DE69721907T2

DE69721907T2 - Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69721907T2
Application number: DE69721907T
Authority: DE
Inventors: Katsumi Ashigarakami-gun Sakamaki; Kenichi Ebina-shi Kobayashi; Akihiro Ashigarakami-gun Ida
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-08-13
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2017-08-13
Also published as: DE69721907D1; JPH10111586A; EP0824229B1; EP0824229A1; US5887230A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät, wie einen elektrofotografischen Drucker, ionografischen Drucker, Tintenstrahldrucker oder Faxgerät und insbesondere eine Antriebstechnik, die insbesondere für die Verwendung von Doppelfarbkopierern oder Farbkopierern geeignet ist, die eine Vielzahl von trommelförmigen Bilderzeugungsteilen aufweisen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ebenso wie elektrofotografische Drucker weist auch ein Gerät, das ein Bild auf Aufzeichnungspapier erzeugt, ein Bilderzeugungsteil auf. Ein elektrostatisches latentes Bild wird auf die Oberfläche des Bilderzeugungsteils geformt, während das Bilderzeugungsteil sich dreht, und das so erzeugte latente Bild wird mit Hilfe von Toner entwickelt, um so ein entwickeltes Bild herzustellen. Um das Bilderzeugungsteil drehend anzutreiben, wird das Bilderzeugungsteil gewöhnlicherweise mit einem Mechanismus ausgestattet, der die Antriebskraft an eine Antriebswelle des Bilderzeugungsteils von einem Motor über einen Verzögerungsmechanismus wie etwa ein Getriebe oder einen Synchronriemen überträgt, so dass das Bilderzeugungsteil mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird.
Wie jedoch aus 29 aus der schematischen Darstellung eines Verzögerungsmechanismus, der ein Getriebe verwendet, erkannt werden kann, ergeben sich mechanische Fehler wie etwa ein Offset "d" oder Eingriffsfehler, wenn der Antriebsmechanismus, der für das Bilderzeugungsteil verwendet wird, durch Zusammenschalten eines Verzögerungsgetriebes, das eine Kombination aus einer Vielzahl von Zahnrädern 502 und 503 zwischen einer Antriebswelle 1a des Bilderzeugungsteils 1 und einem Motor 1 verwendet, zusammenge setzt ist. Folglich werden Schwankungen wie in 30 gezeigt, erzeugt. Weiter treten Schwankungen aufgrund des Offsets der Riemenscheibe bei der Rotation des Rotationsübertragungsmechanismus, der den Synchronriemen verwendet, auf. Wie zuvor beschrieben, treten bei konventionellen Antriebsmechanismen Schwankungen bei der Rotationsgeschwindigkeit des Bilderzeugungsteils auf, die wiederum ein Problem für die Herstellung des Tonerbildes darstellen.
Dieses Problem tritt in Form von ungleichmäßiger Dichte des Bildes bei Einfarbkopierern oder Druckern auf, sowohl in Form von mangelhaften Bildern, wie etwa Farbschwankungen oder Farbstreifen bei Farbkopierern oder Druckern. Aus diesem Grund möchte man die Schwankungen bei der Rotationsgeschwindigkeit auf ein möglichst geringes Maß reduzieren und folglich entstand der Bedarf einer höheren Genauigkeit bei der Herstellung und dem Zusammenbau der Teile des Antriebsmechanismus.
Wenn jedoch die Genauigkeit des Antriebsmechanismus erhöht wird, entstehen Schwankungen bei der Rotationsgeschwindigkeit des Bilderzeugungsteils, wenn die Motorwelle oder die Bilderzeugungsteilwelle einen Offset aufweist, oder wenn das Bilderzeugungsteil selbst einen Offset aufweist.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei-7-140844 zeigt ein Mess- und Steuerverfahren zur Lösung des vorangehenden Problems. Dieses Verfahren ermöglicht das Messen und Steuern von Schwankungen der Rotationsgeschwindigkeit von jeweils jedem der Motoren, die mit einer Vielzahl von Bilderzeugungsteilen verbunden sind, und zwar mit Hilfe einer Geschwindigkeitsmesseinrichtung, die an der Antriebswelle eines jeden Bilderzeugungsteils angeordnet ist.
Es gibt bereits eine andere bekannte Methode, bei der Positionsinformation über Bilddaten, die schließlich ausgegeben werden, gemessen wird, und Verbesserungen bezüglich der Zeitgebung zur Herausgabe eines optischen Signals oder bezüglich dem Auslauf einer optischen Achse gemacht werden. Die japanische Offenlegungsschrift Hei-6-79917 zeigt ein Verfahren, bei dem der Versatz von Toner auf eine Übertragungstrommel gemessen wird und Offset-Adressdaten für jede Abtastzeile eines Schreibstrahls aus dem Ergebnis der Messoperation berechnet werden und dann gespeichert werden. Die Adresse des Schreibstrahls wird dann in der primären und sekundären Abtastrichtung korrigiert.
Da die zuvor beschriebenen Verfahren eine Zunahme der Größe des Bilderzeugungsgerätes oder eine signifikante Zunahme der Kosten mit sich bringen, ist es denkbar schwierig, die Verfahren für günstige Kompaktbilderzeugungsvorrichtungen zu verwenden. Weiter weisen diese Verfahren eine nur unzureichende Anpassungsfähigkeit auf.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei-7-319254 zeigt ein Verfahren, bei dem ein endloser Flachriemen, der als einfache Übertragungs- und Antriebseinrichtung dient, in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche einer Vielzahl von Bilderzeugungsteilen gebracht wird und eine Rotationsantriebskraft wird auf eine Vielzahl von fotoempfindlichen Trommeln durch Reibungskraft übertragen, die sich zwischen der äußeren Umfangsfläche der fotoempfindlichen Trommeln und den Endlosflachriemen entwickelt, wodurch die äußere Umfangsfläche von jeder fotoempfindlichen Trommel in gleichem Ausmaß in Gang gebracht wird.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho-62-55674 zeigt ein Verfahren, das so ausgelegt ist, dass es alle Bilderzeugungsteile und ein dünnes Blatt-Förderband im gleichem Ausmaß antriebt. Durch dieses Verfahren werden die Bilderzeugungsteile und das dünne Förderband/Übertragungsband zusammen miteinander angetrieben indem ein Übertragungsteil verwendet wird, das von einer einzelnen Antriebsquelle angetrieben wird.
Bei beiden zuvor beschriebenen bekannten Verfahren, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei-7-319254 und Sho-62-55674 gezeigt sind, werden die Antriebsmittel, wie Zahnräder, die eine Übertragung der Vibration erzeugen, von dem Antriebskraftübertragungsmechanismus entfernt. Folglich sind sie besser im Hinblick auf die Reduktion von Antriebskomponenten, die sich in den Tragbildern der Getriebe entwickeln; und im Hinblick auf die Schwankungen bei der Drehung der Zahnräder infolge der erregenden Komponen ten und im Hinblick auf Streifen und inkonsistente Farbe und Dichte in einem Hochfrequenzbereich.
Da sich die Reduktion der Größe und Kosten der Bilderzeugungsgeräte in den letzten Jahren entsprechend der Nachfrage des Markts verbessert hat, wurden die Bilderzeugungsteile und Übertragungsteile auch in ihrem Durchmesser reduziert.
Demgemäß wird die Anzahl der Drehungen dieser Teile erhöht. Weiter wird entsprechend der Zunahme der Anzahl der Drehungen auch die Schwankung der Rotation der Bilderzeugungsteile oder Übertragungsteile infolge des Offsets der zusammengesetzten Elemente von einem Niederfrequenzbereich zu einem Hochfrequenzbereich nach und nach erhöht. Der Abstand der Farbschwankungen infolge der Drehschwankungen wird ebenfalls kleiner, was zur Folge hat, dass die Farbvariationen leichter visuell erkennbar werden. Wenn z. B. bei einem bestehenden Bilderzeugungsteil mit einem Durchmesser von 84 mm eine Abweichung bei dem Bilderzeugungsteil bei jeder Drehung vorkommt, erscheint diese Schwankung in Form einer Farbänderung mit einem Abstand von 84 × π = 264 mm, d. h., in Form einer verhältnismäßig geringen Schwankung. Wenn der Durchmesser 20 mm oder 15 mm klein ist, insbesondere wenn der Durchmesser 15 mm beträgt, wird der Abstand der Farbschwankung klein und zwar 15 × π = 47 mm, was zur Folge hat, dass die Farbschwankung sichtbar wird. Deshalb wird, wenn die Reduktion der Größe und Kosten des Bilderzeugungsgerätes in Betracht gezogen wird, eine Lösung für die variablen Komponenten infolge des Offsets des Bilderzeugungsteils zum Problem.
Weder das in der japanischen Offenlegungsschrift Hei-7-319254 gezeigte Verfahren noch das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho-62-55674 gezeigte Verfahren, weist eine Einrichtung zur Behebung des Offsets des Bilderzeugungsteils infolge des Positionsoffsets oder der Neigung der Lagerwelle des Bilderzeugungsteils auf. Demzufolge schwankt bei den in den vorherigen Patentanmeldungen gezeigten Verfahren, die Oberflächengeschwindigkeit von jedem Bilderzeugungsteil an der Position wo ein latentes Bild erzeugt wird, von Bilderzeugungsteil zu Bilderzeugungsteil, aufgrund des Offsets des Bilderzeu gungsteils im Hinblick auf sein Rotationszentrum, selbst wenn jedes Bilderzeugungsteil eine konstante Drehgeschwindigkeit beibehält.
Elemente der Geschwindigkeitsschwankung des Antriebskraftübertragungssystems von der Antriebsquelle bis zur Oberfläche des Bilderzeugungsteils werden beschrieben.
31 zeigt eine schematische Darstellung eines bestehenden Antriebskraftkraftübertragungssystems.
Wenn ein Bilderzeugungsgerät das Antriebskraftübertragungssystem, wie es in 31 gezeigt ist, aufweist, wird die Art und Weise, wie die Oberflächengeschwindigkeit V_PR des Bilderzeugungsteils sich ändert durch eine Formel ausgedrückt.
