DE69723933T2

DE69723933T2 - Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69723933T2
Application number: DE69723933T
Authority: DE
Inventors: Hisanobu Matsuzoe; Kouji Chikushi-gun Migita; Kazuo Hakukawa; Yasunori Sagara; Shinichi Kizu; Yusuke Shiibara; Masashi Ogawa; Yukinori Kasuya-gun Hara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: EP0833222A3; EP0833222A2; DE69723933D1; EP0833222B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät vom Transversalübertragungstyp, bei dem Tonerbilder in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung eines Druckpapiers auf das Druckpapier übertragen werden.
Beschreibung der verwandten Technik
In letzter Zeit wurden Bilderzeugungsgeräte vom Tonertyp, die in der Lage sind, ein scharfes Bild mit hoher Auflösung zu liefern, weit verbreitet verwendet, und ein repräsentatives Beispiel für derartige Geräte ist ein Laserdrucker. Von derartigen Bilderzeugungsgeräten vom Tonertyp ist ein Bilderzeugungsgerät vom Transversalübertragungstyp (beispielsweise offenbart in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-69254), bei welchem ein Tonerbild-Trägerelement in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung eines Druckpapiers gegen das Druckpapier gerieben oder gedrückt wird, um dadurch Tonerbilder Stück für Stück (oder Schritt für Schritt) auf das Druckpapier zu übertragen, sehr geeignet, um eine Gestaltung des Gerätes in geringer Größe zu erzielen.
Ein derartiges herkömmliches Bilderzeugungsgerät vom Transversalübertragungstyp wird nachfolgend beschrieben.
24 ist eine schematische Ansicht, welche einen Bilderzeugungsprozess bei einem herkömmlichen Bilderzeugungsgerät zeigt, und 25 ist eine schematische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess bei einem herkömmlichen Bilderzeugungsgerät zeigt.
Zunächst wird der Bilderzeugungsprozess mit Bezug auf 24 beschrieben. Ein gurtförmiges Tonerbild-Trägerelement 1, das ein nicht photoempfindliches Material aufweist, ist durch eine Mehrzahl von Walzen usw. aufgespannt, um in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung eines Druckpapiers 2 angeordnet zu sein, und bei der Erzeugung eines Bildes erfolgt ein Umlaufen dieses Tonerbild-Trägerelementes 1 in einer durch Pfeile angegebenen Richtung, so dass Tonerbilder auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 1 erzeugt werden. Die Mehrzahl von Walzen usw., welche das Tonerbild-Trägerelement 1 aufspannen, beinhaltet Trägerwalzen 3 und 4 (die wie später beschrieben auch als Endwalzen dienen), eine Verschiebewalze 5, die sich zum Anpassen der Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 1 geeignet verschieben lässt, und eine elektrostatische Latenzbild-Erzeugungseinrichtung 6 zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes. Die elektrostatische Latenzbild-Erzeugungseinrichtung 6 beinhaltet eine lichtempfindliche Trommel 6a und eine Belichtungseinrichtung (LED-Chip), welche ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 6a ausbildet. Es wird nicht bewirkt, dass ein Toner direkt an diesem elektrostatischen latenten Bild anhaftet, sondern das elektrostatische latente Bild wird verwendet, um ein elektrostatisches latentes Pseudobild auf dem Tonerbild-Trägerelement 1 auszubilden. Durch elektrische Kraftlinien, die durch das elektrostatische latente Bild erzeugt werden, wird ein elektrostatisches latentes Pseudobild auf einer Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 1 erzeugt, die in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 6a gebracht wird, und eine Entwicklereinrichtung 7 wird in Kontakt mit diesem elektrostatischen latenten Pseudobild gebracht, wodurch verursacht wird, dass ein Toner am elektrostatischen latenten Pseudobild anhaftet, um ein Tonerbild zu erzeugen. Dieses Bilderzeugungsverfahren ähnelt sehr einem Verfahren, bei welchem ein Magnet auf die Rückseite einer Papierbahn aufgelegt wird und Eisenpulver auf der Vorderseite der Papierbahn verteilt wird, wodurch ein Bild auf der Papierbahn erzeugt wird.
Als nächstes wird der Übertragungsprozess mit Bezug auf 25 beschrieben. Wenn die Bilderzeugungsoperation beim Bilderzeugungsprozess für einen einzigen Schritt beendet ist, werden Tonerbilder, die auf dem Tonerbild-Trägerelement 1 ausgebildet sind, während des Umlaufens des zwischen den Trägerwalzen 3 und 4 aufgespannten Tonerbild-Trägerelementes 1 in eine zum Druckpapier 2 hin weisende Zone gebracht. Während der Bilderzeugung bleibt eine Übertragungsgegenwalze 8 vom Tonerbild-Trägerelement 1 nach innen zurückgezogen, und wenn die Tonerbilder auf das Druckpapier 2 übertragen werden, wird die Übertragungsgegenwalze 8 auf das Druckpapier 2 gedrückt, um in Kontakt mit dem Tonerbild-Trägerelement 1 zu kommen, und auch die Verschiebewalze 5 zum Anpassen der Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 1 wird in Richtung zum Druckpapier 2 bewegt. Die Übertragungsgegenwalze 8, welche das Tonerbild-Trägerelement 1 gegen das Druckpapier 2 drückt, ist in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 (d. h. in Richtung senkrecht zur Papierbahn von 25) beweglich, und eine Übertragungszone P ist durch den längsten Bewegungsweg der Übertragungsgegenwalze 8 festgelegt. Dieser längste Bewegungsweg wird erzielt, wenn ein Druckpapier 2 gewählt wird, das die maximale bedruckbare Breite aufweist. Die Walzen, welche der Übertragungsgegenwalze 8 am Anfang bzw. am Ende des längsten Bewegungsweges ganz nahe kommen, sind die zuvor erwähnten Endwalzen. Und zwar sind die zwei Endwalzen am Anfangspunkt bzw. am Endpunkt des längsten Bewegungsweges vorgesehen, und bei diesem herkömmlichen Aufbau dienen die Trägerwalzen 3 und 4 jeweils als Endwalzen.
Beim Übertragungsprozess von 25 bewegt sich die rotierende Übertragungsgegenwalze 8 in der Übertragungszone P zwischen den Trägerwalzen 3 und 4 in rotierender Weise von links nach rechts, um die Tonerbilder, die auf dem Tonerbild-Trägerelement 1 ausgebildet wurden, auf das Druckpapier 2 zu übertragen. Dabei wird eine Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 1, bei der die Übertragung der Tonerbilder bereits abgeschlossen ist, allmählich vom Druckpapier 2 weg bewegt, wenn die Übertragungsgegenwalze 8 sich an der Übertragungsbeendigungsfläche Z vorbei bewegt. Bei diesem herkömmlichen Aufbau werden der Prozess des Übertragens der Tonerbilder auf das Druckpapier und der Prozess des Fixierens der auf diese Weise auf das Druckpapier 2 übertragenen Bilder gleichzeitig ausgeführt, und auf dem Druckpapier 2 befindliche Tonerpartikel werden durch eine Wärmequelle, die entweder auf der Übertragungsgegenwalze 8 oder einer Auflageplatte 9 vorgesehen ist, geschmolzen, um fixiert zu werden. Nachdem die Übertragung für einen einzigen Schritt abgeschlossen ist, wird die Übertragungsgegenwalze 8 wieder vom Tonerbild-Trägerelement 1 nach innen zurückgezogen, und der zuvor beschriebene Bilderzeugungsprozess wird durchgeführt, und ebenso wird das Druckpapier 2 in einem Ausmaß transportiert, das der effektiven Übertragungsbreite des Tonerbild-Trägerelementes 1 entspricht.
Beim zuvor beschriebenen herkömmlichen Bilderzeugungsgerät kommt jedoch, wie in 25 gezeigt, die Übertragungsgegenwalze 8 in Kontakt mit den Trägerwalzen (Endwalzen) 3 und 4, wodurch sie in ihrer Bewegung eingeschränkt ist, und daher kann sich die Übertragungsgegenwalze 8 lediglich in der Übertragungszone P, die sich zwischen den Trägerwalzen 3 und 4 erstreckt, hin und her bewegen. Somit werden Nicht-Übertragungszonen R, in denen sich die Übertragungsgegenwalze 8 nicht bewegen kann, in einer Zone erzeugt, welche der durch die Anordnung der Trägerwalzen 3 und 4 festgelegten Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 1 entspricht. Daher müssen bei der Anordnung der Trägerwalzen (Endwalzen) 3 und 4, durch die die Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 1 bestimmt ist, nicht nur die Übertragungszonen P, sondern auch die rechten und linken Nicht-Übertragungszonen R berücksichtigt werden, und es ergab sich das Problem, dass diese Nicht-Übertragungszonen R das Erzielen einer kompakten Gestaltung des Bilderzeugungsgerätes verhindern.
EP 0 698 833 offenbart ein Gerät zum Übertragen von Tonerbildern. Das Bild wird von einem Endlosriemen auf ein Empfängermaterial übertragen, das sich auf einer ersten Platte befindet. Das Tonerbild wird durch Bilderzeugungstrommeln auf einem Teil des Gurtes ausgebildet, der sich entlang der Trommeln in kontinuierlicher Weise bewegen kann. Spannwalzen halten den Gurt während der Bildübertragung gespannt.
INHALT DER ERFINDUNG
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Bilderzeugungsgerät wie beansprucht in den abhängigen Ansprüchen bereitzustellen, bei dem Nicht-Übertragungszonen, in denen sich eine Übertragungsgegenwalze nicht bewegen kann, beseitigt oder verkleinert sind, wodurch man eine kompakte Gestaltung (geringer Größe) eines Gerätegehäuses erzielt.
Um das zuvor beschriebene Ziel zu erreichen stellt die Erfindung ein Bilderzeugungsgerät vom Transversalübertragungstyp bereit, das Tonerbilder, die von einem Tonerbild-Trägerelement "getragen" werden, welches um eine Mehrzahl von Walzen in Richtung senkrecht zu einer Vorschubrichtung eines Druckpapiers aufgespannt ist, mittels einer Übertragungsgegenwalze auf das Druckpapier überträgt, und die auf das Druckpapier übertragenen Tonerbilder fixiert werden, wobei, während die Übertragungsgegenwalze eine Übertragung der Tonerbilder durchführt, diejenige Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes, auf welcher die Übertragung beendet ist, nicht von Druckpapier wegbewegt wird. Bei der zuvor beschriebenen Anordnung wird die Übertragungsbeendigungsfläche nicht schlaff, so dass die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes vor und hinter der Übertragungsgegenwalze konstant gehalten wird, so dass die Übertragungsgenauigkeit verbessert wird.
