-
GEBIET DER
ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungseinrichtung, die in einer
Bilderzeugungsvorrichtung installiert ist, um ein Zwischenübertragungselement
der Bilderzeugungsvorrichtung zu reinigen, bei der ein auf einem
Bildtragelement erzeugtes Tonerbild durch die Verwendung des Zwischenübertragungselements
auf ein Übertragungsmaterial übertragen
wird.
-
Es
war bekannt, dass einige elektrofotografische Vollfarben-Bilderzeugungsvorrichtungen,
die auf vier Grundfarben basieren, ein Zwischenübertragungselement einsetzen,
das auch Mittelübertragungselement
genannt wird. Bei einer derartigen Bilderzeugungsvorrichtung wird
ein Tonerbild jeder Grundfarbe unabhängig auf einer lichtempfindlichen Trommel
(Bildtragelement) erzeugt und an einem ersten Übertragungspunkt auf ein Zwischenelement übertragen
(nachstehend "primäre Übertragung" genannt). Dieser
Vorgang zum Erzeugen eines Tonerbilds und zum Übertragen von diesem auf das
Zwischenübertragungselement
wird für
jede der ersten bis vierten Farbe nacheinander durchgeführt, um
vier Bilder unterschiedlicher Grundfarben auf dem Zwischenübertragungselement
zu überlagern.
Dann werden die vier Farbbilder, die auf dem Zwischenelement überlagert
wurden, gemeinsam von dem Zwischenübertragungselement an einem
zweiten Übertragungspunkt
auf ein Stück Übertragungsmaterial wie
etwa ein Blatt Papier übertragen
(nachstehend als "sekundäre Übertragung" bezeichnet). Während dieses
Vorgangs wird das Übertragungsmaterial durch
das Zwischenübertragungselement
und eine Übertragungseinrichtung
befördert,
wobei es durch das Zwischenübertragungselement
und die Übertragungseinrichtung
derart eingeklemmt ist, dass die Vorder- und die Rückseite
des Übertragungsmaterials
mit dem Zwischenübertragungselement
bzw. der Übertragungseinrichtung
in Kontakt stehen.
-
Bei
der vorstehend beschriebenen Bilderzeugungsvorrichtung ist es notwendig,
das Zwischenübertragungselement
und die Übertragungseinrichtung
zu reinigen, um eine hohe Qualität
bei der Bilderstellung beizubehalten. Dies ist aus dem folgenden
Grund so. Während
der sekundären Übertragung
wird nicht der ganze Toner in den vier Tonerbildern auf das Übertragungsmaterial übertragen;
eine geringe Menge des Toners bleibt als Resttoner (hierin nachstehend
also "nicht übertragener
Toner" oder "Abfalltoner" bezeichnet) zurück. Wird
der nicht übertragene
Toner auf dem Zwischenübertragungselement
belassen, das heißt,
wenn der nicht übertragene
Toner nicht von dem Zwischenübertragungselement
entfernt wird, haftet er an der vorderseitigen oder rückseitigen
Oberfläche
eines Übertragungsmaterials,
wodurch ein Übertragungsmaterial
während des
folgenden Übertragungsbetriebs
verschmutzt wird.
-
Was
die Einrichtung zum Reinigen des Zwischenübertragungselementes und der Übertragungseinrichtung
betrifft gibt es einen Bürstenreiniger,
wie etwa den in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr.
JP-A-3102385 offenbarten, eine Lamelle bzw. Klinge, wie etwa die
in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. JP-A-460569
offenbarte, eine Reinigungsrolle bzw. -walze, wie etwa die in der
offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. JP-A-5134560 offenbarte,
und dergleichen. Es existiert auch ein Verfahren wie das in der
offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. JP-A-4164226 offenbarte,
die der US-A-5438398 entspricht, bei welchem eine Reinigung durch
Anlegen einer Sperrvorspannung an ein Zwischenübertragungselement erleichtert
wird.
-
Jedes
der vorstehend beschriebenen Verfahren, bei denen ein Bürstenreiniger,
eine Lamelle bzw. Klinge oder eine Reinigungsrolle bzw. -walze eingesetzt
wird, erfordert jedoch einen zweckbestimmten Abfalltonerbehälter, um
den nicht übertragenen
Toner aufzusammeln, der durch die Reinigung entfernt wird. Der in
diesem Abfalltonerbehälter
gesammelte Abfalltoner muss auch aus diesem entfernt und entsorgt
bzw. beseitigt werden, bevor der Abfalltonerbehälter mit dem aufgesammelten
Abfalltoner gefüllt
ist. Ist der Abfalltonerbehälter
klein, muss die Abfalltonerbeseitigungstätigkeit daher häufig durchgeführt werden,
was ziemlich nervig ist. Andererseits ist die Häufigkeit der Abfalltonerbeseitigungstätigkeit geringer,
wenn der Abfalltonerbehälter
groß ist.
Mit anderen Worten ist der große
Abfalltonerbehälter
im Hinblick auf Wartung bzw. Instandhaltung besser. Aber er belegt
einen großen
Raum, was dafür
verantwortlich ist, dass sich die Gesamtgröße einer Bilderzeugungsvorrichtung
erhöht,
was ein Problem darstellt.
