auf Empfängerbögen aufweist, die sich längs eines
Bewegungsweges bewegen, der relativ zu einem solchen Bildbewegungsweg
beabstandet ist. Ein solcher Mechanismus weist ein Paar ähnlicher
Geberwalzen auf. Die erste Geberwalze ist betriebsfähig mit
dem das übertragbare
Bild tragenden Glied verbunden und angrenzend an eine Seite des
Bogenbewegungswegs zum selektiven Empfang eines übertragbaren Bildes von einem
solchen Glied und zur Übertragung
eines solchen Bildes auf eine Seite eines Empfängerbogens angeordnet, der
sich längs
des Bogenbewegungswegs bewegt. Die zweite Geberwalze ist betriebsfähig mit
dem das übertragbare
Bild tragenden Glied verbunden und angrenzend an die gegenüberliegende
Seite des Bogenbewegungswegs zum selektiven Empfang eines übertragbaren Bildes
von einem solchen Glied und zur Übertragung
eines solchen Bildes auf die gegenüberliegende Seite eines solchen
sich bewegenden Empfängerbogens
angeordnet, wodurch eine doppelseitige Kopie erzeugt wird.
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US-A-3,672,765 offenbart eine Vorrichtung zur
Herstellung zweiseitiger Kopien von zwei Bildern auf einem Original,
das auf einem endlosen Band angeordnet ist. Das erste Bild wird
xerographisch auf eine Seite des Kopiepapiers übertragen. Das Kopiepapier
wird danach wie folgt umgedreht. Die Kopie wird an einem Walzensatz
vorbei vom Bandweg weg zugeführt.
Ein Luftstoß zwingt
die Kopie auf ein anderes Band. Der Kopiebogen bewegt sich längs des Bandes,
bis er wieder das Hauptband trifft. Nachdem der Kopiebogen umgedreht
worden ist, kann die Seite ohne das erste Bild das zweite Bild empfangen.
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Eine wichtige Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es folglich, ein beidseitiges Bilderzeugungsverfahren
bereitzustellen, das zur Erzeugung von Bildern auf beiden Seiten
eines Aufzeichnungspapiers in der Lage ist, ohne dessen Vorderseite
und Rückseite
umzudrehen.
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Eine andere wichtige Aufgabe der
vorliegenden Erfindung ist es, eine Bilderzeugungsvorrichtung bereitzustellen,
die zur Erzeugung eines Bildes mit hohen Geschwindigkeiten in der
Lage ist, ohne eine Spitzkehre zu verwenden.
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Noch eine weitere wichtige Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bilderzeugungsvorrichtung
bereitzustellen, die klein ist und zur Erzeugung eines Bildes auf
einer Seite und beiden Seiten eines Aufzeichnungspapiers in der
Lage ist.
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Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der
Ansprüche
gelöst.
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In einem erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahren
wird ein erstes Bild auf einem ersten Bildhaltekörper durch Belichtungs- und
Entwicklungsprozesse erzeugt, und dann wird das erste Bild einmal
durch einen Übertragungsprozeß auf einen zweiten
Bildhaltekörper übertragen
und auf ihm gehalten. Anschließend
wird, nachdem ein Entwickler, der auf dem ersten Bildhaltekörper verbleibt,
entfernt worden ist, ebenso ein zweites Bild auf dem ersten Bildhaltekörper erzeugt.
Das zweite Bild wird auf eine Seite eines Aufzeichnungspapiers durch
einen Übertragungsprozeß übertragen
und durch einen Fixierprozeß fixiert.
Anschließend
wird das erste Bild, das auf dem zweiten Bildhaltekörper gehalten
wird, vom zweiten Bildhaltekörper
auf die andere Seite des Aufzeichnungspapiers übertragen und fixiert.
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Eine erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung
weist einen Förderweg
zur Förderung
eines Aufzeichnungspapiers in eine Richtung, einen ersten Bildhaltekörper, der
auf einer Seite einer Förderebene
des Förderwegs
vorgesehen ist und in der Lage ist, mindestens ein Entwicklerbild
wiederholt zu erzeugen und zu löschen,
und einen zweiten Bildhaltekörper
auf, der auf der anderen Seite der Förderebene vorgesehen ist und
in der Lage ist, das auf dem ersten Bildhaltekörper erzeugte Entwicklerbild
zu übertragen
und zu halten. Die Bilderzeugungsvorrichtung weist ferner eine erste Übertragungseinheit zur Übertragung
des Entwicklerbildes auf, das auf dem ersten Bildhaltekörper auf
einer Seite des Aufzeichnungspapiers erzeugt wird. Die erste Übertragungseinheit
ist auf der anderen Seite der Förderebene
vorgesehen und zu einer Position beweglich, die dem ersten Bildhaltekörper gegenüberliegt.
