DE69629272T2

DE69629272T2 - Bildtragendes Band und dieses verwendendes Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69629272T2
Application number: DE69629272T
Authority: DE
Inventors: Naoki Shimomaruko Ohta-ku Enomoto; Akihiko Shimomaruko Ohta-ku Takeuchi; Toshiaki Miyashiro; Takaaki Shimomaruko Ohta-ku Tsuruya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2016-12-21
Also published as: DE69629272D1; KR970049137A; EP0780737B1; EP0780737A3; US5899610A; EP0780737A2; KR100203004B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät, wie zum Beispiel eine Kopiermaschine mit einem zwischenliegenden Übertragungsgurt oder einem Drucker mit einem zwischenliegenden Übertragungsgurt, bei dem ein Bild durch elektrostatisches Übertragen eines auf einem bildtragenden Gurt gebildeten Bilds auf ein Übertragungsmaterial gebildet wird.
Stand der Technik
Bei bekannten Farbbilderzeugungsgeräten wurden verschiedene Systeme, wie zum Beispiel elektrofotografische Systeme Wärmeübertragungssysteme Tintenstrahlsysteme oder Ähnliches verwendet. Darunter sind Bilderzeugungsgeräte mit dem elektrofotografischen System den anderen Bildzeugungsgeräten aus einer Sichtweise des Hochgeschwindigkeitsbetriebes, der hohen Bildqualität und der Ruhe überlegen, und wurden in der Vergangenheit weit verbreitet verwendet.
Bei solchen elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräten wurden verschiedene Verfahren eingesetzt, wie zum Beispiel ein Multientwicklungsverfahren, bei dem die Bilder gemeinsam zur Bilderzeugung übertragen werden, nachdem Farbbilder auf einer Oberfläche eines Lichtempfindlichen Teils überlagert worden waren, ein Multiübertragungsverfahren, bei dem ein Entwicklungs- /Übertragungszyklus wiederholt wird, oder ein zwischenliegendes Übertragungsverfahren, bei dem, nachdem verschiedene farbentwickelte Bilder einmal hintereinander auf ein zwischenliegendes Übertragungsteil übertragen wurden, die Bilder gemeinsam auf ein Übertragungsmaterial übertragen werden. Darunter wurde das zwischenliegende Übertragungsverfahren in den Punkten bemerkt, dass es keine Farbvermischung zwischen Entwicklungsvorrichtungen gibt und dass sie auf verschiedene Medien angewendet werden kann.
Das zwischenliegende Übertragungsteil kann eine Rollenbauart oder eine Gurtbauart sein. Ein zwischenliegender Übertragungsgurt ist einer zwischenliegende Übertragungsrolle in den Punkten überlegen, dass er eine höhere Flexibilität aufweist als die zwischenliegende Übertragungsrolle, und dass die Trennfähigkeit zwischen den Übertragungsmaterialien und dem Gurt (nach der zweiten Übertragung) wegen der Tatsache hervorragend ist, dass eine Krümmung des Gurts bei einer zweiten Übertragungsposition erhöht werden kann, bei der die entwickelten Bilder gemeinsam auf das Übertragungsmaterial übertragen werden.
Im Allgemeinen ist der zwischenliegende Übertragungsgurt aus einer Kunstharzschicht aus PVdF, Nylon, PET oder Polycarbonat hergestellt und weist eine Dicke von 100 bis 200 μm und einen spezifischen Volumenwiderstand von ungefähr 10¹¹ bis 10¹⁶ Ωm auf. Bei der Verwendung solch einer dünnen Harzschicht kann ein stabiler Übertragungsstrom erreicht werden, da bei einem Klemmspalt eine große elektrostatische Kapazität in dem Bereich von einigen hundert bis einigen tausend pF erhalten werden kann.
Wenn jedoch der zwischenliegende, eine Dicke von 200 μm oder weniger aufweisende Übertragungsgurt wiederholt während der Drehung durch die Stützrollen gebogen wird, werden auf der Oberfläche des Gurts Falten gebildet, die dabei ein ungleichmäßiges Bild verursachen. Außerdem wird die Einsatzdauer des Gurts verringert, weil der Gurt durch die Falten zerrissen werden kann. Zusätzlich kann der Gurt, wenn eine große Spannung auf den Gurt angewendet wird, solch eine große Kraft nicht aufnehmen, da die Harzschicht nicht ausgedehnt werden kann, mit dem Ergebnis, dass der Gurt zerrissen wird. Das Bilderzeugungsgerät wird regelmäßig sofort wegen einer Papierstaubehandlung oder einer durch eine fehlerhafte Betätigung des Bedieners verursachte, versehentliche Türöffnung gestoppt. In solch einem Fall kann der zwischenliegende Übertragungsgurt zerrissen werden.
