DE69622538T2

DE69622538T2 - Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69622538T2
Application number: DE69622538T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Abe; Kazuyoshi Hagiwara; Toshihiko Numazu
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2016-11-20
Also published as: DE69622538D1; EP1058161B1; DE69626430D1; EP1058161A1; WO1997019387A3; WO1997019387A2; EP0811182B1; EP0811182A1; AU7588396A; DE69626430T2; HK1033604A1; US5765082A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Technischer Hintergrund

Eine derartige Vorrichtung ist aus JP-A-071199590 bekannt. Verschiedene Typen herkömmlicher Bilderzeugungsvorrichtungen, wie Drucker und Kopiergeräte usw., sind allgemein bekannt. In jüngster Zeit ist es notwendig geworden, Vollfarbbilder zu erzeugen, und Vorrichtungen, die Vollfarbbilderzeugung ausführen, sind in die Praxis umgesetzt worden. Derartige Farbbilderzeugungsvorrichtungen können grob in solche vom Einfachtrommel-Typ und Mehrfach(Tandem)trommel-Typ unterschieden werden. Bei der Vorrichtung vom Einfachtrommel-Typ werden vier Arten von Toner, d. h. Y (Gelb)-Toner, M (Magenta, d. h. Rot)-Toner und C (Cyan, d. h. ins grün gehendes Blau)-Toner (diese drei Farben sind die drei Primärfarben) und Bk (Schwarz)-Toner (nur für Buchstaben usw.) auf ein Papierblatt übertragen, und diese Übertragungsvorgänge werden in vier Druck(Bilderzeugungs)-Prozessen ausgeführt, die sich voneinander unterscheiden. Das heißt, um ein Farbbild auf ein einzelnes Blatt aufzudrucken, müssen die Druckprozesse vier Mai wiederholt werden, so dass ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich ist. Im Unterschied dazu werden bei den Tandemtrommel-Vorrichtungen die vier Arten von Toner nacheinander in einem Prozess auf ein Papierblatt übertragen. Als Alternative dazu werden zunächst die vier Arten von Toner nacheinander auf ein Zwischenübertragungselement übertragen, und dann überträgt das Zwischenübertragungselement die einmal übertragenen Toner auf einmal auf ein Papierblatt. Dementsprechend ist die Bilderzeugungsgeschwindigkeit bei der Tandem-Vorrichtung viermal höher als bei der Vorrichtung vom Einfachtrommel-Typ. Des Weiteren haben in der Bilderzeugungsvorrichtung integrierte innere Einrichtungen einen kompakten und in Einheiten ausgeführten Aufbau erhalten, und so haben sich die Herstellungskosten für die Tandem-Vorrichtung verringert.
Dadurch werden nunmehr verschiedene Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtungen vorgeschlagen.
Fig. 7A zeigt ein äußeres Erscheinungsbild einer herkömmlichen kleinen Tandem- Farbbilderzeugungsvorrichtung, und Fig. 7B ist eine schematische Längsschnittansicht der Vorrichtung in Fig. 7A. Die herkömmliche Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtung weist, wie in Fig. 7a dargestellt, ein zu öffnendes Fach 2 an einer Vorderfläche (einer rechten Abschlussfläche in Fig. 7A) eines Vorrichtungsgehäuses 1 und eine herausnehmbare Blattkassette 3 in einem unteren Abschnitt des Gehäuses 1 auf. Des Weiteren ist ein Blattausgabefach 5 auf einer oberen Abdeckung 4 des Gehäuses 1 ausgebildet, und ein mit Bild versehenes Papierblatt, das über eine obere Blattausgabeöffnung 6 ausgegeben wird, wird auf das Ausgabefach 5 gelegt. An einer Seite eines vorderen Endabschnitts der oberen Abdeckung 4 sind ein Netzschalter 7, eine Flüssigkristallanzeige 8, eine Vielzahl von Eingabetasten 9 usw. angeordnet.
Um die Bilderzeugung auszuführen wird, wie in Fig. 7B dargestellt, ein Papierblatt P, das in der Blattkassette 3 in dem Gehäuse 1 enthalten ist, von einer Zuführwalze 11 einem Bereitschaftsabschnitt zugeführt, der sich über der Kassette 3 befindet. Um Bilderzeugung auf einem Blatt auszuführen, das sich von dem Blatt in der Kassette 3 unterscheidet, wird das zu öffnende Fach 2, wie mit dem Pfeil A angedeutet, geöffnet, und dann wird ein Zusatzfach 2b, das in dem zu öffnenden Fach 2 eingeklappt ist, wie mit dem Pfeil B angedeutet, gedreht, so dass es sich von dem zu öffnenden Fach 2 aus nach vom erstreckt. Das auf das zu öffnende Fach 2 und das Hilfsfach 2b aufgelegte Blatt wird von einer Zuführwalze 12 dem Bereitschaftsabschnitt zugeführt. Ein Paar Bereitschaftswalzen 13 sind in dem Bereitschaftsabschnitt vorhanden und die Bereitschaftswalzen 13 halten das von der Blattkassette 3 oder von dem zu öffnenden und von dem Hilfsfach 2 und 2b zugeführte Blatt vorübergehend an und beginnen dann zu einem vorgegebenen Zeitpunkt mit der Zufuhr des Blattes zu einem Bilderzeugungsabschnitt auf einem mit der unterbrochenen Linie dargestellten Transportweg für die Bilderzeugung.
In dem Bilderzeugungsabschnitt erstreckt sich ein Förderband 14, das ein Blatt transportiert, zwischen zwei Walzen 15a und 15b, und vier Bilderzeugungseinheiten 16-1, 16-2, 16-3, 16-4 sind an dem Band 14 entlang angeordnet. Das Band 14 dreht sich entgegen den Uhrzeigersinn, wie dies mit den Pfeilen C und D angedeutet ist. Jede der Bilderzeugungseinheiten 16-1, 16-2, 16-3, 16-4 wird hergestellt, indem eine elektrische Ladeeinrichtung, ein Belichtungskopf, Entwicklungswalzen, eine Bildübertragungseinrichtung, eine Reinigungseinrichtung usw. in einem Einheitengestell zusammen gebaut werden. Diese Bilderzeugungseinheiten 16-1, 16-2, 16-3, 16-4 sind in Reihe in einer Transportrichtung des Bandes 14 angeordnet. Wenn die Bilderzeugungseinheiten 16-1, 16-2, 16-3, 16-4 in dem Vorrichtungsgehäuse angebracht sind, wie dies in Fig. 7B dargestellt ist, ist jede der Einheiten 16-1, 16-2, 16-3, 16-4 so mit einer fotoempfindlichen Trommel 17 kombiniert, dass die oben beschriebenen strukturellen Elemente derselben um die fotoempfindliche Trommel 17 herum angeordnet sind. In einer Stromabrichtung des Blatttransportweges des Bilderzeugungsabschnitts sind eine Fixiereinheit 18, ein Paar Blattausgabewalzen 19 sowie eine hintere Ausgabeöffnung 21 vorhanden.
In dem Bilderzeugungsabschnitt werden Tonerbilder unterschiedlicher Farbe jeweils von den vier fotoempfindlichen Trommeln 17 auf das ihnen zugeführte Blatt übertragen, und dann werden die auf das Blatt übertragenen Tonerbilder mit der Fixiereinheit 18 darauf fixiert. Das Blatt mit den fixierten Tonerbildern wird durch die paarigen Ausgabewalzen aus dem Gehäuse 1 über die hintere Ausgabeöffnung 21 nach außen aus dem Gehäuse 1 ausgegeben, wie dies mit dem Pfeil E dargestellt ist. Als Alternative dazu kann das Blatt, nachdem der Blattausgabeweg durch die Betätigung eines Blattausgabeweg-Umschalthebels (nicht dargestellt) umgeschaltet worden ist, durch ein Paar Blattausgabewalzen 22 aus dem Gehäuse 1 in das Ausgabefach 5 an der oberen Abdeckung 4 ausgegeben werden, wie dies mit dem Pfeil F angedeutet ist.
Bei einer normalen Auflösung ist die Dichte von Druck (Bilderzeugungs)-Bildpunkten auf 300-400 Punkte pro 1 Inch (d. h. 12-16 Punkte pro 1 mm) eingestellt. Wenn jedoch jedes der Tonerbilder der vier Farben nur um einen Punkt gegenüber seiner richtigen Position verschoben wird, kommt es zu Moiré-Randerscheinungen in dem fertigen Bild, durch die die Qualität des fertigen Bildes erheblich leidet. Um dies zu vermeiden, muss jedes Blatt fest auf dem Band 14 gehalten werden, wenn das Blatt von dem Band 14 transportiert wird und die Tonerbilder unterschiedlicher Farbe von den vier fotoempfindlichen Trommeln 17 auf das Blatt übertragen werden.
Nicht immer ist Vollfarbdruck erforderlich. Allgemein wird häufig Drucken in Schwarz (im Folgenden als "Monochrom-Drucken" bezeichnet) ausgeführt. Angesichts dessen wird nunmehr eine Bilderzeugungsvorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Transportweg für das Farbdrucken und für das Monochrom-Drucken zwischen einem Farbdruckmodus und einem Monochrom-Druckmodus umgeschaltet werden kann. Die zwei Transportwege machen einen Transportmechanismus zwangsläufig kompliziert, wodurch die Größe des Mechanismus zunimmt und die Herstellungskosten steigen. Des Weiteren ist es sehr schwierig, die Vorrichtung so zu steuern, dass nur einer der zwei Transportwege genutzt wird oder gleichzeitig beide Wege genutzt werden, so dass die Konstruktion zum Steuern der Vorrichtung kompliziert ist und der Arbeitsaufwand bei der Wartung der Konstruktion erheblich ist.
Eine Konstruktion zur Vermeidung der oben aufgeführten Probleme wird beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungs-KOKAI-Veröffentlichung Nr. 7-199590 offenbart. Bei dieser herkömmlichen Konstruktion ist eine Blatt-Presswalze, an die eine Vorspannung angelegt wird, an einem Förderband (ähnlich dem Band 14 in Fig. 7B) am stromauf liegenden Ende desselben vorhanden, wobei die Blatt-Presswalze an der stromauf liegenden Seite der entsprechenden Bandantriebswalze 24 in der Blatttransportrichtung angeordnet ist. Des Weiteren ist bei dieser Vorrichtung das Band um seinen stromauf liegenden Abschnitt herum um 10 Grad nach unten geneigt, um so den Transportflächenbereich des Bandes teilweise von den Bilderzeugungseinheiten bzw. den fotoempfindlichen Trommeln zu trennen, wenn das Monochrom-Drucken ausgeführt wird.
Fig. 8A und 8B zeigen schematisch einen Hauptabschnitt der herkömmlichen Konstruktion. Die herkömmliche Konstruktion weist, wie in Fig. 8A dargestellt, ein isolierendes Förderband 26 auf, das sich zwischen zwei Antriebswalzen 23 und 24 mit einer Spannwalze 25 erstreckt, so dass das Band 26 sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wie dies mit den Pfeilen E und F angedeutet ist. Das Förderband 26 kann vertikal um die auf der stromab liegenden Seite befindliche Walze 23 zwischen einer in Fig. 8A dargestellten horizontalen Position und einer in Fig. 8B dargestellten geneigten Position bewegt werden. Eine Blatt-Presswalze 32 ist in Kontakt mit der Walze 24 an der stromauf liegenden Seite, wobei eine Linie 35, die die Drehmittelpunkte der Walzen 24 und 32 verbindet, um 60-80 Grad auf die stromauf liegende Seite eines Papiertransportweges auf dem Band 26 zur horizontalen Linie 36 zu geneigt ist, wie dies in Fig. 8A dargestellt ist.
Eine Vorspannung zum Halten des Blattes wird von einer Vorspannungsquelle 37 an die Blatt-Presswalze 33 angelegt. Durch diese Konstruktion kann ein Papierblatt P zuverlässig an dem Förderband 26 gehalten werden.
Wenn das Vollfarbdrucken ausgeführt wird, ist das Förderband 26 in der horizontalen Position angeordnet und transportiert das Papierblatt P so, dass das Blatt P in Kontakt mit den fotoempfindlichen Trommeln 27a, 27b, 27c und 27d der vier Bilderzeugungseinheiten kommt, wie dies in Fig. 8A dargestellt ist. Die fotoempfindlichen Trommeln 27a, 27b, 27c und 27d tragen Tonerbilder in den Farben Y (Gelb), M (Magenta), C (Cyan) bzw. bk (Schwarz). Das Papierblatt P wird aus einer Papierkassette 28 durch eine Papierzuführwalze 28 zugeführt, zu einem vorgegebenen Zeitpunkt zur Bilderzeugung auf dem Blatt P in dem Bilderzeugungsabschnitt in einen Bilderzeugungsabschnitt eingeleitet und durch die Blatt-Presswalze 32 an dem Förderband 26 gehalten. Anschließend werden die auf den fotoempfindlichen Trommeln 27a, 27b, 27c und 27d erzeugten Tonerbilder nacheinander durch Corona-Ladeeinrichtungen 33a, 33b, 33c bzw. 33d so auf das Blatt P übertragen, dass die Tonerbilder einander auf dem Blatt überdecken. Schließlich werden die einander überdeckenden Tonerbilder durch eine Fixiereinheit 34 thermisch auf dem Blatt fixiert.