-
Die
US-A-5079597 beschreibt eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung,
bei der die Reinigungsvorrichtung erste und zweite Vorspannungseinrichtungen
aufweist. Die erste Vorspannungseinrichtung ist betriebsfähig zum
Vorspannen eines Bildtragelements auf ein erstes oder ein zweites
Potential entgegengesetzter Polarität und die zweite Vorspannungseinrichtung
ist betriebsfähig zum
Vorspannen des Zwischenübertragungselementes
auf ein viertes oder ein fünftes
Potential, deren Polaritäten
entgegengesetzt zu derjenigen des zweiten Potentials sind. Die Partikel
auf dem Übertragungselement
werden mit Hilfe einer Gleichspannungs-Koronaentladungseinrichtung
zurück
auf das Bildtragelement übertragen.
-
Die
US-A-5438398 beschreibt eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einem
Bildtragelement, einer Tonerbilderzeugungseinrichtung, einem Zwischenübertragungselement,
einer ersten Vorspannungsanlegeinrichtung zum Erzeugen einer Übertragungsvorspannung
zwischen dem Bildtragelement und dem Zwischenübertragungselement, einer zweiten
Vorspannungsanlegeinrichtung zum Erzeugen einer Übertragungsvorspannung zwischen
dem Zwischenübertragungselement
und der Übertragungseinrichtung
zum Übertragen
eines Tonerbilds auf ein Übertragungsmaterial.
Die erste und die zweite Vorspannungsanlegeinrichtung sind fähig zum
Anlegen einer Vorspannungsspannung entgegengesetzter Polaritäten. Die
Vorrichtung ist betriebsfähig
in einer ersten Reinigungsbetriebsart, in der der Toner auf dem
Zwischenübertragungselement
zurück
auf das Bildtragelement übertragen
wird, und in einer zweiten Reinigungsbetriebsart, in der der auf
der Übertragungseinrichtung
abgelagerte Toner zurück
auf das Zwischenübertragungselement übertragen
wird.
-
Das
Verfahren, bei dem eine Vorspannung mit der gleichen Polarität wie der
Abfalltoner an ein Zwischenübertragungselement
selbst angelegt wird, um den Abfalltoner auf eine lichtempfindliche
Trommel zu übertragen,
unterscheidet sich von den vorgenannten drei Verfahren darin, dass
es nicht notwendig ist, das Zwischenübertragungselement mit einem Behälter zum
Aufsammeln des Abfalltoners zu versehen. Dieses Verfahren weist
jedoch auch ein Problem dahingehend auf, dass seine Reinigungsleistung
gering ist.
-
KURZFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Dementsprechend
besteht eine primäre
Aufgabe der Erfindung darin, eine Bilderzeugungsvorrichtung mit
einem Zwischenübertragungselement bereitzustellen,
die ferner eine derartige Reinigungseinrichtung aufweist, die fähig ist
zum Aufzeigen einer gewünschten
Reinigungseffizienz, ohne eine Wartungs- bzw. Instandhaltungseffizienz
zu verschlechtern, und auch ohne eine Vergrößerung der Vorrichtungsgröße zu fördern.
-
Diese
Aufgaben werden erreicht durch eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch
1, die ein Zwischenübertragungselement
einsetzt, um ein Tonerbild auf einem Stück Übertragungsmaterial zu erzeugen,
mit: einem Bildtragelement; einer Tonerbilderzeugungseinrichtung
zum Erzeugen eines Tonerbilds auf dem Bildtragelement; einem Endloszwischenübertragungselement,
das in Kontakt mit dem Bildtragelement angeordnet ist; einer ersten
Vorspannungsanlegeinrichtung zum Erzeugen einer ersten Übertragungsvorspannung
zwischen dem Bildtragelement und dem Zwischenübertragungselement, um das
auf dem Bildtragelement erzeugte Tonerbild an einem ersten Übertragungspunkt
des Zwischenübertragungselementes
auf das Zwischenübertragungselement
zu übertragen
(primäre Übertragung);
einer zweiten Vorspannungsanlegeinrichtung zum Erzeugen einer zweiten Übertragungsvorspannung
zwischen dem Zwischenübertragungselement und
einer Übertragungseinrichtung,
um das Tonerbild, das auf das Zwischenübertragungselement übertragen
wurde, an einem zweiten Übertragungspunkt
des Zwischenübertragungselements
auf das Übertragungsmaterial
zu übertragen;
und einer dritten Vorspannungsanlegeinrichtung zum Anlegen einer
Spannung an eine Elektrode zum Aufladen des restlichen Toners, der
an dem Zwischenübertragungselement
verbleibt, um den restlichen Toner, der an dem Zwischenübertragungselement
verbleibt, nach der primären Übertragung
zurück
auf das Bildtragelement zu übertragen,
wobei die erste, die zweite und die dritte Vorspannungsanlegeinrichtung
befähigt
sind zum selektiven Anlegen von Vorspannungsspannungen, die unterschiedlicher
Polarität
sind, und wobei die Bilderzeugungsvorrichtung mit drei Reinigungsbetriebsarten
ausgestattet ist: einer Reinigungsbetriebsart, in der der restliche
Toner, der auf dem Zwischenübertragungselement
verbleibt, durch einen Vorgang gereinigt wird, bei dem der restliche Toner,
der auf dem Zwischenübertragungselement verbleibt,
nach der zweiten Übertragung
durch die Elektrode auf die Polarität aufgeladen wird, die entgegengesetzt
zu der normalen Polarität
des restlichen Toners ist, und gleichzeitig mit dem Auftreten der
primären Übertragung
zurück
auf das Bildtragelement übertragen
wird; einer Reinigungsbetriebsart, in der der an dem Übertragungselement
anhaftende Toner auf elektrostatische Weise durch einen Vorgang auf
das Zwischenübertragungselement übertragen wird,
bei dem eine Vorspannungsspannung durch die zweite Vorspannungsanlegeinrichtung
an der Übertragungseinrichtung
angelegt wird, wenn auf dem Zwischenübertragungselement kein Bild
erzeugt wird; und einer Reinigungsbetriebsart, in der der Toner,
der an der Resttonerladungselektrode anhaftet, auf elektrostatische
Weise durch einen Vorgang auf das Zwischenübertragungselement übertragen
wird, bei dem eine Vorspannungsspannung durch die dritte Vorspannungsanlegeinrichtung
an die Resttonerladungselektrode angelegt wird.
