DE69922323T2

DE69922323T2 - Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69922323T2
Application number: DE69922323T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Tomiki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: EP1006416A2; EP1006416A3; DE69922323D1; JP2000172089A; US6334032B1; JP3368220B2; EP1006416B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät, wie ein Kopiergerät oder einen Drucker, das das elektrophotographische Verfahren oder das elektrostatische Aufnahmeverfahren verwendet.
7 der beiliegenden Zeichnung zeigt einen Querschnitt eines Bilderzeugungsgerätes, das den Hintergrund der vorliegenden Erfindung bildet.
Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein lichtempfindliches Bauteil, das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Entwicklungseinrichtung, das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Übertragungsladeeinrichtung und das Bezugszeichen 19a bezeichnet eine Ladungsableitungsnadel als Ladungsableitungsbauteil.
Ein auf dem lichtempfindlichen Bauteil 10 erzeugtes elektrostatisches Bild wird von dem Entwicklungsbauteil 13 als Tonerbild sichtbar gemacht. Um dieses Tonerbild auf ein Übertragungsmaterial zu übertragen, wird eine Übertragungsladeeinrichtung zur Aufbringung von Ladungen (Gegenladungen) auf die Rückseite des Übertragungsmaterials in einem Übertragungsbereich und zur elektrostatischen Anziehung des Tonerbildes an das Übertragungsmaterial verwendet.
In den vergangenen Jahren haben sich Berührungsübertragungsladeeinrichtungen, wie Übertragungswalzen, mit Vorteilen wie Kompaktheit der Stromquellenkapazität und einem im Vergleich mit einer wohlbekannten Korona-Ladeeinrichtung bzw.
Glimmentladungsladeeinrichtung oder dergleichen geringen Anteil an Erzeugung von als Ozon klassifizierten Abfallprodukten, als Übertragungsladeeinrichtungen verbreitet, und derartige Ladeeinrichtungen verschiedener Materialien, Größen und spezifischer Widerstände werden in der Praxis verwendet.
Das Korona-Ladeübertragungsverfahren bringt Gegenladungen durch eine Entladung in die Luft auf die Rückseite eines Übertragungsmaterials auf, weshalb der Ausgangsstromwert im allgemeinen einige mA umfassen muss, wohingegen beim Berührungsübertragungsladeverfahren der ausgegebene Strom ungefähr um eine bis ungefähr drei Zehnerpotenzen gedrückt werden kann, d.h. auf mehrere μA bis einige hundert μA. Jedoch wird für eine derartige Berührungsübertragungseinrichtung ein exakteres Steuerverfahren verlangt, um die direkt auf die Rückseite des Übertragungsmaterials aufgebrachten Ladungen so gleichmäßig wie möglich zu machen und die Ladungen an Änderungen in den Übertragungsbedingungen und der Umgebung anzupassen.
In diesem Zusammenhang ist auch ein ATVC-Steuerung genanntes Übertragungsspannungsteuerverfahren zur Konstantstromsteuerung der Übertragungsladeeinrichtung anhand eines vorbestimmten Stromwertes während der Nicht-Zuführung von Blättern, und zur Konstantspannungsteuerung der Übertragungsladeeinrichtung während der Zuführung von Blättern anhand eines vorbestimmten Spannungswertes bekannt, der auf der Basis der Spannung zu dieser Zeit bestimmt ist, um ungeachtet der Größe des Übertragungsmaterials und der Atmosphäre und der Umgebung, wie Temperatur und Feuchtigkeit, eine passende Übertragungsspannung anzulegen (Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2-123385).
Das Übertragungsmaterial neigt nach einer Übertragung dazu, sich um das lichtempfindliche Bauteil 10 zu winden, da es über die Übertragungsladeeinrichtung 16 aufgeladen ist, aber die elektrostatische Anziehung zwischen dem Übertragungsmaterial und dem lichtempfindlichen Bauteil 10 wird, wie vorstehend beschrieben, durch die Ladungsableitungsnadel 19a als Ladungsableitungsbauteil abgeschwächt, um dadurch die Trennung des Übertragungsmaterials von dem lichtempfindlichen Bauteil zu erleichtern.
Jedoch hat das oberhalb der Ladungsableitungsnadel vorbeikommende Übertragungsmaterial über seine ganze Fläche nicht immer den gleichen Abstand von der Ladungsableitungsnadel 19a, und daher treten sogar dann, wenn im Übertragungsbereich die Rückseite des Übertragungsmaterials gleichmäßig geladen ist, Unregelmäßigkeiten bezüglich der Menge an auf der Rückseite des Übertragungsmaterials zurückgebliebenen Gegenladungen auf, nachdem das Übertragungsmaterial oberhalb der Ladungsableitungsnadel 19a vorbeigekommen ist.