Bei einem Aspekt der Erfindung beinhaltet mindestens eine der Walzen von den Walzen, um die herum das Tonerbild-Trägerelement aufgespannt ist, aber abgesehen von der Übertragungsgegenwalze, und die bei den Anfangs- und Endpunkten des längsten Bewegungsweges der Übertragungsgegenwalze am nächsten zur Übertragungsgegenwalze zu liegen kommen, eine Verschiebewalze, die den Bewegungen der Übertragungsgegenwalze folgend verschoben wird. Mit der zuvor beschriebenen Anordnung wird die Folgefähigkeit der Verschiebewalze bezüglich der Übertra gungsgegenwalze verbessert, und eine Schlaffheit des Tonerbild-Trägerelementes, die durch Bewegungen der Übertragungsgegenwalze bedingt ist, kann in effizienter Weise beseitigt werden.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Tonerbild-Trägerelement ein lichtempfindliches Band auf, und weist weiter eine Belichtungseinrichtung, die das Tonerbild-Trägerelement in Übereinstimmung mit Bildsignalen belichtet, sowie eine Entwicklereinrichtung zur Entwicklung des Tonerbild-Trägerelementes auf. Mit der zuvor beschriebenen Anordnung kann eine Nicht-Übertragungszone, bei welcher sich die Übertragungsgegenwalze nicht bewegen kann, innerhalb einer Längsausdehnung des Tonerbild-Trägerelementes verringert werden, was dafür sorgt, dass das Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes geringe Größe erzielt.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung werden weiter eine Belichtungseinrichtung, die das Tonerbild-Trägerelement in Übereinstimmung mit Bildsignalen jeweils gleichzeitig für vier Primärfarben auf einer einzigen Linie belichtet, und eine Entwicklereinrichtung bereit gestellt, die jeweils Toner für vier Primärfarben bereitstellt und für vier Primärfarben jeweils Tonerschichten auf derselben Entwicklerwalze ausbildet. Mit der zuvor beschriebenen Anordnung kann eine Nicht-Übertragungszone, in welcher sich die Übertragungsgegenwalze nicht bewegen kann, innerhalb einer Längsausdehnung des Tonerbild-Trägerelementes verringert werden, was dafür sorgt, dass das Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes geringe Größe erzielt.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung werden während der Übertragung der Tonerbilder die Walzen, abgesehen von der Übertragungsgegenwalze sowie einer Verschiebewalze, die den Bewegungen der Übertragungsgegenwalze folgend verschoben wird, angetrieben, um das Tonerbild-Trägerelement unter Spannung zu setzen. Mit der zuvor beschriebenen Anordnung wird die Schlaffheit der Übertragungsbeendigungsfläche des Tonerbild-Trägerelementes während der Übertragung der Tonerbilder in aktiver Weise aufgenommen, um ein Konstanthalten der Spannung des To nerbild-Trägerelementes vor und hinter der Übertragungsgegenwalze zu ermöglichen, so dass ein Schlupf der Übertragungsgegenwalze beseitigt wird und die Übertragungsgenauigkeit verbessert wird.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ermöglicht, dass während der Übertragung der Tonerbilder die Walzen, abgesehen von der Übertragungsgegenwalze und der Verschiebewalze, die den Bewegungen der Übertragungsgegenwalze folgend verschoben wird, in Drehung versetzt werden, um das Tonerbild-Trägerelement unter Spannung zu setzen. Mit der zuvor beschriebenen Anordnung wird die Schlaffheit der Übertragungsbeendigungsfläche des Tonerbild-Trägerelementes während der Übertragung der Tonerbilder in aktiver Weise aufgenommen, um ein Konstanthalten der Spannung des Tonerbild-Trägerelementes vor und hinter der Übertragungsgegenwalze zu ermöglichen, so dass ein Schlupf der Übertragungsgegenwalze beseitigt wird und die Übertragungsgenauigkeit verbessert wird.
Bei einem noch weiteren Aspekt der Erfindung sorgen zwei oder mehr Walzen, einschließlich einer Verschiebewalze, welche den Bewegungen der Übertragungsgegenwalze folgend verschoben wird, aber nicht einschließlich der Übertragungsgegenwalze, für das Umlaufen des Tonerbild-Trägerelementes, um Tonerbilder auszubilden. Mit der zuvor beschriebenen Anordnung dient die Übertragungsgegenwalze nicht für das Umlaufen des Tonerbild-Trägerelementes während der Erzeugung der Bilder, so dass die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes stabiler gemacht wird, um die Genauigkeit der Bilderzeugung zu verbessern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt, die nicht per se beansprucht ist;
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess zeigt, der beim Bilderzeugungsgerät der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
3 und 4 sind schematische Ansichten, welche das Verschieben eines Tonerbild-Trägerelementes im Bilderzeugungsgerät der ersten Ausführungsform zeigen;
5 ist eine schematische Ansicht, welche eine Fixiereinrichtung des Bilderzeugungsgerätes der ersten Ausführungsform zeigt;
6 ist eine schematische Ansicht, welche einen Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
7 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess zeigt, der beim Bilderzeugungsgerät der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird;
8 bis 11 sind schematische Ansichten, welche das Verschieben eines Tonerbild-Trägerelementes im Bilderzeugungsgerät der zweiten Ausführungsform zeigen;
12 ist eine schematische Ansicht, welche einen Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
13 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess zeigt, der beim Bilderzeugungsgerät der dritten Ausführungsform durchgeführt wird;
14 bis 17 sind schematische Ansichten, welche das Verschieben eines Tonerbild-Trägerelementes im Bilderzeugungsgerät der dritten Ausführungsform zeigen;
18 ist eine schematische Ansicht, welche einen Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
19 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess zeigt, der beim Bilderzeugungsgerät der vierten Ausführungsform durchgeführt wird;
20 bis 23 sind schematische Ansichten, welche den Übertragungsprozess zeigen, der im Bilderzeugungsgerät der vierten Ausführungsform durchgeführt wird;
24 ist eine schematische Ansicht, welche einen Bilderzeugungsprozess zeigt, der bei einem herkömmlichen Bilderzeugungsgerät durchgeführt wird; und
25 ist eine schematische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess zeigt, der beim herkömmlichen Bilderzeugungsgerät durchgeführt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der beanspruchten Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die 6 bis 23 beschrieben, und solche Abschnitte, die jeweils zu denen des herkömmlichen Aufbaus identisch sind, sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Diejenigen Walzen, die während eines Bildübertragungsvorgangs am nächsten bei einer Übertragungsgegenwalze an den Anfangs- bzw Endpunkten des längsten Bewegungsweges der Übertragungsgegenwalze (die erreicht werden, wenn ein die maximale bedruckbare Breite aufweisendes Druckpapier gewählt wird) zu liegen kommen, sind jeweils als "Endwalzen" bezeichnet.
Bei einer ersten Ausführungsform, die nicht per se beansprucht ist, sind linke und rechte Endwalzen (die am Anfangs- und Endpunkt des längsten Bewegungsweges vorgesehen sind) auf einer solchen Höhe oder einem solchen Niveau vorgesehen, dass die Übertragungsgegenwalze nicht mit den linken und rechten Endwalzen in Kontakt kommt, und mit dieser Anordnung werden den Endwalzen auferlegte Einschränkungen beseitigt, wodurch Nicht-Übertragungszonen, in denen sich die Über tragungsgegenwalze nicht bewegen kann, vollständig beseitigt werden. Die erste Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf die 1 bis 5 detailliert beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht, welche einen Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, und 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess zeigt, der beim Bilderzeugungsgerät der ersten Ausführungsform durchgeführt wird. 3 und 4 sind schematische Ansichten, welche das Verschieben eines Tonerbild-Trägerelementes im Bilderzeugungsgerät der ersten Ausführungsform zeigt, und 5 ist eine schematische Ansicht, welche eine Fixiereinrichtung des Bilderzeugungsgerätes der ersten Ausführungsform zeigt.
In den 1 und 2 liegt das Tonerbild-Trägerelement 10 in Form eines lichtempfindlichen Gurtes vor, dessen Oberfläche mit einem organischen photoleitenden Material beschichtet ist, und er ist um eine Mehrzahl von Walzen in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 aufgespannt, und bei der Erzeugung von Bildern läuft dieses Tonerbild-Trägerelement 10 in einer durch Pfeile bezeichneten Richtung um, so dass Tonerbilder auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 ausgebildet werden. Eine Einrichtung 11 zur statischen Aufladung, eine Entwicklereinrichtung 12, eine Reinigungseinrichtung 13, eine Einrichtung 14 zur Beseitigung der statischen Ladung usw. sind um das Tonerbild-Trägerelement 10 vorgesehen, und eine Belichtungseinrichtung 15 zum Aufstrahlen eines Laserstrahls ist oberhalb des Tonerbild-Trägerelementes 10 vorgesehen. In dieser ersten Ausführungsform können, auch wenn die Belichtungseinrichtung 15 so beschrieben ist, dass sie typischerweise einen Laser verwendet, ein LED oder LCD in der Belichtungseinrichtung 15 verwendet werden. Wenn das Tonerbild-Trägerelement 10 in der durch die Pfeile in 1 angezeigten Richtung, senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 umläuft, wird derjenige Abschnitt des Tonerbild-Trägerelementes 10, der sich an der statischen Aufladungseinrichtung 11 vorbei bewegt hat, auf ca. –600 V gleichmäßig elektrisch aufgeladen, und das Poten tial desjenigen Abschnitts des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welchen ein Laserstrahl von der Belichtungseinrichtung 15 in Übereinstimmung mit einem Bildsignal aufgestrahlt wird, wird auf ca. –100 V angehoben, so dass bei diesem Abschnitt ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird. Wenn durch eine Entwicklerwalze 12b ein Toner 12a auf diesen das elektrostatische latente Bild aufweisenden Abschnitt aufgebracht wird, erscheint ein Tonerbild (sichtbares Bild) 12c auf dem Tonerbild-Trägerelement 10. Somit erscheinen während des Umlaufes des Tonerbild-Trägerelementes 10 die Tonerbilder 12c sukzessive auf dem Tonerbild-Trägerelement 10.
Wie in 1 dargestellt, wird während des Bilderzeugungsvorgangs das Tonerbild-Trägerelement 10 durch mindestens drei Walzen aufgespannt, d. h. eine Trägerwalze 16, eine Verschiebewalze 17 und eine Übertragungsgegenwalze 18, und zwar in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2. Der längste Bewegungsweg der Übertragungsgegenwalze 18 wird erreicht, wenn ein eine maximale bedruckbare Breite aufweisendes Druckpapier 2 gewählt wird, und diejenigen Walzen, welche am Anfangs- bzw. am Endpunkt (d. h. in 1 dem linken und dem rechten Ende) des längsten Bewegungsweges der Übertragungsgegenwalze 18 am nächsten kommen, werden zu den Endwalzen gemacht. In dieser ersten Ausführungsform entsprechen die Trägerwalze 16 und die Verschiebewalze 17, welche am linken bzw. am rechten Ende des längsten Bewegungsweges vorgesehen sind, jeweils den Endwalzen. Die Verschiebewalze 17 lässt sich geeignet verschieben, so dass sie die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 justiert, und die Übertragungsgegenwalze 18 rollt in gegenüberliegender Beziehung zu einer Übertragungsplatte 19 ab, um die auf dem Tonerbild-Trägerelement 10 befindlichen Tonerbilder 12c auf das Druckpapier 2 zu übertragen. Bei dieser ersten Ausführungsform sind, da die Trägerwalze 16 und die Verschiebewalze 17, die auch als Endwalzen dienen, auf einer solchen Höhe angeordnet sind, dass sie nicht in Kontakt mit der Übertragungsgegenwalze 18 kommen, die Nicht-Übertragungszonen R, welche beim herkömmlichen Aufbau der 24 und 25 problematisch waren und in denen sich die Übertragungsgegenwalze 18 nicht bewegen kann, beseitigt. Daher kann sich die Übertragungsgegenwalze 18 zwischen der linken Endwalze 16 und der rechten Endwalze 17 bewegen, d. h. über die gesamte Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 10, so dass eine Übertragungszone P, in der sich die Übertragungsgegenwalze 18 bewegen kann, stark vergrößert wird.