-
Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
bei Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen eher ersichtlich.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
eine schematische Zeichnung, die die Zwischenübertragungstrommel und die
Reinigungseinrichtung bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
darstellt.
-
2 zeigt
einen Längsschnitt
der Bilderzeugungsvorrichtung bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
der den allgemeinen Aufbau dieser dargestellt.
-
3 zeigt
ein Zeitdiagramm, das den Betriebszeitablauf für jeden der Schalter bei dem
ersten Ausführungsbeispiel
zeigt.
-
4 zeigt
eine schematische Zeichnung der Zwischenübertragungstrommel und der
Reinigungseinrichtung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
5 zeigt
ein Zeitdiagramm, das den Betriebszeitablauf für jeden der Schalter bei dem
zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Hierin
werden nachstehend die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Ausführungsbeispiel 1
-
2 zeigt
den allgemeinen Aufbau eines (auf vier Grundfarben basierenden)
Vollfarben-Laserdruckers (LBP: "Laser
Beam Printer") als
eine typische Bilderzeugungsvorrichtung im Einklang mit der Erfindung.
-
Bei
der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Zeichnung werden auf
der Oberfläche
einer lichtempfindlichen Trommel 100 durch eine optische
Einheit 107 in Erwiderung auf die Bildinformationen, die für jede der
vier Grundfarben gesendet werden, nacheinander elektrostatische
Latentbilder erzeugt, die den Farben Gelb (Y), Zyan (C), Schwarz
(Bk) und Magenta (M) entsprechen. Sie werden von den den Farben
entsprechenden Entwicklungseinrichtungen Dy, Dc, Db und Dm (die
hierin nachstehend als "Entwicklungseinrichtung 120" bezeichnet werden,
wenn eine Unterscheidung zwischen ihnen nicht notwendig ist) nacheinander
in Tonerbilder entwickelt und dann an einem ersten Übertragungspunkt
nacheinander auf eine Zwischenübertragungstrommel 103 als
das Zwischenübertragungselement übertragen,
wodurch ein Mehrfarbenbild hervorgebracht wird. Danach werden die
Tonerbilder, die ganzheitlich das Mehrfarbenbild hervorbringen,
gemeinsam auf ein Übertragungsmaterial
P übertragen,
das zu dem Spalt befördert
wird, der durch den zweiten Übertragungspunkt der
Zwischenübertragungstrommel 103 und
einem Übertragungs-/Beförderungsband
(das hierin nachstehend einfach "Übertragungsband 50" genannt wird) als
ein Übertragungselement
gebildet wird. Das Übertragungsmaterial
P, das das Mehrfarben-Tonerbild erhalten hat, wird an eine Fixiereinheit 104 gesendet,
in der das Tonerbild auf das Übertragungsmaterial
P fixiert wird. Danach wird das Übertragungsmaterial
P aus einem Blattlieferungsabschnitt 105 in ein oberes
Blattlieferungsfach 106 oder ein unteres Blattlieferungsfach 115 ausgeworfen.
Was die Entwicklungseinrichtung 120 betrifft ist diese
derart gelagert, dass sie durch einen Entwicklungseinrichtungsauswahlmechanismus 108 gedreht
werden kann, wobei sie eine vorbestimmte Ausrichtung beibehält. Der
Entwicklungseinrichtungsauswahlmechanismus 108 ist durch
einen Auswahlmechanismustragrahmen 109 drehbar gelagert.
Ferner ist der Auswahlmechanismustragrahmen 109 durch einen oberen
Tragepunkt 109b am oberen Abschnitt schwenkbar und am unteren
Abschnitt mit einem Solenoid 109a verbunden. Die Entwicklungseinrichtung 120,
die zum Entwickeln des nächsten
Bilds aufgewählt
wird, wird durch die Drehung des Entwicklungseinrichtungsauswahlmechanismus 108 in
eine vorbestimmte Position bewegt, und dann wird der Auswahlmechanismustragrahmen 109 durch
den Solenoiden 109a in der Zeichnung nach links bewegt,
wodurch die Entwicklungseinrichtung 120 in eine vorbestimmte
Entwicklungsposition bewegt wird (in der gleichen Zeichnung in die
Position der Entwicklungseinrichtung Dy).
-
Als
Nächstes
wird der Betrieb eines Farblaserdruckers mit dem vorstehend beschriebenen
Aufbau konkret beschrieben. Als Erstes wird die lichtempfindliche
Trommel 100 durch ein Ladegerät 111 gleichförmig auf
eine vorbestimmte Polarität
aufgeladen (zum Beispiel auf –700
V) und dann einem Laserstrahl L ausgesetzt. Demzufolge wird auf
der lichtempfindlichen Trommel das erste Latentbild, zum Beispiel
das der Farbe Magenta entsprechende Latentbild, erzeugt und durch
die Magentabild-Entwicklungseinrichtung Dm in umgekehrter Form entwickelt,
wodurch das erste Tonerbild, nämlich
das magentafarbige Tonerbild, auf der lichtempfindlichen Trommel 100 erzeugt
wird. Zwischenzeitlich wird an die Zwischenübertragungstrommel 103 eine Übertragungsvorspannung
(zum Beispiel +100 V) mit der Polarität, die derjenigen des Toners
entgegengesetzt ist, mit einem vorbestimmten Zeitablauf angelegt, wodurch
das erste Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 100 an
dem ersten Übertragungspunkt
auf die Zwischenübertragungstrommel 103 übertragen
wird (primäre Übertragung).