Wenn das Monochrom-Drucken ausgeführt wird, wird das Förderband 26 in die in Fig. 8B dargestellte geneigte Position geneigt, in der das Band 26 nur mit der fotoempfindlichen Trommel 27d in Kontakt ist, die ein Schwarztoner-Bild trägt, und von den anderen Trommeln 27a, 27b und 27c getrennt ist. So können sowohl Monochrom-Drucken als auch Vollfarbdrucken unter Nutzung lediglich eines einzelnen Blatttransportweges ausgeführt werden.
Da jedoch bei der obenstehenden herkömmlichen Konstruktion die Blatt-Presswalze 32 auf der geneigten Linie 35 angeordnet ist, die zur stromauf liegenden Seite des Transportweges auf dem Förderband 26 gegenüber der Walze 24 auf der stromauf liegenden Seite geneigt ist, nimmt die Stärke eines elektrischen Feldes, das an das Band 26 angelegt wird, zu, das Papierblatt P wird jedoch in einer Richtung geführt, in der das Blatt P aufgrund seiner Steifigkeit von dem Förderband 26 getrennt wird.
Fig. 9A und 9B sind vergrößerte Ansichten einer stromauf liegenden Seite des Bilderzeugungsabschnittes in Fig. 8A bzw. 8B. Da die Linie (d. h. die unterbrochene Linie 35), die durch die Mittelpunkte der Walzen 24 und 32 hindurch verläuft, wie in Fig. 9A dargestellt, um 60-80 Grad zur stromauf liegenden Seite des Transportweges auf dem Förderband 26 gegenüber der horizontalen Linie 36 geneigt ist, ist eine mit einer unterbrdchenen Linie 38 angedeutete Richtung, in der das Blatt über den Kontaktpunkt (Papierhaltepunkt) zwischen den Walzen 24 und 32 auf den Bilderzeugungsabschnitt zu (d. h. in Fig. 9A nach links) ausgegeben wird, senkrecht zu der Linie (d. h. der unterbrochenen Linie 35), die durch die Drehmittelpunkte der Walzen 24 und 32 hindurch verläuft, und erstreckt sich nach oben und nach links. Daher wird das Blatt, obwohl die Vorspannung an das Förderband 26 in einer Richtung angelegt wird, in der das Blatt fester an dem Förderband 26 gehalten werden soll, zwangsläufig über den Kontaktpunkt zwischen den Walzen 32, 34 in der mit der unterbrochenen Linie 38 angedeuteten Richtung ausgegeben, so dass das Blatt gegen die Papieranziehkraft, die durch die Vorspannung erzeugt wird, von dem Band 26 getrennt wird und das Blatt in einem instabilen, schwimmenden Zustand befördert wird, wie dies mit der unterbrochenen Linie 39 angedeutet ist.
Wenn das Blatt in den Bilderzeugungsabschnitt eingeleitet wird und das Blatt dabei nicht ausreichend an dem Förderband 26 gehalten wird, kann es dazu kommen, dass die Druckposition abgelenkt wird oder ein vorderes Ende des Blattes an Abschnitten der Vorrichtung hängen bleibt, so dass es zum Papierstau in der Vorrichtung kommt. Die gleiche Situation tritt ein, wenn das Förderband 26 geneigt wird und dabei sein stromauf liegendes Ende nach unten bewegt wird, um das Monochrom-Drucken auszuführen. In diesem Fall beginnt das Blatt, wie mit der unterbrochenen Linie 39' in Fig. 9B dargestellt, noch instabiler zu schwimmen, die Ablenkung der Druckposition nimmt noch mehr zu, und es kann noch leichter zum Papierstau kommen, da die Transportstrecke des Blattes von dem Kontaktpunkt zwischen den stromauf liegenden Walzen 24 und 32 zu der Schwarztonerbild-Übertragungsposition lang ist.
Um das instabile Transportieren des Blattes auf dem Förderband zu vermeiden, wird bei der oben beschriebenen Vorrichtung ein dielektrisches Band als das Förderband eingesetzt, um den. Halt des Blattes zu verstärken. Des Weiteren wird bei der Vorrichtung eine Corona-Entladungsvorrichtung als die Bildübertragungseinheit eingesetzt, um unabhängig von Veränderungen der Umgebungsbedingungen um die Vorrichtung herum, die durch das dielektrische Förderband bewirkt werden, ausreichende Bildübertragungsergebnisse zu erzielen.
Die Corona-Entladungsvorrichtung erfordert jedoch einen relativ starken elektrischen Strom, so dass zwangsläufig eine große Spannungsquelle erforderlich ist. Des Weiteren nimmt, wenn die Druckgeschwindigkeit erhöht wird, die Menge an durch die Corona- Entladung erzeugten Ozons zu. In diesem Fall ist eine Vorrichtung zur Behandlung einer großen Ozonmenge erforderlich und dementsprechend muss die gesamte Vorrichtung größer sein, wodurch die Kosten für die Herstellung der Vorrichtung steigen. Des Weiteren ist, da die Blattanziehkraft, die von dem dielektrischen Band erzeugt wird, stark ist, eine spezielle Entelektrisierungsvorrichtung erforderlich, um das dielektrische Band und ein Blatt mit aufgedrucktem Bild zu entelektrisieren und das mit Bild bedruckte Blatt von dem Band zu trennen. Dadurch wird die gesamte Vorrichtung zwangsläufig erheblich größer und die Herstellungskosten nehmen zwangsläufig noch mehr zu.
In der japanischen Patentanmeldungs-KOKAI-Veröffentlichung Nr. 7-199590 wird eine Konstruktion vorgeschlagen, mit der die Ablenkung der Druckposition und der Blattstau beim Monochrom-Drucken vermieden werden können, wie sie in Fig. 8C der Anmeldung dargestellt ist. Bei dieser Konstruktion kann die Walze 23 auf der stromab liegenden Seite nach unten bewegt werden, um das Förderband 26 zu neigen, und die Position der Bilderzeugungseinheit (der fotoempfindlichen Trommel 27d) für Schwarztoner, die sich an der Position am stromab liegenden Ende in Fig. 8A und 8B befindet, wird mit der Bilderzeugungseinheit (der fotoempfindlichen Trommel 27a) für Y (gelb)-Toner getauscht, die sich an der Position am stromauf liegenden Ende in Fig. 8C befindet, so dass zwischen dem Monochrom-Drucken und dem Vollfarbdrucken umgeschaltet werden kann, wobei der Papiereinleitweg von dem Kontaktpunkt zwischen der Walze 24 am stromaufliegenden Ende und der Papier-Presswalze 32 in Richtung des Bilderzeugungsabschnitts konstant gehalten wird.
Bei dieser Konstruktion kann jedoch ein Papiertransportweg zwischen dem Eintritt in den Bilderzeugungsabschnitt und dem Fixierabschnitt 34 nicht stabil sein.
Des Weiteren wird sowohl bei der Konstruktion, bei der die Walze 24 an der stromauf liegenden Seite nach unten bewegt wird, um das Band 26 zu neigen, wie dies in Fig. 8B dargestellt ist, als auch bei der Konstruktion, bei der die Walze 23 auf der stromab liegenden Seite nach unten bewegt wird, um das Band zu neigen, wie dies in Fig. 8C dargestellt ist, das geneigte Förderband 26 mit der fotoempfindlichen Trommel 27d mit Schwarztoner in Kontakt gebracht, wenn der Monochrom-Druckmodus eingestellt ist. Dementsprechend unterscheidet sich die Tonerbild-Übertragungsposition auf der fotoempfindlichen Trommel 27d beim Monochrom-Drucken und beim Vollfarbdrucken, bei dem das Förderband 26 mit der Trommel 27d im horizontalen Zustand in Kontakt kommt, so dass die Richtung, in der die Corona-Ladeeinrichtung auf die fotoempfindliche Trommel 27d wirkt, jeweils verschieden ist. So kann stabile Schwarzbilderzeugung nicht ausgeführt werden.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Umstände gemacht, und eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bilderzeugungsvorrichtung kompakter Größe vom Tandem-Typ zu schaffen, bei der ein Bildübertragungsmedium, so beispielsweise ein Papierblatt, stabil transportiert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 erfüllt. Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A ist eine schematische Seitenansicht einer Konstruktion eines Hauptteils (Bilderzeugungsabschnitt) einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung in einem Zustand für einen Vollfarbendruck;
Fig. 1B ist eine schematische, vergrößerte Seitenansicht eines Papierblatt- Einleitmechanismus, der in der Vorrichtung in Fig. 1A eingesetzt wird;
Fig. 2A ist eine schematische Seitenansicht der Konstruktion des Hauptteils (Bilderzeugungsabschnitt) der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der Erfindung in einem Zustand für einen Monochrom-Druck;
Fig. 2B ist eine schematische, vergrößerte Seitenansicht des Papierblatt- Einleitmechanismus in der Bilderzeugungsvorrichtung in Fig. 2A;
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht, die die innere Konstruktion der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die einen Teil von Bilderzeugungseinheiten zeigt, die in die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der Erfindung integriert sind;
Fig. 5A ist eine schematische Seitenansicht, die nur die Elemente in Fig. 1A zeigt, die den Transport des Papierblattes für das Vollfarbdrucken betreffen;
Fig. 5B ist eine schematische Seitenansicht, die nur die Elemente in Fig. 2A zeigt, die den Transport des Papierblattes für das Monochrom-Drucken betreffen;
Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Konstruktion zeigt, die ein Papierblatt in einem Blatteinleitabschnitt des Förderbandes sicher elektrostatisch an dem Förderband hält;
Fig. 7A ist eine schematische Perspektivansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild einer herkömmlichen Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtung zeigt;
Fig. 7B ist eine als Längsschnitt ausgeführte Seitenansicht der herkömmlichen Vorrichtung in Fig. 7A;
Fig. 8A ist eine schematische Seitenansicht, die einen Bilderzeugungsabschnitt der herkömmlichen Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtung in Fig. 7A in einem Zustand für einen Vollfarbendruck zeigt;
Fig. 8B ist eine schematische Seitenansicht, die den Bilderzeugungsabschnitt der herkömmlichen Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtung in Fig. 7A in einem Zustand für einen Monochrom-Druck zeigt;
Fig. 8C ist eine schematische Seitenansicht, die einen weiteren Bilderzeugungsabschnitt der herkömmlichen Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtung in Fig. 7A im Zustand für das Vollfarbdrucken und im Zustand für das Monochrom- Drucken zeigt;
Fig. 9A ist eine schematische, vergrößerte Seitenansicht eines Papierblatt-Einleitmechanismus einschließlich einer Presswalze, der in dem Bilderzeugungsabschnitt der herkömmlichen Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtung in Fig. 7A eingesetzt wird, in einem Zustand für das Farbdrucken; und
Fig. 9B ist eine schematische, vergrößerte Seitenansicht des Papierblatt-Einleitmechanismus einschließlich der Presswalze, der in dem Bilderzeugungsabschnitt der herkömmlichen Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtung in Fig. 7A eingesetzt wird, in einem Zustand für das Monochrom-Drucken.