Genauer gesagt wird der vordere Endteil des Übertragungsmaterials im Hinblick auf seine Beförderungsrichtung (im Folgenden werden die Ausdrücke vorderes und hinteres Ende immer im Hinblick auf die Beförderungsrichtung verwendet) mit der Drehung des lichtempfindlichen Bauteils 10 befördert, während es durch die elektrostatische Anziehung an das lichtempfindlichen Bauteil 10 angezogen wird, und die Ladungen des Übertragungsmaterials werden nahe der Ladungsableitungsnadel 19a abgeleitet und das Übertragungsmaterial wird von dem lichtempfindlichen Bauteil getrennt, und daher durchläuft das Übertragungsmaterial, wie in 18b in 7 gezeigt, zu dem Zeitpunkt, an dem es von dem Übertragungsbereich an einem Beförderungsbauteil 20 ankommt, einen Weg irgendwo nahe dem lichtempfindlichen Bauteil 10.
Wird jedoch ein bestimmter Teil des Übertragungsmaterials separiert, wird das Übertragungsmaterial von der Schwerkraft seines vorderen Endes und der Starrheit (Steifigkeit) des Übertragungsmaterials selbst beeinflusst, weshalb sein hinteres Ende dazu neigt, sich wie das vordere Ende abzulösen, und das Übertragungsmaterial versucht einen Weg nahe einem Abschnitt 18a in 7 zu nehmen.
Ferner ist die Ladungsableitungsnadel 19a normalerweise mit einem schützenden Bauteil 19b (oder einem Führungsbauteil, das auch Berührungen verhindern soll) aufgebaut, um das Übertragungsmaterial am Berühren der Ladungsableitungsnadel zu hindern, und, wenn dieser Teil des Beförderungsbauteils 20, der das Übertragungsmaterial trägt und dem Ladungsableitungsbauteil 19a am nächsten ist, an einem höheren Ort als das obere Ende des schützenden Bauteils 19b angeordnet ist, hängt der hintere Endteil des Übertragungsmaterials durch seine Schwerkraft von dem Beförderungsbauteil 20, nachdem es durch den Übertragungsbereich gekommen ist, und es kommt näher an die Ladungsableitungsnadel 19a.
Normalerweise hat die Ladungsableitungsnadel Erdpotential oder es ist eine Spannung der umgekehrten Polarität zu den Gegenladungen daran angelegt, und daher wird insbesondere dann, wenn eine derartige Spannung daran angelegt ist, je näher die Ladungsableitungsnadel 19a dem Übertragungsmaterial ist, das Übertragungsmaterial desto stärker von dem elektrischen Feld der Ladungsableitungsnadel 19a beeinflusst, und es werdenmehr Gegenladungen abgeleitet.
Wenn die Übertragungsladeeinrichtung 16 in diesem Fall Ladungen gleichmäßig auf die ganze Fläche des Übertragungsmaterials aufbringt, tritt nach der Ableitung der Ladungen eine Ungleichmäßigkeit (Irregularität) bezüglich der auf der Rückseite des Übertragungsmateriales zurückbleibenden Gegenladungen auf, und es werden insbesondere die Gegenladungen nahe dem hinteren Endteil fehlerhaft. Daraufhin wird die elektrostatische Tonerhaltekraft des Übertragungsmaterials schwach, und der Toner neigt dazu sich zu verteilen, oder die elektrostatische Anziehung zwischen dem hinteren Endteil des Übertragungsmaterials und dem Beförderungsbauteil schwächt sich ab, und das Auftreten einer Störung oder dergleichen des Bildes durch das anormale Verhalten des hinteren Endteils (im Folgenden als „Sprung des hinteren Endes" bezeichnet) in einem Fixierteil wird wahrscheinlich.
Ist andererseits die Übertragungsausgabe auf eher hohem Niveau von der vorderen Endseite bezüglich des hinteren Endteils, in dem die Gegenladungen weniger werden, und werden eher viele Ladungen gleichmäßig auf das Übertragungsmaterial aufgebracht, werden die Gegenladungen in dem vorderen Endteil hin zum Mittelteil übermäßig und die Ladungen gehen durch das Übertragungsmaterial und negieren die aufgeladenen Ladungen des Toners im Tonerbild. Besonders im Fall eines Bilderzeugungsgerätes des sogenannten Umkehrentwicklungstypus, bei dem die Ladungspolarität eines bildtragenden Bauteils und die Polarität von von einer Übertragungsladeeinrichtung aufgebrachten Ladungen einander entgegengesetzt sind, fließt ein übermäßiger elektrischer Strom zwischen der Übertragungsladeeinrichtung 16 und dem lichtempfindlichen Bauteil 10, unmittelbar bevor das vordere Endteil des Übertragungsmaterials in den Übertragungsbereich kommt, und dieser Abschnitt auf dem lichtempfindlichen Bauteil 10, durch den der übermäßige elektrische Strom floss, ist selbst dann nicht gut ladungsabgeleitet, wenn er einer Vorbelichtung 24 ausgesetzt wird. Deshalb wird auf dem lichtempfindlichen Bauteil 10 ein Abschnitt geschaffen, der nicht ausreichend von einer Primärladeeinrichtung 11 geladen werden kann, d.h. ein sogenanntes Ladungsgedächtnis, und ein schlechtes Bild erscheint.