Ferner ist eine erste Fixiereinheit stromabwärts der ersten Übertragungseinheit
vorgesehen und fixiert das Entwicklerbild, das auf einer Seite der
Aufzeichnungspapier erzeugt wird. Die Bilderzeugungsvorrichtung
weist ferner eine zweite Übertragungseinheit,
die stromabwärts
der ersten Fixiereinheit zur Übertragung
des Entwicklerbildes, das auf der zweiten Bildhalteeinheit gehalten
wird, auf die andere Seite des Aufzeichnungspapiers vorgesehen ist,
und eine zweite Fixiereinheit zum Fixieren des Entwicklerbildes
auf, das auf die andere Seite des Aufzeichnungspapiers übertragen
wird.
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Indem das erste Bild vom ersten Bildhaltekörper auf
den zweiten Bildhaltekörper übertragen wird
und es auf dem zweitem Bildhaltekörper gehalten wird, kann das
zweite Bild durch den ersten Bildhaltekörper und die erste Übertragungseinheit
auf eine Seite des Aufzeichnungspapiers übertragen werden, und anschließend kann
das auf dem zweiten Bildhaltekörper
gehaltene erste Bild durch den zweiten Bildhaltekörper und
die zweite Übertragungseinheit
auf die andere Seite desselben Aufzeichnungspapiers übertragen
werden. Folglich können
Bilder auf der Vorderseite und Rückseite
eines Aufzeichnungspapiers erzeugt werden, indem das Aufzeichnungspapier
in nur eine Richtung befördert
wird.
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Die obigen und anderen Aufgaben und
Vorteile werden aus der folgenden detailliertem Beschreibung deutlich
werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
Es zeigen:
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1 eine
vertikale longitudinale Schnittansicht eines elektrophotographischen
Druckers, der gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
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2 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht, die den Zwischenübertragungsband-Antriebsmechanismus
der 1 zeigt;
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3 eine
Seitenansicht, die den Haltearm der 2 zeigt,
der in einem ersten Zustand gehalten wird;
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4 eine
Seitenansicht, die den Haltearm der 2 zeigt,
der in einem zweiten Zustand gehalten wird; 5 eine Draufsicht, die die Antriebswalze der 2 zeigt;
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6 eine
Querschnittansicht der Antriebswalze in 5, die im wesentlichen längs der
Linie A-A der 5 aufgenommen
ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht des Zwischenübertragungsbands in 2;
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8 eine
Querschnittansicht des Zwischenübertragungsbands
in 7;
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9 eine
Querschnittansicht, die ein Beispiel der Anordnung der Antriebswalzen
und der Stützwalzen
dieser Ausführungsform
zeigt;
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10 ein
Blockdiagramm des Steuersystems in dieser Ausführungsform;
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11 eine
Schnittansicht eines Druckers, die die Zwischenübertragungsoperation in der
beidseitigen Bilderzeugungsbetriebsart dieser Ausführungsform
zeigt;
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12 eine
zu 11 ähnliche
Ansicht, die jedoch die beidseitige Übertragungsoperation in der beidseitigen
Bilderzeugungsbetriebsart dieser Ausführungsform zeigt; und
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13 eine
zu 11 ähnliche
Ansicht, die jedoch die Zwischenübertragungsband-Reinigungsoperation
in der beidseitigen Bilderzeugungsbetriebsart dieser Ausführungsform
zeigt.
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Es wird im folgenden eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
im Detail beschrieben.
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Bezugnehmend auf 1, bezeichnet Bezugsziffer 1 eine
Aufzeichnungspapier-Speichereinheit, in der Aufzeichnungspapiere
einer vorbestimmten Größe gespeichert
sind. Die Aufzeichnungspapiere werden durch eine Papierzuführwalze
einzeln zu einem Förderweg 2 geschickt.
Das zum Förderweg 2 geschickte
Aufzeichnungspapier erreicht eine Bilderzeugungseinheit 3,
in der ein Bild übertragen wird.
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Die Bilderzeugungseinheit 3 weist
eine lichtempfindliche Trommel 3a, einen Entwicklungsabschnitt 3b,
einen Reinigungsabschnitt und einen Ladungsabschnitt auf. Auf der
lichtempfindlichen Trommel 3a wird ein elektrostatisches
latentes Bild durch Licht erzeugt, das von einer Laserlichtquelle 4 emittiert
wird, die gemäß Bilddaten
betrieben wird, und durch Adhäsion
des Entwicklers (Toners) des Entwicklungsabschnitts 3b entwickelt.
Man beachte, daß eine
erste Übertragungseinheit 7 im
Antriebsmechanismus eines Zwischenübertragungsbands 5 enthalten
ist, wie später
beschrieben wird. Wenn die erste Übertragungseinheit 7 der
lichtempfindlichen Trommel 3a gegenüberliegt, wird das Entwicklerbild
auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 3a auf das Aufzeichnungspapier übertragen.