Danach wird die lichtempfindliche Trommel 100 von einem
bekannten Reiniger 112 wie etwa einer Lamelle bzw. Klinge
oder einer Bürste
von dem restlichen Toner gereinigt, der nach der Magentabildübertragung
verbleibt, um für
den folgenden Latentbilderzeugungsvorgang und Latentbildentwicklungsvorgang
bereit zu sein.
-
Als
Nächstes
wird das zweite Latentbild, bei diesem Ausführungsbeispiel ein zyanfarbiges
Bild, durch den Laserstrahl L auf der lichtempfindlichen Trommel 100 erzeugt
und durch die Zyanfarbe-Entwicklungseinrichtung Dc entwickelt, wodurch
das zweite Tonerbild, das dem Zyantoner entspricht, auf der lichtempfindlichen
Trommel 100 erzeugt wird. Als Nächstes wird das zweite Tonerbild,
nämlich
das der Farbe Zyan entsprechende Bild, an dem ersten Übertragungspunkt
auf solche Weise auf die Zwischenübertragungstrommel 103 übertragen,
dass es dem ersten Tonerbild, nämlich
dem magentafarbigen Bild, überlagert
wird (primäre Übertragung).
Auf die gleiche Weise werden das dritte und das vierte Latentbild,
die der Farbe Gelb bzw. der Farbe Schwarz entsprechen, nacheinander
auf der lichtempfindlichen Trommel 100 erzeugt, durch die
Entwicklungseinrichtungen Dy und Db nacheinander in das dritte und
das vierte Tonerbild entwickelt, nämlich in das gelbe und das
schwarze Tonerbild, und nacheinander derart auf die Zwischenübertragungstrommel 103 übertragen, dass
sie den Tonerbildern überlagert
werden, die vor ihnen auf diese übertragen
wurden (primäre Übertragung).
Folglich sind auf der Zwischenübertragungstrommel 103 vier
Tonerbilder unterschiedlicher Grundfarben überlagert.
-
Wenn
sich die vorderen Enden der überlagerten
vier Tonerbilder unterschiedlicher Grundfarben dem Wiederübertragungspunkt
(sekundärer Übertragungspunkt)
nähern,
wird als Nächstes
eine Vorspannung (zum Beispiel +2,0 kV) an ein Übertragungsband 50 angelegt
und wird das Übertragungsband 50 dann
mit der Zwischenübertragungstrommel 103 in
Kontakt gebracht. Danach wird ein Übertragungsmaterial P, das
aus einem manuellen Blattzuführungsfach
oder einer Blattzuführungskassette 201, 202, 203 oder 204 aufgegriffen
wird, dem Spalt zugeführt,
der durch die Zwischenübertragungstrommel 103 und
das Übertragungsband 50 gebildet
wird. In diesem Spalt, das heißt
an dem zweiten Übertragungspunkt,
werden die vier Farbbilder unterschiedlicher Grundfarben, die das
Mehrfarben-Tonerbild hervorbringen,
gemeinsam auf das Übertragungsmaterial
P übertragen
(sekundäre Übertragung).
Ferner wird eine Vorspannung, die einen Wert (zum Beispiel – 3,0 kV)
aufweist, der entgegengesetzt zu dem Wert der an dem Übertragungsband 50 anliegenden
Vorspannung ist, an eine Entladungsnadel 51 angelegt, die
an dem hinteren Ende des Übertragungsbands 50 angeordnet
ist, um die angesammelte elektrische Ladung (mit der Polarität, die entgegengesetzt
zu derjenigen der Tonerladung ist) zu entladen, bis das hintere
Ende des Übertragungsmaterials
P die Zwischenübertragungstrommel 103 verlässt. Zwischenzeitlich
wird die primäre Übertragungsvorspannung, die
an der Zwischenübertragungstrommel 103 anliegt,
abgeschaltet (Erdpotential), sobald das hintere Ende des Übertragungsmaterials
P den Abschlusspunkt primärer Übertragung
(Ausgangsseite des Spalts, der durch die lichtempfindliche Trommel 100 und
die Zwischenübertragungstrommel 103 gebildet wird)
erreicht. Sobald das hintere Ende des Übertragungsmaterials P die
Entladungsnadel 51 erreicht, werden dann die Vorspannungen
abgeschaltet, die an dem Übertragungsband 50 und
der Entladungsnadel 51 anliegen. Als Nächstes wird das Übertragungsmaterial
P, das von dem Übertragungsband 50 und
der Zwischenübertragungstrommel 103 getrennt wurde,
zu einer Fixiereinrichtung 104 befördert, in der das Tonerbild
auf dem Übertragungsmaterial
P auf das Übertragungsmaterial
P fixiert wird. Danach wird das Übertragungsmaterial
P in das obere Blattlieferungsfach 115 oder das untere
Blattlieferungsfach 116 ausgeworfen.
-
Um
auf beiden Seiten des Übertragungsmaterials
P zu drucken, wird das Übertragungsmaterial P
an eine Zweiseitendruckeinheit befördert, nachdem das Tonerbild
in dem vorstehend genannten Druckablauf auf das Übertragungsmaterial P fixiert ist.