Die Druckschrift JP-A-61-188 570 offenbart eine Übertragungs- und Trennungseinrichtung, bei der zur Erlangung einer guten Bildqualität der Entladestrom einer Übertragungselektrisierungseinrichtung an einer bestimmten Position des Übertragungsmaterials erhöht ist, das an einem lichtempfindlichen Körper vorbeikommt, der ein bildtragendes Bauteil darstellt und sich in der Beförderungsrichtung für das Übertragungsmaterial (Papier) dreht. Genau gesagt wird der Entladestrom an einer geeigneten Position nahe dem hinteren Ende, einen vorherbestimmten Abstand von dem hinteren Ende entfernt, erhöht, und für eine wirksame Trennung wird ein voller Trennstrom von einer Trennungselektrisierungseinrichtung angelegt.
Ferner offenbart die Druckschrift JP-A-58-122 561 ein Übertragungsverfahren eines Kopiergerätes, bei dem der für eine gute Übertragung und Trennung durch eine Korona-Entladung (Glimmentladung) einer Übertragungsladeeinrichtung zu einem Bildträger geschickte Übertragungsstrom nur dann vermindert wird, wenn der hintere Kantenteil des Übertragungsmaterials unter der Übertragungsladeeinrichtung vorbeikommt. Deshalb ist das Übertragungspapierpotential für eine gute Übertragungs- und Trennungsleistung immer annähernd konstant.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bilderzeugungsgerät bereitzustellen, bei dem die Streuung von Toner an dem hintern Endteil eines Übertragungsmaterials verhindert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kein Übertragungsgedächtnis auf einem bildtragenden Bauteil schaffendes Bilderzeugungsgerät bereitzustellen.
Die vorstehenden Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Bilderzeugungsgerät gelöst, wie es in den beiliegenden Patentansprüchen dargestellt ist.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt einen Querschnitt, der den grundlegenden Aufbau eines bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Bilderzeugungsgerätes darstellt.
2 zeigt die Steuerung eines Übertragungsstroms gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
3 zeigt eine weitere Betriebsart, bei der Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung angewendet wird.
4 zeigt einen Querschnitt, der den grundlegenden Aufbau eines Bilderzeugungsgerätes gemäß Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung zeigt.
5 zeigt die Steuerung eines Übertragungsstroms gemäß Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung.
6 zeigt die Steuerung eines Übertragungsstroms gemäß Ausführungsbeispiel 3 der Erfindung.
7 zeigt einen Querschnitt eines Bilderzeugungsgerätes, das den Hintergrund der Erfindung bildet.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
1 zeigt einen Querschnitt eines Bilderzeugungsgerätes, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Es folgt eine kurze Beschreibung des Aufbaus und der Arbeitsweise des Gerätes. Die Oberfläche eines lichtempfindlichen Bauteils 10 mit einem Durchmesser von 30 mm, das sich als bildtragendes Bauteil in Pfeilrichtung X dreht, wird von einer Primärladeeinrichtung 11 gleichmäßig geladen, und Abbildungslicht 12, wie beispielsweise ein bildmodulierter Laserstrahl, wird auf die geladene Oberfläche gelenkt, wodurch das Potential des Abschnitts abgeschwächt und ein elektrostatisches Bild erzeugt wird.
Wenn das elektrostatische Bild dann in einem Entwicklungsbereich ankommt, in dem das lichtempfindliche Bauteil 10 und eine Entwicklungseinrichtung 13 einander gegenüberliegen, wird dem elektrostatischen Bild Toner zugeführt, wodurch ein Tonerbild erzeugt wird.
Wenn ferner das Tonerbild durch die Drehung des lichtempfindlichen Bauteils 10 in einen Übertragungsbereich gebracht wird, der von einer Berührungsübertragungsladeeinrichtung (Übertragungswalze) 16 und dem lichtempfindlichen Bauteil 10, die sich gegenüberliegen, erzeugt wird, wird ein Übertragungsmaterial 18 von einem Übertragungseingangsführteil 14 mit einer zeitgesteuerten Beziehung ausgerichtet und befördert, und durch die Wirkung eines durch die Berührungsladeeinrichtung 16 erzeugten elektrischen Übertragungsfeldes wird das Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Bauteil 10 auf das Übertragungsmaterial 18 übertragen.
Danach werden die Gegenladungen auf der Rückseite des Übertragungsmaterials von einer Ladungsableitungsnadel 19a als Ladungsableitungsbauteil abgeleitet und das Übertragungsmaterial 18 von dem lichtempfindlichen Bauteil 10 getrennt. Danach wird das Übertragungsmaterial 18 zu einer Fixiereinrichtung (einem Paar Fixierwalzen) 21 befördert, während es gegen die Beförderungsoberfläche eines Beförderungsbauteils 20 reibt, und das Tonerbild wird auf dem Übertragungsmaterial 18 fixiert. Es wird auch jeglicher Resttoner auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Bauteils 10 durch eine Reinigungseinrichtung 17 entfernt, woraufhin das lichtempfindliche Bauteil 10 die Schritte des der Vorbelichtung 24 Unterzogenwerdens zum Verringern seines Oberflächenpotentials auf nahezu 0 V und der Wiederaufladung durch die Primärladeeinrichtung 11 wiederholt.