Wenn andererseits das Zwischenübertragungsband 5 der lichtempfindlichen
Trommel 3a gegenüberliegt,
wird das Entwicklerbild auf das Zwischenübertragungsband 5 übertragen.
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Das auf eine Seite des Aufzeichnungspapiers
durch die Bilderzeugungseinheit 3 und die Übertragungseinheit 7 übertragene
Entwicklerbild wird auf dem Aufzeichnungspapier durch eine erste Fixiereinheit 8 geschmolzen
und fixiert. Wenn die Bilderzeugung nur auf einer Seite des Aufzeichnungspapiers
durchgeführt
wird, wird der Förderweg
durch eine Förderwegänderungsplatte 11 geändert, und das
Aufzeichnungspapier wird durch eine Abgabewalze 14 in eine
Schale 15 abgegeben.
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Im Fall einer beidseitigen Bilderzeugung
wird die Förderwegänderungsplatte 11 nach
oben gehoben, und das Aufzeichnungspapier, das durch die erste Fixiereinheit 8 ging,
wird zu einer zweiten Übertragungseinheit 9 befördert. Das
Entwicklerbild auf dem Zwischenübertragungsband 5 wird
durch die zweite Übertragungseinheit 9 auf
die andere Seite des Aufzeichnungspapiers übertragen und durch eine zweite
Fixiereinheit 10 fixiert. Das Aufzeichnungspapier wird
dann durch einen Förderweg 12 durch
die Abgabewalze 14 in die Schale 15 abgegeben.
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Das Zwischenübertragungsband 5 wird durch
Antriebswalzen 5-a und 5-b und Stützwalzen 5-c und 5-d gedreht,
und wenn die Antriebswalze 5-a der lichtempfindlichen Trommel 3a gegenüberliegt, wird
das Bild von einer Seite des Aufzeichnungspapiers auf das Zwischenübertragungsband 5 übertragen.
Dieses übertragene
Bild wird wiederum durch die zweite Übertragungseinheit 9 auf
das Aufzeichnungspapier übertragen.
Nach der Übertragung
auf das Aufzeichnungspapier wird der auf dem Zwischenübertragungsband 5 verbleibende
Entwickler durch eine Reinigungseinheit 6 entfernt.
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Zwischenübertragungsband-Antriebsmechanismus
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Die Struktur des Zwischenübertragungsband-Antriebsmechanismus
in dieser Ausführungsform
wird im folgenden unter Bezugnahme auf 2 detaillierter beschrieben. In der Figur
werden die Antriebswalzen 5-a und 5-b zum Umlauf
des Zwischenübertragungsbandes 5 auf
Wellen 102 bzw. 103 gehalten, die wiederum durch
die horizontalen Arme 104a der Haltearme 104 gehalten
werden. Die Stützwalze 5-c wird zusammen
mit den Haltearmen 104 durch eine Haltewelle 101 gehalten.
Die Stützwalze 5-d wird
an einer vorbestimmten Position des Druckerhauptkörpers gehalten.
Die Haltewelle 101 hält ferner
ein Zahnrad 107, das mit dem Haltearm 104 gekoppelt
ist, und Bandzahnräder 110, 111 und 112 zum
Umlauf des Zwischenübertragungsbands 5. Man
beachte, daß die
Antriebswalzen 5-a und 5-b eine zylindrische Form
mit demselben Durchmesser aufweisen und auf den gegenüberliegenden äußeren Randabschnitten
jeder der Walzen mehrere Stifte ausgebildet sind, um das Zwischenübertragungsband 5 zuverlässig umlaufen
zu lassen (Details werden in den 5 und 7 gezeigt).
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Die Haltewelle 101 und die
Bandzahnräder 110, 111 und 112 sind
mechanisch verbunden, so daß die
Rotation, die dem Bandzahnrad 110 durch einen Motor 113 erteilt
wird, durch die Haltewelle 101 auf die Bandzahnräder 111 und 112 übertragen
werden kann. Da andererseits die Stützwalze 5-c, der Haltearm 104 und
das Zahnrad 107 durch Lager auf der Haltewelle 101 gehalten
werden, werden sie unabhängig
voneinander gedreht. Insbesondere wenn ein Motor 109 das
Bandzahnrad 108 dreht, wird das Zahnrad 107, das
in das Bandzahnrad 108 eingreift, gedreht und daher wird
der Haltearm 104 gedreht, wie später beschrieben wird.