Es wird angenommen, dass die Schwankung in jedem Element analog zu einer Sinusschwingung ist und dass scheibenförmige Flansche an der Drehwelle des Bilderzeugungsteils befestigt sind. Weiter wird angenommen, dass eine rohrförmige fotoempfindliche Trommel mit einer vorbestimmten Dicke t_PR (mm) in solch einer Weise befestigt ist, dass der äußere Umfang des Flansches in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche der fotoempfindlichen Trommel kommt.
Nachfolgend ist die Amplitude der Schwankung A_i, die Frequenz der Schwankung f_i und die Phase der Schwankung ist ϕi (wobei der Index i jedes Element bezeichnet).
Zunächst wird unter Annahme, dass eine mittlere Winkelgeschwindigkeit ω_m0 [Rad/s] ist, im Hinblick auf die Schwankungen des Motors, die Winkelgeschwindigkeit ω_m des Motors [Rad/s] ausgedrückt durch ωm = ωm0(1 + A1sin(2πf1t + ϕ1)) (1)
Unter Annahme, dass der mittlere Radius der Motorwelle r_m0 (mm) ist, wird der Radius der Motorwelle r_m (mm) ausgedrückt durch rm = rm0(1 + A2sin(2πf2t + ϕ2)) (2)
Nun wird eine Verzögerungsvorrichtung betrachtet. Hier wird die Reduktionsrate einer zweistufigen Verzögerung der Übersetzung (Zahnräder) angenommen.
Reduktionsrate: r_r ausgedrückt durch rr = (rg1/rm × (rg3/rg2) (3)
Unter Annahme, dass die mittleren Radien der entsprechenden Verzögerungseinrichtung r_g10, r_g20, r_g30 (mm) sind, werden die Radien r_g1 , r_g2 , r_g3 (mm) wie folgt ausgedrückt rg1 = rg10(1 + A3sin((2πf3t + ϕ3)) (4) rg2 = rg20(1 + A4sin((2πf4t + ϕ4)) (5) rg3 = rg30(1 + A5sin((2πf5t + ϕ5)) (6)
Im Hinblick auf das Bilderzeugungsteil wird der Radius r_s (mm) der Antriebswelle des Bilderzeugungsteils wie folgt ausgedrückt rs = rs0(1 + A6sin((2πf6t + ϕ6)) (7)
Unter Annahme, dass der mittlere Abstand zwischen der inneren Welle des Flansches zum äußeren Umfang des Flansches d_f0 (mm) ist, wird ein Abstand d_f (mm) ausgedrückt durch df = df0(1 + A7sin((2πf7t + ϕ7)) (8)
Unter der Annahme, dass die mittlere Dicke der zylindrischen fotoempfindlichen Trommel, die das Bilderzeugungsteil darstellt, t_PR0 (mm) ist, wird die Dicke t_PR (mm) dargestellt durch tPR = tPR0(1 + A8sin((2πf8t + ϕ8)) (9) Unter der Annahme, dass die Summe der drei zuvor beschriebenen Elemente einen effektiven Radius ergibt, wird die Oberflächengeschwindigkeit V_PR (mm/s) der fotoempfindlichen Trommeln dargestellt durch VPR = ωm·(1/rr)·(rs + df + tPR)) (10) = ωm·(rg1/rm)·(rg3/rg2)·(rs + df + tPR)) (10') Wie durch Formel (10') dargestellt, wird die Oberflächengeschwindigkeit V_PR des fotoempfindlichen Materials durch eine Funktion dargestellt, die abhängig von jedem Bauteil ist. Jedes Element in Formel (10') schließt eine Schwankung ein, deren Amplitude A_i und Phase ϕ_i, die in den Formeln (1) bis (9) beliebig angegeben sind, und so variiert die endgültige Oberflächengeschwindigkeit V_PR des Bilderzeugungsteils in einem beträchtlich großen Ausmaß.
Es gibt ein Antriebsverfahren, bei dem ein einzelnes Element für den Motor und den Verzögerungsmechanismus verwendet wird. Genauer genommen werden, wenn ein Bilderzeugungsgerät vier Bilderzeugungsteile aufweist, ein Antriebsmotor und ein Verzögerungsmechanismus gemeinsam von den vier Bilderzeugungsteilen verwendet.
Wenn dieses Verfahren als Mittel zum Verhindern der zuvor beschriebenen Schwankungen der Oberflächengeschwindigkeit des Bilderzeugungsteils verwendet wird, werden die Schwankungen der unabhängigen Variablen: ω_m, r_m , r_g1 , r_g2 und r_g3 miteinander in Phase gebracht in Bezug auf die vier Bilderzeugungsteile. Folglich können Abweichungen der Farbe, die ansonst durch die Schwankungen der Variablen hervorgerufen werden könnten, verhindert.
Da jedoch die Elemente r_s , d_f und t_PR bei jedem Bilderzeugungsteil unterschiedliche Werte aufweisen, können sie bei der vorhandenen Antriebsmethode nicht umgangen werden.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor genannten Nachteile gemacht, und die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Bilderzeugungsgerät bereitzustellen, das qualitativ hochwertige Bilder erzeugen kann, während verhindert wird, dass schwankende Komponenten der Elemente r_s , d_r und t_PR Schwankungen in der Farbdichte eines Bildes erzeugen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Folglich bewirkt die Änderung der Kreisförmigkeit des Bilderzeugungsteil weder Schwankungen bei der Rotationsgeschwindigkeit des Bilderzeugungsteils noch Schwankungen der Position auf der Oberfläche des Bilderzeugungsteils, selbst wenn das Bilderzeugungsteil eine unperfekte Kreisform aufweist. Weiter werden keine Schwankungen der Dichte und Farbe durch Änderung der Kreisform des Bilderzeugungsteils erzeugt, wodurch ein extrem qualitativ hochwertiges Bild ohne Schwankungen in der Dichte oder Farbe erzeugt werden kann.
Bei dieser Konfiguration wird verhindert, dass sich die Rotation des Bilderzeugungsteils infolge von Offsetkomponenten ändert, die als Folge der Anbringung des Antriebskraftübertragungsteils hervorgerufen werden, wie etwa durch ein Zahnrad am Ende des Bilderzeugungsteils beim Stand der Technik, so dass das Bilderzeugungsteil mit gleichmäßiger Geschwindigkeit angetrieben werden kann.
Wenn das Bilderzeugungsgerät mit einem endlosen Antriebskraftübertragungsteil versehen ist, sollte die Oberfläche des Antriebskraftübertragungsteils, das in Kontakt mit der Oberfläche des angetriebenen Bereichs kommt, vorzugsweise in Längsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils gleichförmig sein, und das Antriebskraftübertragungsteil sollte vorzugsweise die Antriebskraft in Form von Reibungskraft auf das Bilderzeugungsteil vom Motor her übertragen.
Das endlose Antriebskraftübertragungsteil schließt einen endlosen Synchronriemen ein. Die Antriebskraft wird in Form von Reibungskraft vom Motor auf das Bilderzeugungsteil unter Verwendung des endlosen Antriebskraftübertragungsteils mit in Längsrichtung gleichförmiger Oberfläche, z. B. einen Endlosriemen oder Draht, übertragen. Als Folge kann die Antriebskraft des Motors auf das Bilderzeugungsteil in gleichförmigerer Weise übertragen werden, und demnach kann die Rotationsschwankung des Bilderzeugungsteils weitaus besser verhindert werden.
Bei dem Bilderzeugungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung sollte das Antriebskraftübertragungsteil vorzugsweise in Kontakt mit dem angetriebenen Bereich in solch einer Art und Weise stehen, dass das Bilderzeugungsteil eine Kraft von dem Antriebskraftübertragungsteil erfährt, so dass es in eine vorbestimmte Richtung gelenkt wird, so dass der gelagerte Bereich auf das Lager in die vorbestimmte Richtung drückt, wenn das Bilderzeugungsgerät mit dem endlosen Antriebskraftübertragungsteil versehen ist.
Bei dieser Konfiguration werden mehrere Schritte, die den Bilderzeugungsbereich des Bilderzeugungsteils beeinflussen, z. B. Entwicklung oder Übertragung, immer am gleichen vorbestimmten Punkt durchgeführt und demnach können Schwankungen der Dichte und Farbe weitaus besser verhindert werden.
Wenn das Bilderzeugungsgerät mit dem endlosen Antriebskraftübertragungsteil versehen ist, sollte das Bilderzeugungsgerät vorzugsweise eine Vielzahl von Bilderzeugungsteilen umfassen, wobei der Motor von der Vielzahl der Bilderzeugungsteile geteilt wird und die Antriebseinrichtung, die die Vielzahl der Bilderzeugungsteile durch die Antriebskraft des Motors antreibt, wird ebenfalls geteilt.
Wenn eine Vielzahl von Bilderzeugungsteilen vorgesehen sind, und wenn die Antriebskraft auf die Oberfläche des angetriebenen Bereichs jedes Bilderzeugungsteils von dem gemeinsamen Motor durch das Antriebskraftübertragungsteil übertragen wird, wird die gleiche Oberflächengeschwindigkeit sichergestellt, selbst wenn die Bilderzeugungsteile einen voneinander unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Die Bilderzeugungsteile können rotierend mit gleicher Oberflächengeschwindigkeit angetrieben werden. Schwankungen in der Farbe des Farbbildes werden verhindert, wodurch qualitativ hochwertige Farbbilder erzeugt werden.
Wenn das Bilderzeugungsgerät eine Vielzahl von Bilderzeugungsteilen aufweist und das endlose Antriebskraftübertragungsteil vorgesehen ist, sollte das Antriebskraftübertragungsteil vorzugsweise in Kontakt mit dem angetriebenen Bereich von jedem Bilderzeugungsteil in solch einer Weise stehen, dass die Bilderzeugungsteile eine Kraft von dem Antriebskraftübertragungsteil erfahren, so dass sie in eine bestimmte Richtung gelenkt werden, so dass der gelagerte Bereich der Vielzahl der Bilderzeugungsteile auf die Lager, die die gelagerten Bereiche lagern, in die bestimmte Richtung drückt.