Die Ladungsableitungsnadel 19a ist mit einem schützenden Bauteil (oder einem Führungsbauteil, das auch zum Verhindern von Berührungen dient) 19b aufgebaut, um eine Berührung mit dem Übertragungsmaterial zu verhindern, und der Abschnitt des Beförderungsbauteils 20, der der Ladungsableitungsnadel 19a am nächsten ist und das Übertragungsmaterial trägt, ist an einer höheren Stelle als das obere Ende des schützenden Bauteils 19b angeordnet, und deshalb ist das hintere Endteil des Übertragungsmaterials, das den Übertragungsbereich durchlaufen hat (im Folgenden beziehen sich das vordere Ende und das hintere Ende auf die Richtung der Beförderung), derart entworfen, dass es von dem Beförderungsbauteil 20 hängt, und das hintere Endteil des Übertragungsmaterials neigt mehr dazu, sich der Ladungsentfernungsnadel 19a zu nähern. (In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand von dem Übertragungsbereich zu dem Beförderungsbauteil 20 etwa 3 cm und das Spitzenende der Ladungsableitungsnadel 19a befindet sich im Wesentlichen in der Mitte zwischen den beiden und 1 bis 5 mm unter dem Beförderungsweg des Übertragungsmaterials 18.)
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 22 eine Übertragungsspannungsquelle, und das Bezugszeichen 23 bezeichnet eine Übertragungsspannungssteuereinrichtung (CPU), wobei ein durch die Berührungsübertragungsladeeinrichtung 16 fließender Übertragungsstrom konstantstromgesteuert ist. Die Übertragungsspannungssteuereinrichtung 23 kann zu einer vorbestimmten Zeit während der Ausführung der Übertragung den Ausgangswert der Konstantstromsteuerung umschalten.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ladungspolarität des lichtempfindlichen Bauteils 10 und die Ladungspolarität des Toners negativ und die Polarität der Übertragungsspannung positiv, und es wird das Umkehrentwicklungsverfahren angewendet. Die Übertragungsmaterialzuführgeschwindigkeit des Bilderzeugungsgerätes gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt 210 mm/s.
Eine Spannung von –2,3 kV wird von einer nicht gezeigten Spannungsquelle an die Ladungsableitungsnadel 19a angelegt.
2 zeigt den Steuerausgabewert des Übertragungsstroms in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Erfassung des Übertragungsmaterials 18 durch einen nicht gezeigten Sensor vorgenommen, und an einer Stelle, etwa 30 mm vor dem hinteren Ende des dem Bilderzeugungsgerät zugeführten Übertragungsmaterials wird der Steuerausgangswert der Übertragungsladeeinrichtung 16 von 20 μA auf 23 μA umgeschaltet, um dadurch die Übertragungsintensität zu verstärken.
Dadurch wird die auf den hinteren Endteil nach der Ausgangswertänderungsposition aufgebrachte Ladungsmenge pro Einheit größer als die auf den vorderen Endteil aufgebrachte, und des weiteren wird die elektrostatische Anziehung zwischen dem Übertragungsmaterial 18 und dem lichtempfindlichen Bauteil 10 stärker, und deshalb durchläuft der hintere Endteil auch an einem Weg nahe 18b in 7, und es kann auch die Menge der nahe dem hinteren Endteil des Übertragungsmaterials zu der Ladungsableitungsnadel fließenden Gegenladungen gesteuert werden. Folglich werden auch ausreichend viele Gegenladungen auf dem hinteren Endteil des Übertragungsmaterials gehalten, wodurch das Streuen des Toners nahe dem Fixierteil und während der Beförderung des Übertragungsmaterials verhindert werden kann, und die elektrostatische Anziehung zwischen dem hinteren Endteil des Übertragungsmaterials und dem Beförderungsbauteil 20 verstärkt sich, und daher kann auch die Verzerrung (Störung) des Bildes durch das Springen des hinteren Endes verhindert werden.
Obwohl die Steuerausgangswertumschaltstelle gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an einer Stelle etwa 30 mm vom hinteren Ende in Richtung des vorderen Endes liegt, ist sie natürlich nicht darauf beschränkt.
Falls zur Verhinderung der Fehlerhaftigkeit der Gegenladungen wegen des Herabhängens des hinteren Endteils des Übertragungsmaterials, was von den Positionsverhältnissen zwischen der Ladungsableitungsnadel 19a, dem Übertragungsmaterialbeförderungsweg, dem lichtempfindlichen Bauteil 10, usw., oder von der Qualität und Dicke des Übertragungsmaterials abhängt, die Steuerausgangswertumschaltstelle innerhalb des Bereichs von 0,5 cm bis 5 cm eingestellt ist, kann die Fehlerhaftigkeit der Gegenladungen nahe dem hinteren Endteil des Übertragungsmaterials verhindert werden.