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Die horizontalen Arme 104a der
Haltearme 104 halten die Antriebswalzen 5-a und 5-b,
während die
vertikalen Arme 104b mit Gleitarmen 105 verbunden
sind, durch die die erste Übertragungseinheit 7 gehalten
wird. Die Gleitarme 105 werden horizontal verschiebbar
durch Führungsschienen 106 gehalten, die
am Druckerhauptkörper
befestigt sind. Der Gleitarm 105 zur horizontalen Verschiebung
der ersten Übertragungseinheit 7 ist
mit einem zylindrischen Zapfen versehen, der sich durch eine längliche
Bohrung (3) erstreckt,
die im vertikalen Arm 104b des Haltearmes 104 ausgebildet
ist. Durch eine Kombination dieser Kupplung und der Führungsschiene 106 wird
die Drehbewegung des Haltearmes 104 in die horizontale
Bewegung des Gleitarmes 105 umgewandelt. Man beachte, daß es notwendig
ist, auf die gekuppelten Abschnitte zwischen dem Haltearm 104 und
dem Gleitarm 105 und auch auf die Gleitflächen zwischen
dem Gleitarm 105 und der Führungsschiene 106 ein
Schmiermittel aufzutragen, um die Belastung zu mildern, die durch
Reibung verursacht wird.
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Der Motor 109 ist eine Kraftquelle
zur Drehung der Haltearme 104 und muß in der Lage sein, sich in
entgegengesetzte Richtungen zu drehen. Der Motor 113 ist
eine Kraftquelle zur Drehung des Zwischenübertragungsbands 5.
Da das Zwischenübertragungsband 5 in
eine Richtung umläuft,
kann der Motor 113 einen Motor aufweisen, der sich nur
in eine Richtung dreht: Es ist jedoch von der Notwendigkeit einer
Steuerung eines Drehabstandes des Zwischenübertragungsbandes 5 her
notwendig, daß die
Drehzahlen und -Winkel leicht gesteuert werden können, wie ein Schrittmotor.
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Arbeitsweise des Haltearmes
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Die Arbeitsweise der Haltearme 104 wird
im folgenden unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. Wie oben beschrieben,
führen
die Haltearme 104 entsprechend der Rotation des Motors 109 eine
Drehbewegung auf der Haltewelle 101 aus. Durch diese Drehbewegung
werden die oberen und unteren Positionen der Antriebswalzen 5-a und 5-b, die
durch den Haltearm 104 gehalten werden, gewechselt, wie
in den 3 und 4 gezeigt. Die Positionen
der Stützwalzen 5-c und 5-d ändern sich
nicht.
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Wenn in 3 der Haltearm 104 durch den Motor 109 gegen
den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Antriebswalze 5-a von
der lichtempfindlichen Trommel 3a nach unten bewegt, und stattdessen wird
der Gleitarm 105 längs
der Führungsschiene 106 herausgeführt, und
die erste Übertragungseinheit 7 wird
genau unter der lichtempfindlichen Trommel 3a angeordnet.
Andererseits wird die Antriebswalze 5-b nach oben bewegt
und zur Übertragung
eines Bildes auf die Rückseite
eines Aufzeichnungspapiers genau unter der zweiten Übertragungseinheit 9 angeordnet.
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Wenn in 4 der Haltearm 104 im Uhrzeigersinn
gedreht wird, wird der Gleitarm 105 längs der Führungsschiene 106 eingezogen,
und die erste Übertragungseinheit 7 wird
zur ersten Fixiereinheit 8 hin bewegt. Gleichzeitig wird
die Antriebswalze 5-a angehoben und genau unter der lichtempfindlichen Trommel 3a angeordnet
und umgekehrt wird die Antriebswalze 5-b nach unten bewegt.
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Wenn sich der Drucker in einer normalen
einseitigen Bilderzeugungsbetriebsart befindet, wird der Haltearm 104 in
der Position gehalten, die in 3 gezeigt
wird. Wenn der Drucker in eine beidseitige Bilderzeugungsbetriebsart
umgeschaltet wird, wird der Haltearm 104 im Uhrzeigersinn
gedreht, die Antriebswalze 5-a wird genau unter der lichtempfindlichen
Trommel 3a angeordnet, wie in 4 gezeigt, und ein Bild wird von der
lichtempfindlichen Trommel 3a auf das Zwischenübertragungsband 5 durch
eine Übertragungseinrichtung übertragen,
die in der Antriebswalze 5-a vorgesehen ist. Anschließend wird der
Haltearm 104 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daß die erste Übertragungseinheit 7 genau
unter der lichtempfindlichen Trommel 3a angeordnet ist, und
gleichzeitig wird die Antriebswalze 5-b genau unter der
zweiten Übertragungseinheit 9 angeordnet.