In den 3 und 4 wird während der Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18 die Verschiebewalze 17 verschoben, und sie wird nach links und rechts verschoben, so dass eine durch die Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18 bedingte Schlaffheit des Tonerbild-Trägerelementes 10 beseitigt wird. Wenn sich beispielsweise die Übertragungsgegenwalze 18 von einem linken Ende A zu einem mittleren Punkt B bewegt, wie in 3 dargestellt, bewegt sich die Verschiebewalze 17 von einem linken Ende D zu einem rechten Ende E. Wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 vom mittleren Punkt B zu einem rechten Ende C bewegt, wie in 4 dargestellt, kehrt die Verschiebewalze 17 vom rechten Ende E zum linken Ende D zurück. Bei der Erzeugung der Tonerbilder auf dem Tonerbild-Trägerelement 10 ist die Übertragungsgegenwalze 18 am linken Ende A (3) oder dem rechten Ende C (4) festgelegt, und das Tonerbild-Trägerelement 10 wird in einem "schwimmenden" Zustand gehalten, wie durch eine durchgezogene Linie angezeigt, so dass ein Umlauf ohne Verschiebung erfolgt, damit die darauf befindlichen Tonerbilder 12c in gegenüberliegende Beziehung zum Druckpapier 2 gebracht werden.
Es sei angemerkt, dass das Umlaufen des Tonerbild-Trägerelement 10 erfolgt, wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 entweder am linken Ende A oder am rechten Ende C befindet, und dass das Tonerbild-Trägerelement 10, während sich die Übertragungsgegenwalze 18 über das Druckpapier 2 bewegt, gestoppt ist. Das bedeutet, das Umlaufen des Tonerbild-Trägerelementes 10 und die Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18 sind sich gegenseitig ausschließende Ereignisse und treten nicht gleichzeitig auf.
Jedoch ist die Ausschließlichkeit dieser Ereignisse theoretisch, und tatsächlich wird in einigen Fällen, um die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 auf den ent gegengesetzten (vorderen und hinteren) Seiten der Übertragungsgegenwalze 18 auf einem konstanten Niveau zu halten, die Trägerwalze 16 in einigen Fällen sehr wenig gedreht (fast gleitend bewegt), und streng genommen tritt eine geringfügige Diskordanz auf. Ein Verfahren, um die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 vor und hinter der Übertragungsgegenwalze 18 auf einem konstanten Niveau zu halten, wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 vom linken Ende A zum rechten Ende C auf dem Hinweg (oder dem Vorwärtshub) bewegt, wie in den 3 und 4 dargestellt, entsteht eine Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10 auf der linken Seite (Rückseite) der Übertragungsgegenwalze 18, und zwar während der Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18. Diese Übertragungsbeendigungsfläche Z wird mit Abstand zum Druckpapier 2 gehalten, und ist mittels der Übertragungsgegenwalze 18 und der Trägerwalze 16 straff aufgespannt. Da sich jedoch die Übertragungsgegenwalze 18 bewegt und sich währenddessen dreht, wird eine nach vorne hin gelegener Abschnitt (welcher noch nicht einer Übertragung unterzogen wurde) des Tonerbild-Trägerelementes 10, der in Vorschubrichtung der Übertragungsgegenwalze 18 angeordnet ist, mittels der Übertragungsgegenwalze 18 gezogen, so dass seine Spannung zunimmt, hingegen besteht bei der Übertragungsbeendigungsfläche Z, die in Vorschubrichtung gesehen hinter der Übertragungsgegenwalze 18 angeordnet ist, die Tendenz, dass sie etwas schlaff wird, so dass ihre Spannung verringert wird. Bei der sich daher entwickelnden. Spannungsdifferenz zwischen den davor und dahinter gelegenen Abschnitten des Tonerbild-Trägerelementes 10, die vor bzw. hinter der Übertragungsgegenwalze 18 angeordnet sind, besteht bei der Übertragungsgegenwalze 18 die Wahrscheinlichkeit eines Schlupfes, so dass die Übertragungsgenauigkeit der Tonerbilder auf das Druckpapier 2 abnimmt. Um ein Absinken der Übertragungsgenauigkeit zu verhindern, muss die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 vor und hinter der Übertragungsgegenwalze 18 so weit als möglich auf einem konstanten Pegel gehalten werden, und daher wird die Trägerwalze 16, welche eine der zwei Walzen zum Aufbringen einer Spannung auf die Übertragungsbeendigungsfläche Z ist, in einer Richtung (d. h. in den 3 und 4 im Uhrzeigersinn, wie durch einen Pfeil angegeben) um einen geringfügigen Betrag gedreht, um eine Schlauheit der Übertragungsbeendigungsfläche Z zu beseitigen, wodurch die Spannung der Übertragungsbeendigungsfläche Z vergrößert wird. Es gibt zwei Verfahren, um die Trägerwalze 16 in sehr geringem Maße zu drehen, wobei das eine Verfahren (aktives Verfahren) darin besteht, die Trägerwalze 16 mittels einer Antriebskraft zu drehen, und beim anderen Verfahren (passiven Verfahren) die Trägerwalze 16 Spiel bietet, so dass sie sich in einer Richtung drehen lässt, um eine Schlauheit der Übertragungsbeendigungsfläche Z zu beseitigen. Durch Anwendung eines der beiden Verfahren kann die Trägerwalze 16 in sehr geringem Maße gedreht werden, um die Schlauheit der Übertragungsbeendigungsfläche Z zu beseitigen, und daher kann die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 vor und hinter der Übertragungsgegenwalze 18 auf einem konstanten Niveau gehalten werden.
Zur Übertragung der Tonerbilder auf das Druckpapier 2, wie dargestellt in 2, wird der Vorschub des Druckpapiers 2 vorübergehend gestoppt, um das Druckpapier 2 stationär auf der Übertragungsplatte 19 zu halten (siehe 1), und ebenfalls wird der Umlauf des Tonerbild-Trägerelementes 10 gestoppt. Dann werden diejenigen Abschnitte des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welchen die Tonerbilder 12c ( 1) jeweils ausgebildet sind, fortschreitend durch Abrollen der Übertragungsgegenwalze 18 auf der Rückseite des Tonerbild-Trägerelementes 10 gepresst oder gerieben, wodurch die Tonerbilder 12c auf das Druckpapier 2 übertragen werden, und dabei wird das Tonerbild-Trägerelement 10 vom linken Ende zum rechten Ende oder in umgekehrter Richtung verschoben, und zwar in einem der Übertragungsoperation für einen Schritt entsprechenden Maße. Dabei wird die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10, bei dem die Übertragung der Tonerbilder 12c abgeschlossen ist, während der Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18 nach und nach vom Druckpapier 2 weg bewegt. Während der Übertragungsoperation ist an die Übertragungsplatte 19, auf welcher das Druckpapier 2 aufliegt, eine positive Spannung angelegt, um die negativ geladenen Tonerbilder 12c anzuziehen und von der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 zu trennen, damit die Bilder auf das Druckpapier 2 übertragen werden. Die durch das Tonerbild-Trägerelement 10 erfolgende Übertragungsoperation kann nicht nur auf dem Hinweg erfolgen, sondern auch auf dem Rückweg (oder Rückwärtshub), wie zuvor beschrieben. Dabei wird, wenn man die Bewegungsrichtung des Tonerbild-Trägerelementes 10 von der Seite des Druckpapiers 2 her betrachtet, das Tonerbild-Trägerelement 10 auf dem Druckpapier 2 in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 verschoben.
Jedes Mal wenn die Übertragungsoperation für einen einzigen Schritt beendet ist, bewegt sich die Übertragungsgegenwalze 18 über das Druckpapier 2, und bewegt sich zu einem Bereich außerhalb des Druckpapiers 2, so dass sich das Tonerbild-Trägerelement 10 in Abstand zum Druckpapier 2 befindet. Dann beginnt der Vorschub des Druckpapiers 2, und dabei wird das Druckpapier 2 in einem der effektiven Übertragungsbreite M (siehe 2) des Tonerbild-Trägerelementes 10 entsprechenden Maße vorwärts transportiert.
Die Reinigungseinrichtung 13 entfernt den auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 verbleibenden Toner mittels einer Reinigungsklinge oder einer Reinigungsbürste, und der auf diese Weise entfernte Toner wird als Abfalltoner wiedergewonnen. Somit reinigt die Reinigungseinrichtung 13 physisch (mechanisch) die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10. Die Einrichtung 14 zur Beseitigung der statischen Ladung neutralisiert die negative Ladung, die auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 verblieben ist, von welcher der verbleibende Toner entfernt wurde, wodurch die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 elektrisch gereinigt wird. Die statische Entladungseinrichtung 14 braucht nicht notwendigerweise vorgesehen sein.
Nach Wiederholung der zuvor beschriebenen Schritte wird das Druckpapier 2 nach und nach der Fixiereinrichtung 20 zugeführt, wie in 2 dargestellt. In der Fixiereinrichtung 20 wird das Druckpapier 2, auf dem sich die übertragenen Bilder befinden, zwischen einer Druckwalze 21 und einer Heizwalze 22 gehalten, welche eine Wärmequelle enthält, und die Tonerpartikel werden mittels der Heizwalze 22 verschmolzen, um auf dem Druckpapier 2 fixiert zu werden. Wenn dieser Fixiervorgang erfolgt, nachdem alle Bilder auf das Druckpapier 2 übertragen wurden, wird das Druckpapier ohne Unterbrechung ausgeworfen, und daher kann die Wärmequelle der Heizwalze 22 angeschaltet bleiben. Jedoch befindet sich, wenn die Bilder gerade auf das Druckpapier 2 übertragen werden, das Druckpapier 2 in gestopptem Zustand, und daher muss die Wärmequelle der Heizwalze 22 vorübergehend abgeschaltet werden, oder die Heizwalze 22 muss vom Druckpapier 2 wegbewegt werden. Es kann ein weiteres Fixierverfahren wie dargestellt in 5 verwendet werden, bei welchem die Fixiereinrichtung 23 eine Wärmequelle 24 und eine Reflexionsplatte 25 aufweist und eine Reflexionsplatte 26 unterhalb der Fixiereinrichtung 23 vorgesehen ist, um den thermischen Wirkungsgrad zu verbessern, wodurch ein Fixieren ohne Kontakt mit dem Toner erfolgt. In der zuvor beschriebenen Weise wird die Abfolge von Bilderzeugungsschritten beendet.