Beste Art und Weise der Ausführung der Erfindung

Die Ausführungen sowie die Abwandlung der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1A ist eine schematische Seitenansicht einer Konstruktion eines Hauptteils (Bilderzeugungsabschnitt) einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung in einem Zustand für einen Vollfarbdruck, und Fig. 1B ist eine schematische, vergrößerte Seitenansicht eines Papierblatt-Einleitmechanismus, der in der Vorrichtung in Fig. 1A eingesetzt wird.
Des Weiteren ist Fig. 2A eine schematische Seitenansicht der Konstruktion des Hauptteils (Bilderzeugungsabschnitt) der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der Erfindung in einem Zustand für einen Monochrom-Druck, und Fig. 2B ist eine schematische, vergrößerte Seitenansicht des Papierblatt-Einleitmechanismus in der Bilderzeugungsvorrichtung in Fig. 2A.
Der Bilderzeugungsabschnitt weist, wie in Fig. 1A und Fig. 2A dargestellt, vier fotoempfindliche Trommeln (Bildträger) 41a, 41b, 41c und 42 auf (jede mit der Strich-Punkt-Linie dargestellt), die in einer Richtung nebeneinander angeordnet sind und weiter unten einzeln detailliert beschrieben werden. Jede der fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 besteht aus einer Metallwalze, die mit einem organischen Fotoleiter (beispielsweise einem OPC) oder einem anorganischen Fotoleiter (beispielsweise Se, a-Si usw.) beschichtet ist. Diese Trommeln werden mit ihren entsprechenden Tonerbildern vorgegebener Farbe gedreht, die aus von ihnen getragenen elektrostatischen latenten Bildern entwickelt werden.
Ein Förderband 43 ist so angeordnet, dass es den fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 gegenüberliegt, und dreht sich in einer mit einem Pfeil H angedeuteten Richtung, an der entlang die Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 angeordnet sind. Bei dem Förderband 43 handelt es sich um ein Dünnschichtelement, das hergestellt wird, indem einem Fluorharz (Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE)) Ruß zugesetzt wird, um seinen spezifischen Widerstand zu regulieren, und es hat eine Dicke von 150 um sowie einen spezifischen Volumenwiderstand von 10¹¹ bis 10¹&sup4; Ωcm. Das Förderband 43 bildet eine horizontal abgeflachte Schleife, zieht ein Papierblatt (Bildübertragungsmedium) an die Außenumfangsfläche seines oberen, sich horizontal erstreckenden Abschnitts an und bringt das Blatt mit wenigstens einer der fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42, d. h. bei der Ausführung der Trommel 42, oder mit allen der Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 in Kontakt. So wird das Blatt durch das Förderband 43 zu einem Bildübertragungsteil befördert, und wenigstens ein Tonerbild auf den fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 wird auf das Blatt übertragen. Wenn der spezifische Volumenwiderstand des Förderbandes 43 niedriger als 10¹¹ Ωcm ist, ist es schwierig, das Papierblatt elektrostatisch anzuziehen. Dies schein darauf zurückzuführen zu sein, dass keine Elektrizität an der Innenumfangsfläche des Bandes 43 verbleiben kann.
Bildübertragungsbürsten 44a, 44b, 44c und 44d sind in einem von dem Band 43 eingeschlossenen Raum vorhanden und kommen mit den Teilen des Förderbandes 43 in Kontakt, die den vier fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c bzw. 42 entsprechen. Jede der Bürsten (Bildübertragungseinrichtungen) 44a, 44b, 44c und 44d wird hergestellt, indem ein bürstenartiges Gewebe auf einem Träger aus Metall oder Kunststoff angebracht wird, wobei das Gewebe hergestellt wird, indem eine elektrisch leitende Faser, wie beispielsweise Rayon, Nylon oder Acryl, in einer Florform gewebt wird. Diese Bürsten 44a, 44b, 44c und 44d werden zur Bildübertragung mit einer Elektroenergiequelle (nicht dargestellt) verbunden, die einen konstanten positiven Strom ausgibt. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass ein Strom von mehreren uA normalerweise als der den Bildübertragungsbürsten 44 zugeführte Strom ausreicht, wobei dies jedoch von der Papiertransportgeschwindigkeit oder der Breite des Förderbandes 43 abhängt. Diese Bildübertragungsbürsten 44 liegen den fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 gegenüber, wobei sich das Förderband 43 dazwischen befindet, und bilden so die Bildübertragungsteile. Die erwähnte positive Elektrizität wird durch diese Bürsten 44 über das Förderband 43 an ein Blatt angelegt. Ein elektrisches Feld, das durch die angelegte Elektrizität erzeugt wird, bewirkt, dass ein Tonerbild mit negativer Polarität von den fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c oder 42 auf das Blatt übertragen wird, das damit in Kontakt ist.
Da das Förderband 43 den spezifischen Widerstand eines Halbleiters hat und die Bildübertragungsbürsten 44, die mit dem Förderband 43 in Kontakt sind, als Bildübertragungs-Ladeeinrichtungen vorhanden sind, ist ein Bildübertragungs-Lastwiderstand geringer als ein Widerstand zwischen den Trägern der Bürsten 44 und ihrer Masse, und zwar selbst dann, wenn letzterer Widerstand in einem Zustand starker Feuchtigkeit verringert wird, so dass ein Bildübertragungsstrom auf das Papierblatt zu fließt und damit ein ausreichendes elektrisches Feld für die Bildübertragung erzeugt wird. Dementsprechend kann die Bilderzeugungsvorrichtung in jedem beliebigen Zustand eingesetzt werden, d. h. selbst in einem trockenen Zustand oder einem Zustand starker Feuchtigkeit. Entelektrisierungsbürsten 45a, 45b, 45c und 45d sind in der Nähe der Bildübertragungsbürsten 44a, 44b, 44c und 44d an den stromab liegenden Seiten derselben vorhanden. Diese Entelektrisierungsbürsten 45a, 45b, 45c und 45d lösen die an das Förderband 43 an den jeweiligen Bildübertragungsteilen angelegte Elektrizität auf und stabilisieren so das Bildübertragungspotential in jedem der Bildübertragungsteile wie in dem ersten Bildübertragungsteil.
Außerhalb der beiden äußeren Bildübertragungsteile in der Richtung, in der die Bildübertragungsteile angeordnet sind, ist eine angetriebene Walze (eine erste Antriebswalze) 46 am stromauf liegenden Ende (am rechten Ende in Fig. 1) des Bandes 43 vorhanden, und eine antreibende Walze (eine zweite Antriebswalze) 47 ist am stromab liegenden Ende (am linken Ende in Fig. 1) des Bandes 43 in der Blatttransportrichtung vorhanden. An diesen Walzen 46 und 47 ist das horizontal abgeflachte Förderband 43 aufgehängt. Die angetriebene und die antreibende Walze 46 bzw. 47 sind an einem Gestell 52 der Vorrichtung mittels Tragewellen (Walzentrageeinrichtungen) 46-1 und 45 befestigt. Diese Walzen 46 und 47 drehen sich entgegen dem Uhrzeigersinn. Bei dieser Konstruktion wird ein Tonerbild (oder werden Tonerbilder) auf ein Papierblatt (ein Bildübertragungsmedium) P übertragen, während sich das Förderband 43 dreht und das Blatt von der angetriebenen Walze 46 (der ersten Antriebswalze) zu der antreibenden Walze 47 (der zweiten Antriebswalze) befördert wird.
Eine Spannwalze (Bandspanneinrichtung) 48 ist in dem von dem Band 43 umschlossenen Raum in der Nähe der antreibenden Walze 47 vorhanden und kommt mit der Innenumfangsfläche des unteren, sich horizontal erstreckenden Teils des Förderbandes 43 in Kontakt. Das heißt, die Spannwalze 48 ist drehbar an einem freien Ende eines schlüsselförmigen Arms 49 angebracht, dessen unteres Ende drehbar von dem Rahmen 52 über eine Tragewelle 51 getragen wird. Eine Zugfeder 53 ist mit einem Mittelabschnitt des Arms 49 und dem Rahmen 52 verbunden und drückt den Arm 49 nach unten. Dementsprechend drückt die Spannwalze 48 den unteren, sich horizontal erstreckenden Teil der Schleife des Förderbandes 43 stets nach unten und verhindert so, dass sich das Band 43 lockert, und dehnt das Band 43 mit einer vorgegebenen Spannung zwischen der angetriebenen und der treibenden Walze 46 bzw. 47.
Ein beweglicher Arm (ein Schwenkelement) 55 ist zwischen dem oberen, sich horizontal erstreckenden Teil und dem unteren, sich horizontal erstreckenden Teil der Schleife des Förderbandes 43 vorhanden und erstreckt sich in einer Richtung parallel zu der Transportrichtung des Papiers. Der bewegliche Arm 55 weist eine stationäre Tragewalze 56 an einem Ende und eine bewegliche Tragewalze 57 am anderen Ende auf.
Die stationäre Tragewalze 56 wird von einer Tragewelle 59 drehbar getragen, die an dem Gestell 52 der Vorrichtung befestigt ist. Die stationäre Tragewalze 56 befindet sich in der Nähe des Endes der Bildübertragungsbürste (Bildübertragungseinrichtung) 44d, die am nächsten an der antreibenden Walze 47 liegt, das näher an der angetriebenen Walze 46 ist als das andere Ende der Bürste. Die stationäre Tragewalze 56 ist mit der Innenumfangsfläche des Förderbandes 43 so in Kontakt, dass das Förderband 43 stets mit der fotoempfindlichen Trommel (Bildträger) 42 in Kontakt ist, die am nächsten an der antreibenden Walze 47 liegt. Dadurch wird das Förderband 43 an einer Bildübertragungsposition gehalten, so dass das Blatt (das Bildübertragungsmedium) stets in der gleichen Ausrichtung mit der fotoempfindlichen Trommel 42 in Kontakt gebracht werden kann.
Der bewegliche Arm 55 weist die erwähnte bewegliche Tragewalze 57 an seinem freien Ende auf, und die Walze 57 kommt mit der Innenumfangsfläche des Förderbandes 43 zwischen der angetriebenen Walze (der ersten Antriebswalze) 46 und der Bildübertragungsbürste (Bildübertragungseinrichtung) 44a in Kontakt, die am nächsten an der angetriebenen Walze 46 liegt, so dass das Band 43 getragen wird.
Der bewegliche Arm 55 kann vertikal um die Tragewelle 59 herum gedreht (geschwenkt) werden, wie dies mit einem Zweirichtungs-Pfeil J in Fig. 1A angedeutet ist (d. h. der Arm 55 kann in einer Richtung geschwenkt werden, die den oberen und den unteren, sich horizontal erstreckenden Teil des Förderbandes 43 schneidet), und so das Förderband 43 über die bewegliche Tragewalze 57 bewegen. Der bewegliche Arm 55, die stationäre Tragewalze 56 und die bewegliche Tragewalze 57 bilden die Bandbewegungseinrichtung. Die drei Bildübertragungsbürsten 44a, 44b und 44c außer der Bürste 44d sind integral an dem beweglichen Arm 55 angebracht und werden durch das Schwenken des beweglichen Arms 55 in Bezug auf das Förderband 43 vertikal bewegt.