Wenn außerdem die Dicke der Harzschicht erhöht wird, um die Einsatzdauer des Gurts zu verbessern, kann der Gurt den Antriebsrollen und/oder einer angetriebenen Rolle nicht genau folgen, um die Drehung des Gurtes unstabil zu machen, mit dem Ergebnis dass eine Fehlausrichtung der Erfassung auftritt, und dabei die Bildqualität des Farbbildes verschlechtert wird. Zusätzlich wird leicht ein Rutschen erzeugt, da eine Reibungskraft klein ist, und dabei wird der Antrieb instabil gemacht.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues zwischenliegendes Übertragungsteil bereitzustellen, das die Missstände des bekannten zwischenliegenden, aus einer Kunstharzschicht hergestellten Übertragungsteils zu eliminieren.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsgerät bereitzustellen, das solche ein neues zwischenliegendes Übertragungsteil einsetzt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein zwischenliegendes Übertragungsteil bereitzustellen, auf das Tonerbilder wirkungsvoll in einer überlagerten Weise übertragen werden können, wobei die Tonerbilder wirkungsvoll auf das Übertragungsmaterial übertragen werden können, und ein Bilderzeugungsgerät, das ein Farbtonerbild mit hoher Qualität ausgeben kann.
Die deutsche Patentbeschreibung Nr. DE19502098A offenbart ein elektrofotografisches Übertragungsgerät mit einem zweischichtigen Gurt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein zwischenliegendes Übertragungsteil bereitgestellt, wie in Anspruch 1 dargelegt. Außerdem ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Bilderzeugungsgerät bereitgestellt, in dem auf einem elektrofotografischen lichtempfindlichen Teil gebildete Bilder zuerst zeitweise auf einen Bildträgergurt übertragen werden, und dann die auf das Bildträgerteil übertragenen Tonerbilder auf ein Übertragungsmaterial übertragen werden (zweite Übertragung). Es hat ein elektrofotografisches, entlang eines Endloswegs bewegliches, lichtempfindliches Teil, eine Tonerbilderzeugungseinrichtung zum Bilden eines Tonerbildes auf dem lichtempfindlichen Teil, ein gurtförmiges Bildträgerteil, auf das die auf dem lichtempfindlichen Teil gebildeten Tonerbilder bei einer ersten Übertragungsposition übertragen werden, und das eine Gummischicht mit einer Dicke von 0,5 mm oder mehr hat, und eine Hochwiderstandsschicht mit einer Dicke von 100 μm oder weniger und einem durchschnittlichen Nettowiderstandswert bei der ersten Übertragungsposition, (bei der die Tonerbilder in einem Bilderzeugungsgerät übertragen werden) zehn mal oder mehr größer als der der Gummischicht bei der ersten Übertragungsposition, und eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen des auf dem Gurtförmigen Bildträgerteil gebildeten Tonerbildes auf das Übertragungsmaterial bei einer zweiten Übertragungsposition.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines Bilderzeugungsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Modellansicht und zeigt eine zweite Übertragungsposition des Bilderzeugungsgerätes gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ist ein gleichwertiges Schaltkreisdiagramm der zweiten Übertragungsposition gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ist ein anderes gleichwertiges Schaltkreisdiagramm der zweiten Übertragungsposition gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ist eine Querschnittsansicht eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Modellansicht und zeigt eine zweite Übertragungsposition des Bilderzeugungsgerätes gemäß der zweiten Ausführungsform;
7A bis 7C sind Ansichten zum erklären des Herstellungsprozesses eines zwischenliegenden Übertragungsteils gemäß der zweiten Ausführungsform;
8 ist eine Querschnittsansicht eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Modellansicht und zeigt eine zweite Übertragungsposition des Bilderzeugungsgerätes gemäß der dritten Ausführungsform;
10A bis 10D sind Ansichten zum Erläutern des Herstellungsverfahrens zum Herstellen eines zwischenliegendes Übertragungsteils gemäß der dritten Ausführungsform;
11 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Messen eines Nettowiderstandswertes.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
(erste Ausführungsform)
1 zeigt ein einen zwischenliegenden Übertragungsgurt gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzendes Bilderzeugungsgerät.
Um eine lichtempfindliche Trommel (Bildträgerteil) 1 sind verschiedene aneinander angrenzende Farbentwicklungsvorrichtungen vorgesehen. Diese Entwicklungsvorrichtungen haben eine schwarze Entwicklungsvorrichtung 5 eine Magentaentwicklungsvorrichtung 6, eine Cyanentwicklungsvorrichtung 7 und eine Gelbentwicklungsvorrichtung 8. Eine gewünschte, zur Entwicklung zu verwendende Entwicklungsvorrichtung wird durch eine (nicht gezeigte) Einrichtung ausgewählt, um im Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel zu sein. Die lichtempfindliche Trommel 1 wird entgegen der Uhrzeigersinnrichtung gedreht. Während dieser Drehung wird die lichtempfindliche Trommel durch einen ersten Lader 2 gleichmäßig geladen und dann werden auf der lichtempfindlichen Trommel mit Abtastlicht 4 von einem optischen Laserbelichtungssystem 3 latente Bilder gebildet.