Wie zuvor beschrieben sind in dieser ersten Ausführungsform die rechten und linken Endwalzen (d. h. die Trägerwalze 16 und die Verschiebewalze 17) in einer solchen Höhe angeordnet, dass sie nicht in Kontakt mit der Übertragungsgegenwalze 18 sind, und mit dieser Anordnung werden die Nicht-Übertragungszonen R, welche beim herkömmlichen Aufbau problematisch waren und in welchen sich die Übertragungsgegenwalze 18 nicht bewegen kann, vollständig beseitigt. Demzufolge kann die Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 10 maximal verringert werden, so dass geringe Abmessungen des Gehäuses des Bilderzeugungsgerätes erzielt werden.
Bei einer Ausführungsform der beanspruchten Erfindung ist die eine Endwalze in einer solchen Höhe vorgesehen, dass sie nicht in Kontakt mit einer Übertragungsgegenwalze kommt, und mit dieser Anordnung wird eine der einen Endwalze auferlegte Einschränkung beseitigt, wodurch eine Nicht-Übertragungszone, in welcher sich die Übertragungsgegenwalze nicht bewegen kann, an dem einen Ende eines Bewegungsweges der Übertragungsgegenwalze beseitigt wird. Im Gegensatz zum herkömmlichen Aufbau wird eine Übertragungsbeendigungsfläche eines Tonerbild-Trägerelementes, für welche die Übertragung der Tonerbilder abgeschlossen ist, nicht vom Druckpapier wegbewegt, sogar nachdem sich die Übertragungsgegenwalze an der Übertragungsbeendigungsfläche vorbeibewegt hat, und daher wird die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes vor und hinter der Übertragungsgegenwalze konstant gehalten, wodurch die Übertragungsgenauigkeit verbessert wird. Diese zweite Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf die 6 bis 11 sowie 5 beschrieben.
6 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, und 7 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess zeigt, der beim Bilderzeugungsgerät der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird. 8 bis 11 sind schematische Ansichten, welche das Verschieben eines Tonerbild-Trägerelementes im Bilderzeugungsgerät der zweiten Ausführungsform zeigt.
In den 6 und 7 wird das Tonerbild-Trägerelement 10, das einen photoempfindlichen Gurt aufweist, dessen Oberfläche mit einem organischen photoleitenden Material beschichtet ist, um eine Mehrzahl von Walzen in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 aufgespannt, und bei der Erzeugung von Bildern läuft dieses Tonerbild-Trägerelement 10 in einer durch Pfeile bezeichneten Richtung um, so dass Tonerbilder auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 ausgebildet werden. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass sich das Tonerbild-Trägerelement 10 in schräger Richtung erstreckt (d. h. in geneigter Weise), und mit dieser Anordnung wird die Übertragungsbeendigungsfläche Z (siehe 7) nicht vom Druckpapier 2 weg bewegt, wie später noch beschrieben wird. Eine Einrichtung 11 zur statischen Aufladung, eine Entwicklereinrichtung 12, eine Reinigungseinrichtung 13, eine Einrichtung 14 zur Beseitigung der statischen Ladung usw. sind um das Tonerbild-Trägerelement 10 vorgesehen, und eine Belichtungseinrichtung 15 zum Aufstrahlen eines Laserstrahls ist oberhalb des Tonerbild-Trägerelementes 10 vorgesehen. In dieser zweiten Ausführungsform verwendet die Belichtungseinrichtung 15 typischerweise einen Laser, jedoch kann ein LED oder LCD in der Belichtungseinrichtung 15 verwendet werden. Wenn das Tonerbild-Trägerelement 10 in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 umläuft (angezeigt durch die Pfeile in 6), wird derjenige Abschnitt des Tonerbild-Trägerelementes 10, der sich an der statischen Aufladungseinrichtung 11 vorbei bewegt hat, auf ca. –600 V gleichmäßig elektrisch aufgeladen, und das Potential desjenigen Abschnitts des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welchen ein Laserstrahl von der Belichtungseinrichtung 15 in Übereinstimmung mit einem Bildsignal aufgestrahlt wird, wird auf ca. –100 V angehoben, so dass bei diesem Abschnitt die Entstehung eines elektrostatischen latenten Bild bewirkt wird. Wenn durch eine Entwicklerwalze 12b ein Toner 12a auf diesen das elektrostatische latente Bild aufweisenden Abschnitt aufgebracht wird, erscheint ein Tonerbild (sichtbares Bild) 12c auf dem Tonerbild-Trägerelement 10. Somit erscheinen während des Umlaufes des Tonerbild-Trägerelementes 10 die Tonerbilder 12c sukzessive auf dem Tonerbild-Trägerelement 10.
Wie in 6 dargestellt, wird während des Bilderzeugungsvorgangs das Tonerbild-Trägerelement 10 durch mindestens drei Walzen aufgespannt, d. h. eine Trägerwalze 16, eine Verschiebewalze 17 und eine Übertragungsgegenwalze 18, und zwar in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2. Der längste Bewegungsweg der Übertragungsgegenwalze 18 wird erreicht, wenn ein eine maximale bedruckbare Breite aufweisendes Druckpapier 2 gewählt wird, und diejenigen Walzen, welche am Anfangs- bzw. am Endpunkt (d. h. in 6 dem linken und dem rechten Ende) des längsten Bewegungsweges der Übertragungsgegenwalze r am nächsten kommen, werden zu den Endwalzen gemacht. In dieser zweiten Ausführungsform dienen die Trägerwalze 16 und die Verschiebewalze 17, welche am linken bzw. am rechten Ende des längsten Bewegungsweges vorgesehen sind, als Endwalzen. Die Verschiebewalze 17 lässt sich geeignet verschieben, so dass sie die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 justiert, und die Übertragungsgegenwalze 18 rollt in gegenüberliegender Beziehung zu einer Übertragungsplatte 19 ab, um die Tonerbilder 12c auf das Druckpapier 2 zu übertragen. Bei dieser zweiten Ausfüh rungsform wird, da die eine von den Endwalzen, d. h. von der Trägerwalze 16 und der Verschiebewalze 17, das bedeutet die Verschiebewalze 17, auf einer solchen Höhe angeordnet ist, dass sie nicht mit der Übertragungsgegenwalze 18 in Kontakt kommt, die eine (das bedeutet die rechte Nicht-Übertragungszone) der Nicht-Übertragungszonen R (welche beim herkömmlichen Aufbau der 24 und 25 problematisch waren) , in welchen sich die Übertragungsgegenwalze 18 nicht bewegen kann, beseitigt. Daher kann sich die Übertragungsgegenwalze 18 bis über die Verschiebewalze (Endwalze) 17 hinaus bewegen, d. h. bis zum rechten Ende der gesamten Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 10, so dass eine Übertragungszone P, in welcher sich die Übertragungsgegenwalze 18 bewegen kann, stark vergrößert wird.
In den 8 und 9 wird die Verschiebewalze 17 in Übereinstimmung mit der Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18 verschoben, und sie wird schräg verschoben, so dass die durch die Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18 bedingte Schlaffheit des Tonerbild-Trägerelementes 10 beseitigt wird, wodurch die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Wenn sich beispielsweise die Übertragungsgegenwalze 18 von einem linken Ende A zu einem mittleren Punkt B bewegt, wie in 8 dargestellt, bewegt sich die Verschiebewalze 17 schräg von einem rechten Ende F zu einem mittleren Punkt G. Wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 vom mittleren Punkt B zu einem rechten Ende C bewegt, wie in 9 dargestellt, bewegt sich die Verschiebewalze 17 schräg vom mittleren Punkt G zu einem linken Ende H.
Wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 vom linken Ende A zum rechten Ende C bewegt, wird die Bildübertragungsoperation für einen einzigen Schritt vollendet, und daher kehrt die Übertragungsgegenwalze 18 in die durch eine durchgezogene Linie in 8 gezeigte Position zurück, so dass die Bilderzeugungsoperation durchgeführt werden kann. Diese Rückkehrbewegung der Übertragungsgegenwalze 18 wird nachfolgend mit Bezug auf die 10 und 11 beschrieben. Wie mit durchgehenden Linien in 10 angegeben, bewegt sich die Verschiebewalze 17 vom linken Ende H schräg nach rechts, und ebenso hebt die Übertragungsgegenwalze 18 vom rechten Ende C schwebend ab, so dass die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10, das in sehr engem Kontakt mit dem Druckpapier gehalten wird, vom Druckpapier 2 in einer solchen Weise wegbewegt wird, dass zwischen der Übertragungsbeendigungsfläche Z und dem Druckpapier 2 ein Winkel gebildet wird. Die Verschiebewalze 17 nähert sich weiter an das rechte Ende F an, und auch die Übertragungsgegenwalze 18 nähert sich an das linke Ende A in paralleler Beziehung zum Druckpapier 2 an, und dabei kommt die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10 niemals in Kontakt mit dem Druckpapier 2. Die Übertragungsgegenwalze 18 wird parallel zum Druckpapier 2 bewegt, bis sie eine durch eine unterbrochene Linie in 11 angezeigte Position erreicht, und nachdem die Übertragungsgegenwalze 18 diese durch die unterbrochene Linie angezeigte Position erreicht, bewegt sie sich nach unten, um zu einer durch eine durchgezogene Linie in 11 und ebenfalls in 8 angezeigte Position zurückzukehren. Die Übertragungsgegenwalze 18 wird entlang des in den 8 bis 11 gezeigten Weges entlang bewegt, wenn die Übertragungsoperation für einen einzigen Schritt abgeschlossen ist, und bei dieser zweiten Ausführungsform wird die Übertragung der Bilder lediglich auf dem Hinweg (oder dem Vorwärtshub) der Übertragungsgegenwalze 18 durchgeführt, wie in den 8 und 9 dargestellt, und wird nicht auf dem Rückweg (oder Rückwärtshub) durchgeführt, wie in den 10 und 11 gezeigt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich in dieser Hinsicht von der ersten Ausführungsform.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich weiter von der ersten Ausführungsform darin, dass die Übertragungsbeendigungsfläche Z während der Übertragung der Tonerbilder auf die Druckoberfläche 2 in engem Kontakt mit dem Druckpapier 2 gehalten wird, wie in den 8 und 9 dargestellt. Daher wird derjenige Abschnitt (der noch nicht übertragen wurde) des Tonerbild-Trägerelementes 10, das in Richtung vor der Übertragungsgegenwalze 18 in Vorschubrichtung der Übertragungsgegenwalze 18 angeordnet ist, mittels der Übertragungsgegenwalze 18 gezogen, so dass sie erhöhte Spannung aufweist, und die Übertragungsbeendigungsfläche Z, die sich zwischen der Übertragungsgegenwalze 18 und der Trägerwalze 16 erstreckt und in engem Kontakt mit dem Druckpapier 2 gehalten wird, wird ebenfalls mittels der Übertragungsgegenwalze 18 gezogen, so dass sie erhöhte Spannung aufweist. Und zwar wird das Tonerbild-Trägerelement 10 mittels der Übertragungsgegenwalze 18 vor und hinter der Übertragungsgegenwalze 18 gezogen, so dass die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Daher ist es (anders als in der ersten Ausführungsform) nicht erforderlich, die Trägerwalze 16 in sehr geringem Maße zu drehen, damit eine Schlafheit der Übertragungsbeendigungsfläche Z beseitigt wird.