Durch diese Konfiguration wird ein Belichtungspunkt oder ein Übertragungspunkt auf einen identischen Punkt fixiert und zwar nicht für ein sondern für eine Vielzahl von Bilderzeugungsteilen, wodurch die Schwankungen der Farbe eines Farbbilds weitaus besser verhindert werden können.
Weiter sollte das Bilderzeugungsgerät weiter eine Einrichtung zum Übertragen von Feinpartikeln aufweisen, die so auf dem Bilderzeugungsteil vorgesehen ist, dass sie feine Partikel auf das Bildübertragungsteil überträgt, bevor oder wenn das entwickelte Bild auf dem Bilderzeugungsteil hergestellt wird.
Mit einer solchen Einrichtung zum Übertragen von Feinpartikeln, wird die Effizienz der Übertragung des entwickelten Bildes, das auf dem Bilderzeugungsteil erzeugt ist, verbessert, und die Menge des nach der Übertragung auf dem Bilderzeugungsteil verbleibenden Toners wird reduziert. Demnach wird die Notwendigkeit eines Reinigers, zum Entfernen des verbleibenden Toners, der auf dem Bilderzeugungsteil nach der Übertragung verbleibt, eliminiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Zweifarbkopierers, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird;
2 ist eine schematische Vorderansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Antriebskraftübertragungsstruktur zeigt;
3 ist eine schematische Darstellung, die einen Antriebskraftübertragungsmechanismus eines Bilderzeugungsteils zeigt,
4 ist eine Draufsicht in Richtung I-I in 3;
5 ist eine schematische Darstellung, die einen Antriebskraftübertragungsmechanismus des Bilderzeugungsteils zeigt;
6 ist eine vergrößerte Darstellung des Antriebskraftübertragungsteils des Bilderzeugungsteils;
7 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Antriebskraftübertragungsmechanismus des Bilderzeugungsteils;
8 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Antriebskraftübertragungsmechanismus gemäß dem Stand der Technik;
9 ist eine vergrößerte Darstellung des Antriebskraftübertragungsmechanismus gemäß dem Stand der Technik;
10 ist eine schematische Darstellung, die die Schwankungselemente zeigt, die sich in den Mechanismus von einer Antriebsquelle bis zur Oberfläche eines fotoempfindlichen Materials bei der vorliegenden Erfindung entwickeln;
11 ist ein Diagramm, das den Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik im Hinblick auf Geschwindigkeitsschwankungen zeig;
12 ist ein Diagramm, das den Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik im Hinblick auf Positionsschwankungen auf der äußeren Umfangsfläche des Bilderzeugungsteils zeigt;
13 ist ein Diagramm, das Positionsschwankungen in Abhängigkeit der Zeit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist ein Diagramm, das die Positionsschwankungen in Abhängigkeit der Zeit gemäß dem Stand der Technik zeigt;
15 ist eine perspektivische Darstellung, die das Bilderzeugungsteil gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist eine Teildarstellung des in 15 gezeigten Bilderzeugungsteils;
17 ist eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem das Bilderzeugungsteil drehend angetrieben wird;
18 ist eine Aufsicht in Richtung des Pfeils II-II in 17;
19 ist eine vergrößerte Teilansicht des Bilderzeugungsteils in den in 17 und 18 gezeigten Ausführungsbeispielen;
20 ist eine Vorderansicht des Bilderzeugungsteils in 19;
21 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel des Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Antreiben des Bilderzeugungsteils in drehbarer Art und Weise zeigt;
22 ist eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
23 ist eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
24 ist ein Querschnitt, der das Bilderzeugungsteil zeigt, das durch ein Lager gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gelagert wird;
25 ist eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
26 ist eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsgerätes ohne Reiniger zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird, sowie die Umgebung des Bilderzeugungsteils;
27 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsgeräts ohne Reiniger zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird, sowie die Umgebung des Bilderzeugungsteils;
28 ist eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsgeräts ohne Reiniger zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet wird, sowie die Umgebung des Bilderzeugungsteils;
29 ist eine schematische Darstellung, die den Antriebskraftübertragungsmechanismus gemäß dem Stand der Technik zeigt;
30 ist ein Diagramm, das die Schwankungskomponenten zeigt, die sich in einem Bilderzeugungsgerät gemäß dem Stand der Technik entwickeln; und
31 ist eine schematische Darstellung, die die Schwankungselemente erklärt, die sich in dem Mechanismus von der Antriebsquelle bis zur Oberfläche des Bilderzeugungsteils beim Stand der Technik entwickeln.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung eines Zweifarbkopierers gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsgeräts der vorliegenden Erfindung, wobei die Bilderzeugungsteile, die Bilder in den entsprechenden Farben erzeugen, parallel zueinander angeordnet sind.
Das Bilderzeugungsgerät, das in 1 gezeigt ist, weist vier Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K auf, die in bestimmten Intervallen parallel zueinander vorgesehen sind. Ein gelbes Tonerbild, ein Magentatonerbild, ein Cyantonerbild und ein Schwarztonerbild werden jeweils auf den entsprechenden Oberflächen der vier Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K gebildet. Die Oberflächen der Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K sind gleichförmig elektrisch aufgeladen und zwar durch elektrostatische Aufladeeinheiten (nicht gezeigt) und werden dann Licht von einer Belichtungseinrichtung 10Y, 10M, 10C, 10K in Form eines Halbleiterlasers oder Ähnlichem, ausgesetzt, wodurch latente elektrostatische Bilder auf den Oberflächen der Bilderzeugungsteile gebildet werden. Die elektrostatischen latenten Bilder, die auf den jeweiligen Oberflächen der Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K gebildet sind, werden durch Toner in den jeweiligen Farben, z. B. Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz entwickelt, wodurch sichtbare Tonerbilder (entwickelte Bilder) hergestellt werden. Diese sichtbaren Tonerbilder werden nacheinander auf das Papier P durch Elektrisierung der Übertragungsvorrichtung 3Y, 3M, 3C, 3K, übertragen.
Das Papier P, auf dem Tonerbilder der Reihe nach von den Bilderzeugsteilen 1Y, 1M, 1C, 1K übertragen werden, wird von einer Papiervorratskassette (nicht gezeigt) zu Übertragungspositionen eines Übertragungsriemens 5 gefördert, der stromabwärts im Hinblick auf die jeweiligen Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K in dieser Reihenfolge gebildet ist, über eine Registrierungsrolle 4, während es elektrostatisch gehalten wird. Farbtonerbilder werden nacheinander auf das Papier P von den jeweiligen Bilderzeugungsteilen 1Y, 1M, 1C, 1K übertragen. Das Papier P auf dem die Farbtonerbilder von den Bilderzeugungsteilen übertragen wurden, wird von dem Übertragungsband 5 entlassen und dann zu einer Fixiereinheit 6 gefördert. Die Farbtonerbilder, die auf dem Papier P überlagert sind, werden als Farbbild durch die Fixiereinheit 6 fixiert.
Elektrische Ladungen werden von den Bilderzeugungsteilen 1Y, 1M, 1C, 1K, die mit der Übertragung ihrer Tonerbilder fertig sind, durch Einrichtungen zum Entfernen elektrischer Ladungen (nicht gezeigt) beseitigt, und übriggebliebener Toner wird durch Reinigungseinrichtungen (nicht gezeigt) davon entfernt. Danach werden die Bilderzeugungsteile durch Löschlampen (nicht gezeigt) wieder abgeräumt, um für den nächsten Bilderzeugungsvorgang bereit zu sein.
Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel ist so angeordnet, dass Papier auf dem Übertragungsband durch Ansaugen gehalten wird und die Farbtonerbilder auf den Bilderzeugungsteilen 1Y, 1M, 1C, 1K auf dem Papier überlagert werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Bilderzeugungsgerät beschränkt, das die zuvor beschriebene Konfiguration aufweist, sondern kann auch für ein Bilderzeugungsgerät verwendet werden, das in solch einer Weise angeordnet ist, dass die Farbtonerbilder direkt auf Zwischenübertragungsbänder oder Zwischenübertragungstrommeln übertragen werden, wobei diese kollektiv auf das Papier übertragen werden und fixiert werden, nachdem sie übereinander gelegt wurden.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel einer Antriebskraftübertragungsstruktur des Bilderzeugungsgeräts zum drehbaren Antreiben des Bilderzeugungsteils, zusammen mit einem Übertragungsmechanismus zeigt. 3 ist eine schema tische Darstellung, die nur die Konstruktion der Antriebskraftübertragung des Bilderzeugungsgeräts zeigt. 4 ist eine Darstellung, betrachtet in Richtung des Pfeils I-I in 3.
In 2 schließt die Antriebskraftübertragungskonstruktion eine Antriebsrolle 7 ein, die sich infolge der Drehkraft eines einzelnen Motors (nicht gezeigt) dreht; ein endloses Antriebskraftübertragungsteil 8, das über die Antriebsrolle 7 gewunden ist; eine Spannungsrolle 9, die eine bestimmte Zugkraft an das Antriebskraftübertragungsteil 8 anlegt; und Wickelwinkeleinstellrollen 17 zum Wickeln des Antriebskraftübertragungsteils 8 um die Umfangsflächen der Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K unter bestimmten Wickelwinkeln. Bei dieser Konstruktion wird das Antriebskraftübertragungsteil 8 unter Druck in Kontakt mit den Bilderzeugungsteilen 1Y, 1M, 1C, 1K gebracht. Die Drehkraft wird von dem Motor auf die Bilderzeugungsteile mit Hilfe von Reibungskraft überfragen, die sich zwischen den Oberflächen der Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K und dem Antriebskraftübertragungsteil 8 entwickelt.