Es ist besonders wirkungsvoll, die Umschaltstelle an einen Ort im Abstand gleich dem zwischen dem Übertragungsbereich und dem Ladungsableitungsbauteil ausgehend vom hinteren Endteil in Richtung des vorderen Endteils entsprechend der Richtung der Beförderung des Übertragungsmaterials zu setzen.
Wenn ferner aus dem Grund, dass der Abstand zwischen dem Übertragungsbereich und dem Beförderungsbauteil 20 groß ist, die Fehlerhaftigkeit der Gegenladungen selbst von einem Ort nahe dem vorderen Ende des Übertragungsmaterials hinsichtlich der Richtung dessen Beförderung zu sehen ist, und das Auftreten eines Ladungsgedächtnisses wahrscheinlich ist, kann die vorbestimmte Umschaltstelle auch an eine Stelle nahe dem vorderen Endteil gesetzt werden, und wie z.B. in 3 gezeigt, ist es auch möglich, den Ausgangswert an einer Stelle etwa 40 mm vom vorderen Ende in Richtung des hinteren Endes umzuschalten.
Während in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 die Übertragungseinrichtung als Übertragungswalze beschrieben wurde, kann auch eine das lichtempfindliche Bauteil nicht berührende Übertragungsladeeinrichtung, wie eine Korona-Ladeeinrichtung, verwendet werden
[Ausführungsbeispiel 2].
4 zeigt eine typische Darstellung eines Bilderzeugungsgerätes, das ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei in 4 dieselben Bezugszeichen wie in 1 Bauteile ähnlich denen des vorstehend beschriebenen Geräts bezeichnen und nicht mehr beschrieben werden müssen. Das Bezugszeichen 22a bezeichnet eine Konstantstromquelle und das Bezugszeichen 22b bezeichnet eine Konstantspannungsquelle.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Übertragungsladeeinrichtung 16 mit konstantem Strom bei 20 μA gesteuert, wobei unmittelbar bevor das vordere Ende des Übertragungsmaterials 18 in den Übertragungsbereich kommt, begonnen wird, und an einer Umschaltstelle wird zur Erhöhung der auf das Übertragungsmaterial aufgebrachten Ladungen die Konstantstromsteuerung auf die Konstantspannungssteuerung umgeschaltet und die Übertragungsladeeinrichtung wird durch eine Spannung mit einem Wert von 5,2 kV, der von der vorstehenden ATVC-Steuerung festgelegt ist, mit konstanter Spannung gesteuert, so dass der Übertragungsstrom im Wesentlichen in die Größenordnung von 30 μA kommt.
Wenn zum Beispiel die Übertragungsladeeinrichtung 16 eine Übertragungswalze mit niedrigem bis mittlerem Widerstand ist, d.h. einen spezifischen Widerstandswert von 10⁵ bis 10⁹ Ωcm hat, ändert sich die Impedanz zwischen der Übertragungswalze und dem lichtempfindlichen Bauteil 10 in Abhängigkeit von dem Vorhandensein oder Fehlen des Übertragungsmaterials im Übertragungsbereich stark, und wenn in einem derartigen Fall bei einem Versuch, ausreichend Gegenladungen auf die Rückseite des Übertragungsmaterials zu bringen, der Steuerausgangswert der Übertragungsspannung auf einen eher zu hohen Pegel gesetzt wird, um dadurch eine Konstantspannungssteuerung zu bewirken, fließt, beim Anlegen einer Übertragungsspannung bevor das Übertragungsmaterial im Übertragungsbereich ankommt, ein übermäßiger Strom, bevor das Übertragungsmaterial im Übertragungsbereich ankommt, und das vorstehend beschriebene Auftreten des Ladungsgedächtnisses wird wahrscheinlich.
Falls im Gegensatz dazu eine Konstantstromsteuerung ausgeübt wird, ändert sich die Übertragungsspannung in Übereinstimmung mit dem Vorhandensein oder Fehlen des Übertragungsmaterials im Übertragungsbereich, und deshalb kann das vorstehende Ladungsgedächtnis verhindert werden.
Somit wird zur Verhinderung des Ladungsgedächtnisses bei der Verwendung einer Übertragungswalze mit niedrigem bis mittlerem Widerstand als Übertragungsladeeinrichtung 16 eine Steuerung der Übertragungswalze mit konstantem Strom bevorzugt, wenn das vordere und hintere Ende des Übertragungsmaterials 18 durch den Übertragungsbereich laufen.
Es ist ferner bekannt, dass der spezifische Widerstandswert des Übertragungsmaterials in einer Umgebung mit niedriger Feuchtigkeit etwa 10⁵ bis 10⁶ mal so groß wird wie in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit. Während der Zuführung des Übertragungsmaterials erhöht sich jedoch ein direkt von der Übertragungsladeinrichtung 16 durch das Übertragungsmaterial zur Ladungsableitungsnadel fließender Leckstrom mit einer Änderung des Abstands zwischen dem Übertragungsmaterial 18 und der Ladungsableitungsnadel, und daher entsteht ein Problem, wenn zu diesem Zeitpunkt eine Konstantstromsteuerung ausgeübt wird, dass nämlich besonders im Fall hoher Feuchtigkeit, in dem der Widerstand des Übertragungsmaterials niedrig wird, der Strom zur Aufbringung von Übertragungsladungen stark abnimmt und entsprechend nicht ausreichend Ladungen aufgebracht werden können.