In der Zweiseitendruckeinheit wird eine Rückkehrrolle 70 in
der Blattbeförderungsrichtung
gedreht, um das Übertragungsmaterial
P zu halten, und dann wird die Drehung der Rückkehrrolle 70, unmittelbar
bevor das hintere Ende des Übertragungsmaterials
P die Rückkehrrolle 70 erreicht,
umgedreht, um das Übertragungsmaterial
P in den Zweiseitendruck-Blattbeförderungspfad 80 zu
befördern,
der sich unterhalb der Fixiereinrichtung 104 befindet.
Daraufhin wird der vorstehend genannte Druckablauf durchgeführt. Dann
wird das Übertragungsmaterial
P, das auf beiden Seiten bedruckt ist, in das untere Blattlieferungsfach 115 oder
das obere Blattlieferungsfach 106 ausgeworfen. Das Vorstehende
ist die allgemeine Beschreibung des Druckvorgangs in der Bilderzeugungsvorrichtung
gemäß der Erfindung. Wird
diese Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt, ist es möglich, ein
hoch präzises
Vollfarbenbild zu erstellen, das in der Farbwiedergabe überlegen
ist. Da das System zur Beförderung
des Übertragungsmaterials
P im Wesentlichen gerade ist, kann ein Bild ferner durch die Verwendung
des manuellen Zuführungsfachs 60 oder
der Blattzuführungskassette 201, 202, 203 oder 204 auf
verschiedenen Medien unterschiedlicher Größen einschließlich des Übertragungsmaterials
P erzeugt werden.
-
Gemäß der 2 bezeichnet
ein Bezugszeichen 113 eine Trennungsklaue bzw. -kralle
zum Abtrennen des Übertragungsmaterials
P, wenn das Übertragungsmaterial
P an der Zwischenübertragungstrommel 103 derart
hängen
bzw. kleben bleibt, dass es sich um diese wickelt.
-
Bei
einer Bilderzeugungsvorrichtung wie der vorstehend beschriebenen
Bilderzeugungsvorrichtung, in der ein Tonerbild durch die Verwendung
der Zwischenübertragungstrommel 103 auf
das Übertragungsmaterial
P übertragen
wird, ist es jedoch notwendig, die Zwischenübertragungstrommel 103 und das Übertragungsband 50 wie
vorstehend beschrieben zu reinigen, um eine Ausgabe hoher Qualität beizubehalten.
-
1 zeigt
den grundlegenden Aufbau hierfür.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
bilden Schalter S3 und S4 die zweite Vorspannungsanlegeinrichtung und
bilden Schalter S5 und S6 die dritte Vorspannungsanlegeinrichtung.
Diese Schalter S5 bis S6 setzen sich mit einem Reinigungselement 130 zur
Bildung einer Reinigungseinrichtung zusammen.
-
Die
Zwischenübertragungstrommel 103 besteht
aus einem elektrisch leitenden Grundelement, nämlich einer Trommel aus Edelstahl
oder Aluminium, und einer Schicht dielektrischen Materials, das auf
der Oberfläche
des Grundelements aufgebracht ist. Die Übertragungsvorspannung wird
an dem Grundelement angelegt. Die Schalter S1 und S2 zum Anlegen
einer positiven Vorspannung bzw. einer negativen Vorspannung an
das Grundelement sind mit dem Grundelement verbunden (erste Vorspannungsanlegeinrichtung).
Das Übertragungsband 50 besteht aus
einem elektrisch leitenden Band und die Schalter S3 und S4 zum Anlegen
einer positiven Vorspannung bzw. einer negativen Vorspannung an
das Übertragungsband 50 sind
mit diesem Band verbunden (zweite Vorspannungsanlegeinrichtung).
Des Weiteren ist eine Reinigungsrolle bzw. -walze (Reinigungseinrichtung) 130 zwischen
dem Übertragungsband 50 und
der lichtempfindlichen Trommel 100 relativ zu der Drehrichtung
der Zwischenübertragungstrommel 103 (in 1 entgegen
dem Uhrzeigersinn) hinter dem Übertragungsband 50 derart
positioniert, dass sie sich unmittelbar benachbart zu der Oberfläche der Zwischenübertragungstrommel 103 befinden.
Mit dieser Reinigungsrolle sind die Schalter S5 und S6 zum Anlegen
einer positiven Vorspannung bzw. einer negativen Vorspannung an
die Reinigungsrolle 130 verbunden (dritte Vorspannungsanlegeinrichtung). Ein
Schalter S7 zum Anlegen einer Wechselspannung und einer negativen
Vorspannung ist mit einem Ladegerät 111 verbunden.
-
Zunächst werden
unter Bezugnahme auf den Druckablauf, welcher der grundlegende Betriebsablauf
ist, die EIN/AUS-Abfolgen
für die
Schalter S1 bis S7 beschrieben, die mit den entsprechenden Einheiten
verbunden sind. Die EIN/AUS-Zeitsteuerung
für jeden
Schalter in 1 wird durch die (nicht dargestellte)
CPU der Bilderzeugungsvorrichtung gesteuert.
-
Um
ein Bild zu erzeugen, wird wie vorstehend beschrieben zuerst der
Schalter S7, der mit dem Ladegerät 111 verbunden
ist, welches zum Aufladen der lichtempfindlichen Trommel 100 vorgesehen
ist, eingeschaltet, um eine Spannung anzulegen, die durch eine Überlagerung
einer Wechselspannungskomponente und einer Gleichspannungskomponente
gebildet ist. Als Nächstes
wird der Schalter S1, der mit der Zwischenübertragungstrommel 103 verbunden
ist, zum Übertragen
des Toners auf der lichtempfindlichen Trommel 100 auf die
Zwischenübertragungstrommel 103 eingeschaltet,
um eine positive Vorspannung an die Zwischenübertragungstrommel 103 anzulegen
(wobei die Zwischenübertragungstrommel 103 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht wird). Durch diese positive Vorspannung
wird das Tonerbild auf die Zwischenübertragungstrommel 103 übertragen
(primäre Übertragung).