5 ist eine schematische Darstellung, die die Konstruktion zum Lagern der Bilderzeugungsteile zeigt. Bei dem Bilderzeugungsteil 1 sind die Fläche 10' eines gelagerten Bereichs 10, der von einem Lager 14 gehalten wird, die Oberfläche 11' eines angetriebenen Bereichs 11, und die Oberfläche 12' eines Bilderzeugungsbereichs 12, der das Bild erzeugt, bündig zueinander. Die Oberfläche 10' des gelagerten Bereichs 10, die ein Teil des Bilderzeugungsteils 1 ist, wird durch das Lager 14 gehalten, das eine gleitende Oberfläche 13 aufweist, die die Drehung des Bilderzeugungsteils 1 in tragender Weise aufnimmt.
Wie in 5 gezeigt ist, ist es für das Bilderzeugungsteil 1 nur wesentlich, einen einzigen gemeinsamen Durchmesser für den Bilderzeugungsbereich 12, der die Bilder herstellt, den gelagerten Bereich 10, der von dem Lager gelagert wird und den angetriebenen Bereich 11, der eine Antriebsdrehkraft von dem Riemen erfährt, aufweist. Es ist nicht notwendig, alle Durchmesser der Elemente des gesamten Bilderzeugungsteils 1 auf einen einzigen Durchmesser zu integrieren. Zum Beispiel kann ein Zahnrad zum Übertragen einer Drehkraft auf ein anderes Rotationsteil oder eine Welle, die einen unterschiedlichen Durchmesser aufweist, von dem Bilderzeugungsteil von dem Ende des Bilderzeugungsteils 1 vorstehen.
Obwohl nicht in der Zeichnung gezeigt, sind in dem Bilderzeugungsbereich 12 des Bilderzeugungsteils 1 eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungsübertragungsschicht auf einem oberen Teil einer Metallbasis vorgesehen. Eine Abdeckschicht ist ebenfalls auf der Ladungserzeugungs- oder Ladungsübertragungsschicht, wie erfordert, vorgesehen. Streng genommen weisen der Bilderzeugungsbereich und die anderen Bereiche des Bilderzeugungsteils Durchmesser auf, die sich gering voneinander unterscheiden. Jedoch sind die zuvor beschriebenen Schichten, die relevant für die Herstellung eines Bildes sind, dünn und sehr gleichmäßig ausgebildet. In der Praxis bewirken diese Schichten keine Offsetkomponenten. Aus diesem Grund ist es für die vorliegende Erfindung nur notwendig, dass der Bilderzeugungsbereich 12, der gelagerte Bereich 10 und der angetriebene Bereich 11 aus dem gleichen Basisteil mit dem gleichen Durchmesser gebildet sind. Der Unterschied zwischen den Durchmessern dieser Teile aufgrund der Beschichtungsschichten auf dem Basisteil stellt kein Problem dar.
Es ist wünschenswert, dass die Oberfläche 11' des angetriebenen Bereichs 11 des Bilderzeugungsteils einen hohen. Reibungskoeffizienten in Bezug auf den Riemen aufweist, so dass die Drehkraft, die von dem Riemen übertragen wird, effektiv auf den angetriebenen Bereich 11 wirken kann. Aus diesem Grund können kleine Aussparungen und Senken in die Oberfläche 11' des angetriebenen Bereichs 11 gebildet sein, oder die Oberfläche 11' kann mit einem Material beschichtet werden, das einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist. Während des Zusammenbaus wird das Lager 14 auf den gelagerten Bereich 10 gepasst, nachdem es über den angetriebenen Bereich 11 geführt wurde. Demnach ist auch die Einfachheit des Ein/Ausbaus des Lagers 14 des Bilderzeugungsteils 1 zu beachten.
Wenn man den vorherigen Punkt in Betracht zieht, ist es wünschenswert, das Basisteil des angetriebenen Bereichs 11 so auszubilden, dass es einen kleineren Durchmesser als der des Basisteils des anderen Basisteils aufweist, in solcher Weise, dass der Durchmesser kleiner ist als der des restlichen Basisteils, wobei der Durchmesser des angetriebenen Bereichs 11 etwas kleiner als der Durchmesser des verbleibenden Bereichs ist (etwa im Bereich von 1–100 μm). Ein solch kleiner Unterschied des Durchmessers, der dazu vorgesehen ist, das Anbringen und Entfernen des Lagern sicherzustellen, bringt keine Offsetkom ponenten mit sich, die ein praktisches Problem zur Folge hätten. Aus diesem Grund ist der Ausdruck "der gleiche Durchmesser", der hier verwendet wird, nicht beschränkt auf "ganz gleicher Durchmesser", sondern schließt eine kleine Durchmesserdifferenz in dem zuvor beschriebenen Ausmaß ein.
6 ist eine vergrößerte Darstellung eines Antriebskraftübertragungsmechanismus zum drehbaren Antrieb des Bilderzeugungsteils. 7 ist eine Vorderansicht des gleichen und die gesamte Konstruktion dieses Antriebskraftübertragungsmechanismus ist in 2 gezeigt.
6 und 7 zeigen einen Endlosriemen 8a, der ein Beispiel für ein Antriebskraftübertragungsteil 8 darstellt und um den Antriebsbereich 11 des Bilderzeugungsteils 1 gewickelt ist und damit in Kontakt steht. Wenn das Endlosband 8a um den Antriebsbereich 11 des Bilderzeugungsteils 1 gewickelt wird, wird z. B. eine Stufe, wie in 4 gezeigt ist, in die Antriebsrolle 7 oder die Spannrolle 9 gebildet, um zu verhindern, dass der Endlosriemen 8a sich zu einer Seite des Bilderzeugungsteils hin bewegt oder sich verdrillt.
Alternativ kann, wie in 6 gezeigt ist, ein Stoppermaterial 15 auf einer oder beiden Seiten des angetriebenen Bereichs 11 des Bilderzeugungsteils 1 vorgesehen sein, um zu verhindern, dass der Endlosriemen 8a auf eine Seite des Bilderzeugungsteils versetzt wird oder sich darum verdrillt.
Die Drehkraft wird auf das Bilderzeugungsteil 1 mit Hilfe von Reibungskraft übertragen, die durch den Druck des Antriebskraftübertragungsteils 8 erzeugt wird, das in Druckkontakt mit dem angetriebenen Bereich 11 des Bilderzeugungsteils 1 kommt. Demgemäß wird die Drehkraft signifikant durch den Winkel beeinflusst, mit dem das Antriebskraftübertragungsteil 8 um den angetriebenen Bereich 11 des Bilderzeugungsteils 1 gewunden wird, sowie durch die Spannungskraft der Spannungsrolle 9 (siehe 4) von einem mechanischen Blickwinkel aus, und auch durch den Reibungskoeffizienten zwischen den Teilen, die verwendet werden im Hinblick auf das Material.
Das Material des Antriebskraftübertragungsteils schließt einen Metallriemen ein, der ein stabiles Maß an Genauigkeit aufweist und aus Edelstahl, Phosphorbronze, Nickel oder Ähnlichem gebildet ist, ebenso wie einen flachen Riemen, der aus einer umflochtenen Faserader, die mit Urethanharz beschichtet ist, aufgebaut ist. Vorzugsweise wird als Faser Metall oder eine Kevler-Faser verwendet, die eine hohe Festigkeit aufweist, sich aber wenig ausdehnt. Die Riemenscheibe ist das Basisteil des Bilderzeugungsteils 1 und kann aus Edelstahl, Aluminium, Aluminiumlegierungen oder metallischen Eisenverbindungen gebildet sein. Natürlich können Aussparungen und Senken auf der Oberfläche des Basisteils ausgebildet sein, um die Charakteristik der Oberfläche zu verbessern (z. B. um den Reibungskoeffizienten zu erhöhen), indem die Oberfläche mit einer dünnen Beschichtung beschichtet wird, sandgestrahlt oder geätzt wird. In diesem Fall liegt die Dicke der Beschichtung in einem Bereich von 10 bis 100 m, wobei eine Ungleichmäßigkeit der Dicke der Beschichtung die Funktion des Bilderzeugungsteils nicht beeinträchtigt und keine Offsetkomponenten erzeugt.
Der Test, der nachfolgend beschrieben wird, wurde durchgeführt, während der Antriebskraftübertragungsmechanismus des Bilderzeugungsgeräts, wie in 2 gezeigt, betätigt wurde. Das Bilderzeugungsgerät, das in dem Test verwendet wurde, schließt Bilderzeugungsteile ein, die einen Durchmesser von 10 bis 30 mm aufweisen und in einem Abstand von 20 bis 50 mm angeordnet sind. Die Bilderzeugungsteile wurden mit 50 bis 150 mm/s gedreht, und bei diesem Test wurden Schwankungen in der Drehung des Bilderzeugungsteils 1K unter Verwendung eines nichtdargestellten Rotationsencoders gemessen, der an das Bilderzeugungsteil 1K geheftet wurde. Das Basisteil des Bilderzeugungsteils ist aus Edelstahl gebildet. Ein Allzweckschrittmotor (nicht gezeigt) wurde als Antriebsquelle für das Bilderzeugungsteil verwendet. Der Antriebskraftübertragungsriemen 8 wird um die Riemenscheibe 7 gewickelt (siehe 3 und 4), die integral mit einem Verzögerer ausgebildet ist. Wie in 4 gezeigt ist, ist der Antriebskraftübertragungsriemen 8 so angeordnet, dass er in Kontakt mit dem Rand von jedem Bilderzeugungsteil 1 kommt, der eine gleitbare Oberfläche darstellt. Ein endloser Edelstrahlriemen, der eine Breite in einem Bereich von 3 bis 10 mm und eine Dicke in einem Bereich von 40 bis 80 Mikrometer aufweist, wurde als Antriebskraftübertragungsriemen 8 verwendet. Der Antriebskraftübertragungsriemen 8 wurde in Kontakt mit dem Basisteil des Bilderzeugungsteils unter einem Winkel (z. B. Wickelwinkel) von etwa 100 bis 150 Grad gebracht, wobei die Zugkraft des Riemens auf 15 bis 30 N eingestellt wurde. Mit dieser Konfiguration wurden die Ergebnisse des Tests gemessen.