Ein Nockeneingriffsteil 61 steht von einem unteren Abschnitt des beweglichen Arms 55 seitlich vor und ein Nocken (Steuereinrichtung) 63 ist gleitend mit dem Nockeneingriffsteil 61 in Kontakt. Der Nocken 63 kann sich um 90º um einen Tragepunkt 62 in entgegengesetzten Richtungen drehen und bewegt wahlweise den beweglichen Arm 55 in der vertikalen Richtung.
In Fig. 1A befindet sich der Nocken 63 in einer entgegen dem Uhrzeigersinn gedrehten Position. Dabei ist der Kontaktpunkt des Nockens 63, der mit dem Nockeneingriffsteil 61 in Kontakt ist, am weitesten von dem Tragepunkt 62 entfernt, und der bewegliche Arm 55 wird von dem Nocken 63 angehoben und befindet sich an einer oberen Position. In der oberen Position bewirkt der bewegliche Arm 55 über die bewegliche Tragewalze 57, dass sich das Förderband 43 in einer Bildübertragungsstellung für die fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b und 41c befindet, während sich das Band 43 stets in der Bildübertragungsstellung für die fotoempfindliche Trommel 42 befindet.
In Fig. 2A befindet sich der Nocken 63 in einer im Uhrzeigersinn gedrehten Position, nachdem der Nocken um 90º aus der entgegen dem Uhrzeigersinn gedrehten Position gedreht wurde, die in Fig. 1A dargestellt ist. Dabei liegt der Kontaktpunkt des Nockens 63, der mit dem Nockeneingriffsteil 61 in Kontakt ist, am nächsten an dem Tragepunkt 62, und der bewegliche Arm 55 wird durch den Nocken 63 abgesenkt und in einer unteren Position angeordnet. In der unteren Position bewirkt der bewegliche Arm 55, dass sich das Förderband 43 in einer Nicht-Bildübertragungsstellung für die fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b und 41c befindet, während sich das Band 43 stets in der Bildübertragungsstellung für die fotoempfindliche Trommel 42 befindet. Das heißt, die bewegliche Tragewalze 57 wird aufgrund der Drehung des beweglichen Arms 55 nach unten, wie mit einem Pfeil K in Fig. 2B angedeutet, nach unten bewegt und wird von der Innenumfangsfläche des oberen, sich horizontal erstreckenden Teils des Förderbandes 43 getrennt, so dass ein Zwischenraum M zwischen ihr und dem oberen, sich horizontal erstreckenden Teil des Bandes 43 entsteht. In dieser Situation wird die Position der angetriebenen Walze 46 nicht verändert.
Wenn das Förderband 43 zwischen der Bildübertragungsstellung für die Trommeln 41a, 41b und 41c, die in Fig. 1A und 1B dargestellt ist, und der Nicht-Bildübertragungsstellung für die anderen Trommeln bewegt wird, wie sie in Fig. 2A und 2B dargestellt ist, wird die Position der angetriebenen Walze 46 nicht verändert, jedoch wird die Form des Teils des oberen, sich horizontal erstreckenden Tels des Förderbandes 43, der sich zwischen der angetriebenen Walze 46 und der stabilen Tragewalze 56 befindet, wie folgt verändert.
Das heißt, wenn das Förderband 43 sich in der Bildübertragungsstellung befindet, wie sie in Fig. 1A und 1B dargestellt ist, ist ein Einleitteil des oberen, sich horizontal erstreckenden Teils des Förderbandes 43, der sich zwischen der angetriebenen Walze 46 und der beweglichen Tragewalze 57 befindet, von der angetriebenen Walze 46 auf die bewegliche Tragewalze 57 zu nach oben geneigt, und ein Teil des Bilderzeugungsabschnitts außer der fotoempfindlichen Trommel 43 wird horizontal zwischen der beweglichen Tragewalze 57 und der festen Tragewalze 56 in der gleichen Höhe wie ein horizontaler Teil des oberen, sich horizontal erstreckenden Teils des Förderbandes 43 zwischen der festen Tragewalze 56 und der Antriebswalze 47 angeordnet.
Des Weiteren wird, wenn sich das Förderband 43 in der Nicht-Bildübertragungsposition befindet, wie sie in Fig. 2A und 2B dargestellt ist, der gesamte Abschnitt des oberen, sich horizontal erstreckenden Teils des Förderbandes 43, der sich zwischen der angetriebenen Walze 46 und der festen Tragewalze 56 befindet, von der angetriebenen Walze 46 leicht nach oben auf die feste Tragewalze 56 zu geneigt, so dass er den horizontalen Teil des oberen, sich horizontal erstreckenden Teils des Förderbandes 43 zwischen der festen Tragewalze 56 und der Antriebswalze 47 kreuzt. Des Weiteren ist eine Presswalze (eine Halt-Unterstützungswalze) 54 so angeordnet, dass sie der angetriebenen Walze 46 gegenüberliegt und auf selbige presst.
Die Presswalze 54 besteht aus leitendem Gummi, und die angetriebene Walze 46 besteht aus Metall.
Das heißt, die Presswalze 57 ist so angeordnet, dass eine Linie 58 (die Strich-Punkt- Linie in Fig. 1B), die durch den Drehmittelpunkt der angetriebenen Walze 46 und den der Presswalze 54 hindurch verläuft, so geneigt ist, dass sie einen Winkel ä von weniger als 90º in Bezug auf den Blatt-Einleitabschnitt 43' (zwischen der beweglichen Tragewalze 57 und der Antriebswalze 46 befindlich) des oberen, sich horizontal erstreckenden Abschnitts des Förderbandes 43 bildet, wenn sich das Förderband 43 in der Bildübertragungsstellung befindet. Da die Presswalze 54 in Bezug auf den Blatt-Einleitabschnitt 43' so abgeordnet ist, wird das Papierblatt, das einen Kontaktpunkt zwischen der Presswalze 54 und der angetriebenen Walze 46 durchläuft, an den Blatt-Einleitabschnitt 43' gepresst und wird auf dem Förderband 43 gehalten. Eine Vorspannung, die weiter unten ausführlich beschrieben wird, wird an die Presswalze 54 angelegt. Die Presswalze 54 unterstützt den Halt des Papierblattes an dem Förderband 43 durch die Vorspannung und das oben beschriebene Pressen und wirkt mit dem Förderband 43 beim Transport des Blattes zusammen.
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht, die eine innere Konstruktion der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt. Die Bilderzeugungsvorrichtung 70 hat im Wesentlichen das gleiche äußere Erscheinungsbild wie die herkömmliche Tandem-Bilderzeugungsvorrichtung, die in Fig. 7A dargestellt ist. Sie umfasst ein zu öffnendes Fach 42 an einer Vorderfläche (d. h. dem rechten Ende der Figur) der Vorrichtung sowie eine herausnehmbare Blattkassette 73 im unteren Teil der Vorrichtung. Ein Blattausgabefach 75 ist in einer oberen Abdeckung 74 der Vorrichtung 70 ausgebildet, und ein bedrucktes Papierblatt wird aus der Vorrichtung 70 über eine obere Blattausgabeöffnung 56, die in dem oberen Fach 74 ausgebildet ist, in das Blattausgabefach 75 ausgegeben. Ein Netzschalter, eine Anzeigevorrichtung, eine Vielzahl von Eingabetasten usw. (die nicht dargestellt sind) befinden sich an einem vorderen Endabschnitt der oberen Abdeckung 74 an einem seitlichen Bereich derselben.
Die Bilderzeugungsvorrichtung enthält, wie in Fig. 3 dargestellt, in ihrem im Wesentlichen mittigen Abschnitt den erwähnten Bilderzeugungsabschnitt, d. h. die vier fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42, das Förderband 43, das den Trommeln gegenüber liegt, die angetriebene Walze 46 und die antreibende Walze 47, die das Band 43 dehnen und antreiben, die Bildübertragungsbürsten 44a, 44b, 44c und 44d, die den fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 gegenüberliegen, wobei sich das Förderband 43 zwischen ihnen befindet, den beweglichen Arm 55, dessen vorderer Teil (stromauf liegende Seite) durch den Nocken 63 vertikal geschwenkt wird, usw. Um jede der vier fotoempfindlichen Trommel 41a, 41b, 41c und 42 herum sind Elemente, die in jede von vier Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c und 77d integriert sind, die weiter unten ausführlicher beschrieben werden, angeordnet.
An der stromauf liegenden Seite (auf der rechten Seite) des Gesamt-Bilderzeugungsabschnitts in Bezug auf die Richtung des Blatttransports sind ein Paar Bereitschaftswalzen 81 sowie ein Blattsensor 82 vorhanden. An der stromauf liegenden Seite des Sensors 82 sind seitlich eine Blattzuführwalze 83, ein Trennelement 84 und das zu öffnende Fach 72 vorhanden. Des Weiteren erstreckt sich an der stromauf liegenden Seite des Sensors 82 ein Blatttransportdurchlass, der durch zwei Führungsplatten gebildet wird, nach unten, und die erwähnte Blattkassette 73, die eine Vielzahl von Blättern P enthält, befindet sich an dem vorstehenden Ende des Blatttransportdurchlasses 85. Eine Blattzuführwalze 86 ist über dem Blattzuführende der Kassette 73 vorhanden. An der stromab liegenden Seite des Bilderzeugungsabschnittes in Bezug auf die Richtung des Blatttransportes sind eine Fixiereinheit 87, ein Blattausgabewalzen-Paar 88 sowie ein Blattausgabe-Umschalthebel 89 vorhanden. Die Fixiereinheit 87 enthält eine Presswalze, eine Heizwalze, eine Walzenumfang-Reinigungseinrichtung, eine Ölauftrag-Walze, einen Thermistor usw., die in einem wärmeisolierten Kastengehäuse montiert sind, und erhitzt ein auf ein Papierblatt durch den Bilderzeugungsabschnitt übertragenes Tonerbild, um das Bild darauf zu fixieren. Der Umschalthebel 89 leitet das Blatt zu einem oberen Blattausgabedurchlass 91, wenn er sich in einer unteren Position befindet, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, und zu einer seitlichen Blattausgabeöffnung 92, die sich an einer Rückseite der Vorrichtung öffnet, wenn er sich in oberen Position befindet. Ein oberes Ende des Ausgabedurchlasses 91 ist mit der oberen Blattausgabeöffnung 76 über ein Paar Ausgabewalzen 93 verbunden.