In der zweiten Ausführungsform ist die Übertragungsgegenwalze 18, wenn die Tonerbilder auf dem Tonerbild-Trägerelement 10 ausgebildet werden, am linken Ende A festgelegt, wie in 8 dargestellt, und das Tonerbild-Trägerelement 10 wird in schwimmendem Zustand gehalten, wie mit einer durchgezogenen Linie angezeigt, und fährt ohne Verschiebung ein Umlaufen aus, so dass die darauf befindlichen Tonerbilder 12c in gegenüberliegende Beziehung zum Druckpapier 2 gebracht werden.
Es sei angemerkt, dass das Tonerbild-Trägerelement 10 lediglich dann umläuft, wenn die Übertragungsgegenwalze 18 am linken Ende A festgelegt ist und sich das Tonerbild-Trägerelement 10 vollständig außer Kontakt mit dem Druckpapier 2 befindet. Wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 über das Druckpapier 2 bewegt, um die Übertragungsbeendigungsfläche Z auf dem Tonerbild-Trägerelement 10 auszubilden (und wenn die Übertragungsgegenwalze 18 ihren Vorwärtshub beendet hat und am rechten Ende C festgelegt ist), wird das Umlaufen des Tonerbild-Trägerelementes 10 gestoppt. Und zwar sind das Umlaufen des Tonerbild-Trägerelementes 10 und die Erzeugung der Übertragungsbeendigungsfläche Z einander ausschließende Ereignisse und treten nicht gleichzeitig auf.
Zur Übertragung der Tonerbilder auf das Druckpapier 2, wie dargestellt in 7, wird der Vorschub des Druckpapiers 2 vorübergehend gestoppt, um das Druckpapier 2 stationär auf der Übertragungsplatte 19 zu halten (siehe 6), und ebenfalls wird der Umlauf des Tonerbild-Trägerelementes 10 gestoppt. Dann werden diejenigen Abschnitte des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welchen die Tonerbilder 12c jeweils ausgebildet sind, fortschreitend durch Abrollen der Übertragungsgegenwalze 18 auf der Rückseite des Tonerbild-Trägerelementes 10 gepresst oder gerieben, wodurch die Tonerbilder 12c auf das Druckpapier 2 übertragen werden, und dabei wird das Tonerbild-Trägerelement 10 vom linken Ende zum rechten Ende verschoben, um die Übertragungsoperation für einen einzigen Schritt durchzuführen. Dabei wird die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10, bei dem die Übertragung der Tonerbilder 12c abgeschlossen ist, nicht vom Druckpapier 2 weg bewegt, sondern wird in engem Kontakt mit dem Druckpapier 2 gehalten, sogar nachdem sich die Übertragungsgegenwalze 18 an der Übertragungsbeendigungsfläche Z vorbei bewegt hat. Während der Übertragungsoperation ist an die Übertragungsplatte 19, auf welcher das Druckpapier 2 aufliegt, eine positive Spannung angelegt, und sie zieht die negativ geladenen Tonerbilder 12c an, so dass die Tonerbilder 12c von der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 getrennt werden und auf das Druckpapier 2 übertragen werden. In dieser zweiten Ausführungsform kann die durch das Tonerbild-Trägerelement 10 erfolgende Übertragungsoperation lediglich auf dem Hinweg erfolgen, wie zuvor beschrieben. Dabei wird, wenn man die Bewegungsrichtung des Tonerbild-Trägerelementes 10 von der Seite des Druckpapiers 2 her betrachtet, das Tonerbild-Trägerelement 10 auf dem Druckpapier 2 in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 verschoben.
Jedes Mal wenn die Übertragungsgegenwalze 18 in die durch die durchgehende Linie in 11 bezeichnete Position zurückkehrt, nachdem die Übertragungsoperation für einen einzigen Schritt vollendet ist, wird der Vorschub des Druckpapiers 2 gestartet, und zu diesem Zeitpunkt wird das Druckpapier 2 um eine Strecke vorgeschoben, die einer effektiven Übertragungsbreite M (siehe 7) des Tonerbild-Trägerelementes 10 entspricht.
Die Reinigungseinrichtung 13 entfernt den auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 verbleibenden Toner mittels einer Reinigungsklinge oder einer Reinigungsbürste, und der auf diese Weise entfernte Toner wird als Abfalltoner wiedergewonnen. Somit reinigt die Reinigungseinrichtung 13 physisch (mechanisch) die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10. Die Einrichtung 14 zur Beseitigung der statischen Ladung neutralisiert die negative Ladung, die auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 verblieben ist, von welcher der verbleibende Toner entfernt wurde, wodurch die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 elektrisch gereinigt wird. Die statische Entladungseinrichtung 14 braucht nicht notwendigerweise vorgesehen sein.
Nach Wiederholung der zuvor beschriebenen Schritte wird das Druckpapier 2 nach und nach der Fixiereinrichtung 20 zugeführt, wie in 7 dargestellt. In der Fixiereinrichtung 20 wird das Druckpapier 2, auf dem sich die übertragenen Bilder befinden, zwischen einer Druckwalze 21 und einer Heizwalze 22 gehalten, welche eine Wärmequelle enthält, und die Tonerpartikel werden mittels der Heizwalze 22 verschmolzen, um auf dem Druckpapier 2 fixiert zu werden. Wenn dieser Fixiervorgang erfolgt, nachdem alle Bilder auf das Druckpapier 2 übertragen wurden, wird das Druckpapier ohne Unterbrechung ausgeworfen, und daher kann die Wärmequelle der Heizwalze 22 angeschaltet bleiben. Jedoch befindet sich, wenn die Bilder gerade auf das Druckpapier 2 übertragen werden, das Druckpapier 2 in gestopptem Zustand, und daher muss die Wärmequelle der Heizwalze 22 vorübergehend abgeschaltet werden, oder die Heizwalze 22 muss vom Druckpapier 2 wegbewegt werden. Es kann ein weiteres Fixierverfahren wie dargestellt in 5 verwendet werden, bei welchem die Fixiereinrichtung 23 eine Wärmequelle 24 und eine Reflexionsplatte 25 aufweist und eine Reflexionsplatte 26 unterhalb der Fixiereinrichtung 23 vorgesehen ist, um die Wärmeeffizienz zu verbessern, wodurch ein kontaktloses Fixieren des Toners erfolgt. In der zuvor beschriebenen Weise wird die Abfolge von Bilderzeugungsschritten beendet.
Wie zuvor beschrieben ist in dieser zweiten Ausführungsform die eine von den zwei Endwalzen (d. h. von der Trägerwalze 16 und der Verschiebewalze 17), das bedeutet die Verschiebewalze 17, in einer solchen Höhe angeordnet, dass sie nicht mit der Übertragungsgegenwalze 18 in Kontakt kommt, und mit dieser Anordnung kann die Nicht-Übertragungszone R, die beim herkömmlichen Aufbau problematisch war und in der sich die Übertragungsgegenwalze 18 nicht bewegen kann, auf dieser Seite der Verschiebewalze 17 verringert werden. Demzufolge kann die Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 10 beträchtlich verringert werden, so dass das Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes von geringerer Größe sein kann. Und außerdem wird während der Übertragungsoperation die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10 nicht von der Druckoberfläche 2 getrennt, sondern wird in sehr engem Kontakt mit dem Druckpapier 2 gehalten, und daher wird die Übertragungsbeendigungsfläche Z nicht schlaff, so dass die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 vor und hinter der Übertragungsgegenwalze 18 auf einem konstanten Niveau gehalten wird, wodurch die Übertragungsgenauigkeit verbessert wird.
Eine dritte Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich der zweiten Ausführungsform, und in der dritten Ausführungsform ist die eine der Endwalzen in einer solchen Höhe vorgesehen, dass sie mit einer Übertragungsgegenwalze nicht in Kontakt kommt, und mit dieser Anordnung wird eine der einen der Endwalzen auferlegte Einschränkung beseitigt, wodurch eine Nicht-Übertragungszone beseitigt wird, in welcher sich die Übertragungsgegenwalze nicht bewegen kann, und zwar an einem Ende eines Bewegungsweges der Übertragungsgegenwalze. Anders als beim herkömmlichen Aufbau wird eine Übertragungsbeendigungsfläche eines Tonerbild-Trägerelementes, bei dem die Übertragung von Tonerbildern bereits erfolgt ist, nicht vom Druckpapier weg bewegt, sogar nachdem sich die Übertragungsgegenwalze an der Übertragungsbeendigungsfläche vorbei bewegt hat, und daher wird die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes vor und hinter der Übertragungsgegenwalze konstant gehalten, und dadurch wird die Übertragungsgenauigkeit verbessert. Jedoch unterscheidet sich die dritte Ausführungsform von der zweiten Ausführungsform darin, dass der Umlaufen des Tonerbild-Trägerelementes zur Erzeugung der Tonerbilder mittels mindestens zwei Walzen, einschließlich der Verschiebewalze erfolgt, jedoch nicht einschließlich der Übertragungsgegenwalze. Bei der Erzeugung der Bilder wird die Übertragungsgegenwalze nicht verwendet, und daher ist die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes stabilisiert, wodurch die Präzision der Bilderzeugung weiter verbessert wird. Die dritte Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf die 12 bis 17 und 5 beschrieben.
12 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß der dritten Ausführungsform zeigt, und 13 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess mittels des Bilderzeugungsgerätes der dritten Ausführungsform zeigt. 14 bis 17 sind schematische Ansichten, welche eine Verschiebung eines Tonerbild-Trägerelementes im Bilderzeugungsgerät der dritten Ausführungsform zeigen.
In den 12 und 13 ist das Tonerbild-Trägerelement 10, das in Form eines lichtempfindlichen Gurtes vorliegt, dessen Oberfläche mit einem organischen photoleitenden Material beschichtet ist, um eine Mehrzahl von Walzen in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 aufgespannt, und bei der Erzeugung von Bildern läuft dieses Tonerbild-Trägerelement 10 in einer durch Pfeile bezeichneten Richtung um, so dass Tonerbilder auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 ausgebildet werden.
Diese dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass sich das Tonerbild-Trägerelement 10 in schräger Richtung erstreckt (d. h. in geneigter Weise), und mit dieser Anordnung wird die Übertragungsbeendigungsfläche Z (siehe 13) nicht vom Druckpapier 2 weg bewegt, wie später noch beschrieben wird. Eine Einrichtung 11 zur statischen Aufladung, eine Entwicklereinrichtung 12, eine Reinigungseinrichtung 13, eine Einrichtung 14 zur Beseitigung der statischen Ladung usw. sind um das Tonerbild-Trägerelement 10 vorgesehen, und eine Belichtungseinrichtung 15 zum Aufstrahlen eines Laserstrahls ist oberhalb des Tonerbild-Trägerelementes 10 vorgesehen. In dieser dritten Ausführungsform verwendet die Belichtungseinrichtung 15 einen Laser, jedoch kann auch ein LED oder LCD für die Belichtungseinrichtung 15 verwendet werden. Wenn das Tonerbild- Trägerelement 10 in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 umläuft (angezeigt durch die Pfeile in 12), wird derjenige Abschnitt des Tonerbild-Trägerelementes 10, der sich an der statischen Aufladungseinrichtung 11 vorbei bewegt hat, auf ca. –600 V gleichmäßig elektrisch aufgeladen, und das Potential desjenigen Abschnitts des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welchen ein Laserstrahl von der Belichtungseinrichtung 15 in Übereinstimmung mit einem Bildsignal aufgestrahlt wird, wird auf ca. –100 V angehoben, so dass bei diesem Abschnitt ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird. Wenn durch eine Entwicklerwalze 12b ein Toner 12a auf diesen das elektrostatische latente Bild aufweisenden Abschnitt aufgebracht wird, erscheint ein Tonerbild (sichtbares Bild) 12c auf dem Tonerbild-Trägerelement 10. Somit erscheinen während des Umlaufes des Tonerbild-Trägerelementes 10 die Tonerbilder 12c sukzessive auf dem Tonerbild-Trägerelement 10.