Dann werden die latenten Bilder durch die Entwicklungsvorrichtungen 5, 6, 7 und 8 entwickelt und auf der lichtempfindlichen Trommel 1 gebildete Tonerbilder werden nacheinander bei einer ersten Übertragungsposition durch eine erste Übertragungsrolle 10 auf einen zwischenliegenden Übertragungsgurt (Bildträgergurt) 91 übertragen. Der oben erwähnte Vorgang wird mit Bezug auf die Entwicklungsvorrichtungen 5 bis 8 ausgewählt bewirkt. Wenn vier Farbtonerbilder auf den zwischenliegenden Übertragungsgurt 91 (in Uhrzeigerrichtung gedreht) auf überlagerte Weise übertragen werden, wird ein Übertragungsmaterial 18 durch eine zweite Übertragungsrolle 111 gegen den Übertragungsgurt gezwungen, mit dem Ergebnis, dass die Tonerbilder gemeinsam auf das Übertragungsmaterial 18 übertragen werden (zweite Übertragung).
Der erste und zweite Übertragungsprozess werden ausführlich beschrieben.
Zuerst, wenn die lichtempfindliche Trommel durch einen OHP lichtempfindlichen Körper zum Bewirken der Ladung mit negativer Polarität bestimmt ist, wird in der dargestellten Ausführungsform, bei der eine inverse Entwicklung bewirkt wird, ein Toner mit negativer Polarität verwendet, wenn helle, durch das Belichten des Laserlichts 4 erzeugte Abschnitte durch die Entwicklungsvorrichtungen 5 bis 8 entwickelt werden. Auf diese Weise wird eine Übertragungsvorspannung mit einer positiven Polarität auf die erste Übertragungsrolle 10 angewendet, um die auf der lichtempfindlichen Trommel gebildeten Tonerbilder auf den zwischenliegenden Übertragungsgurt zu übertragen. Als erste Übertragungsrolle 10 wird eine Niedrigwiderstandsrolle mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 10⁵ Ωcm oder weniger verwendet.
Dann ist bei einer zweiten Übertragungsposition eine gegenüberliegende Rolle 121 gegenüber der zweiten Übertragungsrolle 111 angeordnet, und wird als Gegenelektrode eingesetzt, die als Stütze und als Elektrode dient, und die geerdet ist, oder auf die eine entsprechende Vorspannung angewendet wird. Bei diesem Fall wird die zweite Übertragungsrolle 111, auf die Vorspannung mit einer positiven Polarität von einer Vorspannungsstromquelle 21 angewendet wird, gegen die Gegenrolle gezwängt, wobei sich das Übertragungsmaterial 18 in einer Zwischenposition befindet.
Nachdem die oben erwähnten Verfahren beendet wurden, wird der nach der zweiten Übertragung auf den zwischenliegenden Übertragungsgurt 91 verbleibende Toner durch einen Reiniger 13 entfernt und danach die Elektrizität von dem zwischenliegenden Übertragungsgurt 91 durch einen elektrischen Entfernungslader (einem Gleichstrom Koronalader) 14 von dem zwischenliegenden Übertragungsgurt 91 entfernt. In diesem Fall kann eine Elektrode 16 an einer Rückseite des zwischenliegenden Übertragungsgurt 91 vorgesehen sein, um den Elektrizitätsentfernungswirkungsgrad zu verbessern.
Übrigens wird nach dem ersten Übertragungsprozess der auf der lichtempfindlichen Trommel 1 verbleibende Toner durch einen Reiniger 19 entfernt und Elektrizität wird durch eine Elektrizitätentfernungsbelichtung 17 von der Trommel entfernt, und dabei für die nächste Bilderzeugung vorbereitet. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 16 eine Spannungsrolle, die ebenfalls als Elektrode wirkt; und 15 bezeichnet eine Antriebsrolle für den zwischenliegenden Übertragungsgurt.
Als nächstes wird der zwischenliegende Übertragungsgurt 91 gemäß der dargestellten Ausführungsform ausführlich erklärt.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der zwischenliegende Übertragungsgurt 91 unter Berücksichtigung von Festigkeit und Antriebsstabilität anstelle der bekannten Harzschicht aus einem Gummigrundwerkstoff 912 mit einer Dicke von 0,8 mm ausgebildet.
Da es übrigens schwierig ist den Widerstandswert eines Gummigurtes mit einer Dicke von 100 μm oder mehr während der Herstellung des Gurtes zu überprüfen, ist es nicht bevorzugt das solch ein Gummigurt als zwischenliegendes Übertragungsteil verwendet wird, bei dem versucht wird ein hochqualitatives Bild durch das Überlagern von Tonerbildern zu bilden. Wenn der Gurt mit einem ungleichmäßigen Widerstand als zwischenliegendes Übertragungsteil verwendet wird, wird, wenn die Übertragungsvorspannung angewendet wird, der durch den zwischenliegenden Übertragungsgurt fließende Strom (im Folgenden als „Übertragungsstrom" bezeichnet) nicht stabilisiert und dabei das Bild ungleichmäßig gemacht.