In diesem Zustand wird ein anderes Bild auf der lichtempfindlichen
Trommel 3a erzeugt, das erzeugte Bild wird von der lichtempfindlichen
Trommel 3a durch die erste Übertragungseinheit 7 auf
eine Seite des Aufzeichnungspapiers übertragen, und das übertragene Bild
wird durch die erste Fixiereinheit 8 fixiert. Das Aufzeichnungspapier
wird weiter befördert
und das auf das Zwischenübertragungsband 5 übertragene Bild
wird nun vom Band 5 durch die zweite Übertragungseinheit 9 auf
die andere Seite des Aufzeichnungspapiers übertragen. Auf diese Weise
können Bilder
jeweils auf beiden Seiten des Aufzeichnungspapiers erzeugt werden.
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Antriebswalze 5-a
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5 ist
eine Draufsicht der Antriebswalze 5-a, und 6 ist eine Querschnittansicht der Antriebswalze 5-a,
die im wesentlichen längs
der Linie A-A der 5 aufgenommen
ist. Die Antriebswalze 5-a weist Bandfördererzahnräder 201 und 201 und eine
Walzenbasis 202 auf, die zwischen den Bandfördererzahnrädern 201 und 201 angeordnet
ist. Da das Bandfördererzahnrad 201 mit
der Welle 102 gekoppelt ist und die Welle 102 mit
Bandzahnrad 111 gekoppelt ist, wird die Rotation des Bandzahnrads 111 auf
das Bandfördererzahnrad 201 übertragen. Die
Stifte der Bandfördererzahnräder 201 greifen
in Stiftbohrungen ein, die in gegenüberliegenden Seitenabschnitten
des Zwischenübertragungsbands 5 vorgesehen
sind, um das Band 5 zuverlässig umlaufen zu lassen.
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Die Walzenbasis 202 weist
eine zylindrische Form auf und ist an einem Koppelabschnitt 204 mit dem
Haltearm 104 gekoppelt, berührt jedoch nicht die Welle 102.
Daher wird die Walzenbasis 202 nicht durch die Rotation
der Welle 102 beeinflußt
und wird entsprechend der Rotation des Haltearmes 104 bewegt.
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Ferner ist die Walzenbasis 202 mit
einem sich longitudinal erstreckenden Schlitz versehen, in dem ein
Ladedraht 203 zur Übertragung
eines Bildes von der lichtempfindlichen Trommel 3a auf
das Zwischenübertragungsband 5 vorgesehen
ist. Wenn ein Bild von der lichtempfindlichen Trommel 3a auf
das Zwischenübertragungsband 5 übertragen
wird, wird eine Koronaentladung erzeugt, indem eine Hochspannung
an den Ladedraht 203 angelegt wird und daher statische
Elektrizität
auf der Oberfläche
des Zwischenübertragungsbands 5 induziert
wird, um das Entwicklerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 3a anzuziehen.
Man beachte, daß die
Antriebswalze 5-b mit der Ausnahme des Ladedrahts 203 im wesentlichen
identisch mit der Antriebswalze 5-a ist.
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Zwischenübertragungsband 5
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Wie in 7 gezeigt,
ist das Zwischenübertragungsband 5 um
die Walzen 5-a bis 5-d gewickelt, wobei eine Übertragungsfläche 205 außen angeordnet
ist. Die gegenüberliegenden
Seitenabschnitte des Zwischenübertragungsbands 5 sind
mit mehreren Stiftbohrungen versehen, die in vorbestimmten Intervallen
angeordnet sind. Diese Stiftbohrungen greifen mit den Stiften der
Bandfördererzahnräder der
Walzen 5-a bis 5-d ineinander, so daß das Zwischenübertragungsband 5 zuverlässig umlaufen
gelassen werden kann.
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Die horizontalen und vertikalen Abtastrichtungen
auf der der Übertragungsfläche 205 des
Zwischenübertragungsbands 5 müssen so
gestaltet sein, daß sie
länger
als jene des maximalen Aufzeichnungspapiers sind, mit dem der Drucker
umgehen kann. Insbesondere sollte für die horizontale Abtastrichtung
die Länge
eines Nichtübertragungsabschnitts
berücksichtigt
werden. Um den restlichen Entwickler vollständig vom Band zu entfernen,
ist es notwendig, die Reinigungseinheit 6 vor der Übertragungsstartposition
des Zwischenübertragungsbands 5 mit
der Oberfläche
des Zwischenübertragungsbands 5 in
Kontakt zu bringen, und gleichzeitig muß dieser Kontakt eine Wirkung
auf das nicht übertragene
Bild auf dem Zwischenübertragungsband 5 haben.
Daher wird es notwendig, einen Nichtübertragungsabschnitt einer
geeigneten Länge
in die Abtastrichtung um die Position herum vorzusehen, an der die
Reinigungseinheit 6 zuerst die Bandoberfläche berührt. Das
heißt,
es ist zu bevorzugen, daß die Länge des
Zwischenübertragungsbands 5 für die Länge des
Nichtübertragungsabschnitts
bestimmt ist, der zur Länge
der effektiven Übertragungslänge addiert
wird.