Wie in 12 dargestellt, wird während des Bilderzeugungsvorgangs das Tonerbild-Trägerelement 10 durch mindestens zwei Walzen aufgespannt (d. h. eine Trägerwalze 16, eine Verschiebewalze 17), und zwar in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass während der Bilderzeugungsoperation die Übertragungsgegenwalze 18 in das Tonerbild-Trägerelementes 10 zurückgezogen wird und nicht als Walze zum Aufspannen des Tonerbild-Trägerelementes 10 dient. Der längste Bewegungsweg der Übertragungsgegenwalze 18 wird erreicht, wenn ein eine maximale bedruckbare Breite aufweisendes Druckpapier 2 gewählt wird, und diejenigen Walzen, welche am Anfangs- bzw. am Endpunkt (d. h. in 12 dem linken und dem rechten Ende) des längsten Bewegungsweges der Übertragungsgegenwalze 18 am nächsten kommen, dienen als Endwalzen. Bei der dritten Ausführungsform dienen die Trägerwalze 16 und die Verschiebewalze 17, welche am linken bzw. am rechten Ende des längsten Bewegungsweges vorgesehen sind, jeweils als Endwalzen. Die Verschiebewalze 17 lasst sich während der Übertragungsoperation geeignet verschieben, so dass sie die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 justiert, und die Übertragungsgegenwalze 18 rollt in gegenüberliegender Beziehung zu einer Übertragungsplatte 19 ab, um die Tonerbilder 12c vom Tonerbild-Trägerelement 10 auf das Druckpapier 2 zu übertragen. Bei dieser dritten Ausführungsform wird, da die eine von den Endwalzen (d. h. von der Trägerwalze 16 und der Verschiebewalze 17), das bedeutet die Verschiebewalze 17, auf einer solchen Höhe angeordnet ist, dass sie nicht mit der Übertragungsgegenwalze 18 in Kontakt kommt, die eine (das bedeutet die rechte Nicht-Übertragungszone) der Nicht-Übertragungszonen R, welche beim herkömmlichen Aufbau der 24 und 25 problematisch waren und in welchen sich die Übertragungsgegenwalze 18 nicht bewegen kann, beseitigt. Daher kann sich die Übertragungsgegenwalze 18 bis über die Verschiebewalze (Endwalze) 17 hinaus bewegen, d. h. bis zum rechten Ende der gesamten Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 10, so dass eine Übertragungszone P, in welcher sich die Übertragungsgegenwalze 18 bewegen kann, stark vergrößert wird.
In den 14 und 15 wird die Verschiebewalze 17 in Übereinstimmung mit der Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18 verschoben, und sie wird schräg verschoben, so dass eine durch die Bewegung der Übertragungsgegenwalze 18 bedingte Schlaffheit des Tonerbild-Trägerelementes 10 beseitigt wird, wodurch die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Wenn sich beispielsweise die Übertragungsgegenwalze 18 von einer zurückgezogenen Position im Inneren des Tonerbild-Trägerelementes 10 zu einem linken Ende A nach unten bewegt, und sich weiter vom linken Ende A zu einem mittleren Punkt B bewegt, wie in 14 dargestellt, bewegt sich die Verschiebewalze 17 schräg von einem rechten Ende F zu einem mittleren Punkt G. Wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 vom mittleren Punkt B zu einem rechten Ende C bewegt, wie in 15 dargestellt, bewegt sich die Verschiebewalze 17 schräg vom mittleren Punkt G zu einem linken Ende H.
Wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 vom linken Ende A zum rechten Ende C bewegt, wird die Bildübertragungsoperation für einen einzigen Schritt vollendet, und daher kehrt die Übertragungsgegenwalze 18 in die zurückgezogenen Position im Inneren des Tonerbild-Trägerelementes 10 zurück, wie durch eine durchgezogene Linie in 14 gezeigt, so dass die Bilderzeugungsoperation durchgeführt werden kann. Diese Rückkehrbewegung der Übertragungsgegenwalze 18 wird nachfolgend mit Bezug auf die 16 und 17 beschrieben. Wie mit durchgehenden Linien in 16 angegeben, bewegt sich die Verschiebewalze 17 vom linken Ende H schräg nach rechts, und ebenso hebt die Übertragungsgegenwalze 18 vom rechten Ende C schwebend ab, so dass die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10, das in sehr engem Kontakt mit dem Druckpapier gehalten wurde, vom Druckpapier 2 in einer solchen Weise wegbewegt wird, dass zwischen der Übertragungsbeendigungsfläche Z und dem Druckpapier 2 ein Winkel gebildet wird. Die Verschiebewalze 17 nähert sich weiter an das rechte Ende F an, und auch die Übertragungsgegenwalze 18 nähert sich an das linke Ende A in paralleler Beziehung zum Druckpapier 2 an, und dabei kommt die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10 niemals in Kontakt mit dem Druckpapier 2. Die Übertragungsgegenwalze 18 wird parallel zum Druckpapier 2 bewegt, wie durch eine unterbrochene Linie in 17 angezeigt, und kehrt in die zurückgezogene Position im Inneren des Tonerbild-Trägerelementes 10 zurück, wie durch eine durchgezogene Linie in 17 und ebenfalls in 14 angezeigt. Die Übertragungsgegenwalze 18 wird entlang des in den 14 bis 17 gezeigten Weges entlang bewegt, wenn die Übertragungsoperation für einen einzigen Schritt abgeschlossen ist, und bei dieser dritten Ausführungsform wird die Übertragung der Bilder lediglich auf dem Hinweg (oder dem Vorwärtshub) der Übertragungsgegenwalze 18 durchgeführt, wie in den 14 und 15 dargestellt, und wird nicht auf dem Rückweg (oder Rückwärtshub) durchgeführt, wie in den 16 und 17 gezeigt. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich in dieser Hinsicht von der ersten Ausführungsform.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich weiter von der ersten Ausführungsform darin, dass die Übertragungsbeendigungsfläche Z während der Übertragung der Tonerbilder auf die Druckoberfläche 2 in engem Kontakt mit dem Druckpapier 2 gehalten wird, wie in den 14 und 15 dargestellt. Daher wird derjenige Abschnitt (der noch nicht einer Übertragung unterzogen wurde) des Tonerbild-Trägerelementes 10, das in Richtung vor der Übertragungsgegenwalze 18 in Vorschubrichtung der Übertragungsgegenwalze 18 angeordnet ist, mittels der Übertragungsgegenwalze 18 gezogen, so dass sie erhöhte Spannung aufweist, und die Übertragungsbeendigungsfläche Z, die sich zwischen der Übertragungsgegenwalze 18 und der Trägerwalze 16 erstreckt und in engem Kontakt mit dem Druckpapier 2 gehalten wird, wird ebenfalls mittels der Übertragungsgegenwalze 18 gezogen, so dass sie erhöhte Spannung aufweist. Und zwar wird das Tonerbild-Trägerelement 10 mittels der Übertragungsgegenwalze 18 vor und hinter der Übertragungsgegenwalze 18 gezogen, so dass die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Daher ist es, anders als bei der ersten Ausführungsform, nicht erforderlich, die Trägerwalze 16 in sehr geringem Maße zu drehen, damit eine Schlaffheit der Übertragungsbeendigungsfläche Z beseitigt wird.
Bei der dritten Ausführungsform wird die Übertragungsgegenwalze 18, wenn die Tonerbilder auf dem Tonerbild-Trägerelement 10 ausgebildet werden, in der zurückgezogenen Position im Inneren des Tonerbild-Übertragungselementes 10 gehalten, wie in 14 dargestellt, und das Tonerbild-Trägerelement 10 wird in schwimmendem Zustand gehalten, wie mit einer durchgezogenen Linie angezeigt, und führt ohne Verschiebung ein Umlaufen aus, so dass die darauf befindlichen Tonerbilder 12c zur gegenüberliegenden Oberfläche des Druckpapier 2 gebracht werden.
Es sei angemerkt, dass das Tonerbild-Trägerelement 10 lediglich dann umläuft, wenn die Übertragungsgegenwalze 18 in der zurückgezogenen Position im Inneren des Tonerbild-Übertragungselementes 10 befindet, und sich das Tonerbild-Trägerelement 10 vollständig außer Kontakt mit dem Druckpapier 2 befindet. Wenn sich die Übertragungsgegenwalze 18 über das Druckpapier 2 bewegt und die Übertragungsbeendigungsfläche Z auf dem Tonerbild-Trägerelement 10 ausgebildet wird (und wenn die Übertragungsgegenwalze 18 ihren Vorwärtshub beendet hat und am rechten Ende C festgelegt ist), wird das Umlaufen des Tonerbild-Trägerelementes 10 gestoppt. Und zwar sind das Umlaufen des Tonerbild-Trägerelementes 10 und die Erzeugung der Übertragungsbeendigungsfläche Z einander ausschließende Ereignisse und treten nicht gleichzeitig auf.
Zur Übertragung der Tonerbilder auf das Druckpapier 2, wie dargestellt in 13, wird der Vorschub des Druckpapiers 2 vorübergehend gestoppt, um das Druckpapier 2 stationär auf der Übertragungsplatte 19 zu halten (siehe 12), und ebenfalls wird der Umlauf des Tonerbild-Trägerelementes 10 gestoppt. Dann werden diejenigen Abschnitte des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welchen die Tonerbilder 12c jeweils ausgebildet sind, fortschreitend durch Abrollen der Übertragungsgegenwalze 18 auf der Rückseite des Tonerbild-Trägerelementes 10 gepresst oder gerieben, wodurch die Tonerbilder 12c auf das Druckpapier 2 übertragen werden, und dabei wird das Tonerbild-Trägerelement 10 vom linken Ende zum rechten Ende verschoben, um die Übertragungsoperation für einen einzigen Schritt durchzuführen. Dabei wird die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welcher die Übertragung der Tonerbilder 12c abgeschlossen ist, nicht vom Druckpapier 2 weg bewegt, sondern wird in engem Kontakt mit dem Druckpapier 2 gehalten, sogar nachdem sich die Übertragungsgegenwalze 18 an der Übertragungsbeendigungsfläche Z vorbei bewegt hat. Während der Übertragungsoperation wird an die Übertragungsplatte 19, auf welcher das Druckpapier 2 aufliegt, eine positive Spannung angelegt, und sie zieht die negativ geladenen Tonerbilder 12c an und trennt sie von der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10, so dass die Bilder auf das Druckpapier 2 übertragen werden. Bei dieser dritten Ausführungsform kann die durch das Tonerbild-Trägerelement 10 erfolgende Übertragungsoperation lediglich auf dem Hinweg der Übertragungsgegenwalze 18 erfolgen, wie zuvor beschrieben. Dabei wird, wenn man die Bewegungsrichtung des Tonerbild-Trägerelementes 10 von der Seite des Druckpapiers 2 her betrachtet, das Tonerbild-Trägerelement 10 auf dem Druckpapier 2 in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 verschoben.