Zwischenzeitlich wird das Übertragungsmaterial
P befördert, um
das Tonerbild auf das Übertragungsmaterial
P zu übertragen.
Was die Reinigungsrolle 130 betrifft wird diese von der
Zwischenübertragungstrommel 103 fern
gehalten, bis der vorstehende Betriebsablauf endet.
-
Unmittelbar
bevor das Übertragungsmaterial P
das Übertragungsband 50 erreicht,
wird der Schalter S3, der mit dem Übertragungsband 50 verbunden ist,
eingeschaltet, um eine positive Vorspannung an das Übertragungsband 50 anzulegen.
Danach wird das Übertragungsband 50 in
Kontakt mit der Zwischenübertragungstrommel 103 gebracht.
Nachdem das Tonerbild durch das Übertragungsband 50 auf das Übertragungsmaterial
P übertragen
ist, wird das Übertragungsband 50 dann
von der Zwischenübertragungstrommel 103 weg
bewegt. Als Nächstes wird,
um den auf der Zwischenübertragungstrommel 103 verbleibenden
Entwickler (nicht übertragenen Toner)
zu entfernen, die Reinigungsrolle 130 in Kontakt mit der
Zwischenübertragungstrommel 103 gebracht,
und der mit der Reinigungsrolle 130 verbundene Schalter
S5 wird eingeschaltet, um an die Reinigungsrolle 130 eine
positive Vorspannung anzulegen, welche eine Vorspannung mit der
Polarität
ist, die der normalen Polarität
des Toners entgegengesetzt ist. Wird die positive Vorspannung an
die Reinigungsrolle 130 angelegt, wird der nicht übertragene Toner
auf der Zwischenübertragungstrommel 130, der
durch die positive Vorspannung des Übertragungsbands 50 positiv
aufgeladen wurde, umgeladen. Als Nächstes wird, wenn die Zwischenübertragungstrommel 103 gedreht
wird, der positiv umgeladene nicht übertragene Toner, der auf der
Oberfläche der
Zwischenübertragungstrommel 103 getragen wird,
in einen Bereich befördert,
in dem zwischen der Zwischenübertragungstrommel 103 und
der lichtempfindlichen Trommel 100 ein elektrisches Wechselfeld
mit einer Gleichstromkomponente erzeugt wird.
-
In
diesem Bereich wird der positiv umgeladene Resttoner von der Oberfläche der
Zwischenübertragungstrommel 103 durch
das elektrische Wechselfeld auf die Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 100 übertragen.
Danach wird der nicht übertragene
Toner durch den Reiniger 112 von der lichtempfindlichen
Trommel 100 entfernt. Auch ist in diesem Bereich das Anlegen
des elektrischen Wechselfelds keine Voraussetzung; es kann je nach
Bedarf angelegt werden.
-
Das
vorstehende Verfahren zum Entfernen des Resttoners auf der Zwischenübertragungstrommel 103 ist
auch im Fall eines kontinuierlichen Druckens wirksam. Da es den
Resttoner auf der Zwischenübertragungstrommel 103 zurück auf die
lichtempfindliche Trommel 100 übertragen kann, während das
auf der lichtempfindlichen Trommel 100 erzeugte Tonerbild
auf die lichtempfindliche Trommel 100 übertragen wird, ohne das Tonerbild
zu stören, kann
es ohne eine Verringerung des Durchsatzes drucken. Während dieses
Betriebs werden die Schalter S2, S4 und S6 im AUS-Zustand gehalten.
Eine typische Zeitsteuerung dieser ist gemäß 3(a) ausführlich gezeigt.
-
Der
nicht übertragene
Toner, der während des
vorstehend erwähnten
Druckablaufs auf der Zwischenübertragungstrommel 103 verbleibt,
umfasst jedoch nicht nur den Toner, der durch die positive Vorspannung
des Übertragungsbands 50 positiv
geladen ist, sondern auch den nicht übertragenen Toner, der negativ
geladen bleibt, nachdem er durch die (nicht dargestellte) Übertragungseinrichtung
negativ geladen ist. Dieser negativ geladene nicht übertragene
Toner, der natürlich
von der positiven Vorspannung der Reinigungsrolle 130 angezogen
wird, bleibt an der Reinigungsrolle 130 haften. Mit anderen
Worten erfolgt die Anhaftung des negativ geladenen nicht übertragenen
Toners an der Reinigungsrolle 130 fortwährend, und wenn die Menge des
negativ geladenen nicht übertragenen
Toners steigt, der an der Reinigungsrolle 103 anhaftet,
wird die Kontaktfläche
zwischen der Reinigungsrolle 130 und der Zwischenübertragungstrommel 103 infolge
des Auftretens von stufigen Bereichen uneben, die durch den an der
Reinigungsrolle 130 anhaftenden Toner erzeugt werden, was
dafür verantwortlich
ist, dass verursacht wird, dass die Zwischenübertragungstrommel 103 ungenügend gereinigt
wird. Folglich muss eine Gegenmaßnahme ergriffen werden, um
das Auftreten dieses Problems zu verhindern. Im Hinblick auf eine
solche Gegenmaßnahme
ist es wirksam, die Reinigungsrolle 130 beim Abschluss
des Druckablaufs zu reinigen.