Um dies zu vermeiden ist es in diesem Fall praktisch unmöglich eine gleichmäßige Stromsteuerung anzunehmen, obwohl eine gleichmäßige Stromsteuerung der zweiten Übertragungsstromquelle 21 durchgeführt werden kann, da der gleiche Strom nicht für verschiedene Übertragungsmaterialien mit verschiedenen Dicken, Merkmalen und/oder Breiten verwendet werden kann. Außerdem ist es schwierig die Widerstandswerte dieser Rollen gleichmäßig zu machen, sogar wenn die erste und zweite Übertragungsrollen 10, 111 und die gegenüberliegende Rolle 121 (bei der zweiten Übertragungsposition) aus Gummi, Schaumurethan oder ähnlichem gebildet sind, mit dem Ergebnis, dass der Übertragungsstrom durch die Schwankung der Widerstandswerte unstabil wird, und sich dabei die Bildqualität des übertragenen Bilds verschlechtert.
2 ist eine Modellansicht der zweiten Übertragungsposition gemäß der dargestellten Ausführungsform.
Der zwischenliegende Übertragungsgurt 91 ist durch den eine Dicke von 0,8 mm aufweisenden und aus zermahlbarem Urethan hergestellten Gummigrundwirkstoff 912 bestimmt, und eine auf den Grundwerkstoff beschichtete Oberflächenschicht 911 mit einer Dicke von 20 μm, die durch das Verteilen eines Eisenoxidfüllers in einem löslichem Flurwerkstoff erhalten wird. Die Beschichtung wird durch eine Sprühtechnik bewirkt, und nach dem Beschichten wird die Oberflächenschicht durch eine Umhüllungsschicht geglättet.
Die zweite Übertragungsrolle 111 wird durch einen Metallkern mit einem Außendurchmesser von 6 mm und eine äußere aus Schaumurethan hergestellte und auf den Metallkern beschichtete Schicht mit einer Dicke von 5 mm bestimmt, und die gegenüberliegende Rolle 121 ist durch einen Metallkern mit einem Außendurchmesser von 20 mm und eine äußere aus Schaumurethan hergestellte und auf den Metallkern beschichtete Schicht mit einer Stärke von 5 mm bestimmt. Der Widerstandswert des für die äußeren Schichten verwendeten Schaumurethans wird durch einen Dispersionswiderstandsanpassungsagenten, wie zum Beispiel Kohlenstoff in dem Schaumurethan angepasst, einen gewünschten Wert zu haben.
Die Oberflächenschicht 911 des zwischenliegenden Übertragungsgurts 91 gemäß der dargestellten Ausführungsform ist aus einem Werkstoff mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 2,5 × 10⁹ Ωcm gebildet, und ein durchschnittlicher Nettowiderstandswert R1 bei der zweiten Übertragungsposition beträgt 5,0 × 10⁷ Ω. Außerdem ist der Gummigrundwerkstoff 912 des Gurts 91 aus einem Werkstoff mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 7,0 × 10⁶ Ωcm ausgebildet, und ein durchschnittlicher Nettowiderstandswert R2 bei der zweiten Übertragungsposition beträgt 5,0 × 10⁵ Ω. Die zweite Übertragungsrolle 111 ist aus einem Werkstoff mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 2,0 × 10⁵ Ωcm ausgebildet, und ein durchschnittlicher Nettowiderstandswert A bei der zweiten Übertragungsposition beträgt 8,9 × 10⁴ Ωcm. Außerdem ist die gegenüberliegende Rolle 121 aus einem Werkstoff mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 5,0 × 10⁵ Ωcm ausgebildet, und ein durchschnittlicher Nettowiderstandswert C bei der zweiten Übertragungsposition beträgt 2,3 × 10⁵ Ω. Der Nettowiderstandswert bedeutet einen Nettowiderstandswert jedes Teils bei einem Spalt, der bei der zweiten Übertragungsposition gebildet wird. Diese Nettowiderstandswerte werden durch ein in 11 gezeigtes Verfahren gemessen, das in Folgendem beschrieben wird.
Zuerst wird nur der Gummigrundwerkstoff 912a einer Gurtweise wie in 11 gezeigt auf einer Antriebsrolle 40 und einer angetriebenen Rolle 41 angebracht (die elektrisch fließen), in, und der Gummigrundwerkstoff 912a wird mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/sec. gedreht, was im Wesentlichen gleich ist wie eine Drehzahl des zwischenliegenden Übertragungsgurt 91 in dem Gerät aus 1. Der Gummigrundwerkstoff 912a wird zwischen einer Metallrolle 43 mit einem Durchmesser von 46,7 mm und über ein Amperemeter 44 geerdet und einer Metallrolle 42 mit einem Durchmesser von 14 mm, auf die eine Spannung von 1 kV angewendet wird, eingezwängt und der Nettowiderstandswert des Gummigrundwerkstoffes 912a wird durch das Ablesen eines Wertes von dem Amperemeter 44 erhalten.