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8 zeigt
den Schichtaufbau des Zwischenübertragungsbands 5.
Das Zwischenübertragungsband 5 weist
einen Aufbau auf, in dem eine Übertragungsschicht 301 und
eine Basisschicht 302 durch eine Klebeschicht 303 aneinander
geklebt sind. Die Übertragungsschicht 301 ist
eine Schicht zur Übertragung
eines auf der lichtempfindlichen Trommel 3a erzeugten Entwicklerbildes,
und das Material ist dielektrisch (Isolator), wie Polybutylen. In dieser
Ausführungsform
beträgt
die Dicke der Übertragungsschicht 301 plus
die Klebeschicht 303 etwa 50 μm. Die Basisschicht 302 weist
ein flexibles leitfähiges
Material auf. In dieser Ausführungsform
wird Polystyrol mit 600 μm
Dicke verwendet, das Ruß als einen
leitfähigen
Füller
enthält.
Man beachte, daß die Klebeschicht 303 irgendeines
verschiedener Materialien enthalten kann, die keinen Effekt auf
die Leitfähigkeit
der Basisschicht 302 haben. Wie oben beschrieben, wird
durch die Koronaentladung des Ladedrahts 203 der Antriebswalze 5-a auf
der Übertragungsfläche 205 des
Zwischenübertragungsbands 5 statische
Elektrizität
induziert, und das Entwicklerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 3a wird
auf die Übertragungsfläche 205 übertragen.
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9 zeigt
ein Beispiel der Anordnung der Antriebswalzen 5-a, 5-b,
die auf dem Haltearm 104 gehalten werden, der Stützwalze 5-c und
der Stützwalze 5-d,
die am Druckerhauptkörper
gehalten wird. Diese Ausführungsform
ist so gestaltet, daß die
Mittelachsen der Antriebswalzen 5-a, 5-b und die Stützwalzen
in Ausrichtung miteinander kommen. Dieser Aufbau ist in der Gestaltung
des oben beschriebenen Antriebsmechanismus des Haltearmes 104 und
des Zwischenübertragungsbands 5 effektiv.
Um insbesondere die Startposition der Entwicklerübertragung einzurichten, ist
die Auswahl des Durchmessers x jeder der Stützwalzen 5-c und 5-d,
der horizontale Abstand y von der Stützwalze 5-c zur Antriebswalze 5-a,
der horizontale Abstand y von der Stützwalze 5-d zur Antriebswalze 5-b und
die Genauigkeit des Antriebsmotors 113 wichtig. Man beachte,
daß der Durchmesser
x jeder der Stützwalzen 5-c und 5-d durch
die Gleichung 2x– 2t
berechnet wird (wobei t die Dicke des Zwischenübertragungsbands ist), und der
horizontale Abstand y von der Stützwalze 5-c zur Antriebswalze 5-a oder 5-b den
Wert 1,5x hat.
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10 zeigt
das Steuersystem dieser Ausführungsform.
Der gesamte Betrieb des Druckers wird durch eine Steuereinrichtung 401 gesteuert. Wenn
ein Benutzer entweder eine einseitige Betriebsart oder beidseitige
Betriebsart durch eine Betriebsartauswahlvorrichtung 402 auswählt, wird
die Steuereinrichtung 401 die Betriebsroutine der ausgewählten Betriebsart
aus einem ROM (Festspeicher) lesen und den Drucker gemäß der Betriebsroutine betreiben.
Man beachte, daß die
Auswahl der einseitigen/beidseitigen Betriebsart auf der Seite des
Wirtscomputers vorgenommen werden kann und das Auswahlsignal an
die Steuereinrichtung 401 übertragen werden kann.
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Die Bilddaten, die vom Wirtscomputer
durch eine Bildeingabeeinheit 404 eingegeben werden, werden
vorübergehend
in einem Speicher 405 gespeichert. Wenn die Erzeugung eines
Bildes aufgrund einer Störung
während
der Beförderung
des Aufzeichnungspapiers unterbrochen wird, kann der unterbrochene
Bilderzeugungsprozeß unmittelbar nach
der Aufhebung der Störung
wieder aufgenommen werden, da die Bilddaten im Speicher 405 gespeichert
worden sind. Es ist zu bevorzugen, daß der Speicher 405 eine
Speicherkapazität
aufweist, die den Bilddaten auf beiden Seiten des maximalen Aufzeichnungspapiers
entspricht, das der Drucker handhabt. Ein Laser 4 wird
gemäß den Bilddaten
betrieben, die im Speicher 405 gespeichert sind, und erzeugt
ein latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 3a der
Bilderzeugungseinheit 3. Im Fall der einseitigen Betriebsart
ist der Prozeß identisch
mit einem herkömmlichen
Prozeß,
jedoch werden im Fall der beidseitigen Betriebsart der Motor 109 zum
Antrieb des Haltearmes 104, der Motor 113 zum
Umlauf des Zwischenübertragungsbands 5,
die Förderwegänderungsplatte 11,
der Ladedraht 203 in der Antriebswalze 5-a, die Übertragungseinheiten 7 und 9, und
andere notwendige Glieder durch die Steuereinheit 401 gesteuert,
wie als nächstes
im Detail beschrieben wird.