Jedes Mal wenn die Übertragungsgegenwalze 18 in die durch die durchgehende Linie in 17 bezeichnete Position zurückkehrt, nachdem die Übertragungsoperation für einen einzigen Schritt vollendet ist, wird der Vorschub des Druckpapiers 2 gestartet, und zu diesem Zeitpunkt wird das Druckpapier 2 um eine Strecke vorgescho ben, die einer effektiven Übertragungsbreite M (siehe 13) des Tonerbild-Trägerelementes 10 entspricht.
Die Reinigungseinrichtung 13 entfernt den auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 verbleibenden Toner mittels einer Reinigungsklinge oder einer Reinigungsbürste, und der auf diese Weise entfernte Toner wird als Abfalltoner wiedergewonnen. Somit reinigt die Reinigungseinrichtung 13 physisch (mechanisch) die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10. Die Einrichtung 14 zur Beseitigung der statischen Ladung neutralisiert die negative Ladung, die auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 verblieben ist, von welcher der verbleibende Toner entfernt wurde, wodurch die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 elektrisch gereinigt wird. Die statische Entladungseinrichtung 14 braucht nicht notwendigerweise vorgesehen sein.
Nach Wiederholung der zuvor beschriebenen Schritte wird das Druckpapier 2 nach und nach der Fixiereinrichtung 20 zugeführt, wie in 13 dargestellt. In der Fixiereinrichtung 20 wird das Druckpapier 2, auf dem sich die übertragenen Bilder befinden, zwischen einer Druckwalze 21 und einer Heizwalze 22 eingelegt, welche eine Wärmequelle enthält, und die Tonerpartikel werden mittels der Heizwalze 22 verschmolzen, um auf dem Druckpapier 2 fixiert zu werden. Wenn dieser Fixiervorgang erfolgt, nachdem alle Bilder auf das Druckpapier 2 übertragen wurden, wird das Druckpapier ohne Unterbrechung ausgeworfen, und daher kann die Wärmequelle der Heizwalze 22 angeschaltet bleiben. Jedoch befindet sich, wenn die Bilder gerade auf das Druckpapier 2 übertragen werden, das Druckpapier 2 in gestopptem Zustand, und daher muss die Wärmequelle der Heizwalze 22 vorübergehend abgeschaltet werden, oder die Heizwalze 22 muss vom Druckpapier 2 wegbewegt werden. Es kann ein weiteres Fixierverfahren wie dargestellt in 5 verwendet werden, bei welchem die Fixiereinrichtung 23 eine Wärmequelle 24 und eine Reflexionsplatte 25 aufweist und eine Reflexionsplatte 26 unterhalb der Fixiereinrichtung 23 vorgesehen ist, um die Wärmeeffizienz zu verbessern, wodurch ein kontaktloses Fixieren des Toners erfolgt. In der zuvor beschriebenen Weise wird die Abfolge von Bilderzeugungsschritten beendet.
Wie zuvor beschrieben ist bei dieser dritten Ausführungsform die eine von den zwei Endwalzen (d. h. von der Trägerwalze 16 und der Verschiebewalze 17), das bedeutet die Verschiebewalze 17, in einer solchen Höhe angeordnet, dass sie nicht mit der Übertragungsgegenwalze 18 in Kontakt kommt, und mit dieser Anordnung kann die Nicht-Übertragungszone R, die beim herkömmlichen Aufbau problematisch war und in der sich die Überragungsgegenwalze 18 nicht bewegen kann, auf derjenigen Seite beseitigt, auf welcher die Verschiebewalze 17 vorgesehen ist, wie bei der zweiten Ausführungsform. Demzufolge kann die Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 10 beträchtlich verringert werden, so dass das Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes kleiner gemacht werden kann. Und außerdem wird während der Übertragungsoperation die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10 nicht von der Druckoberfläche 2 getrennt, sondern wird in sehr engem Kontakt mit dem Druckpapier 2 gehalten, und daher wird die Übertragungsbeendigungsfläche Z nicht schlaff, so dass die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 vor und hinter der Übertragungsgegenwalze 18 auf einem konstanten Niveau gehalten wird, wodurch die Übertragungsgenauigkeit verbessert wird.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform darin, dass der Umlauf des Tonerbild-Trägerelementes 10 zur Erzeugung der Tonerbilder durch mindestens zwei Walzen einschließlich der Verschiebewalze 17, jedoch nicht einschließlich der Übertragungsgegenwalze 18 erfolgt. Bei der Erzeugung der Bilder wird die Übertragungsgegenwalze 18 nicht verwendet, und dadurch wird die Spannung des Tonerbild-Trägerelementes 10 stabilisiert, wodurch die Genauigkeit der Bilderzeugung weiter verbessert wird.
Eine vierte Ausführungsform lasst sich wie folgt umreißen: Die Entwicklereinrichtung, die in der ersten bis dritten Ausführungsform verwendet wird, ist zur Anpas sung an Farbbilder in vier Abschnitte unterteilt. Der Grundaufbau der vierten Ausführungsform ist ähnlich zu dem bei der ersten bis dritten Ausführungsform, und daher wird als spezielles Beispiel ein Aufbau bereitgestellt, bei welchem die Entwicklereinrichtung der ersten Ausführungsform für eine Anpassung an Farbbilder in vier Abschnitte unterteilt ist, und nachfolgend werden lediglich die Farbbild-Bearbeitungsabschnitte detailliert beschrieben und die übrigen Abschnitte werden nicht detailliert beschrieben, da diese unschwierig den ersten bis dritten Ausführungsformen zu entnehmen sind. Nachfolgend wird die vierte Ausführungsform mit Bezug auf die 18 bis 23 und 5 beschrieben.
18 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß der vierten Ausführungsform zeigt, und 19 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Übertragungsprozess im Bilderzeugungsgerät der vierten Ausführungsform zeigt. 20 bis 23 sind schematische Ansichten, welche den Übertragungsprozess im Bilderzeugungsgerät der vierten Ausführungsform zeigen.
In den 18 und 19 liegt das Tonerbild-Trägerelement 10 in Form eines lichtempfindlichen Gurtes vor, dessen Oberfläche mit einem organischen photoleitenden Material beschichtet ist und der um eine Mehrzahl von Walzen in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 aufgespannt ist, und bei der Erzeugung von Bildern läuft dieses Tonerbild-Trägerelement 10 in einer durch Pfeile bezeichneten Richtung um, damit die Ausbildung von Tonerbildern auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 ermöglicht wird. Eine Einrichtung 11 zur statischen Aufladung, eine Entwicklereinrichtung 27, eine Reinigungseinrichtung 13, eine Einrichtung 14 zur Beseitigung der statischen Ladung usw. sind um das Tonerbild-Trägerelement 10 vorgesehen, und eine Belichtungseinrichtung 15 zum Aufstrahlen eines Laserstrahls ist oberhalb des Tonerbild-Trägerelementes 10 vorgesehen. In dieser vierten Ausführungsform verwendet die Belichtungseinrichtung 15 typischerweise einen Laser, jedoch können ein LED oder LCD für die; Belichtungseinrichtung 15 verwendet werden. Wenn das Tonerbild-Trägerelement 10 in der durch die Pfeile in 18 angezeigten Richtung, senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 umläuft, wird derjenige Abschnitt des Tonerbild-Trägerelementes 10, der sich an der statischen Aufladungseinrichtung 11 vorbei bewegt hat, auf ca. –600 V gleichmäßig elektrisch aufgeladen. In Übereinstimmung mit Bildsignalen werden jeweils entsprechend den vier Primärfarben, die Zyan, Magenta, Gelb und Schwarz beinhalten, Laserstrahlen, die jeweils den vier Primärfarben entsprechen, in einer Linie auf die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 aufgestrahlt. Das Potential desjenigen Abschnitts des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welchen die Laserstrahlen aufgestrahlt wurden, wird auf ca. –100 V angehoben, so dass elektrostatische latente Bilder, die sich voneinander in Übereinstimmung mit den vier Primärfarben unterscheiden, gleichzeitig auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 ausgebildet werden. Wenn Toner der vier Primärfarben mittels einer Entwicklerwalze 28 auf den Abschnitt mit den auf diesen ausgebildeten elektrostatischen latenten Bildern aufgebracht werden, erscheint ein Farbtonerbild (sichtbares Bild) auf dem Tonerbild-Trägerelement 10, und auf diese Weise erscheinen die Farbtonerbilder sukzessive auf dem Tonerbild-Trägerelement 10.
Die Entwicklereinrichtung 27 weist jeweils vier Abschnitte auf, die den vier Primärfarben entsprechen, und vier Entwicklereinrichtungen 27C, 27M, 27Y und 27B enthalten einen zyanfarbenen Toner, einen magentafarbenen Toner, einen gelben Toner bzw. einen schwarzen Toner, um vier separate Tonerschichten der vier Primärfarben (Zyan, Magenta, Gelb bzw. Schwarz) auf der gemeinsamen Entwicklerwalze 28 auszubilden. Tatsächlich ist ein Spalt zwischen zwei benachbarten Schichten der vier separaten Tonerschichten der vier Primärfarben ausgebildet, und das Breitenverhältnis einer jeden Tonerschicht zum Spalt beträgt beispielsweise 1 : 1, 2 : 1 oder 3 : 1. Jedoch sei zur Vereinfachung der Beschreibung angenommen, dass die aus den vier Primärfarben bestehenden vier separaten Tonerschichten in idealer Weise ohne irgendeine Lücke zwischen zwei benachbarten Tonerschichten ausgebildet sind. Das Druckpapier 2 wird um eine Strecke vorgeschoben, die der Breite einer einzigen Farbtonerschicht entspricht.
In der vierten Ausführungsform werden die vier Primärfarben gleichzeitig durch die gemeinsame Entwicklerwalze 28 entwickelt, auf der die vier separaten Tonerschichten der vier Primärfarben ausgebildet sind. Beim Entwicklungsvorgang wird, um die elektrostatischen latenten Bilder, welche jeweils den vier Primärfarben entsprechen, in jeweilige sichtbare Bilder umzuwandeln, die Entwicklerwalze 28, an welcher die negativ geladenen vier Tonerschichten der vier Primärfarben anhaften, gegen das Tonerbild-Trägerelement 10 gedrückt, so dass die vier Primärfarbtoner auf die elektrostatischen latenten Bilder übertragen werden, die sich voneinander für die vier Primärfarben unterscheiden, wodurch die Tonerbilder der vier Primärfarben (Zyan, Magenta, Gelb und Schwarz), die sich voneinander für die vier Primärfarben unterscheiden, erzeugt werden.