Solche Nettowiderstandswertmessungen werden an zehn Punkten entlang einer Schieberichtung des Gummigrundwerkstoffes 912 ausgeführt und die gemessenen Werte werden verdurchschnittlicht, um den durchschnittlichen Widerstandswert des Gummigrundwerkstoffs 912 zu bestimmen.
Dann wird die Nettowiderstandswertmessung des Gurtes 91 mit dem Gummigrundwerkstoff 912a und der Oberflächenschicht 911 ähnlich durchgeführt, um den durchschnittlichen Widerstandswert des Gurtes zu bestimmen. Der durchschnittliche Widerstandswert der Oberflächenschicht 911 wird, durch das subtrahieren des durchschnittlichen Widerstandswertes des Gurtes 91 von dem durchschnittlichen Widerstandswert des Gummigrundwerkstoffes 912 erhalten. Außerdem werden die Metallrollen 42, 43 durch die zweite Übertragungsrolle 111 bzw. die gegenüberliegende Rolle 121 ersetzt, und dann durch das Ausführen der ähnlichen Messung die durchschnittlichen Widerstandswerte der zweiten Übertragungsrolle 111 und der gegenüberliegenden Rolle 121 bestimmt.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Gummigurt als zwischenliegender Übertragungsgurt 91 eingesetzt. Ein Vorteil des Gummigurtes ist es, dass während der Drehung des Gurtes keine Falten auf dem Gurt erzeugt werden, weil der Gummigurt Elastizität aufweist. Außerdem wird die Spannung durch die Elastizität des Gummis aufgenommen, wenn die Dicke des Gurtes 0,5 mm oder mehr beträgt, wenn eine plötzliche große Spannung auf den Gurt angewendet wird, und dabei das Zerreißen des Gurtes verhindert.
Außerdem kann der Gurt der Antriebsrolle 15 so folgen, dass die Drehung des Gurtes stabilisiert ist, wenn die Dicke des Gurtes 3 mm oder weniger beträgt, und dabei die Verschlechterung der Bildqualität wegen Nichtsynchronisation zum Verursachen der fehlerhaften Reproduktion der überlagerten Bilder verhindert werden. Zusätzlich wurde herausgefunden, dass durch das Bereitstellen des Fluorwerkstoffes mit einer guten Formlösefähigkeit an der Oberfläche des zwischenliegenden Übertragungsgurts 91, die Reinigungsfähigkeit zum Entfernen des auf dem Gurt zurückbleibenden Toners nach dem zweiten Übertragungsprozess verbessert werden kann.
Außerdem ist in der dargestellten Ausführungsform, sogar wenn der durchschnittliche Nettowiderstand der Gummigrundschicht 912 sich von 1,5 × 10⁵ Ω auf 2,7 × 10⁶ Ω verändert, der zweiten Übertragungsrolle 111 von 7,5 × 10⁹ Ω auf 8,8 × 10⁵ Ω und der gegenüberliegenden Rolle 121 von 6,5 × 10⁴ Ω auf 8,9 × 10⁵ Ω, das Bilderzeugungsgerät nicht durch die Änderung dieser Widerstandswerte beeinflusst und ein stabiler Übertragungsstrom kann so erhalten werden, um eine gleichmäßige Übertragung zu bewirken, wobei ein gutes Bild erhalten wird.
Als nächstes wird das Übertragungsverfahren erklärt.
3 zeigt ein Beispiel eines gleichwertigen Schaltkreises für die zweite Übertragungsposition. In 3 bezeichnet ein Symbol A den durchschnittlichen Nettowiderstand der zweiten Übertragungsrolle 111; C bezeichnet den durchschnittlichen Nettowiderstand der gegenüberliegenden Rolle 121; R1 bezeichnet den durchschnittlichen Nettowiderstand der Oberflächenschicht 911; R2 bezeichnet den durchschnittlichen Nettowiderstand der Gummigrundschicht 912; und B bezeichnet einen Wert von (R1 + R2). Ein Symbol Vt bezeichnet die Übertragungsvorspannung.
Ein gesamter Widerstandswert dieses Schaltkreises ist (A + B + C), und der Übertragungsstrom It, der durch den Schaltkreis fließt, ist wie folgt: It = Vt/(A + B + C)
Da C im Vergleich mit B ausreichend klein ist, kann die folgende Beziehung erhalten werden: B » A + C
Auf diese Weise, (A + B + C) ≈ B
Dem entsprechend kann der Übertragungsstrom wie folgt dargestellt werden: It ≈ Vt/B
Es muss nämlich angemerkt werden, dass der Übertragungsstrom It durch den Nettowiderstandswert des zwischenliegenden Übertragungsgurtes 91 bestimmt ist, wenn die Nettowiderstandswerte der zweiten Übertragungsrolle 111 und der gegenüberliegenden Rolle 121 kleiner sind, als die Nettowiderstandswerte der zwischenliegenden Übertragungsgurte 91.