Auch falls die Unregelmäßigkeit der Impedanz des Übertragungsmaterials selbst groß ist, fließt selbst bei großem Steuerausgangswert, während die Konstantstromsteuerung wirksam bleibt, der elektrische Strom geschlossen durch den Teil des Übertragungsmaterials, durch den sein Fließen wahrscheinlich ist, und dies führt zu einem Fall, in dem die Menge der auf das Übertragungsmaterial aufgebrachten Ladungen nicht proportional zum Anstieg des Steuerstromwerts ansteigt.
Wenn der durch den Übertragungsbereich fließende Übertragungsstrom sich, wie vorstehend beschrieben, ändert, können Ladungen zuverlässiger auf das Übertragungsmaterial aufgebracht werden, wenn eine Konstantspannungssteuerung ausgeübt wird.
Falls die Übertragungsladeeinrichtung konstantspannungsgesteuert ist, wenn das hintere Endteil im Hinblick auf die Beförderungsrichtung des Übertragungsmaterials durch den Übertragungsbereich gekommen ist, kann das vorstehend beschriebene Ladungsgedächtnis auftreten. Aber selbst wenn das Ladungsgedächtnis auftritt, wird die Stelle an der das Ladungsgedächtnis aufgetreten ist, bis zur nächsten Übertragung zweimal durch die Vorbelichtungseinrichtung 24 belichtet, falls das lichtempfindliche Bauteil 10 eine volle Umdrehung macht, bevor das nächste Übertragungsmaterial befördert wird, und deshalb verschwindet das Ladungsgedächtnis und es wird kein Problem bei der Bilderzeugung entstehen.
Wie vorstehend beschrieben, ist es wirkungsvoll, eine Konstantstromsteuerung bei dem vorderen Endteil des Übertragungsmaterials zur Aufbringung von Gegenladungen zur Verhinderung des Ladungsgedächtnis und zur weiteren Erhöhung der Menge der pro Flächeneinheit von der Übertragungsladeeinrichtung 16 aufgebrachten Ladungen und gleichzeitig die Umschaltung von der Konstantstromsteuerung auf die Konstantspannungssteuerung auszuführen, um mit der schlechten Aufladung durch eine Veränderung in vorstehendem Leckstrom und durch die Unregelmäßigkeit des Widerstands des Übertragungsmaterials selbst fertig zu werden.
5 zeigt den Steuerausgangswert des Übertragungsstroms gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde der Umschaltpunkt von Konstantstromsteuerung auf Konstantspannungssteuerung an einer Stelle 10 mm vom hinteren Endteil in Richtung des vorderen Endteils bezüglich der Beförderungsrichtung des Übertragungsmaterials 18 bewirkt.
Wenn während der Konstantstromsteuerung von 20 μA der direkt oder durch das Übertragungsmaterial in die Ladungsableitungsnadel fließende Strombetrag von etwa 5 μA abgezogen wird, werden nur Ladungen entsprechend 15 μA tatsächlich auf das Übertragungsmaterial gebracht. Auch werden während der Konstantspannungssteuerung 5,2 kV unter Berücksichtigung eines Anstiegs des Stromes angelegt, der durch das sich der Ladungsableitungsnadel nähernde Übertragungsmaterial 18 in die Ladungsableitungsnadel 19a fließt.
Der durch die Konstantspannungssteuerung in die Ladungsableitungsnadel 19a fließende Strom liegt in der Größenordnung von 15 μA, und die Menge der auf das Übertragungsmaterial aufgebrachten Ladungen liegt in der Größenordnung von 15 μA.
Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Instabilität durch die Konstantstromsteuerung gleich Null und die Fehlerhaftigkeit von nahe dem hinteren Endteil des Übertragungsmaterials gehaltenen Ladungen kann wirksam verhindert werden.
Falls ein Übertragungsmaterial einer kleinen Größe verwendet wird, erhöht sich der Zufluss des Übertragungsstromes in den nicht-blattzuführenden Bereich, in dem das lichtempfindliche Bauteil 10 und die Übertragungsladeeinrichtung 16 einander direkt berühren, und die auf die Rückseite des Übertragungsmaterials aufgebrachte Menge an Ladungen wird fehlerhaft, und aus diesem Grund eignet sich die Konstantstromsteuerung nicht für Übertragungsmaterialien kleiner Größen, und daher wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Steuerung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgeführt, wenn die Länge längs des Übertragungsbereiches, in dem die Übertragungsladeeinrichtung 16 und das lichtempfindliche Bauteil 10 einander berühren, als La definiert ist, und die Länge des Abschnitts von La, der das Übertragungsmaterial berührt, als Lb definiert ist, und das Verhältnis
Lb/La > 0,6
erfüllt ist.