Als Vergleich zu den Ergebnissen des Tests der vorliegenden Erfindung wurden Getrieberiemenscheiben 21 für die Bilderzeugungsteile 1 in dem Testapparat verwendet, die separat gefertigt wurden, ein Synchronriemen 20 wurde als Antriebskraftübertragungsriemen 8 verwendet. Dann wurden die Ergebnisse des Betriebs der Bilderzeugungsteile gemessen. Wie in den 8 und 9 gezeigt, ist die Getrieberiemenscheibe 21, die getrennt von den Bilderzeugungsteil 1 hergestellt wurde und einen Flankendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen der gleiche ist wie der des Bilderzeugungsteils, an dem Ende des Bilderzeugungsteils 1 befestigt. Der Synchronriemen 20, der als Antriebskraftübertragungsriemen dient, wird um die Getrieberiemenscheibe 21 gewickelt. Der Synchronriemen 20 ist ein kommerziell erhältlicher Synchronriemen, der aus Chloropren-Kautschuk, Glasfaserzügen, Aramidzügen oder Nylontuch gebildet ist und eine Breite von 4 mm und eine Teilung von 1,5 mm aufweist. Dieses Vergleichsbeispiel wurde gemacht, wobei die verbleibenden Einstellmessbedingungen die gleichen wie bei dem zuvor beschriebenen Test waren. Die Technik der vorliegenden Erfindung wird theoretisch durch eine Formel repräsentiert.
10 ist eine schematische Darstellung, die die veränderlichen Elemente in einem Antriebssystem gemäß der vorliegenden Endung zeigt, von einer Antriebsquelle bis zu der Oberfläche des Bilderzeugungsteils.
Änderungen der unabhängigen Variablen des Motors und eines Teils des Verzögerers sind die gleichen, wie in den Formel (1) bis (5) dargestellt.
Das Antriebssystem unterscheidet sich von dem existierenden Antriebssystem im Hinblick auf ein Verfahren zum Betätigen des Bilderzeugungsteils und einem Verfahren zum geometrischen Lagern des Bilderzeugungsteils. In dem in 10 gezeigten Antriebssystem ist es nicht notwendig, die Dicke des Flansches oder der fotoempfindlichen Trommel in Betracht zu ziehen, da das Antriebskraftübertragungsteil direkt um die Oberfläche des Bilder zeugungsteils gewickelt ist, und das Antriebskraftübertragungsteil direkt von der Oberfläche des Bilderzeugungsteils in drehbarer Weise gelagert ist.
Die Oberflächengeschwindigkeit V_PR (mm/sec) des Bilderzeugungsteils ist gleich der Übertragungsgeschwindigkeit V_Draht eines Drahtes (oder eines Riementeils), der die Einrichtung zum Drehen der Oberfläche des Bilderzeugungsteils darstellt. Da V_Draht eine Dreh- und Umfangsgeschwindigkeit ist, die durch die Verzögerungseinrichtung r_P2 erzeugt wird, gilt VDraht = VPR = ωm·(rg1/rm)·rP2 (11)
Die Formel (11) enthält nicht die geometrische Größe des Bilderzeugungsteils als Variable. Im Hinblick auf den Ausdruck der Formel, z. B. die Elemente ω_m, r_m , r_g1 , r_P2 , die relevant für den Motor und den Verzögerer sind, können die Elemente miteinander in Phase in Bezug auf die vier Bilderzeugungsteile gebracht werden, wenn ein Verfahren verwendet wird, in dem ein einzelnes Element als variable Komponente verwendet wird, d. h., ein Verfahren, bei dem der Antriebsmotor und ein Verzögerungsmechanismus von den vier Bilderzeugungsteilen geteilt werden.
Wie zuvor beschrieben wurde, kann im Vergleich zum Stand der Technik erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung auch aus einem theoretischen Gesichtspunkt besser ist. Die Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse des Tests, bei dem ein flacher Riemen verwendet wird und die Ergebnisse des Tests, der im Vergleich dazu einen Synchronriemen und die unabhängige Riemenscheibe gemäß dem Stand der Technik verwendet, die jeweils an die Bilderzeugungsteile des gleichen Testapparats angebracht sind. Es werden auch die Daten für einen Farbkopierer gemäß dem Stand der Technik bereitgestellt, der ein existierendes Produkt ist und mit einem Antriebskraftübertragungsmechanismus vom Getriebezugtyp ausgestattet ist. In diesem Fall wurden die numerischen Werte für den Antriebskraftübertragungsmechanismus vom Getriebezugtyp erhalten, als das Bilderzeugungsgerät Korrektursteueroperationen durchgeführt hat.
Tabelle 1 Die Verursachung von Schwankungen und das Ergebnis des Betriebs für jede Antriebskraftübertragungsmethode
Die numerischen Werte, die in der Tabelle 1 aufgelistet sind, schließen numerische Werte ein, die erhalten werden, indem die Daten der Drehgeschwindigkeit des Bilderzeugungsteils einer FFT-Analyse unterzogen wurden, um dadurch die Erregerfrequenzkomponenten (Tragbildkomponenten eines P/R (Fotorezeptor)Antriebs) des Antriebssystems des Bilderzeugungsteils zu erhalten; und numerische Werte, die dadurch erhalten wurden, dass die Daten der Schwankungen der Rotationsgeschwindigkeit des Bilderzeugungsteils durch Integration in positionsabhängige Daten konvertiert wurden, wobei die positionsabhängigen Daten einer FFT-Analyse unterzogen wurden, um somit Offsetfrequenzkomponenten (Drehfrequenzkomponenten eines P/R) zu erhalten.
11 ist ein Diagramm, das die Schwankungsrate der Geschwindigkeit in Folge der Erregerfrequenzkomponenten (Tragbildkomponenten) des Antriebssystems des Bilderzeugungsteils zeigt, dargestellt von den numerischen Werten in Tabelle 1 in Abhängigkeit der Antriebskraftübertragungsmethoden. Wie aus dem Diagramm hervorgeht, sind die Erregerfrequenzkomponenten (die Tragbildkomponenten), die durch jede der Antriebsmethoden erhalten werden niedriger als die zulässige Geschwindigkeitsschwankung. Unter den Testergebnissen ist das Testergebnis der vorliegenden Erfindung, das den flachen Riemen verwendet, das beste. Die Daten, die durch die existierende Methode B erhalten werden, bei der ein Getriebezug verwendet wird, sind das Ergebnis einer Korrektursteuerung. Das Testergebnis der existierenden Methode B wäre 10mal so schlecht, wenn das Verfahren keine Korrektursteuerung verwenden würde.
12 zeigt die Daten, die numerisch in Tabelle 1 aufgeführt sind, die die Positionsänderungen in Folge der Offsetkomponenten des Bilderzeugungsteils in Abhängigkeit der Antriebsübertragungsmethoden zeigt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, zeigt das Testergebnis der vorliegenden Erfindung, die einen flachen Riemen verwendet, dass die Welle des Bilderzeugungsteils kein spezifisches Rotationszentrum aufweist, da die äußere Umfangsfläche des Bilderzeugungsteils gelagert wird, und angetrieben wird. Demnach treten nur sehr wenige Offsetkomponenten auf.
Im Gegensatz dazu ist im Fall der existierenden Antriebsmethoden, bei denen ein Synchronriemen verwendet wird, die Antriebsriemenscheibe unabhängig ausgebildet und an dem Bilderzeugungsteil befestigt. Die Verschiebung der Rotationszentren der Welle zwischen der Antriebsriemenscheibe und dem Bilderzeugungsteil bringt Offsetkomponenten mit sich, und die so erzeugten Offsetkomponenten erscheinen beträchtlich als Positionsschwankungen. Das gleiche gilt für den Fall des Antriebsverfahrens mit Getriebezug.
13 zeigt Daten, die die Positionsschwankungen, die vier Drehungen des Bilderzeugungsteils entsprechen, wenn ein Flachriemen verwendet wird. 14 zeigt die Daten, die die Positionsschwankungen von vier Drehungen des Bilderzeugungsteils entsprechen, wenn ein Synchronriemen verwendet wird. Wie aus diesen Zeichnungen entnommen werden kann, gibt es bei der existierenden Antriebsmethode, in der ein Synchronriemen verwendet wird, Positionsschwankungskomponenten in Folge des Offsets des Bilderzeugungsteils und Positionsschwankungskomponenten in Folge des Tragbilds des Getriebes, die die Erregerkomponenten des Antriebssystems sind.
Da das Bilderzeugungsteil unter einem vorgegebenen Wickelwinkel vom Antriebskraftübertragungsteil bei der vorliegenden Erfindung angetrieben wird, wird das Rotationszentrum durch die Mitte des Bereichs des Antriebskraftübertragungsteils, das um das Bilderzeugungsteil gewickelt ist, festgelegt, selbst wenn das Bilderzeugungsteil nicht perfekt kreisförmig ist. Demgemäß können Schwankungen des Rotationszentrums in Folge einer nicht perfekten Kreisförmigkeit des Bilderzeugungsteils auf ein niedriges Maß unterdrückt werden, im Vergleich zu einem Getriebe, das ein Punkt-Kontakt-Übertragungsteil ist.
Folglich stimmt das Rotationszentrum des Bilderzeugungsteils mit dem Lagerzentrum des Lagers überein, was zu einer größeren Toleranz im Hinblick auf die Reduktion der Abmessungsgenauigkeit des Bilderzeugungsteils führt, selbst wenn die Kreisform des Bilderzeugungsteils nicht perfekt ist.
15 ist eine perspektivische Darstellung eines Bilderzeugungsteils des Bilderzeugungsgerätes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und 16 ist eine Teilvorderansicht dessen.