Eine Reinigungsflasche 94 ist abnehmbar zwischen dem Bilderzeugungsabschnitt und der Blattzuführkassette 73 vorhanden. Ein Klingenschaber 95 ist an einem oberen Teil der Reinigungsflasche 94 so angebracht, dass er mit einer Außenfläche des unteren, sich horizontal erstreckenden Teils der Schlaufe der Förderbandes 43 in Kontakt kommt. Der Klingenschaber 95 schabt an der Außenfläche des Förderbandes 43 verbliebenen Toner ab, um dieses zu reinigen und fängt den abgeschabten Toner in der Reinigungsflasche 94 auf.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die einen Teil der Bilderzeugungseinheit 77a, 77b, 77c und 77d zeigt, die den gleichen Aufbau haben, jedoch Toner unterschiedlicher Farbe enthalten. Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird der Aufbau der Bilderzeugungseinheit 77b ausführlich beschrieben. Die Bilderzeugungseinheit 77b enthält, wie in Fig. 4 dargestellt ist, eine Reinigungseinrichtung 101, eine Ladeeinrichtung 102 sowie eine Entwicklungseinrichtung (Tonerbild-Erzeugungseinrichtung) 103. Die Entwicklungseinrichtung 103 weist ein Gehäuse auf, trägt eine Entwicklungswalze 104 an einer unteren Öffnung des Gehäuses und enthält Toner 105. Die Entwicklungseinrichtung 103 der Bilderzeugungseinheit 77d enthält schwarzen Toner, der der fotoempfindlichen Trommel (dem Bildträger) 42 entspricht, die am nächsten an der antreibenden Walze (der zweiten Antriebswalze) 47 liegt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die Entwicklungseinrichtung 103 der anderen Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b und 77c, die den anderen fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b und 44c entsprechen, enthalten jeweils gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Toner.
Ein Toner-Rührelement 106 ist in einem unteren Teil der Entwicklungseinheit 103 vorhanden. Das Rührelement 106 dreht sich, wie mit der Strich-Punkt-Linie in Fig. 4 angedeutet und rührt Toner und führt diesen einer Speisewalze 107 zu, die sich unter dem Rührelement 106 befindet. Die Speisewalze 107 besteht aus einem Schwamm und wird auf die Entwicklungswalze 104 gedrückt, um Toner 105 an die Umfangsfläche der Entwicklungswalze 104 zu reiben. Eine Rakel 108, die aus einer Blattfeder besteht, kommt mit der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 104 in Kontakt und führt dem Toner Reibungsladung zu, um die Haftkraft des Toners an der Entwicklungswalze 104 zu erhöhen und des Weiteren die Dicke des anhaftenden Toners auf einen konstanten Wert zu regulieren.
Jedes Element, das in jede der Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c und 77d integriert ist, weist ein Zahnrad oder elektrische Anschlüsse (nicht dargestellt) auf, und das Zahnrad oder die elektrischen Anschlüsse sind mit einem Antriebsmechanismus oder elektrischen Anschlüssen einer Spannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden, die in das Vorrichtungsgehäuse integriert werden, wenn jede der Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c und 77d an der vorgegebenen Position des Vorrichtungsgehäuses angebracht werden.
Vier Belichtungsköpfe 109 für vier Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c und 77d sind an der oberen Abdeckung 74 befestigt, die in Fig. 3 dargestellt ist und jeder der Belichtungsköpfe 109 ist an einer Bilderzeugungsposition zwischen der Ladeeinrichtung 102 und der Entwicklungswalze 104 jeder der Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c oder 77d angeordnet, wenn die obere Abdeckung 74 geschlossen ist, wie dies in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Jeder der Köpfe 109 wird über bogenförmige Positionen, die mit den Strich-Punkt-Linien 201 angedeutet sind, aus der Bilderzeugungsposition nach oben entfernt, wenn die obere Abdeckung 74 geöffnet wird. Nachdem die obere Abdeckung 74 geöffnet worden ist und die Belichtungsköpfe 109 nach oben bewegt worden sind, kann jede der Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c oder 77d in schräger Richtung, die sich nach oben und nach rechts erstreckt und mit der Strich-Punkt-Linie 202 in Fig. 4 angedeutet ist, aus der Vorrichtung entnommen werden. Wenn jede der Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c und 77d aus der Vorrichtung entnommen wird, wird eine Schutzabdeckung 203 im Uhrzeigersinn gedreht und deckt eine entsprechende fotoempfindliche Trommel 41a, 41b, 41c oder 42 ab, um sie zu schützen.
Der Vorgang der Bilderzeugung der oben beschriebenen Bilderzeugungsvorrichtung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1A bis 4 und darüber hinaus Fig. 5A und 5B beschrieben. Fig. 5A zeigt schematisch nur die Elemente in Fig. 1A, die den Transport des Papierblattes für den Vollfarbdruck betreffen, und Fig. 5B zeigt schematisch nur die Elemente in Fig. 2A, die den Transport des Papierblatts für den Monochrom-Druck betreffen.
Zunächst wird, wenn der Netzschalter (nicht dargestellt) der Bilderzeugungsvorrichtung 70 (siehe Fig. 3) angeschaltet wird, die Anzahl von Blättern oder andere Daten zum Drucken mit den Eingabetasten an der oberen Abdeckung 74 eingegeben werden und Vollfarbdruck (Bilderzeugung) vorgegeben wird, der Nocken 63 von einem Antriebsmechanismus (nicht dargestellt) so angetrieben, dass er sich aus der Monochrom-Druck- Einstellposition, die in Fig. 2A dargestellt ist, entgegen dem Uhrzeigersinn um 90º in die Vollfarb-Druckposition dreht, die in Fig. 1A dargestellt ist, und so den beweglichen Arm 55 nach oben dreht und damit die bewegliche Tragewalze 57 nach oben bewegt, um das Förderband 43 mit allen vier fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 (siehe Fig. 1A) in Kontakt zu bringen.
Anschließend führt die Blattzuführwalze 86 ein Blatt P aus der Blattkassette 73 dem Bereitschaftswalzen-Paar 81 über den Blatttransportdurchlass 85 zu. Als Alternative dazu führt die Blattzuführwalze 83 ein Blatt P, das auf dem zu öffnenden Fach 72 angeordnet ist, dem Bereitschaftswalzen-Paar 81 zu. Wenn das Blatt P von dem Blattsensor 82 erfasst wird, unterbricht das Bereitschaftswalzen-Paar 81 seine Drehung, so dass ein vorderes Ende des Blattes P mit dem Kontaktpunkt zwischen dem Bereitschaftswalzen- Paar 81 in Kontakt kommt und das Blatt auf das Bedrucken wartet.
Des Weiteren beginnt sich die antreibende Walze 74 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Dadurch wird das Förderband 43 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so dass sich sein oberer, horizontal erstreckender Teil, wie mit dem Pfeil H in Fig. 1A angedeutet, von rechts nach links bewegt und mit den vier fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 in Kontakt gebracht wird.
Des Weiteren werden die Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c und 77d zu den entsprechenden Zeitpunkten zum Drucken angesteuert und dementsprechend werden die fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 nacheinander im Uhrzeigersinn gedreht. Des Weiteren werden die Belichtungsköpfe 109 in den angesteuerten Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b, 77c und 77d nacheinander angesteuert. Wenn die Trommeln 41a, 41b, 41c und 42, wie oben beschrieben, gedreht werden, laden die Ladebürsten 102 die Umfangsflächen der fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 gleichmäßig und die Belichtungsköpfe 109 belichten die Umfangsflächen der Trommeln in Reaktion auf ihnen zugeführte Bildsignale, so dass elektrostatische latente Bilder auf den Trommeln hergestellt werden. Die Entwicklungswalzen 104 übertragen Toner 105 auf Niedrigpotentialteile (die elektrostatischen latenten Bilder) auf den Trommeln, um Tonerbilder auf den Trommeln zu erzeugen (zu entwickeln).
Das Bereitschaftswalzen-Paar 81 beginnt seine Drehung zum Zuführen des Blattes P zu dem Bilderzeugungsabschnitt, so dass eine Druckanfangs-Position auf dem Blatt P einen Kontaktpunkt der fotoempfindlichen Trommel 41a erreichen kann, der sich am stromauf gelegenen Ende in der Blatttransportrichtung H befindet, wobei an dem Kontaktpunkt die Trommel 41a mit dem Förderband 43 in Kontakt gebracht wird, wenn ein vorderes Ende des Tonerbildes auf der fotoempfindlichen Trommel 41a in der Drehrichtung derselben den Kontaktpunkt entsprechend der Drehung der Trommel erreicht hat. Die Presswalze 54 und die angetriebene Walze 46 halten das Blatt P dazwischen zusammen mit dem Förderband 43. Aufgrund der erwähnten speziellen Anordnung der Presswalze 54 mit einem Winkel ä von weniger als 90º zu dem Blatt-Einleitabschnitt 43' des Förderbandes 43 transportiert die Presswalze 54 das Blatt P, wobei ein vorderer Endteil des Blattes P an die Außenumfangsfläche des Blatt-Einleitabschnitts 43' des Förderbandes 43 gepresst wird. So wird das Blatt P durch die Presswalze 54 und die angetriebene Walze 46 zum stromauf liegenden Ende des Bildübertragungsteils transportiert, der durch die fotoempfindliche Trommel 41a und die ihr entsprechende Bildübertragungsbürste 44a gebildet wird, wobei das Blatt P gut an dem Förderband 43 gehalten wird. Dabei beträgt der Winkel, der durch die horizontale Linie und den Abschnitt des Förderbandes 43 gebildet wird, der sich zwischen der angetriebenen Walze 46 und der beweglichen Trägewalze 57 erstreckt (d. h. der Blatt-Einleitabschnitt 43'), ungefähr 15º, und das Blatt P kann problemlos durch das Förderband 43 zu dem ersten Bildübertragungsteil transportiert werden. Des Weiteren kann das Blatt P nach dem Passieren des ersten Bildübertragungsteils zuverlässig von dem Band 43 zu dem nächsten Bildübertragungsteil transportiert werden, da das Blatt P elektrostatisch durch ein in dem ersten Bildübertragungsteil erzeugtes elektrisches Feld an dem Band 43 gehalten wird.
Während das Blatt P wie oben beschrieben transportiert wird, werden Tonerbilder auf den fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 durch zwischen den Bildübertragungsbürsten 44a, 44b, 44c und 44d und den fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b, 41c und 42 aufgrund des Anlegens einer Spannung von den Bürsten an die Trommeln erzeugte elektrische Felder nacheinander auf das Blatt P übertragen.
Das Blatt P, auf das die Tonerbilder in vier Farben übertragen worden sind, wird durch eine Trennklaue 205 (siehe Fig. 3) von dem Förderband 43 getrennt und wird der Fixiereinheit 87 zugeführt. Nachdem die Tonerbilder auf dem Blatt P durch Wärmefixieren darauf fixiert worden sind, wird das Blatt P durch das Blattausgabewalzen-Paar 88 aus der Vorrichtung über die hintere Blattausgabeöffnung 92 ausgegeben, wobei die Tonerbilder nach oben gerichtet sind, oder über die obere Blattausgabeöffnung 76, wobei die Tonerbilder dann nach unten gerichtet sind.