[Ausführungsbeispiel 3]
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung richtet sich auf die Ausführung einer optimalen Steuerung in Übereinstimmung mit der atmosphärischen Umgebung des Bilderzeugungsgeräts.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine optimale Steuerung in Übereinstimmung mit Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit ausgeführt. Der Hauptaufbau des Geräts ist ähnlich dem des Ausführungsbeispiels 2 mit der Ausnahme, dass dem Bilderzeugungsgerät von 4 ein nicht gezeigter Feuchtigkeitssensor als Feuchtigkeitserfassungseinrichtung hinzugefügt ist.
6 zeigt den Steuerausgangswert eines Übertragungsstroms gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine relative Feuchtigkeit von weniger als 35% als Umgebung niedriger Feuchtigkeit, eine relative Feuchtigkeit von 35% bis weniger als 70% als Umgebung normaler Feuchtigkeit, und eine relative Feuchtigkeit von 70% und mehr als Umgebung hoher Feuchtigkeit definiert, und die entsprechenden Konstantstromwerte sind 22 μA, 20 μA bzw. 15 μA. Die Umschaltung von Konstantstromsteuerung auf Konstantspannungssteuerung wurde an einer Stelle 10 mm vom hinteren Endteil in Richtung des vorderen Endteils hinsichtlich der Beförderungsrichtung des Übertragungsmaterials 18 ausgeführt.
Es ist bekannt, dass der Widerstandswert des Übertragungsmaterials sich abhängig von der Feuchtigkeit der Umgebung stark ändert. Unter Berücksichtigung von Unterschieden in Abhängigkeit von der Qualität des Übertragungsmaterials ist der Widerstand eines üblicherweise verwendeten Übertragungsmaterials in einer Umgebung niedriger Feuchtigkeit 10⁵ bis 10⁶ mal so hoch wie in einer Umgebung hoher Feuchtigkeit. Werden somit zum Beispiel auf alle Übertragungsmaterialien von niedrigem bis hohem Widerstand bei einer Konstantspannungssteuerung mit dem gleichen Spannungswert Ladungen aufgebracht, fließt natürlich ein höherer Strom durch ein Übertragungsmaterial mit niedrigem Widerstand, und viele Ladungen werden auf das Übertragungsmaterial aufgebracht.
Wenn jedoch eine übermäßige Menge Ladungen auf ein Übertragungsmaterial niedrigen Widerstands aufgebracht wird, gehen die Ladungen durch die Rückseite des Übertragungsmaterials zu dem lichtempfindlichen Bauteil 10, wodurch ein sandbodenartiges Ladungsgedächtnis verursacht wird oder die Ladungen des Tonerbilds auf dem lichtempfindlichen Bauteil gelöscht werden, und als Ergebnis wird eine schlechte Übertragung (im Folgenden als Rück-Übertragung bezeichnet) verursacht.
Andererseits wird angenommen, dass das vorstehende Problem nicht auftreten wird, wenn auf alle Übertragungsmaterialien mit niedrigem bis hohem Widerstand unter einer Konstantspannungssteuerung bei dem gleichen Stromwert Ladungen aufgebracht werden, um dadurch dieselbe Menge Ladungen pro Flächeneinheit bereitzustellen, aber selbst wenn dieselbe Menge Ladungen aufgebracht wird, gehen mehr Ladungen durch das Übertragungsmaterial mit niedrigem Widerstand zu dem lichtempfindlichen Bauteil 10, und deshalb ist es vorzuziehen, die Menge der auf das Übertragungsmaterial mit niedrigerem Widerstand aufgebrachten Ladungen kleiner zu machen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird demnach der Sollkonstantstromwert während der Konstantstromsteuerung für das Übertragungsmaterial mit niedrigem Widerstand auf einen niedrigeren Wert gesetzt, wodurch eine Steuerung entsprechend dem durch die Feuchtigkeit der Umgebung geänderten Widerstand des Übertragungsmaterials ermöglicht wird.
Durch die vorstehend beschriebene Änderung des Sollkonstantstromwert der Konstantstromsteuerung entsprechend der Feuchtigkeit der Umgebung kann eine gute Übertragung unabhängig von der Feuchtigkeit der Umgebung erreicht werden, jedoch kann auch der Sollkonstantspannungswert während der Konstantspannungssteuerung entsprechend der Feuchtigkeit der Umgebung geändert werden.
Obwohl gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die relative Feuchtigkeit erfasst wird und der Gegenstand der Steuerung geändert wird, bedeutet das natürlich keine Einschränkung, sondern es kann auch eine absolute Feuchtigkeitsmenge erfasst werden, oder Informationen, wie Dicke, Steifigkeit, Größe, Qualität, Oberflächenbehandlung oder die Art der Nachbehandlung des Übertragungsmaterials kann von einer Erfassungseinrichtung oder einer Informationseingabeeinrichtung oder dergleichen erhalten werden, und in Übereinstimmung mit diesen Informationen kann der Zielwert der Steuerausgabe der Konstantstromsteuerung oder der Konstantspannungssteuerung geändert werden, oder die Umschaltstelle des Ausgabewertes kann geändert werden, wodurch mit mehreren Übertragungsmaterialien umgegangen werden kann.