Das Bilderzeugungsteil 1, das in diesen Zeichnungen gezeigt ist, schließt einen Bilderzeugungsbereich 12 zum Erzeugen eines Bildes ein, zwei gelagerte Bereiche 10, die durch Lager 14 gelagert werden, und einen angetriebenen Bereich 11, der die Drehkraft des Bilderzeugungsteils 1 aufnimmt. All diese Elemente, d. h. der Bilderzeugungsbereich 12, der angetriebene Bereich 11 und die zwei gelagerten Bereiche 10 werden aus dem gleichen Material durch eine Folge von Prozessen gefertigt, d. h. spanende Formgebung, elektrische Entladungsbearbeitung, Abrasion oder Plastizitätsbearbeitung. In dem angetriebenen Bereich 11 ist eine Verzahnung mit einem Abstand, der dem Abstand des Synchronriemens entspricht, ausgeschnitten, so dass der Bereich von dem Synchronriemen angetrieben wird (nicht gezeigt).
In diesem Fall tritt keine exzentrische Toleranz auf, in Folge der Verbindung oder des Anbringens eines weiteren Bestandteils des Bilderzeugungsteils, wie in 8 gezeigt ist, so dass die Genauigkeit der Bearbeitung weitaus verbessert werden kann. Demzufolge werden der Rotationsradius des Bilderzeugungsbereichs 12, die Rotationsradien der gelagerten Bereiche 10, die von den Lagern gelagert werden, und der Rotationsradius des angetriebenen Bereichs 11, der die Drehkraft erfährt, zu einem einzigen Rotationszentrum ausgerichtet, wodurch sich die vorteiligen Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben.
Sogar bei der vorliegenden Erfindung gibt es immer noch Positionsschwankungen in Folge der Tragbildkomponenten, die sich zwischen Riemenscheibe und Synchronriemen entwickeln. Im Vergleich zu den Positionsschwankungen in Folge des Offsetzykluses haben diese Positionsschwankungen eine höhere Frequenz. Aus diesem Grund werden Positionsschwankungen, die auftreten könnten, klein und fallen in einen zulässigen Bereich (siehe 11), wenn der Synchronriemen eine kleine Teilungen aufweist.
17 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bilderzeugungsgerätes zeigt, bei dem die Bilderzeugungsteile drehbar angetrieben werden. 18 ist eine Aufsicht auf ein Bilderzeugungsgerät in 17, wenn es entlang der Linien II-II betrachtet wird. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, wird bei der vorliegenden Erfindung ein Endlosdraht 30, der als Antriebskraftübertragungsteil dient, um die Fläche der angetriebenen Bereiche 31Y, 31M, 31C, 31K gewickelt, die wiederum die Antriebskraftübertragungsflächen der Antriebskraftübertragungsflächen 1Y, 1M, 1C, 1K sind, wodurch die Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K drehend angetrieben werden. Ein Beispiel, wie der Draht 30 um die angetriebenen Bereiche der Bilderzeugungsteile gewickelt wird, ist in dem in 18 gezeigten Verfahren gezeigt, wobei der Draht 30 alternierend um jedes Bilderzeugungsteil 1Y, 1M, 1C, 1K gewickelt wird, damit verhindert wird, dass der Draht 30 sich zu einer Seite des Bilderzeugungsteils bewegt, oder sich darüber verdrillt. In gleicher Weise wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Reibungsübertragungskraft, die auf die Bild erzeugungsteile übertragen werden soll wesentlich durch den Winkel, unter dem. das Antriebskrafterzeugungsteil (z. B. Draht 30) um die angetriebenen Bereiche der Bilderzeugungsteile gewickelt wird, beeinflusst und von einem mechanischen Blickwinkel her durch die Zugkraft des Antriebskraftübertragungsteils, ebenso wie durch den Reibungskoeffizienten zwischen den Teilen, die verwendet werden im Hinblick auf das Material.
19 ist eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils des Bilderzeugungsteils gemäß dem in 17 und 18 gezeigten Ausführungsbeispiel. 20 ist eine Vorderansicht desselben. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt ist, wird die äußere Umfangsfläche des Bilderzeugungsteils durch ein Lager 32 gelagert, und der Draht 30, der ein endloses bahnförmiges Antriebskraftübertragungsteil ist, ist um die äußere Umfangsfläche des angetriebenen Bereichs 31, die ein Teil des Bilderzeugungsteils ist, gewickelt, wodurch das Bilderzeugungsteil 1 in drehender Weise angetrieben wird.
21 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel des Antriebskraftübertragungsmechanismus zeigt, der das Bilderzeugungsteil in drehbarer Weise antreibt.
In 21 werden die Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K in solch einer Weise angetrieben, dass die Drehkraft von dem Motor auf die Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K durch die Antriebsrolle 7 übertragen wird, die sich durch die Drehkraft eines einzigen Motors (nicht gezeigt) dreht; das endlose Antriebskraftübertragungsteil 8 ist um die Antriebsrolle 7 gewickelt; und eine Zugkraft-Steuerrolle 15, ist vorgesehen, die das endlose Antriebskraftübertragungsteil 8 um die Außenfläche des Bilderzeugungsteils 1Y, 1M, 1C, 1K mit vorbestimmter Zugkraft wickelt. Zusätzlich zu dem Mechanismus zum Antreiben der Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K zeigt 21 auch ein Antriebskraftübertragungsteil 8', das verwendet wird, um die Entwicklungseinrichtungsrollen 16Y, 16M, 16C, 16K zusammen mit der Antriebsrolle 7 anzutreiben, die sich aufgrund der Drehkraft des Motors dreht. Wie beim Antrieb der Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K, wird die Drehkraft auf die Entwicklungseinrichtungsrollen 16Y, 16M, 16C, 16K übertragen, indem das Antriebskraftübertragungsteil 8' um die Entwicklungseinrichtungsrollen 16Y, 16M, 16C, 16K gewickelt wird. Folglich wird ein Antriebsmotor, der speziell zum Zweck des Entwickelns entworfen ist, überflüssig, was wiederum Drehvibrationen, die von der Entwicklungseinrichtung hervorgerufen werden, verhindert.
22 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bilderzeugungsgerätes der vorliegenden Erfindung. Die Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K sind nicht linear angeordnet, sondern sind so angeordnet, dass sie eine dazwischenliegende Übertragungstrommel 100 umgeben. Papier P wird zwischen der dazwischenliegenden Übertragungstrommel 100 und einer Übertragungsrolle 105 eingeklemmt, während diese gedreht wird, wodurch Tonerbilder auf das Papier P übertragen werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Draht 101 um im Wesentlichen die gesamte äußere Fläche von jeden Bilderzeugungsteil 1Y, 1M, 1C, 1K gewickelt, wodurch eine ausreichende Antriebskraft sichergestellt wird. Der Draht 101 wird drehend von einem Motor 102 über eine Riemenscheibe 103 angetrieben, wobei eine weitere Riemenscheibe 104 vorgesehen ist, um die Zugkraft einzustellen. 22 zeigt ein Beispiel der Übertragung einer Antriebskraft, bei dem ein endloses Draht 101 verwendet wird. Jedoch ist das Ausführungsbeispiel nicht auf einen Draht beschränkt, sondern ein Riemen kann anstelle des Drahtes verwendet werden.
23 ist eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K linear angeordnet und zwei dazwischenliegende Übertragungstrommeln 110, 111 sind vorgesehen. Zwei Farbtonerbilder werden auf die Zwischenübertragungstrommel 111 von der Zwischenübertragungstrommel 110 übertragen, und alle Tonerbilder werden schließlich auf das Papier P mit Hilfe einer Bias-Übertragungsrolle 112 übertragen. Selbst bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Draht 113 um im Wesentlichen die gesamte äußere Fläche von jedem der Bilderzeugungsteile 1Y, 1M, 1C, 1K gewickelt, wodurch eine ausreichende Antriebskraft sichergestellt wird. Der Draht 113 wird in drehender Weise von einem Motor 114 über eine Riemenscheibe 115 angetrieben und es ist weiter eine weitere Riemenscheibe 116 zum Einstellen der Zugkraft vorgesehen. In diesem Fall kann ein Übertragungssystem mit einem hohen Freiheitsgrad bereitgestellt werden, so lange das An triebssystem einen Draht verwendet, obwohl ein Paar Bilderzeugungsteile 1M und 1Y und ein Paar Bilderzeugungsteile 1C und 1K in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden.
24 ist ein Querschnitt, der ein Bilderzeugungsteil 40 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das von einem Lager 42 gelagert wird. Ein riemenartiges Antriebskraftübertragungsteil 41 wird um ein Bilderzeugungsteil 40 gewickelt und eine Kraft F wirkt auf das Bilderzeugungsteil 40 nach oben durch eine Zugkraft, so dass das Bilderzeugungsteil 40 in Kontakt mit einer oberen Fläche 44 des Lagers 42 kommt. Demgemäß werden keine Positionsschwankungen durch Drehen des Bilderzeugungsteils 40 erzeugt, selbst wenn ein kleiner Spalt 43 zwischen dem Bilderzeugungsteil 40 und dem Lager 42 ist. Obwohl ein Belichtungspunkt eines Laserstrahls 45 auf eine obere Fläche 44 des Bilderzeugungsteils 40 fällt, die in Kontakt mit dem Lager 42 ist, ist diese Position nicht auf diese Position beschränkt.
25 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Umfangsgeschwindigkeit des Bilderzeugungsteils konstant gehalten werden und zwar unabhängig von dem Radius des Bilderzeugungsteils. Bei einem Tandembilderzeugungsgerät, das eine Vielzahl von Bilderzeugungsteilen verwendet, werden daher ein Bilderzeugungsteil oder mehrere Bilderzeugungsteile, die einen unterschiedlichen Durchmesser voneinander aufweisen, verwendet. Selbst in diesem Fall kann die Umfangsgeschwindigkeit aller Bilderzeugungsteile konstant gehalten werden.