Die Funktion der Vorrichtung 70 beim Monochrom-Drucken (Bilderzeugung mit schwarzem Toner) wird im Folgenden beschrieben. Wenn Monochrom-Drucken vorgegeben wird, nachdem das Vollfarbdrucken ausgeführt worden ist, wird der Nocken 63 aus der Vollfarbdruck-Position, die in Fig. 1A dargestellt ist, um 90º im Uhrzeigersinn in die Monochrom-Druck-Position, die in Fig. 2A dargestellt ist, gedreht, wodurch der bewegliche Arm 55 mit der beweglichen Tragewalze 57 nach unten bewegt wird und die fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b und 41c von der Innenumfangsfläche des oberen, sich horizontal erstreckenden Teils des Förderbandes 43 getrennt werden. So bleibt das Förderband 43 wie beim Vollfarbdrucken mit der fotoempfindlichen Trommel 42 zwischen der antreibenden Walze 47 und der stationären Tragewalze 56 in Kontakt und wird von den fotoempfindlichen Trommeln 41a, 41b und 41c zwischen der stationären Tragewalze 56 und der angetriebenen Walze 46 getrennt.
Blattzufuhr durch die Blattzufuhrwalze 86 oder 83, Erfassen des Blattes durch den Blattsensor 82, Zurückhalten des Blattes durch die Blatt-Bereitschaftswalzen 81 und Drehen des Förderbandes 43 durch die angetriebene und die antreibende Walze 46 bzw. 47 werden auf die gleiche Weise wie beim oben beschriebenen Vollfarbdrucken ausgeführt.
Dabei wird nur die Bilderzeugungseinheit 77d betätigt, und die anderen Bilderzeugungseinheiten 77a, 77b und 77c werden nicht betätigt. In der Bilderzeugungseinheit 77d entsprechen das Drehen der fotoempfindlichen Trommel 42, das Laden der Trommel 42 durch die Ladebürste 102, das Erzeugen eines elektrostatischen latenten Bildes auf der Trommel 42 durch den Entwicklungskopf 109 und das Entwickeln des latenten Bildes durch die Entwicklungswalze 104 dem Vollfarbdrucken.
Das Bereitschaftswalzen-Paar 81 beginnt mit seiner Drehung, um das Blatt P dem Bilderzeugungsabschnitt zuzuführen, so dass eine Druckanfangsposition auf dem Blatt P einen Kontaktpunkt der fotoempfindlichen Trommel 42 erreichen kann, die mit dem Förderband 43 in Kontakt gebracht wird, wenn ein vorderes Ende eines Schwarztoner- Bildes auf der Trommel 42 in der Drehrichtung derselben den Kontaktpunkt entsprechend der Drehung der Trommel erreicht hat.
Auch in diesem Fall wird das Blatt P zwischen der Presswalze 54 und der angetriebenen Walze 46 zusammen mit dem Förderband 43 gehalten. Aufgrund der erwähnten Anordnung der Presswalze 54 mit dem Winkel δ unter 90º zu dem Blatteinleitabschnitt 43' des Förderbandes 43 transportiert die Presswalze 54 das Blatt P, wobei ein vorderer Endabschnitt des Blattes P an die Außenumfangsfläche des Blatteinleitabschnitts 43' des Förderbandes 43 gedrückt wird.
Anschließend wird auf die gleiche Weise wie beim Vollfarbdruck das Blatt P durch das Förderband 43 transportiert, ein Schwarztoner-Bild von der Trommel 42 durch die Bildübertragungsbürste 44d auf das Blatt P übertragen, das Blatt P durch die Trennklaue 205 von dem Förderband 43 getrennt, das Tonerbild durch die Fixiereinheit 87 auf dem Blau P wärmefixiert und das Blatt P durch das Ausgabewalzenpaar 88 über die hintere Blattausgabeöffnung 92 oder die obere Blattausgabeöffnung 76 aus der Vorrichtung 70 ausgegeben.
Da die bewegliche Tragewalze 57 das Förderband 43 nicht nach oben drückt, bildet der obere, sich horizontal erstreckende Teil des Förderbandes 43 eine leicht geneigte plane Fläche zwischen der stationären Tragewalze 56 und der angetriebenen Walze 46. Dadurch kann das Blatt P stabil durch das Förderband 43 über eine relativ lange Strecke zwischen der angetriebenen Walze 46 und der stationären Tragewalze 56 transportiert werden. Des Weiteren wird, da die Krümmung des Förderbandes 43, die an der stationären Tragewalze 56 erzeugt wird, sehr sanft ist, der vordere Endabschnitt des Blattes P an der Biegung nicht von dem Förderband 43 getrennt.
Sowohl beim Vollfarbdrucken als auch beim Monochrom-Drucken wird, wie oben beschrieben, nur der Abschnitt des Förderbandes 43, der sich zwischen der stationären Tragewalze 56 und der angetriebenen Walze 46 erstreckt, vertikal geschwenkt, und die Ausrichtung des Abschnitts des Förderbandes 43, der dem Bildübertragungsteil für das Monochrom-Drucken entspricht, wird konstant gehalten, da die Positionen der antreibenden Walze 47 und der stationären Tragewalze 56 nicht verändert werden. Des Weiteren ist die Ausrichtung des Blattes P, das von dem Kontaktpunkt zwischen der angetriebenen Walze 46 und der Presswalze 54 dem Bilderzeugungsabschnitt zugeführt wird, konstant, da die Positionen der angetriebenen Walze 46 und der Presswalze 54 nicht verändert werden. Weiterhin wird die Ausrichtung des Blattes P, das aus dem Bilderzeugungsabschnitt ausgegeben und in die Fixiereinheit 87 eingeleitet wird, konstant gehalten, da die Positionen der fotoempfindlichen Trommel 42, der antreibenden Walze 47 und der stationären Tragewalze 56 nicht verändert werden.
Da die Ausrichtung des Förderbandes 43 in Bezug auf den Bilderzeugungsabschnitt beim Monochrom-Drucken konstant gehalten wird, ist es weder beim Vollfarbdrucken noch beim Monochrom-Drucken erforderlich, den Zeitpunkt der Bildübertragung in den Bildübertragungsteil für das Schwarztoner-Bild, die an die Bildübertragungsbürste 44d angelegte Spannung usw. zu verändern. Das heißt, die Übertragung des Schwarztoner- Bildes von der Trommel 42 auf das Papierblatt P kann sowohl bei Vollfarbdrucken als auch beim Monochrom-Drucken mit dem gleichen Steuerverfahren ausgeführt werden. Des Weiteren ist es, da die Position des Eintritts (d. h. die Kombination aus der angetriebenen Walze 46 und der Presswalze 54) des Bilderzeugungsabschnitts gegenüber dem Blattzuführabschnitt, wie beispielsweise der Blattkassette 73, dem Bereitschaftswalzen- Paar 81 usw. konstant gehalten wird, nicht notwendig, die Position der Blattkassette 73 oder des Bereitschaftswalzen-Paars 81 im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall entsprechend einer vertikalen Veränderung der Position des Eintritts des Bilderzeugungsabschnittes zum Zeitpunkt des Umschaltens des Druck-Modus zwischen dem Vollfarbdrucken und dem Monochrom-Drucken zu verändern. Dadurch kann der Aufbau der Vorrichtung sehr einfach sein. Des Weiteren ist es, da die Ausrichtung des Blattes P, das aus dem Bilderzeugungsabschnitt ausgegeben wird, konstant gehalten wird, weder beim Vollfarbdrucken noch beim Monochrom-Drucken erforderlich, den Leitweg zu der Fixiereinheit entsprechend der Ausrichtung des ausgegebenen Blattes zu verändern, wodurch ebenfalls die Konstruktion der Gesamtvorrichtung einfach ausgeführt werden kann.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführung die Bilderzeugungseinheit 77d für schwarzen Toner, d. h. die fotoempfindliche Trommel 42, die ein Schwarztoner-Bild trägt, am stromab gelegenen Ende des Blatttransportweges in dem Bilderzeugungsabschnitt angeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann dahingehend abgewandelt werden, dass sich die fotoempfindliche Trommel 42 am stromauf liegenden Ende des Blatttransportweges befindet. In diesem Fall befinden sich die stationäre Tragewalze 56 und die bewegliche Tragewalze 57 am stromauf gelegenen Ende des Blatttransportweges bzw. am stromab gelegenen Ende desselben, und dementsprechend ist der bewegliche Arm 55 an seinem rechten Ende fixiert und kann an seinem linken Ende vertikal geschwenkt werden.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführung die Presswalze 54 eine stationäre Walze ist, kann sie dahingehend abgewandelt werden, dass die Position der Druckwalze 54 in Bezug auf die angetriebene Walze 46 verändert werden kann, um den Neigungswinkel b der Linie, die durch den Drehmittelpunkt der Presswalze 54 und den der angetriebenen Walze 46 hindurch verläuft, zu dem Abschnitt des Förderbandes 43 zwischen der angetriebenen Walze 46 und der beweglichen Walze 57 zwischen dem beim Monochrom- Drucken und dem beim Vollfarbdrucken zu verändern und in jedem Druckmodus eine geeignete Blattzuführrichtung einzustellen, So wird der Neigungswinkel b beim Monochrom-Drucken auf den gleichen Wert wie bei der oben beschriebenen Ausführung eingestellt und wird beim Vollfarbdrucken auf einen Wert eingestellt, der etwas größer als der gleiche Wert wie bei der oben beschriebenen Ausführung, um den Winkel zwischen dem vorderen Ende des Blattes P, das über den Kontaktpunkt zwischen der Presswalze 54 und der angetriebenen Walze 46 ausgegeben wird, und dem Blatteinleitabschnitt 43' des Förderbandes 43 zu verringern, da der Blatteinleitabschnitt 43' des Förderbandes 43 beim Vollfarbdrucken leicht nach oben geneigt ist.
Das Förderband 43 muss das Papierblatt P ausreichend elektrostatisch anziehen, um das Blatt P sicher zu transportieren, ohne dass das Blatt P auch nur durch eine geringe darauf wirkende Last beeinflusst wird. Zu diesem Zweck weist, wie oben beschrieben, das Förderband 43 einen spezifischen Volumenwiderstand von 10¹¹ Ωcm oder mehr auf, der es ermöglicht, dass das Blatt P elektrostatisch von dem Band angezogen wird. Des Weiteren ist die Druckwalze 54 so angeordnet, dass die Linie 58, die durch den Drehmittelpunkt der Presswalze 54 und den der angetriebenen Wälze 46 hindurch verläuft, zu dem Blatteinleitabschnitt 43' des Bandes 43 hin geneigt ist, um den Halt des Blattes an dem Band 43 zu verbessern.