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Beidseitiger
Bilderzeugungsprozeß
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Die 11 bis 13 sind jeweils Schnittansichten
eines Druckers zur Erläuterung
eines Beispiels des beidseitigen Bilderzeugungsprozesses in dieser Ausführungsform.
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Es wird nun vorausgesetzt, daß in einem
Anfangszustand die Antriebswalze 5-a des Zwischenübertragungsbands 5 abwärts bewegt
wird und die erste Übertragungseinheit 7 genau
unter der lichtempfindlichen Trommel 3a angeordnet ist.
Dieser Zustand ist der Zustand der einseitigen Betriebsart.
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Wenn durch den Wirtscomputer die
beidseitige Betriebsart ausgewählt
wird und die Bilddaten auf beiden Seiten des Aufzeichnungspapiers
im Speicher 405 gespeichert sind, wird die Steuereinheit 401 den
Motor 109 so steuern, daß die Antriebswalze 5-a des
Zwischenübertragungsbands 5 in
die Richtung angehoben wird, die durch den Pfeil Z in 11 angezeigt wird, und genau
unter der lichtempfindlichen Trommel 3a angeordnet wird.
Gleichzeitig damit wird die erste Übertragungseinheit 7 in
die horizontale Richtung bewegt, die durch den Pfeil R angezeigt wird,
so daß die
Antriebswalze 5-a genau
unter der lichtempfindlichen Trommel 3a angeordnet werden kann.
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Wenn der Laser 4 dann entsprechend
den Bilddaten betrieben wird und die lichtempfindliche Trommel 3a gedreht
wird, wird ein latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 3a erzeugt
und durch den Entwicklungsabschnitt 3b entwickelt. Während das
Zwischenübertragungsband 5 durch
den Motor 113 mit derselben Geschwindigkeit wird die lichtempfindliche
Trommel 3a gedreht wird, wird das Entwicklerbild auf der
lichtempfindlichen Trommel 3a durch die Koronaentladung
des Ladedrahts 203 in der Antriebswalze 5-a auf das Zwischenübertragungsband 5 übertragen.
Das Timing des Starts der Übertragung auf
das Zwischenübertragungsband 5 ist
mit dem Timing synchronisiert, mit dem die Steuereinheit 401 die
Umdrehungen der lichtempfindlichen Trommel 3a und den Motor 113 steuert.
Wenn wie oben beschrieben ein Schrittmotor als der Motor 113 verwendet wird,
kann die Rotation des Motors 113 leicht durch Impulse gesteuert
werden, die zugeführt
werden.
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Wenn das Bild einer Seite des Aufzeichnungspapiers
auf das Zwischenübertragungsband 5 übertragen
wird, wird die Steuereinheit 401 den Motor 109 so
steuern, daß das Zwischenübertragungsband 5 in
die Richtung bewegt wird, der durch den Pfeil Zd angezeigt wird,
und der Betrieb der Bilderzeugungseinheit 3 und des Lasers 4 sofort
gestoppt wird, wie in 12 gezeigt.
Gleichzeitig damit wird die erste Übertragungseinheit 7 in
die Richtung bewegt, die durch den Pfeil L angezeigt wird, und genau unter
der lichtempfindlichen Trommel 3a angeordnet, und die Antriebswalze 5-b des
Zwischenübertragungsbands 5 wird
genau unter der zweiten Übertragungseinheit 9 angeordnet.
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Die restlichen Bilddaten werden dann
aus dem Speicher 405 ausgelesen, und es wird ein Bilderzeugungsprozeß durch
die Bilderzeugungseinheit 3 und den Laser 4 gestartet.
Gleichzeitig wird ein Aufzeichnungspapier aus der Aufzeichnungspapier-Speichereinheit 1 herausgeführt und
durch den Förderweg 2 befördert. Das
auf der lichtempfindlichen Trommel 3a erzeugte Entwicklerbild
wird dann durch die erste Übertragungseinheit 7 mit
einem vorbestimmten Timing auf eine Seite des Aufzeichnungspapiers übertragen,
und ferner wird ein Fixierprozeß durch
die erste Fixiereinheit 8 durchgeführt.