In 25 sind die Bilderzeugungsteile 1Y (gelb), 1M (magenta) und 1C (cyan) so ausgebildet, dass sie den gleichen Durchmesser aufweisen und das Bilderzeugungsteil 1K (schwarz) ist so ausgebildet, dass es einen anderen Durchmesser aufweist. Diese Konstruktion wird in einem Farbkopierer verwendet, der einen monochromen Kopiermodus bereitstellt ebenso wie einen Vollfarbkopiermodus, da die Verwendungsfrequenz des Bilderzeugungsteiles 1K höher ist als die der anderen Bilderzeugungsteile. Wenn die Technik der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann die Umfangsgeschwindigkeit von allen Bilderzeugungsteilen konstant gehalten werden, ohne dass die Umfangsgeschwindigkeit der Bild erzeugungsteile beeinflusst wird, was sonst der Fall wäre in Folge des Unterschieds der Verzögerungsrate oder des Durchmessers zwischen den Bilderzeugungsgetrieben gemäß dem Stand der Technik.
26 ist eine schematische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsgerätes ohne Reiniger zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, so wie die Umgebung des Bilderzeugungsteils.
Die Oberfläche des Bilderzeugungsteils 1 des Bilderzeugungsgerätes, das in 26 gezeigt ist, wird gleichmäßig durch eine Ladeeinheit 201 elektrisiert, und feine Partikel werden auf die Oberfläche des Bilderzeugungsteils 1 vor der Entwicklungsoperation übertragen. Wie beschrieben wurde, weist das Bilderzeugungsteil 1 gelagerte Bereiche, einen angetriebenen Bereich und einen Bilderzeugungsbereich auf, wobei alle aus dem gleichen Basisteil mit gleichen Durchmesser gebildet sind. Die feinen Partikel haften an der Fläche des Bilderzeugungsteils 1 durch eine der nachfolgenden Methoden: z. B. Methode, bei der feine Partikel mechanisch auf der Oberfläche des Bilderzeugungsteils haften, Methode zum elektrischen Anhaften, oder eine Methode, die sowohl die mechanische als auch die elektrische Methode umfasst, solange die Methode erlaubt, dass feine Partikel auf dem Bilderzeugungsteil anhaften. Ein Beispiel für die Methode des mechanischen Anhaftens feiner Partikel auf der Oberfläche des Bilderzeugungsteils ist ein Verfahren, dass die Gleitreibung verwendet, z. B. ein Verfahren, das Gleitreibung durch die Verwendung eines rollenförmigen Teils, eines bürstenförmigen Teils, eines Filzteils oder eines bandförmigen Teils bewirkt. Das rollenförmige Teil schließt starre Rollenkörper ein, die aus einem starren Körper, wie Metall oder Hartplastik gebildet sind und elastische Rollen, die aus elastischem Material, wie etwa Gummi gebildet sind. Wenn ein Reibungsquetschverfahren vorliegt, ist es einfacher zum Anpassen des Quetschdruckes oder der Breite des Quetschbereichs eine elastische Rolle zu verwenden. Das bürstenförmige Teil schließt magnetische Bürsten ein, die einen Magneten verwenden oder Filzbürsten. Feine Partikel können in stabilerer Weise an der Oberfläche des Bilderzeugungsteils anhaften, wenn ein elektrisches Feld zusammen mit den zuvor beschriebenen Anhaftmethoden verwendet wird.
Das elektrische Anhaftverfahren schließt ein Verfahren zum Anhaften feiner Partikel auf dem Bilderzeugungsteil mit Hilfe der Kraft des elektrischen Feldes ein, während die feinen Partikel wolkenförmig dispergiert werden. Zum Beispiel gibt es Verfahren, die die mechanische Vibration, Luft, Ultraschallwellen oder elektrische Wechselfelder verwenden, oder Verfahren, bei denen feine Partikel an rollenförmigen Teilen, an bürstenförmigen Teilen oder bandförmigen Teilen anhaften, unter Drehung, Vibration oder Bewegung. Weiter gibt es ein Verfahren, bei dem feine Partikel über die Fläche einer adhäsiven Schicht, die auf der Oberfläche des Bilderzeugungsteiles unter Verwendung der zuvor beschriebenen Einrichtung versprenkelt werden, während die feinen Partikel wie eine Wolke angeordnet sind. Eine Substanz, die eine zeitunabhängig stabile Klebecharakteristik behält, ist als Adhäsionsschicht geeignet. Zum Beispiel ist Silikonöl, das eine stabile chemische Charakteristik aufweist und einen niedrigen Flüchtigkeitsgrad hat, zur Verwendung als Adhäsionsschicht wünschenswert.
Zum Beispiel werden als feine Partikel feine Polymethylmethacrylatpartikel verwendet, die eine mittlere Partikelgröße von 40 nm aufweisen.
Die feinen Partikel können aus einem anderen Material als Polymethylmethacrylat gebildet sein, z. B. aus einem Material aus der Gruppe anorganischer feiner Pulver, bestehend aus Titanoxid, Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Bariumtitanat, Calciumtitanat, Strontiumtitanat, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Bariumsulfat, Bariumcarbonat, Calciumcarbonat, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Chromoxid, oder rotes Oxid, aus der Gruppe anorganischer feiner Pulver bestehend aus Acrylharz, Polymethacrylat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylidenfluorid oder Polytetrafluorethylen. Im Hinblick auf Umgebungsstabilität ist es wünschenswert, dass diese feinen Partikel wenig hygroskopisch sind. Im Fall von anorganischen feinen Pulvern, die hygroskopische Eigenschaften besitzen, wie etwa Titanoxid, Aluminiumoxid oder Siliciumoxid, können sie dann verwendet werden, wenn sie einer hydrophoben Behandlung unterzogen worden sind. Genauer können die zuvor genannten hygroskopischen anorganischen feinen Pulver hydrophob gemacht werden, indem sie bei hohen Temperaturen mit hydrophoben Behandlungsmitteln reagieren, z. B. Dimethylsilikonöl oder Silanhaftvermittlern, wie etwa Dialkyldihalogensilan, Trialkylhalogensilan oder Alkyltrihalogensilan.
Wenn, wie später beschrieben wird, ein Lichtabschirmeffekt in Erwägung gezogen werden muss im Hinblick auf die Bildqualität, weisen feine Pulver auf Acrylbasis bessere Transparenz auf, wie etwa Acrylharz, Polymethacrylat oder Polymethylmethacrylat, die bei der Verwendung von organischen feinen Pulvern bevorzugt werden. Im Fall von anorganischen feinen Pulvern ist Silicium im Hinblick auf den Lichtabschirmeffekt vorzuziehen. Zum Beispiel neigt Stearat oder Magnesiumstearat dazu, ein Filmphänomen zu erzeugen und weist eine starke Adhäsionskraft in Bezug auf Toner auf. Demgemäß ist ein feines Pulver eines Materials, das dazu neigt, das Filmphänomen zu erzeugen, nicht wünschenswert.
Es kann entweder ein Typ von feinen Partikeln auf das Bilderzeugungsteil angelagert werden oder eine Vielzahl von Typen von feinen Partikeln können gleichzeitig angelagert werden. Es ist nur wesentlich, dass die Adhäsionskraft, die sich zwischen dem Toner und dem Bilderzeugungsteil entwickelt, durch Druck der feinen Partikel zwischen dem Toner und dem Bilderzeugungsteil reduziert werden kann.
Nun wird das Bilderzeugungsgerät, wie es in 26 gezeigt ist, beschrieben.
Das Bilderzeugungsteil 1 wird von einer elektrischen Ladeeinheit 201 gleichmäßig elektrisiert. Nachdem feine Partikel auf das Bilderzeugungsteil 1 durch die Einrichtung zum Übertragen von Feinpartikeln aufgebracht wurden, wird das Bilderzeugungsteil 1 mit Licht einer Beleuchtungseinrichtung 19 belichtet, die aus einem Halbleiterlaser oder ähnlichem besteht, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche des Bilderzeugungsteils 1 gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist es nicht wünschenswert, dass die feinen Partikel einen lichtabschirmenden Effekt aufweisen, da ein latentes Bild auf dem Bilderzeugungsteils 1 gebildet wird, während feine Partikel auf dem Bilderzeugungsteil 1 angelagert wurden. Obwohl der Lichtabschirmeffekt der feinen Partikel durch die Menge der anhaftenden feinen Partikel und dem Zustand des Anhaftens der feinen Partikel gemäß der erforderlichen Bildqualität bestimmt wird, ist es wünschenswert, dass der Lichtabschirmeffekt so niedrig als möglich ist. Es werden feine Partikel verwendet, die eine transparente Farbe oder eine blasse Farbe aufweisen und eine Größe haben, die kleiner als die der Tonerpartikel ist.
Diese feinen Partikel können auf dem Tonerbild anhaften oder können auf das Papier übertragen werden, während sie sich mit dem Tonerbild vermischen. Aus diesem Grund ist es notwendig, zu verhindern, dass das Tonerbild zerstört wird oder zu verhindern, dass ein fixiertes Tonerbild ungleichmäßig koloriert wird oder eine Farbe fehlt. Im Hinblick auf diesen Punkt weisen die feinen Partikel zumindest eine Partikelgröße auf, die kleiner als die des Toners ist, der in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Im Hinblick auf Reproduzierbarkeit von feinen Linien und Punkten ist es besser, wenn die feinen Partikel eine kleine Partikelgröße aufweisen, insbesondere eine Partikelgröße, die kleiner als 5 μm ist.
Das elektrostatische latente Bild, das auf der Oberfläche des Bilderzeugungsteils 1 gebildet ist, wird zu einem sichtbaren Bild entwickelt (oder einem Tonerbild) und zwar durch die Entwicklungseinrichtung 2. Dieses sichtbare Bild wird auf das Papier P durch den Betrieb der Übertragungseinrichtung 3 übertragen.
In diesem Fall wird der Toner zuverlässig auf den feinen Partikeln positioniert in Folge der Wirkung der feinen Partikel, so dass der Toner von dem Bilderzeugungsteil 1 entfernt ist, oder die Kontaktfläche zwischen dem Toner und dem Bilderzeugungsteil reduziert werden kann. Folglich wird die Übertragung des Tonerbildes vereinfacht.