Beim Vollfarbdrucken ist es nicht möglich, dass die Ausrichtung des Blattes P durch eine Kraft von außen verändert wird, während das Blatt P von dem Kontaktpunkt zwischen der Presswalze 54 und der angetriebenen Walze 46 zu dem ersten Bildübertragungsteil für das gelbe Tonerbild transportiert wird, da der Abstand von dem Kontaktpunkt zu dem ersten Bildübertragungsteil kurz ist und die elektrostatische Kraft, die von der ersten Übertragungsbürste 44a an dem ersten Bildübertragungsteil auf das Blatt P ausgeübt wird, stark genug ist, um das Blatt ausreichend an dem Förderband 43 zu halten. Daher wird beim Vollfarbdrucken die Presswalze 54 nur benötigt, um die Ausrichtung des Blattes P so zu steuern, dass das Blatt P auf das Förderband 43 gepresst wird, um den Halt des Blattes an dem Förderband 43 zu verbessern, und sie ist nicht erforderlich, um die Ausrichtung des Blattes P für irgendeinen anderen Zweck zu steuern.
Die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist jedoch zwei Druck-Modi auf, von denen der eine das Monochrom-Drucken und der andere der Vollfarbdrucken ist. Beim Monochrom-Drucken kann, da der Abstand von dem Kontaktpunkt zwischen der Presswalze 54 und der angetriebenen Walze 46 zu dem Bildübertragungsteil für das Schwarztoner-Bild, wie in Fig. 2A dargestellt, relativ lang ist, die Ausrichtung des Blattes P instabil werden, wenn das Blatt P von dem Kontaktpunkt zu dem Bildübertragungsteil für das schwarze Tonerbild transportiert wird. Beider Ausführung der Erfindung wird beim Monochrom-Drucken eine Vorspannung, die das Blatt P an dem Förderband 43 hält, an die Presswalze 54 angelegt, um das Blatt P sicherer elektrostatisch an dem Förderband 43 zu halten.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Konstruktion zum sicheren elektrostatischen Halten des Blattes P an dem Blatteinleitabschnitt des Förderbandes 43. In Fig. 6 sind Elemente, die denen in Fig. 1A bis 5B gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wie sie zur Kennzeichnung dieser Elemente in Fig. 1A bis 5D verwendet werden. Die angetriebene Walze 46 in Fig. 6 besteht aus einer geerdeten Metallwalze, und die Presswalze 54 besteht aus einer Gummiwalze, deren spezifischer Widerstand durch Ruß reguliert wird. Die Presswalze 54 besteht beispielsweise aus Chloroprenkautschuk, der einen spezifischen Widerstand von 106 0 aufweist, wenn eine Spannung von 500 V an die Oberfläche der Presswalze 54 und ihre Welle angelegt wird. + 2,0 KV wird beispielsweise als eine Spannung mit der gleichen positiven Polarität wieder einer Spannung Vt, die an jede der Bildübertragungsbürsten (44a, 44b, 44c und 44d in Fig. 1A und 2A) angelegt wird, an die Presswalze 54 von einer Vorspannungs-Zufuhrquelle 206 angelegt. Durch diese Vorspannung kann das Blatt P sicher elektrostatisch von dem Förderband 43 angezogen werden und kann, ohne dass es zu Positionsabweichungen kommt, über die relativ lange Distanz von der Kontaktposition zwischen der Presswalze 54 und der angetriebenen Walze 46 zu dem Bildübertragungsteil für das Schwarztoner-Bild transportiert werden, der sich am stromab liegenden Ende des Papiertransportdurchlasses in dem Bilderzeugungsabschnitt befindet.
Der Grund dafür, dass die Polarität der an die Presswalze 54 angelegten Spannung identisch mit der einer an jede der Übertragungsbürsten 44a, 44b, 44c und 44d angelegten Spannung ist, wird im Folgenden erläutert.
Wenn ein vorderes Ende des Blattes P die erste Bildübertragungsposition (d. h. eine gegenüberliegende Position, an der die erste fotoempfindliche Trommel 41a und die erste Bildübertragungsbürste 44a einander gegenüber liegen und sich das Förderband 43 dazwischen befindet) erreicht hat, wird das Blatt P von der Presswalze 54 und der angetriebenen Walze 46 gehalten. Unter normalen Umständen oder bei geringer Feuchtigkeit weist das Blatt P dabei einen ausreichend hohen spezifischen Widerstand auf Bei hoher Feuchtigkeit jedoch wird der spezifische Widerstand des Blattes verringert, da es Feuchtigkeit absorbiert. Dementsprechend fließt, wenn ein elektrisches Feld, das an das Blatt P angelegt wird, ansteigt, ein Strom durch dieses. Des Weiteren wird, wenn die an die Presswalze 54 angelegte Vorspannung eine Polarität hat, die der der an jede der Bildübertragungsbürsten 44a, 44b, 44c und 44d angelegten Spannung entgegengesetzt ist, der zu jeder der Übertragungsbürsten 44a, 44b, 44c und 44d durch eine Spannungsquelle fließende Strom zu der Vorspannungs-Zuführquelle über das Blatt P abgeleitet, da der absolute Wert der Potentialdifferenz zwischen der Bildübertragungsposition und der Papier-Anziehposition an der Presswalze 54 der Summe der an die entsprechende Bildübertragungsbürste 44a, 44b, 44c oder 44d und die Presswalze 54 angelegten Spannungen entspricht. Dadurch kann ein für die Bildübertragung erforderliches elektrisches Feld nicht erzeugt werden, und damit kann das auf der entsprechenden fotoempfindlichen Trommel 41a, 41b, 41c oder 41d erzeugte Tonerbild nicht auf das Blatt P übertragen werden.
Bei der Konstruktion in Fig. 6 wird, um das oben beschriebene Problem zu vermeiden, die Polarität der an die Presswalze 54 angelegten Vorspannung identisch mit der an jede der Übertragungsbürsten 44a, 44b, 44c und 44d angelegten Bildübertragungsspannung eingestellt. Vorzugsweise tritt, wenn der Wert der Vorspannung im Wesentlichen dem der Spannung Vt der Spannungsquelle für die Bildübertragung entspricht, keine Spannungsdifferenz auf, so dass kein Strom abgeleitet wird. Dadurch kann die Ausrichtung des Blattes P beim Transport des Blattes P nicht beeinträchtigt werden, so dass die Tonerbilder gut von den Tonerbild-Übertragungsteilen auf das Blatt P übertragen werden können.
Da das Förderband 43, wie oben beschrieben, einen spezifischen Volumenwiderstand von 10¹¹-10¹&sup4; Ωcm hat, wird eine Kombination aus einer geerdeten leitenden Walze (angetriebene Walze 46) und einer leitenden Walze (Presswalze 54), der eine Spannung zugeführt wird, als Einrichtung zum Anziehen eines Bildübertragungsmediums (ein Papierblatt P) eingesetzt, und eine Spannung mit der gleichen Polarität wie die einer Spannung, die an jede Bildübertragungsbürste 44a, 44b, 44c oder 44d angelegt wird, wird an die Blauhaltefläche des Förderbandes 43 durch die Presswalze 54 angelegt, so dass sicherer Transport des Bildübertragungsmediums mit einer kleinen Spannungsquelle und einem einfachen Mechanismus verwirklicht werden kann und ausgezeichnete Bildübertragung ohne die Entstehung von Ozon unabhängig von Schwankungen der Bedingungen zwischen niedriger Feuchtigkeit und hoher Feuchtigkeit erreicht werden kann.
Es ist, wie oben beschrieben, nicht erforderlich, das Halten des Blattes beim Vollfarbdruck besonders zu unterstützen, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Ein Schalter 207 ist zwischen der Presswalze 54 und der Vorspannungs-Zuführquelle 206 vorhanden, und ein Eingangsanschlussende des Schalters 207 ist so aufgebaut, das es umgeschaltet wird, um die Presswalze 54 entweder mit einem Masseanschluss oder der Vorspannungs-Zuführquelle 206 zu verbinden. Das Eingangsanschlussende des Schalters 207 wird so geschaltet, dass die Presswalze 54 beim Vollfarbdrucken mit dem Masseanschluss verbunden ist, und beim Monochrom-Drucken mit der Vorspannungs-Zuführquelle 206. Durch diesen Aufbau verringert sich die Last der Spannungsquelle verglichen mit dem Fall der Konstruktion, bei der die Vorspannung ständig angelegt wird, und somit lässt sich ein Transportmechanismus mit Energieeinsparung schaffen, der Blätter stets sicher anziehen kann.
Da die Presswalze, wie oben beschrieben, gegenüber dem Förderband so angeordnet ist, dass ein Papierblatt sicher an das Band gepresst werden kann, kann das Blatt sowohl beim Vollfarbdrucken als auch beim Monochrom-Drucken sicher von dem Förderband transportiert werden. Dadurch wird die Ausrichtung des Blattes stets gesichert, wenn es transportiert wird, und so kann ein Bild in ausgezeichneter Qualität auf das Blatt übertragen werden. Des Weiteren wird die Häufigkeit des Auftretens solcher Mängel, wie beispielsweise Blattstau usw., verringert, so dass die Effektivität des Bilderzeugungsvorgangs zunimmt. Des Weiteren ist es, da die Ausrichtung des Förderbandes in Bezug auf den Bildübertragungsteil bei dem schwarzen Bild konstant gehalten wird, nicht erforderlich, den Bildübertragungszeitpunkt in dem Bildübertragungsteil für das schwarze Bild sowie die Art und Weise der Steuerung einer an die Bildübertragungseinheiten angelegten Spannung zwischen dem Vollfarbdruck-Modus und dem Monochrom- Druck-Modus zu verändern (d. h. Vollfarbdruck und Monochrom-Druck können mit der gleichen Steuerung ausgeführt werden). Dementsprechend können der Aufbau der Vorrichtung und der Steuermechanismus derselben leicht so ausgeführt werden, dass sich damit die Kosten für die Herstellung der Vorrichtung verringern lassen. Des Weiteren ist es, da der Weg des Blattes von dem Blattzuführabschnitt zu dem Bilderzeugungsabschnitt in beiden Druck-Modi konstant gehalten wird, nicht erforderlich, die Position der Blattkassette, des Bereitschaftswalzen-Paars oder den Transportweg zwischen den beiden Druck-Modi zu verändern, so dass die Vorrichtung einfach aufgebaut und kompakt sein kann. Darüber hinaus ist es, da die Ausrichtung des aus dem Bilderzeugungsabschnitt ausgegebenen Blattes zwischen den beiden Druck-Modi konstant gehalten wird, nicht erforderlich, den Blatttransportweg von dem Bilderzeugungsabschnitt zu der Fixiereinheit zwischen den zwei Druck-Modi zu verändern, wodurch die Konstruktion mit der Vorrichtung weiter vereinfacht und diese kompakt ausgeführt werden kann, so dass sich die Kosten für die Herstellung der Vorrichtung verringern lassen.
Des Weiteren wird, da das Förderband einen spezifischen Volumenwiderstand von 10¹¹ bis 10¹&sup4; Ωcm hat und eine Spannung mit einer Polarität, die der der an jede der Bildübertragungsbürsten angelegten Spannung entspricht, angelegt wird, um ein Blatt an dem Förderband in dem Blatteinleitabschnitt anzuziehen, verhindert, dass ein elektrischer Strom für die Bildübertragung zu der Vorspannungs-Zuführquelle abgeleitet wird. Dadurch kann die Bildübertragung mit einem geringen Strom ausgeführt werden, und eine kompakte Bilderzeugungsvorrichtung, bei der kein Ozon auftritt und die daher für den Umweltschutz geeignet ist, kann hergestellt werden.