4 zeigt einen gleichwertigen Schaltkreis für die zweite Übertragungsposition, der unter Berücksichtigung der obigen Beziehungen erhalten wird. In 4 bezeichnet ein Symbol R1 den durchschnittlichen Nettowiderstand der Oberflächenschicht 911; und R2 bezeichnet den durchschnittlichen Nettowiderstandswert der Gummigrundschicht 912.
Obwohl It ≈ (R1 ü R2)/Vt, da R2 ausreichend kleiner als R1 ist (d. h. R1 » R2), kann die folgende Beziehung eingeführt werden: R1 + R2 ≈ R1
Auf diese Weise kann der Übertragungsstrom wie folgt dargestellt werden: It ≈ R1/Vt
Dementsprechend ist der Übertragungsstrom It durch den durchschnittlichen Nettowiderstand der Oberflächenschicht 911 bestimmt.
Übrigens wird der Nettowiderstand der Oberflächensicht 911 durch das Verteilen des Füllers in dem Fluorwerkstoff als Grundwerkstoff auf einen gewünschten Wert angepasst. Bei diesem Verfahren wird die Gleichmäßigkeit des Widerstandes der Oberflächenschicht, durch das Verwenden des Füllers mit einer guten Verteilungsfähigkeit durch das ausreichende Vermischen des Füllers, der des Gummis stark überlegen.
Außerdem ist es in der dargestellten Ausführungsform möglich, sogar wenn der Gummi als Grundwirkstoff für die Oberflächenschicht 911 verwendet wird, die Gleichmäßigkeit des Widerstandes zu erhalten, da die Dicke der Oberflächenschicht dünn ist (100 μm oder weniger). Dementsprechend wird der durchschnittliche Nettowiderstandswert der Oberflächenschicht 911 bei der zweiten Übertragungsposition auf solch eine Weise gewählt, dass er um 10 mal oder mehr oder größer wird als der durchschnittliche Nettowiderstandswert der Gummigrundschicht 912 bei der zweiten Übertragungsposition, sodass der Übertragungsstrom It durch den durchschnittlichen Nettowiderstandswert der Oberflächenschicht 911 geregelt wird.
Ähnlich wird der durchschnittliche Nettowiderstandswert der Oberflächenschicht 911 bei der zweiten Übertragungsposition auf solch eine Weise gewählt, dass er 10 mal oder mehr größer wird als der durchschnittliche Nettowiderstandswert der gegenüberliegenden Rolle 121 bei der zweiten Übertragungsposition, sodass der durchschnittliche Nettowiderstandswert der Oberflächenschicht 911 bei der zweiten Übertragungsposition 10 mal oder mehr größer wird als der durchschnittliche Nettowiderstandswert der zweiten Übertragungsrolle 111 bei der zweiten Übertragungsposition.
Auf diese Weise wird der Übertragungsstrom It stabilisiert, da der Übertragungsstrom It durch die einen gleichmäßigen Widerstand aufweisende Oberflächenschicht 911 bestimmt wird, mit dem Ergebnis, dass die Übertragung ebenfalls stabilisiert wird, ohne Tonerschattierungen zu verursachen, und dabei ein gleichmäßiges Bild erhalten wird.
Nun ist es in Berücksichtigung der Produktivität des Werkstoffes, der Kapazität einer Stromquelle des Gerätes und Ähnlichem bevorzugt, dass der durchschnittliche Nettowiderstandswert der Oberflächenschicht 911 um 1000 mal oder weniger größer ist als die der Gummigrundschicht 912, zweiten Übertragungsrolle 111 und gegenüberliegenden Rolle 121 und praktisch 10⁷ bis 10⁹ Ω aufweist. Außerdem wurde herausgefunden, dass die Dicke der Oberflächenschicht 911 bevorzugt 5 μm oder mehr und 100 μm oder weniger beträgt, unter Berücksichtigung eines Einsatzlebens und einer Biegungsdauerhaftigkeit des Gurts.
Außerdem wurde unter Berücksichtigung der Gleichmäßigkeit des Bildes, vermeiden von Rutschen des Übertragungsmaterials bei der zweiten Übertragungsposition und Ähnlichem, herausgefunden, dass die durchschnittliche Rauhigkeit einer zentralen Oberfläche der Oberflächenschicht 911 (JIS B0601) 0,1 bis 1,5 μm beträgt. Der Füller für die Oberflächenschicht 911 ist nicht auf den Eisenoxidwerkstoff wie in der dargestellten Ausführungsform beschränkt, kann aber aus Titanoxidwerkstoff, Fluorwerkstoff, schwarzem Kohlenstoff, Grafit, Nylon oder Ähnlichem bestehen. Der Grundwerkstoff, in dem der Füller verteilt wird, kann sowohl Urethan und Ähnliches sein, als auch der oben erwähnte Fluorwerkstoff.