Zur Übertragung der Tonerbilder auf das Druckpapier 2, wie dargestellt in 19, wird der Vorschub des Druckpapiers 2 vorübergehend gestoppt, um das Druckpapier 2 stationär auf der Übertragungsplatte 19 zu halten (siehe 18), und ebenfalls wird der Umlauf des Tonerbild-Trägerelementes 10 gestoppt. Dann werden diejenigen Abschnitte des Tonerbild-Trägerelementes 10, auf welchen die Tonerbilder ausgebildet sind, durch Abrollen der Übertragungsgegenwalze 18 auf der Rückseite des Tonerbild-Trägerelementes 10 fortschreitend gegen das Druckpapier gepresst oder gerieben, wodurch die Tonerbilder auf das Druckpapier 2 übertragen werden, und dabei wird das Tonerbild-Trägerelement 10 vom linken Ende zum rechten Ende oder in umgekehrter Richtung verschoben, und zwar um einen einem einzigen Schritt entsprechenden Abstand. Dabei wird die Übertragungsbeendigungsfläche Z des Tonerbild-Trägerelementes 10, für die die Übertragung der Tonerbilder 12c abgeschlossen ist, nach und nach vom Druckpapier 2 weg bewegt, während sich die Übertragungsgegenwalze 18 vorbei bewegt. Während der Übertragungsoperation ist an die Übertragungsplatte 19, auf welcher das Druckpapier 2 aufliegt, eine positive Spannung angelegt, und zieht die negativ geladenen Tonerbilder an und trennt sie von der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10, damit die Bilder auf das Druckpapier 2 übertragen werden. Die durch das Tonerbild-Trägerelement 10 erfolgende Übertragungsoperation kann nicht nur auf dem Hinweg erfolgen, sondern auch auf dem Rückweg (oder Rückwärtshub), wie zuvor beschrieben. Dabei wird, wenn man die Bewegungsrichtung des Tonerbild-Trägerelementes 10 von der Seite des Druckpapiers 2 her betrachtet, das Tonerbild-Trägerelement 10 auf dem Druckpapier 2 in Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Druckpapiers 2 verschoben.
Jedes Mal wenn die Übertragungsoperation für einen einzigen Schritt beendet ist, bewegt sich die Übertragungsgegenwalze 18 über das Druckpapier 2, und bewegt sich zu einem Bereich außerhalb des Druckpapiers 2, so dass sich das Tonerbild-Trägerelement 10 in Abstand zum Druckpapier 2 befindet. Dann beginnt der Vorschub des Druckpapiers 2, und dabei wird das Druckpapier 2 um einen der Breite einer einzigen Farbtonerschicht entsprechenden Abstand vorwärts transportiert.
Beim Verfahren zur Ausbildung von Farbtonerbildern bei der vierten Ausführungsform wird zuerst lediglich das schwarze Tonerbild in einem einzigen Schritt übertragen, wie in 20 dargestellt. Beim nächsten, in 21 gezeigten Schritt werden die schwarzen und gelben Tonerbilder derart übertragen, dass die schwarzen und gelben Tonerschichten in einer ersten Reihe überlagert werden. In ähnlicher Weise werden im nächsten in 22 gezeigten Schritt die schwarzen, gelben und magentafarbenen Tonerbilder derart übertragen, dass die schwarzen, gelben und magentafarbenen Tonerbilder in der ersten Reihe überlagert sind, und die schwarzen und gelben Tonerbilder in einer zweiten Reihe überlagert sind. Im nächsten Schritt, der in 23 gezeigt ist, werden die schwarzen, gelben, magenta- und zyanfarbenen Tonerbilder derart übertragen, dass ein Farb-(Vielfarb)-Bild in der ersten Reihe mittels der überlagerten schwarzen, gelben, magenta- und zyanfarbenen Tonerbilder erzeugt wird, die schwarzen, gelben und magentafarbenen Tonerbilder in der zweiten Reihe überlagert sind, und die schwarzen und gelben Tonerbilder in einer dritten Reihe überlagert sind. Bei nachfolgenden Schritten wird der Übertragungsvorgang in umgekehrter Weise ausgeführt. Genauer gesagt werden im nächsten Schritt die gelben, magenta- und zyanfarbenen Tonerbilder abgesehen vom schwarzen Tonerbild übertragen, und im nächsten Schritt werden die magenta- und zyanfarbenen Tonerbilder (weiter abgesehen vom gelben Tonerbild) übertragen, und zum Schluss wird lediglich das zyanfarbene Tonerbild übertragen.
Die Reinigungseinrichtung 13 entfernt den auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 verbleibenden Toner mittels einer Reinigungsklinge oder einer Reinigungsbürste, um diesen wird als Abfalltoner wiederzugewinnen. Somit reinigt die Reinigungseinrichtung 13 physisch (mechanisch) die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10. Die Einrichtung 14 zur Beseitigung der statischen Ladung neutralisiert die negative Ladung, die auf der Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 verblieben ist, von welcher der verbleibende Toner entfernt wurde, wodurch die Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes 10 elektrisch gereinigt wird. Die statische Entladungseinrichtung 14 braucht nicht notwendigerweise vorgesehen sein.
Nach Wiederholung der zuvor beschriebenen Schritte wird das Druckpapier 2 nach und nach der Fixiereinrichtung 20 zugeführt, wie in 19 dargestellt. In der Fixiereinrichtung 20 wird das Druckpapier 2, auf dem sich die übertragenen Bilder befinden, zwischen einer Druckwalze 21 und einer Heizwalze 22 gehalten, welche eine Wärmequelle enthält, und die Tonerpartikel werden mittels der Heizwalze 22 verschmolzen, um auf dem Druckpapier 2 fixiert zu werden. Wenn ein derartiger Fixiervorgang erfolgt, nachdem alle Bilder auf das Druckpapier 2 übertragen wurden, wird das Druckpapier ohne Unterbrechung ausgeworfen, und daher kann die Wärmequelle der Heizwalze 22 angeschaltet bleiben. Jedoch befindet sich, wenn die Bilder gerade auf das Druckpapier 2 übertragen werden, das Druckpapier 2 in gestopptem Zustand, und daher muss die Wärmequelle der Heizwalze 22 vorübergehend abgeschaltet werden, oder die Heizwalze 22 muss vom Druckpapier 2 wegbewegt werden. Es kann ein weiteres Fixierverfahren wie dargestellt in 5 verwendet werden, bei welchem die Fixiereinrichtung 23 eine Wärmequelle 24 und eine Reflexionsplatte 25 aufweist und eine Reflexionsplatte 26 unterhalb der Fixiereinrichtung 23 vorgesehen ist, um die Wärmeeffizienz zu verbessern, wodurch der To ner kontaktlos fixiert wird. In der zuvor beschriebenen Weise wird eine Abfolge von Bilderzeugungsschritten beendet.
Wie zuvor beschrieben ist in dieser vierten Ausführungsform mindestens eine von den zwei Endwalzen (d. h. von der Trägerwalze 16 und der Verschiebewalze 17) auf einer solchen Höhe angeordnet, dass sie nicht in Kontakt mit der Übertragungsgegenwalze 18 sind, und mit dieser Anordnung werden die Nicht-Übertragungszone R, die beim herkömmlichen Aufbau problematisch war und in welcher sich die Übertragungsgegenwalze 18 nicht bewegen kann, auf mindestens einer von der rechten und linken Seite beseitigt. Demzufolge kann die Längsausdehnung Q des Tonerbild-Trägerelementes 10 beträchtlich verringert werden, so dass das Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes kleiner gemacht werden kann.
Abschließend gesagt ist es, beschreibt man kurz die Erfindung wie dargelegt in Anspruch 1, nicht immer erforderlich, dass das Tonerbild-Trägerelement ein lichtempfindliches Element enthält, und in einigen Fällen wird die Belichtungseinrichtung nicht benötigt. Beispielsweise kann ein Tonerbild dadurch erzeugt werden, dass ein elektrostatisches latentes Bild mittels einer Wärmequelle erzeugt wird, um dieses zu entwickeln. Alternativ wird ein auf die gesamte Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes aufgebrachter Toner mittels eines Luftstroms abgeblasen, um die Erzeugung eines Tonerbildes wie beim Stechen oder Gravieren zu ermöglichen.

Claims

Bilderzeugungsgerät vom Transversalübertragungstyp, welches Tonerbilder, die von einem Tonerbild-Trägerelement (10) getragen werden, das um eine Mehrzahl von Walzen (16, 17, 18) in Richtung senkrecht zu einer Vorschubrichtung eines Druckpapiers (2) gespannt ist, mittels einer Übertragungsgegenwalze (18) auf das Druckpapier überträgt, um die auf das Druckpapier übertragenen Tonerbilder zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass, während die Übertragungsgegenwalze eine Übertragung der Tonerbilder durchführt, diejenige Oberfläche des Tonerbild-Trägerelementes, auf welcher die Übertragung beendet ist, nicht von Druckpapier wegbewegt wird.
Gerät nach Anspruch 1, bei welchem mindestens eine der Walzen (16, 17, 18) von den Walzen, um die herum das Tonerbild-Trägerelement (10) gespannt ist, aber abgesehen von der Übertragungsgegenwalze (18), oder die bei den Anfangs- und Endpunkten des längsten Bewegungsweges der Übertragungsgegenwalze am nächsten zur Übertragungsgegenwalze zu liegen kommen, eine Verschiebewalze (17) aufweist, die den Bewegungen der Übertragungsgegenwalze folgend verschoben wird.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Tonerbild-Trägerelement (10) ein lichtempfindliches Band aufweist, und weiter eine Belichtungseinrichtung (15), die das Tonerbild-Trägerelement in Übereinstimmung mit Bildsignalen belichtet, sowie eine Entwicklereinrichtung (12) aufweist, die das Tonerbild-Trägerelement entwickelt.
Gerät nach Anspruch 3, welches weiter eine Belichtungseinrichtung (15), die das Tonerbild-Trägerelement (10) in Übereinstimmung mit Bildsignalen jeweils gleichzeitig für vier Primärfarben auf einer einzigen Linie belichtet, und eine Entwicklereinrichtung (12) aufweist, welche jeweils Toner für vier Primärfarben bereitstellt und für vier Primärfarben jeweils Tonerschichten auf derselben Entwicklerwalze ausbildet.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem während der Übertragung der Tonerbilder die Walzen (16, 17, 18), abgesehen von der Übertragungsgegenwalze (18) und einer Verschiebewalze (17), die den Bewegungen der Übertragungsgegenwalze (18) folgend verschoben wird, um dem Tonerbild-Trägerelement (10) Spannung zu vermitteln, angetrieben sind.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem während der Übertragung der Tonerbilder die Walzen (16, 17, 18), abgesehen von der Übertragungsgegenwalze (18) und einer Verschiebewalze (17), die den Bewegungen der Übertragungsgegenwalze (18) folgend verschoben wird, um dem Tonerbild-Trägerelement (10) Spannung zu vermitteln, sich drehen lassen.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem zwei oder mehr Walzen (16, 17, 18), einschließlich einer Verschiebewalze (17), welche den Bewegungen der Übertragungsgegenwalze (18) folgend verschoben wird, aber nicht einschließlich der Übertragungsgegenwalze (18), das Tonerbild-Trägerelement (10) umlaufen lassen, um Tonerbilder auszubilden.