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Das Aufzeichnungspapier, das ein
auf einer Seite desselben erzeugtes Bild aufweist, wird zu der Seite
der zweiten Übertragungseinheit 9 befördert, da
die Förderwegänderungsplatte 11 angehoben worden
ist. In Synchronisation mit der Beförderung des Aufzeichnungspapiers
wird der Motor 113 betrieben und das Zwischenübertragungsband 5 beginnt umzulaufen.
Das Timing, zu dem das Aufzeichnungspapier die zweite Übertragungseinheit 9 erreicht,
ist mit dem Timing synchronisiert, zu dem das Vorderende des übertragenen
Entwicklerbildes, das auf dem Zwischenübertragungsband 5 gehalten
wird, genau unter die zweite Übertragungseinheit 9 bewegt
wird und die zweite Übertragungseinheit 5 betrieben
wird. Wenn das Aufzeichnungspapier durch die zweite Übertragungseinheit 9 geht,
wird aus diesem Grund das übertragene
Entwicklerbild auf dem Zwischenübertragungsband 5 auf
die andere Seite des Aufzeichnungspapiers übertragen, und das auf das
Aufzeichnungspapier übertragene
Bild wird durch die zweite Fixiereinheit 10 fixiert. Das
Aufzeichnungspapier, auf dem Bilder auf dessen beiden Seiten auf
diese Weise erzeugt worden sind, wird durch den Förderweg 12 durch
die Abgabewalze 14 in die Schale 15 abgegeben.
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Wenn das Vorderende des übertragenen Entwicklerbildes
auf dem Zwischenübertragungsband 5 dann
zur Antriebswalze 5-a gedreht wird, berührt die Reinigungseinheit 6 das
Zwischenübertragungsband 5 und
entfernt von der gesamten Außenfläche des
Zwischenübertragungsbands 5 den
Entwickler, der aus irgendeinem Grund verblieben ist. Wenn die Reinigung
des Zwischenübertragungsbands 5 abgeschlossen
ist, wird die Reinigungswalze 6 von der Antriebswalze 5-a wegbewegt
und in Position gehalten.
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Auf diese Weise werden Bilder auf
jeweils beiden Seiten des Aufzeichnungspapiers erzeugt. Wenn die
beidseitige Bilderzeugung abgeschlossen ist und die einseitige Betriebsart
ausgewählt
wird, wird der Förderweg 11 wieder
abgesenkt, wie in 1 gezeigt.
In der einseitigen Betriebsart wird in dem Zustand, der in 1 gezeigt wird, durch die
Bilderzeugungseinheit 3 und die erste Übertragungseinheit 7 ein
Bild auf einer Seite eines Aufzeichnungspapiers erzeugt. Nach dem
Fixierprozeß durch die
erste Fixiereinheit 8 wird das Aufzeichnungspapier durch
die Förderwegänderungsplatte 11 und
die Förderwalze 13 durch
die Abgabewalze 14 in die Schale 15 abgegeben.
In diesem Fall werden die Motoren 109 und 113,
der Ladedraht 203, die zweite Übertragungseinheit 9 und
die zweite Fixiereinheit 10, die mit dem Zwischenübertragungsband 5 zusammenhängt, nicht
betrieben.
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Während
der Erfindungsgegenstand in Beziehung zum elektrophotographischen
Laserdrucker beschrieben worden ist, ist er nicht darauf beschränkt, sondern
es wird zu verstehen sein, daß die Erfindung
auf eine Kopiermaschine, einen Drucker und andere Bilderzeugungsvorrichtungen
angewendet werden kann, die den elektrophotographischen Prozeß verwenden.
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Wie im vorhergehenden beschrieben,
sind das erfindungsgemäße Bilderzeugungsverfahren und
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur beidseitigen Bilderzeugung in der Lage, ohne die Vorderseite und
Rückseite
eines Aufzeichnungspapiers umzudrehen. Daher wird ein Raum für eine Spitzkehre überflüssig, der
im Stand der Technik unvermeidlich erforderlich ist, und es kann
leicht eine Miniaturisierung einer Vorrichtung durchgeführt werden.
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Zusätzlich wird erfindungsgemäß das Aufzeichnungspapier
nur in eine Richtung befördert,
wie es bei der normalen einseitigen Bilderzeugung der Fall ist.
Daher wird eine beidseitige Bildaufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit
mit einem einfacheren Förderweg
möglich,
und die Schwierigkeiten, die mit dem Aufzeichnungspapier verbunden
sind, können reduziert
werden.
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Während
der Erfindungsgegenstand in Beziehung auf die bevorzugte Ausführungsform
beschrieben worden ist, werden verschiedene Modifikationen und Anpassungen
derselben, die in den Rahmen der beigefügten Ansprüche fallen, Fachleuten nun
deutlich werden.