(zweite Ausführungsform)
5 zeigt ein Bilderzeugungsgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 6 ist eine Modellansicht, die eine zweite Übertragungsposition des Gerätes der zweiten Ausführungsform zeigt. In der folgenden Erklärung sind die selben oder ähnliche konstruktive Bauteile, wie die der ersten Ausführungsform, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Erklärung wird ausgelassen.
Ein zwischenliegender Übertragungsgurt 92 gemäß der zweiten Ausführungsform weist eine aus Urethan mit einer Dicke von 0,7 mm hergestellte Gummigrundschicht 922 auf, mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 2,0 × 10⁷ Ωcm und einem durchschnittlichen Nettowiderstandswert vom 1,2 × 10⁶ Ω bei einer zweiten Übertragungsposition, und eine Oberflächenschicht 921, die durch das Verteilen von Kohlenstoff in einem thermoplastischen Fluorwerkstoff erhalten wurde. Außerdem ist die Oberflächenschicht 921 aus einem Werkstoff mit einem spezifischen Volumenwiderstand von ungefähr 1,0 × 10⁹ Ωcm hergestellt und weist einen durchschnittlichen Widerstandswert von 5,3 × 10⁷ Ω auf. Eine Dicke der Oberflächenschicht 921 beträgt 50 μm, sodass, wie in der ersten Ausführungsform erklärt, die Verteilung des Widerstandes der Oberflächenschicht 921 klein ist.
Als nächstes wird nun das Herstellungsverfahren für den Gurt 92 erklärt.
Wie in 7A bis 7C gezeigt wird ein Gummigrundwerkstoff 922a in eine Zentrifugen-Bildungsvorrichtung 32 eingebracht, sodass der Gummigrundwerkstoff ausgebildet wird, eine Dicke von 0,7 mm aufzuweisen (Schritt 1). Dann wird der Werkstoff für die Oberflächenschicht 921 in die Zentrifugen-Bildungsvorrichtung eingebracht und behandelt, während der Gummigrundwerkstoff 922a in der Zentrifugen-Bildungsvorrichtung 32 verbleibt, wobei er die Oberflächenschicht 921 auf der Gummigrundschicht 922 bildet. (Schritt 2). Zuletzt wird der Gurt 92 von der Zentrifugen-Bildungsvorrichtung 32 entfernt und umgedreht (Schritt 3).
Eine gegenüberliegende Rolle 122 ist durch eine SUS hergestellte Welle mit einem Durchmesser von 30 mm bestimmt. Eine zweite Übertragungsrolle 112 ist durch einen Metallkern mit einem Durchmesser von 6 mm und eine Schaumurethanschicht (mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 1,4 × 10⁵ Ωcm) bestimmt, der auf den Metallkern beschichtet ist. Ein durchschnittlicher Nettowiderstandswert der zweiten Übertragungsrolle bei einer zweiten Übertragungsposition beträgt 5,0 × 10⁹ Ω.
Ebenfalls ist bei dieser zweiten Ausführungsform der Einsatzzeitraum des Gurtes verbessert und die gute Bildübertragung könnte ohne Einfluss der Ungleichmäßigkeit des Widerstandes erreicht werden, da eine Dicke des zwischenliegenden Übertragungsgurts 92 innerhalb eines Bereichs von 0,5 mm bis 3,0 mm liegt und der durchschnittliche Nettowiderstandswert der Oberflächenschicht 921 gewählt ist 10 mal oder mehr größer zu sein als die durchschnittlichen Nettowiderstandswerte der Gummigrundschicht 922 und der zweiten Übertragungsrolle 112.
Außerdem wird bei einem in der zweiten Ausführungsform verwendeten Verfahren, die Rauhigkeit der Oberfläche stark verringert, und dabei die Gleichmäßigkeit des Bildes weiter verbessert, da während der zentrifugalen Ausbildung Luft auf die Oberfläche des Gurts wirkt.
(Dritte Ausführungsform)
8 zeigt ein Bilderzeugungsgerät gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 9 ist eine Modellansicht und zeigt eine zweite Übertragungsposition des Gerätes der dritten Ausführungsform. In der folgenden Erklärung sind die gleichen oder ähnliche konstruktive Bauteile wie die der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Erklärung wird weggelassen.
Ein zwischenliegender Übertragungsgurt 93 gemäß der dritten Ausführungsform weist eine Gummigrundschicht 932, die aus NBR Gummi mit einer Dicke von 0,8 mm, einem spezifischen Volumenwiderstand von 3,5 × 10⁷ Ωcm und einem durchschnittlichen Nettowiderstandswert von 2,2 × 10⁶ Ω hergestellt ist, bei einer zweiten Übertragungsposition auf, und eine Oberflächenschicht 931, die aus einem wärmeschrumpffähigen Rohr mit einer Dicke von 30 μm, spezifischem Volumenwiderstand von 3,5 × 10¹⁰ Ωcm und einem durchschnittlichen Nettowiderstandswert von 1,0 × 10⁸ Ω ausgebildet ist.