-
Als
Nächstes
wird der Ablauf zum Reinigen der Reinigungsrolle 130 beschrieben.
Zuerst wird der mit dem Ladegerät 111 verbundene
Schalter S7 nach dem Abschluss eines normalen Druckablaufs oder während eines
Zeitraums vor dem Druckablauf, das heißt einem Zeitraum, in dem kein
Bild erzeugt wird, eingeschaltet. Dann wird der mit der Zwischenübertragungstrommel 103 verbundene
Schalter S2 eingeschaltet, um eine negative Vorspannung an die Zwischenübertragungstrommel 103 anzulegen.
Als Nächstes
wird die Reinigungsrolle 130 in Kontakt mit der Zwischenübertragungstrommel 103 gebracht
und wird der Schalter S6 eingeschaltet, um eine negative Vorspannung
an die Reinigungsrolle 130 anzulegen. Als Folge hiervon überträgt sich
der negativ geladene nicht übertragene
Toner, der an der Reinigungsrolle 130 anhaftet, aufgrund
einer elektrostatischen Abstoßung
auf die Zwischenübertragungstrommel 103. Danach
wird der nicht übertragene
Toner, der sich auf die Zwischenübertragungstrommel 103 übertragen hat,
durch das elektrische Feld, das wie vorstehend beschrieben zwischen
der Zwischenübertragungstrommel 103 und
der lichtempfindlichen Trommel 100 erzeugt wird, von der
Zwischenübertragungstrommel 103 auf
die lichtempfindliche Trommel 100 übertragen, und wird durch den
Reiniger 112 entfernt. Dieser Prozess wird ausgeführt, während sich
die Zwischenübertragungstrommel 103 mehrere
Male dreht, um zu ihrer Bezugsposition zurückzukehren. Mit der Bereitstellung
dieses Ablaufs für
eine Reinigung der Reinigungsrolle 130 wird die Reinigungsrolle 130 immer
sauber gehalten; die Zwischenübertragungstrommel 103 wird
immer durch die saubere Reinigungsrolle 130 gereinigt.
Während
dieses Betriebs sind die Schalter S1, S3, S4 und S5 im AUS-Zustand und
wird das Übertragungsband 50 stets
von der Zwischenübertragungstrommel 103 fern
gehalten. Eine typische Zeitsteuerung hierfür ist gemäß 3(b) ausführlich gezeigt.
-
Als
Nächstes
wird eine Reinigung des Übertragungsbands 50 beschrieben.
-
Aus
verschiedenen Gründen,
zum Beispiel einer Stauung, schafft es das Übertragungsmaterial P mitunter
nicht, das Übertragungsband 50 zu
erreichen. Eine Stauung tritt mitunter auch an dem Übertragungspunkt
auf, nachdem das Übertragungsmaterial
P das Übertragungsband 50 erreicht.
In einem solchen Fall wird das auf der Zwischenübertragungstrommel 103 erzeugte
Bild auf das Übertragungsband 50 übertragen.
Wird der nächste
Druckvorgang durchgeführt,
während
sich die Vorrichtung in diesem Zustand befindet, wird die Rückseite
des folgenden Übertragungsmaterials
P verschmutzt und ist der Übertragungsmaterialbeförderungspfad
nach der Übertragung
zusätzlich
anfällig,
durch das Übertragungsmaterial
P verschmutzt zu werden, welches auf der Rückseite verschmutzt wurde.
Um das Auftreten der vorstehenden Schwierigkeiten zu verhindern,
ist es ebenfalls notwendig, das Übertragungsband 50 zu reinigen.
-
Als
Nächstes
wird der Ablauf zum Reinigen des Übertragungsbands 50 beschrieben.
-
Staut
sich das Übertragungsmaterial
P, werden das Übertragungsband 50 und
die Reinigungsrolle 130, die in Kontakt mit der Zwischenübertragungstrommel 103 gehalten
wurden, von der Zwischenübertragungstrommel 103 getrennt,
und werden die Schalter S3 und S5, die im EIN-Zustand gehalten wurden,
dann ausgeschaltet. Danach wird der Schalter S1 ausgeschaltet und
wird der Schalter S2 eingeschaltet, um eine negative Vorspannung
an die Zwischenübertragungstrommel 103 anzulegen,
so dass der negativ geladene nicht übertragene Toner auf der Zwischenübertragungstrommel 103 auf
elektrostatische Weise auf die lichtempfindliche Trommel 100 übertragen
und durch den Reiniger 112 entfernt wird, während die
Zwischenübertragungstrommel 103 mehrere
Male gedreht wird. Nachdem die Zwischenübertragungstrommel 103 gereinigt
ist, wird der mit dem Übertragungsband 50 verbundene Schalter
S4 eingeschaltet, ohne den Zustand des Schalters S2 zu ändern, und
wird das Übertragungsband 50 in
Kontakt mit der Zwischenübertragungstrommel 103 gebracht,
um den nicht übertragenen
Toner, der auf das Übertragungsband 50 übertragen wurde,
zurück
auf die Zwischenübertragungstrommel 103 zu übertragen.
Danach wird der nicht übertragene
Toner, der zurück
auf die Zwischenübertragungstrommel 103 übertragen
wurde, zurück
auf die lichtempfindliche Trommel 100 übertragen und durch den Reiniger 112 entfernt.
Dieser Betrieb wird abgeschlossen, während sich das Übertragungsband 50 mehrere
Male dreht.
-
Die
ausführliche
Zeitsteuerung hierfür
ist gemäß 3(c) gezeigt.
-
In
der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen RS einen Impuls, der
als ein Bezug für
die Betriebszeitsteuerung jedes Schalters dient.