Claims

1. Bilderzeugungsvorrichtung, die einen Bilderzeugungsabschnitt umfasst, der umfasst:

eine Vielzahl von Bildträgem (41a, 41b, 41c, 42), die nebeneinander angeordnet sind;

eine Vielzahl von Tonerbild-Erzeugungseinrichtungen (77a, 77b, 77c, 77d), die jeweils Tonerbilder vorgegebener unterschiedlicher Farbe auf den Bildträgem (41a, 41b, 41c, 42) erzeugen,

ein Förderband (43), das ein Bildübertragungsmedium (P) an eine Außenfläche desselben anzieht und sich dreht, um das Bildübertragungsmedium (P) mit wenigstens einem der Bildträger (41a, 41b, 41c, 42) in Kontakt zu bringen;

eine Vielzahl von Bildübertragungseinrichtungen (44a, 44b, 44c, 44d), die in einem Raum, der von dem Förderband (43) umschlossen wird, gegenüber den Bildträgem (41a, 41b, 41c, 42) angeordnet sind, um Bilderzeugungsbereiche zu strukturieren; und an die Übertragungsvorspannung angelegt wird, um die Tonerbilder von den Bildträgem (41a, 41b, 41c, 42) auf das Übertragungsmedium (P) zu übertragen, das mit den Bildträgern (41a, 41b, 41c, 42) in Kontakt kommt;

eine erste und eine zweite Antriebswalze (46, 47), die an Außenseiten der zwei äußeren Bildübertragungspositionen in einer Richtung angeordnet sind, in der die Vielzahl von Bildübertragungseinrichtungen angeordnet sind, und das Förderband (43) zwischen sich dehnen; und

eine Halt-Unterstützungswalze (54), die auf die erste Antriebswalze (46) drückt, wobei sich das Förderband (53) dazwischen befindet, um so das Bildübertragungsmedium (P) in den Bildübertragungsabschnitt einzuleiten und das Bildübertragungsmedium (P) dazwischen zu halten und das Bildübertragungsmedium (P) zu transportieren, um den Halt des Bildübertragungsmediums (P) an dem Förderband zu unterstützen,

gekennzeichnet durch:

eine bewegliche Stützwalze (57), die sich zwischen der ersten Antriebswalze (46) und der Bildübertragungseinrichtung (44a), die der ersten Antriebswalze (46) am nächsten ist, befindet und mit der Innenumfangsfläche des Förderbandes in Kontakt kommt und so angeordnet ist, dass eine Linie (58), die durch einen Drehmittelpunkt der Halt-Unterstützungswalze (54) und einen Drehmittelpunkt der ersten Antriebswalze (46) hindurch verläuft, eine Linie, die durch einen Teil des Förderbandes (43) gebildet wird, der sich auf die bewegliche Stützwalze (57) zu von einem Kontaktpunkt zwischen der Halt-Unterstützungswalze (54) und der ersten Antriebswalze (46) aus erstreckt, stets in einem Winkel von nicht mehr als 90º schneidet.

2. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Halt- Vorspannungs-Anlegeeinrichtung (206, 207) umfasst, die eine Halt-Vorspannung an die Halt-Unterstützungswalze (54) anlegt.

3. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Halt-Vorspannungs-Anlegeeinrichtung (206, 207) an die Halt-Unterstützungswalze (54) eine Spannung mit der gleichen Polarität wie die vorgegebenen Polarität der Bildübertragungs- Vorspannung anlegt.

4. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 3, die des Weiteren umfasst:

eine Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57), die das Förderband (43) in einer konstanten Bildübertragungsstellung an einer Position hält, die dem einen (42) der Bildträger (41a, 41b, 41c, 42) entspricht, der der zweiten Antriebswalze (47) am nächsten ist, so dass das Bildübertragungsmedium (P) stets in der gleichen Ausrichtung mit dem Bildträger (42) in Kontakt gebracht werden kann, und die das Förderband (43) an Positionen, die den verbleibenden anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) entsprechen, zwischen einer Bildübertragungsstellung, in der die Tonerbilder auf den verbleibenden anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) auf das Bildübertragungsmedium (P) übertragen werden können, und einer Nicht-Bildübertragungsstellung bewegt, in der das Förderband (43) von den verbleibenden anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) weg bewegt ist, so dass das Bildübertragungsmedium (P) nicht mit den verbleibenden anderen Bildträgem (41a, 41b, 41c) in Kontakt sein kann und keine Tonerbilder von den verbleibenden anderen Bildträgem (41a, 41b, 41c) darauf übertragen werden können; und

eine Steuereinrichtung (63), die die Bewegung der Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57) selektiv steuert;

und wobei der Bereich der Bewegung des Bandes (43) und die Anordnung der Halt-Unterstützungswalze (54) so festgelegt sind, dass eine Linie (58), die durch einen Drehmittelpunkt der Halt-Unterstützungswalze (54) und einen Drehmittelpunkt der ersten Antriebswalze (46) hindurch verläuft, eine Linie, die durch einen Teil des Förderbandes (43) gebildet wird, der sich auf die zweite Antriebswalze (47) zu von einem Kontaktpunkt zwischen der Halt-Unterstützungswalze (54) und der ersten Antriebswalze (46) aus erstreckt, unabhängig von der Bewegung der Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57) stets in einem Winkel von weniger als 90º schneidet.

5. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Halt-Vorspannungs- Anlegeeinrichtung (206, 207) die Halt-Vorspannung an die Halt-Unterstützungswalze (54) anlegt, wenn die Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57) das Förderband (43) in die Nicht-Bildübertragungsstellung bewegt.

6. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die eine (77d) der Tonerbild- Erzeugungseinrichtungen (77a, 77b, 77c, 77d), die dem Bildträger (42) entspricht, der der zweiten Antriebswalze (47) am nächsten ist, ein schwarzes Tonerbild erzeugt, und die anderen Tonerbild-Erzeugungseinrichtungen (77a, 77b, 77c), die den anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) entsprechen, farbige Tonerbilder erzeugen.

7. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, die des Weiteren umfasst:

eine Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57), die das Förderband (43) in einer konstanten Bildübertragungsstellung an einer Position hält, die dem einen (42) der Bildträger (41a, 41b, 41c, 42) entspricht, der der zweiten Antriebswalze (47) am nächsten ist, so dass das Bildübertragungsmedium (P) stets in der gleichen Ausrichtung mit dem Bildträger (42) in Kontakt gebracht werden kann, und die das Förderband (43) an Positionen, die den verbleibenden anderen Bildträgem (41a, 41b, 41c) entsprechen, zwischen einer Bildübertragungsstellung, in der die Tonerbilder auf den verbleibenden anderen Bildträgem (41a, 41b, 41c) auf das Bildübertragungsmedium (P) übertragen werden können, und einer Nicht-Bildübertragungsstellung bewegt, in der das Förderband (43) von den verbleibenden anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) weg bewegt ist, so dass das Bildübertragungsmedium (P) nicht mit den verbleibenden anderen Bildträgem (41a, 41b, 41c) in Kontakt sein kann und keine Tonerbilder von den verbleibenden anderen Bildträgem (41a, 41b, 41c) darauf übertragen werden können; und

eine Steuereinrichtung (63), die Bewegung der Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57) selektiv steuert;

und wobei der Bereich der Bewegung des Bandes (43) und die Anordnung der Halt-Unterstützungswalze (54) so festgelegt werden, dass eine Linie (58), die durch einen Drehmittelpunkt der Halt-Unterstützungswalze (54) und einen Drehmittelpunkt der ersten Antriebswalze (46) hindurch verläuft, eine Linie, die durch einen Teil des Förderbandes (43) gebildet wird, der sich auf die zweite Antriebswalze (47) zu von einem Kontaktpunkt zwischen der Halt-Unterstützungswalze (54) und der ersten Antriebswalze (46) aus erstreckt, unabhängig von der Bewegung der Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57) stets in einem Winkel von weniger als 90º schneidet.

8. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die eine (77d) der Tonerbild- Erzeugungseinrichtungen (77a, 77b, 77c, 77d), die dem Bildträger (42) entspricht, der der zweiten Antriebswalze (47) am nächsten ist, ein schwarzes Tonerbild erzeugt und die anderen Tonerbild-Erzeugungseinrichtungen (77a, 77b, 77c), die den anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) entsprechen, farbige Tonerbilder erzeugen.

9. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste und die zweite Antriebswalze (46, 47) sich drehen, um das Förderband (43) zu bewegen, so dass die Tonerbilder auf das Bildübertragungsmedium (P) übertragen werden können, während das Bildübertragungsmedium (P) von der ersten Antriebswalze (46) zu der zweiten Antriebswalze transportiert wird.

10. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren umfasst:

eine Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57), die das Förderband (43) in einer konstanten Bildübertragungsstellung an einer Position hält, die dem einen (42) der Bildträger (41a, 41b, 41c, 42) entspricht, der der zweiten Antriebswalze (47) am nächsten ist, so dass das Bildübertragungsmedium (P) stets in der gleichen Ausrichtung mit dem Bildträger (42) in Kontakt gebracht werden kann, und die das Förderband (43) an Positionen, die den verbleibenden anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) entsprechen, zwischen einer Bildübertragungstellung, in der die Tonerbilder auf den verbleibenden anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) auf das Bildübertragungsmedium (P) übertragen werden können, und einer Nicht-Bildübertragungsposition bewegt, in der das Förderband (43) von den verbleibenden anderen Bildträgem (41a, 41b, 41c) weg bewegt ist, so dass das Bildübertragungsmedium (P) nicht mit den verbleibenden anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) in Kontakt sein kann und keine Tonerbilder von den verbleibenden anderen Bildträgem (41a, 41b, 41c) darauf übertragen werden können; und

eine Steuereinrichtung (63), die Bewegung der Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57) selektiv steuert; und wobei der Bereich der Bewegung des Bandes (43) und die Anordnung der Halt-Unterstützungswalze (54) so festgelegt sind, dass eine Linie (58), die durch einen Drehmittelpunkt der Halt-Unterstützungswalze (54) und einen Drehmittelpunkt der ersten Antriebswalze (46) hindurch verläuft, eine Linie, die durch einen Teil des Förderbandes (43) gebildet wird, der sich auf die zweite Antriebswalze (47) zu von einem Kontaktpunkt zwischen der Halt- Unterstützungswalze (54) und der ersten Antriebswalze (46) aus erstreckt, unabhängig von der Bewegung der Bandbewegungseinrichtung (55, 56, 57) stets in einem Winkel von weniger als 90º schneidet.

11. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die eine (77d) der Tonerbild- Erzeugungseinrichtungen (77a, 77b, 77c, 77d), die dem Bildträger (42) entspricht, der der zweiten Antriebswalze (47) am nächsten ist, ein schwarzes Tonerbild erzeugt, und die anderen Tonerbild-Erzeugungseinrichtungen (77a, 77b, 77c), die den anderen Bildträgern (41a, 41b, 41c) entsprechen, farbige Tonerbilder erzeugen.

12. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Antriebswalze (46, 47) sich drehen, um das Förderband (43) zu bewegen, so dass die Tonerbilder auf das Bildübertragungsmedium (P) übertragen werden können, während das Bildübertragungsmedium (P) von der ersten Antriebswalze (46) zu der zweiten Antriebswalze (47) transportiert wird.