Als nächstes werden die Herstellungsverfahren für den Gurt 93 nun erklärt.
Wie in 10A bis 10D gezeigt, wird ein Gummigrundwerkstoff 932a um eine zylindrische Gussform 33 gewickelt. Ein äußerer Durchmesser der Gussform 33 ist gleich dem inneren Durchmessers des Gummigrundwerkstoffs 932a (Schritt 1), dann wird ein wärmeschrumpfbares Rohr auf der Gussform 33 mit dem Gummigrundwerkstoff 932a dazwischen darumgewickelt (Schritt 2). Dann wird heiße Luft auf die Gussform 33 geblasen, um das Rohr zu schrumpfen oder zusammenzuziehen, und dabei die Oberflächenschicht 931 auf dem Gummigrundwerkstoff 932 ausgebildet (Schritt 3). Zuletzt wird der Gurt von der Gussform 33 entfernt (Schritt 4).
Eine gegenüberliegende Rolle 123 ist durch eine aus SUS hergestellte Welle mit einem Durchmesser von 30 mm bestimmt. Eine zweite Übertragungsrolle 113 ist durch einen Metallkern mit einem Durchmesser von 6 mm und eine Schaumurethanschicht (mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 1,4 × 10⁵ Ωcm) bestimmt, der auf den Metallkern beschichtet ist. Ein durchschnittlicher Nettowiderstandswert der zweiten Übertragungsrolle bei einer zweiten Übertragungsposition beträgt 5,0 × 10⁴ Ω.
Ebenfalls ist in dieser dritten Ausführungsform, da eine Dicke des zwischenliegenden Übertragungsgurts 93 sich innerhalb eines Bereiches von 0,5 mm bis 3,0 mm befindet und der durchschnittliche Nettowiderstandswert der Oberflächenschicht 931 gewählt ist 10 Mal oder mehr größer zu sein als der durchschnittliche Nettowiderstandswert der Gummigrundschicht 932 und der zweiten Übertragungsrolle 113, der Einsatzzeitraum des Gurtes erhöht und die gute Bildübertragung könnte ohne Einfluss der Ungleichmäßigkeiten des Widerstandes erreicht werden. Außerdem ist der durch dieses Verfahren hergestellte Gurt 93 dadurch gekennzeichnet, dass ein Antiverschleißmerkmal der Oberflächenschicht des Gurtes dem der Oberflächeschicht des gemäß der ersten Ausführungsform hergestellten Gurtes überlegen ist (beschichtet durch die Sprühtechnik).
Wie oben erwähnt kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Einsatzzeitraum des Gurtes erhöht werden, da der Bildträgergurt die Gummischicht mit einer Dicke von 0,5 mm oder mehr hat. Außerdem hat der Bildträgergurt die hohe Widerstandsschicht mit dem durchschnittlichen Nettowiderstandswert (bei der Übertragungsposition) die ungefähr 10 mal oder mehr größer ist als die der Gummischicht und die Stärke von 100 im oder weniger hat, selbst wenn eine erhebliche Verteilung des Nettowiderstandswertes in der Gummischicht vorhanden ist, kann eine gute Übertragung erreicht werden.

Claims

Zwischenliegendes Übertragungsteil zur Verwendung in einem Bilderzeugungsgerät und auf das ein Tonerabbild auf einem bildtragenden Teil übertragen wird mit: einer Gummischicht (912); einer Harzschicht (911), vorgesehen auf der Gummischicht mit einer Dicke von 100 μm oder weniger, wobei der durchschnittliche Netto-Widerstandswert der Harzschicht um das zehnfache oder mehr größer ist als der der Gummischicht, und dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauhigkeit (Ra) der Oberfläche der Harzschicht, auf die das Tonerbild übertragen wird, in dem Bereich von 0,1 bis 1,5 μm liegt.
Teil gemäß Anspruch 1, wobei der durchschnittliche Netto-Widerstandswert der Harzschicht um das Tausendfache oder weniger größer ist als der der Gummischicht.
Teil gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der durchschnittliche Netto Widerstandswert der Harzschicht in dem Bereich von 10⁷ bis 10⁹Ω liegt.
Teil gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Dicke der Harzschicht in dem Bereich von 5 bis 100 μm liegt.
Teil gemäß jedem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Dicke der Gummischicht in dem Bereich von 0,5 bis 3,0 mm liegt.
Bilderzeugungsgerät mit: einem zwischenliegenden Übertragungsteil wie in jedem der Ansprüche von 1 bis 5 beansprucht; und einem Bildträgerteil zum Tragen eines Tonerbildes, das auf das Zwischenübertragungsteil übertragen werden soll.