-
Ausführungsbeispiel 2
-
4 zeigt
eine schematische Zeichnung der Bilderzeugungsvorrichtung bei dem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der allgemeine Aufbau dieser dargestellt ist.
-
In 4 bezeichnet
ein Bezugszeichen 200 ein Zwischenübertragungsband als das Zwischenübertragungselement,
das die gleiche Funktion hat wie die beim ersten Ausführungsbeispiel
beschriebene Zwischenübertragungstrommel 103.
Da dieses Ausführungsbeispiel,
abgesehen von dem Zwischenübertragungsband 200 und
den Schaltern S11 und S12 zum Anlegen einer positiven Vorspannung
bzw. einer negativen Vorspannung an das Zwischenübertragungsband 200,
im Hinblick auf den Aufbau im Wesentlichen gleich dem ersten Ausführungsbeispiel ist,
wird die Beschreibung von diesem ausgelassen.
-
Mit
anderen Worten ist der Reinigungsablauf bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
2, der gemäß 5(a), 5(b) und 5(c) gezeigt ist, der gleiche wie der Ablauf,
der gemäß 3(a), 3(b) und 3(c) gezeigt ist, die das erste Ausführungsbeispiel
darstellen, mit der Ausnahme, dass in 5(a), 5(b) und 5(c) Schalter
S11 und S12 anstelle der Schalter S1 und S2 eingesetzt werden, die
in 3(a), 3(b) und 3(c) dargestellt sind. Die Schalter S11
und S12 arbeiten jeweils auf die gleiche Weise wie die Schalter
S1 und S2.
-
(A)
Jetzt wird ein tatsächlicher
Wert der Spannung oder des elektrischen Stroms beschrieben, die/der
bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Erstens ist im Hinblick auf die an dem Ladegerät angelegte
Spannung diese eine Spannung, die durch eine Überlagerung einer Gleichspannungskomponente
in einem Bereich von –570V
bis –600V und
einer Wechselspannungskomponente mit einer Frequenz von 1100 Hz
und einer Vpp von 2300 V gebildet ist und unter einer Konstantstromsteuerung
angelegt wird. Im Hinblick auf die an die Zwischenübertragungstrommel 103 angelegte
Spannung ist diese während
eines Übertragungszeitraums
eine Gleichspannung von +100V und während eines Reinigungszeitraums
eine Gleichspannung von –1000V. Im
Hinblick auf die an das Übertragungsband
angelegte Spannung ist diese während
eines Übertragungszeitraums
eine Gleichspannung in einem Bereich von 1000 V bis 2000 V und während eines
Reinigungszeitraums eine Gleichspannung von –1000 V. Schließlich ist
im Hinblick auf die an die Elektrodenrolle 130 angelegte
Spannung diese eine Gleichspannung von 2000 V, wenn sie eine positive
Spannung ist, und eine Gleichspannung von –1000 V, wenn sie eine negative
Spannung ist. Das Übertragungsband
und die Elektrodenrolle unterliegen einer Konstantstromsteuerung.
-
Wie
vorstehend beschrieben wird gemäß der Erfindung
eine Vorspannung an ein Reinigungselement angelegt, um den nicht übertragenen
Toner zu laden, der auf einem Zwischenübertragungselement verbleibt.
Die Ladung, die dem nicht übertragenen Toner
auf dem Zwischenübertragungselement
verliehen wird, macht es einfacher, dass der nicht übertragene
Toner auf dem Zwischenübertragungselement auf
ein Bildtragelement übertragen
wird. Somit kann der nicht übertragene
Toner ohne das Erfordernis nach dem Behälter zum Aufsammeln des nicht übertragenen
Toners, und folglich ohne eine Wartungs- bzw. Instandhaltungseffizienz
zu verringern oder eine Erhöhung
der Vorrichtungsgröße zu fördern, wirksam entfernt
werden.
-
Folglich
wird ein nachfolgendes Übertragungsmaterial
nicht durch den nicht übertragenen Toner
verunreinigt.
-
Bei
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel werden
ferner elektrische Energiequellen mit entgegengesetzter Polarität paarweise
angeordnet, um als erste, zweite und dritte Vorspannungsanlegeinrichtung
verwendet zu werden, aber diese Anordnung ist nicht erforderlich.
Alles, was notwendig ist, ist ein elektrisches Feld zu erzeugen,
das zum Übertragen von
Toner in der Reinigungsrichtung fähig ist. Folglich können elektrische
Energiequellen eingesetzt werden, die bezüglich der Polarität gleich
sind, aber ein unterschiedliches Potential aufweisen.
-
Des
Weiteren ist die Konfiguration des lichtempfindlichen Elements nicht
auf eine trommelartige Konfiguration beschränkt; das lichtempfindliche
Element kann zum Beispiel die Form eines Bands aufweisen. Auch kann
die Elektrode zum Aufladen der Übertragungseinrichtung
oder die Elektrode zum Aufladen des Resttoners in modifizierter
Form vorliegen; zum Beispiel kann sie in Form einer Rolle oder eines
Bands vorliegen.
-
Ferner
ist es keine Voraussetzung, dass die Einrichtung zum Aufladen des
lichtempfindlichen Elements eine elektrische Wechselstromquelle
aufweist; es kann eine elektrische Gleichstromenergie alleine effektiv
verwendet werden.
-
Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf die hierin offenbarten Strukturen
beschrieben wurde, ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten
beschränkt
und ist diese Anmeldung dazu bestimmt, solche Modifikationen oder Änderungen
abzudecken, wie sie innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche vorkommen
können.