Das Papier P, auf dem ein Tonerbild von dem Bilderzeugungsteil übertragen wird, wird von einer Papierzuführkassette (nicht gezeigt) über eine Registrierrolle gefördert. Das Papier wird zu der Übertragungsposition gefördert, die stromabwärts vom Bilderzeugungsteil 1 vorgesehen ist, während es elektrostatisch von dem Übertragungsband 5 gehalten wird. Ein Tonerbild wird auf das Papier P übertragen, und das Papier P wird von dem Übertragungsband 5 freigegeben. Das so freigegebene Papier P wird zu einer Fixiereinheit (nicht ge zeigt) weiterbefördert, wo das Tonerbild auf dem Papier P durch die Fixiereinheit fixiert wird.
Im Gegensatz dazu weist das Bilderzeugungsteil 1, das damit fertig ist, das Tonerbild zu übertragen, keine Reinigungseinheit zum Entfernen von übriggebliebenen Toner oder feinen Partikeln von dem Bilderzeugungsteil 1, auf. Aus diesem Grund tritt das Bilderzeugungsteil 1 in den nächsten Druckprozess, während die feinen Partikel immer noch auf dem Bilderzeugungsteil haften. Folglich kann der Effekt des Verbesserns der Übertragungsfähigkeit des Toners beibehalten werden, während die Menge an feinen Partikeln, die verbraucht werden, reduziert wird. Dadurch, dass keine Reinigungseinheit vorhanden ist, wird verhindert, dass feine Partikel, die an dem Bilderzeugungsteil 1 anlagern, von dem Reiniger kraftvoll gegen das Bilderzeugungsteil 1 gedrückt werden. Demnach wird das Risiko verhindert, dass folgende Probleme auftreten, nämlich die Reduktion der Übertragungsfähigkeit der feinen Partikel in Folge der Deformation der feinen Partikel, Schwankungen der Charakteristik des Bilderzeugungsteils in Folge der Anlagerung der feinen Partikel an dem Bilderzeugungsteil, oder die Abrasion oder Beschädigung des Bilderzeugungsteils bedingt durch die feinen Partikel.
In diesem Fall kann übriger Toner von der Entwicklungseinrichtung entfernt werden (z. B. kann die Entwicklungseinrichtung einen Reiniger umgehen). Vorzugsweise kann anstatt der Verwendung der Entwicklungseinrichtung zum Entfernen von überschüssigen Toner, verhindert werden, dass Papierstaub oder andere fremde Substanzen sich mit überschüssigen Toner vermischen, indem eine Entwicklungsmethode angewandt wird, bei der eine sehr kleine Menge an Toner in die Entwicklungseinrichtung von dem Bilderzeugungsteil zurückkehrt, wenn der Toner auf das Bilderzeugungsteil von der Entwicklungseinrichtung während der Fotoentwicklung übertragen wird.
Ein Reinigungsmechanismus, wie etwa eine Reinigungsklinge, die als Ladungsfluktuationsgröße des Bilderzeugungsteils dient, kann in Folge der Verwendung der feinen Partikel unterlassen werden, wodurch ein Antriebsmechanismus für fotosensitives Material gemäß der vorliegenden Erfindung mit geringerer Wahrscheinlichkeit Schwankungen der Geschwin digkeit des Bilderzeugungsteils entsprechend einer äußeren Ladungsfluktuationsgröße erzeugt.
27 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsgerätes ohne Reiniger zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird, sowie die Umgebung des Bilderzeugungsteils. Der Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und dem in 26 gezeigten Ausführungsbeispiel wird erklärt.
Bei dem Bilderzeugungsgerät ohne Reiniger, das in 27 gezeigt ist, wird die Oberfläche des Bilderzeugungsteils 1 Licht von der Lichtquelle 19 ausgesetzt, die aus einem Halbleiterlaser oder ähnlichem besteht, nachdem sie von der elektrischen Ladeeinheit 201 gleichförmig elektrisiert wurde, so dass ein elektrostatisches latentes Bild auf dem Bilderzeugungsteil 1 gebildet wird. Mit Hilfe einer Entwicklungs/Feinpartikelaufbringeinrichtung 200 vom Rotationstyp, die eine Einrichtung zum Aufbringen feiner Partikel 202 und eine Vielzahl von Entwicklungseinrichtungen 2 beinhaltet, werden feine Partikel auf die Oberfläche des Bilderzeugungsteils 1 übertragen und das latente Bild wird entwickelt.
28 ist eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsgerätes ohne Reiniger zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird, sowie die Umgebung des Bilderzeugungsteils. Der Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem in 26 gezeigten Ausführungsbeispiel wird erklärt.
Bei dem Bilderzeugungsgerät ohne Reiniger, das in 28 gezeigt ist, wird, nachdem die Oberfläche gleichmäßig von der elektrischen Ladungseinheit 201 elektrisiert wurde, die Oberfläche des Bilderzeugungsteils 1 mit Licht der Lichtquelle 19 belichtet, die aus einem Halbleiterlaser oder ähnlichem besteht, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild gebildet wird. Nachfolgend wird das elektrostatische latente Bild durch eine Entwicklungseinrichtung 203 entwickelt, die die Entwicklung unter Verwendung von Toner, der feine Partikel einschließt, durchführt, während feine Partikel auf der Oberfläche des Bilderzeugungsteils 1 anhaften.
Die zuvor genannten Ausführungsbeispiele sind Ausführungsbeispiele eines Bilderzeugungsgerätes, das ein Bild durch Elektrofotografie bildet. Das Bilderzeugungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf ein Bilderzeugungsgerät beschränkt, das die Elektrofotografie anwendet. Die vorliegende Erfindung kann auch auf Bilderzeugungsgeräte angewandt werden, die rotierende trommelförmige Bilderzeugungsteile verwenden, auf denen elektrostatische latente Bilder, magnetische latente Bilder oder andere latente Bilder gebildet sind.
Wie im Detail beschrieben wurde, verwendet die vorliegende Erfindung Bilderzeugungsteile, wobei jedes einen Bilderzeugungsbereich, einen gelagerten Bereich und einen angetriebenen Bereich einschließt, die aus dem gleichen Basisteil mit gleichem Durchmesser gebildet sind. Folglich wird verhindert, dass Offsetkomponenten, die von dem Bilderzeugungsteil herrühren und Offsetkomponenten, die sich in dem Endbereich des Verzögerers entwickeln, die Rotationsgeschwindigkeit des Bilderzeugungsteils beeinflussen, wodurch ein Bild ermöglicht wird, das keine Dichte und Farbschwankungen aufweist und eine verbesserte Bildqualität hat.

Claims

Bilderzeugungsgerät umfassend: ein trommelförmiges Bilderzeugungsteil (1), das einen Bilderzeugungsbereich (12) aufweist, so dass ein latentes Bild auf der Oberfläche des Bilderzeugungsbereichs gebildet wird, wobei das latente Bild entwickelt wird, um ein entwickeltes Bild auf der Oberfläche des Bilderzeugungsbereichs herzustellen, und wobei das entwickelte Bild schließlich auf ein bestimmtes Papier übertragen wird, während sich das Bilderzeugungsteil (1) in eine vorbestimmte Richtung dreht, ein Lager (14), das das Bilderzeugungsteil drehbar lagert, einen Motor zum Erzeugen einer Antriebskraft; wobei das Bilderzeugungsteil (1) weiter einen gelagerten Bereich (10) aufweist, der durch das Lager (14) drehbar gelagert ist und einen angetriebenen Bereich (11) der Antriebskraft von dem Motor erfährt um das Bilderzeugungsteil (1) zu drehen, wobei der gelagerte Bereich (10), der angetriebene Bereich (11) und der Bilderzeugungsbereich (12) aus dem gleichen Basisteil mit gleichem Durchmesser gebildet sind; und ein endloses Antriebskraftübertragungsteil (8), das die Antriebskraft auf das Bilderzeugungsteil (1) vom Motor durch Bewegung überträgt, während es entweder in Reibschluss mit der Oberfläche des angetriebenen Bereichs (11) des Bilderzeugungsteils verbleibt oder in Zähne, die in dem angetriebenen Bereich (11) vorgesehen sind eingreift.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche des Antriebskraftübertragungsteils (8), die in Kontakt mit der Oberfläche des angetriebenen Be reichs (11) kommt in Längsrichtung des Antriebskraftübertragungsteils gleichförmig ist und das Antriebskraftübertragungsteil die Antriebskraft in Form von Reibungskraft von dem Motor auf das Bilderzeugungsteil überträgt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Antriebskraftübertragungsteil (8) in solch einer Weise mit dem angetriebenen Bereich (11) in Kontakt steht, dass das Bilderzeugungsteil eine Kraft von dem Antriebskraftübertragungsteil erfährt, so dass es in eine bestimmte Richtung gelenkt wird, so dass der gelagerte Bereich auf das Lager in die bestimmte Richtung drückt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, das weiter umfasst: eine Vielzahl von Bilderzeugungsteilen (1); einen Motor, der von der Vielzahl der Bilderzeugungsteile geteilt wird; und die Antriebseinrichtung (8), die die Vielzahl von Bilderzeugungsteilen durch die Antriebskraft des Motors antreibt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, wobei das Antriebskraftübertragungsteil (8) in Kontakt mit dem angetriebenen Bereich (11) von jedem der Bilderzeugungsteile in solch einer Art und Weise in Verbindung steht, dass die Bilderzeugungsteile (1) eine Kraft von dem Antriebskraftübertragungsteil erfahren, so dass sie in eine vorbestimmte Richtung gelenkt werden, so dass der gelagerte Bereich der Bilderzeugungsteile in der vorbestimmten Richtung auf die Lager, die den gelagerten Bereich lagern, drückt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, das weiter umfasst: eine Einrichtung zum Übertragen von Feinpartikeln, die auf dem Bilderzeugungsteil (1) vorgesehen ist, so dass Feinpartikel auf das Bilderzeugungsteil, bevor oder gleichzeitig wenn das entwickelte Bild auf dem Bilderzeugungsteil erzeugt wird, übertragen werden.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, wobei die Bilderzeugungsteile (1), die durch die Lager gelagert werden nebeneinander in einer Richtung, in der das Papier gefördert wird angeordnet sind.