Obwohl das in der vorliegenden Erfindung verwendete Bilderzeugungsgerät zur verständlichen Veranschaulichung einen Aufbau hat, in dem die Gerade, die den Übertragungsbereich und die Beförderungsoberfläche des Beförderungsbauteils 20 miteinander verbindet, im Wesentlichen horizontal ist, bedeutet ein derartiger Aufbau natürlich keine Einschränkung. Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem Bilderzeugungsgerät mit einem Aufbau angewendet werden, bei dem die Umgebung des hinteren Endes eines Übertragungsmaterials leicht der Ladungsableitungsnadel 19a nahe kommt.
Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung anwendbar, wenn der spitze Winkel D1, der von einer Geraden, die den Abschnitt des Beförderungsbauteils 20, der der Ladungsableitungsnadel 19a am nächsten ist und das Übertragungsmaterial trägt, und den Übertragungsbereich miteinander verbindet, und einer durch den Übertragungsbereich gehenden Horizontalen erzeugt wird, zwischen +40° und –20° liegt (+ entspricht einem Fall, in dem der der Ladungsableitungsnadel 19a am nächsten kommende und das Übertragungsmaterial tragende Teil des Beförderungsbauteils 20 sich an einer höheren Stelle befindet als die durch den Übertragungsbereich gehende Horizontale, und – entspricht einem Fall, in dem der Teil des Beförderungsbauteils 20 sich an einer niedrigeren Stelle als die Horizontale befindet), und die Beförderungsoberfläche des Beförderungsbauteils 20 zu diesem Zeitpunkt in Richtung der Beförderung des Übertragungsmaterials aufwärts oder abwärts geneigt ist und der von dieser Oberfläche im Hinblick auf die Horizontalebene erzeugte schiefe Winkel 5° oder weniger beträgt.
Wenn dieser räumliche Aufbau auf das Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ist die Position des das Übertragungsmaterial tragenden Teils des Beförderungsbauteils 20, der der Ladungsableitungsnadel 19a am nächsten ist, um etwa 3 cm von dem Übertragungsbereich entfernt und folglich bedeutet das, dass die Position des das Übertragungsmaterial tragenden Teils des Beförderungsbauteils 20, der der Ladungsableitungsnadel 19a am nächsten ist, zwischen einer Position, die um etwa 2 cm höher als die Höhe des Übertragungsbereiches ist, und einer Position liegt, die um etwa 1 cm niedriger als die Höhe des Übertragungsbereiches ist.
Auch wenn D1 zwischen –20° und +20° beträgt, kann die vorliegende Erfindung angewendet werden, falls D2 20° oder weniger ist, und insbesondere ist die vorliegende Erfindung dann wirksam, wenn D1 zwischen –15° und +15° liegt und D2 15° oder weniger beträgt.
Erfindungsgemäß ist die Menge der Ladungen pro Flächeneinheit, die wie vorstehend beschrieben von einer bestimmten Stelle auf dem Bilderzeugbereich des Übertragungsmaterials auf die hintere Endseite im Hinblick auf die Beförderungsrichtung des Übertragungsmaterials von der Übertragungseinrichtung aufgebracht werden, größer als die Menge der Ladungen pro Flächeneinheit, die von der Übertragungseinrichtung von der bestimmten Stelle auf die vordere Endseite aufgebracht werden, und deshalb können die von der Übertragungseinrichtung auf die Rückseite des Übertragungsmaterials aufgebrachten Ladungen daran gehindert werden, übermäßig zu dem Ladungsableitungsbauteil zu fließen, um dadurch die Gegenladungen fehlerhaft zu machen und eine Tonerstreuung zu bewirken.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind beliebige Änderungen innerhalb des Schutzbereichs der Patentansprüche möglich.

Claims

Bilderzeugungsgerät mit: einem bildtragenden Bauteil, das ein Tonerbild trägt, einer Übertragungseinrichtung zur elektrostatischen Übertragung des Tonerbildes auf dem bildtragenden Bauteil auf ein Übertragungsmaterial, und einer Trenn- und Ladungsableitungseinrichtung zur Ladungsableitung des Übertragungsmaterials, zur Trennung das Übertragungsmaterial von dem bildtragenden Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung umfasst: ein Übertragungsbauteil, das mit dem bildtragenden Bauteil einen Spalt bildet; eine Konstantstromsteuerungseinrichtung zur Regelung des Stroms, der dem Übertragungsbauteils zuzuführen ist, auf einen vorgeschriebenen Wert; eine Konstantspannungssteuerungseinrichtung zur Regelung der Spannung, die an das Übertragungsbauteil anzulegen ist, auf einen vorgeschriebenen Wert; und eine Schalteinrichtung zum Umschalten der Konstantstromsteuerungseinrichtung und der Konstantspannungsteuerungseinrichtung, wobei die Schalteinrichtung von der Konstantstromsteuerungseinrichtung, die einen Vorgang begonnen hat, bevor eine vordere Kante des Übertragungsmaterials den Spalt erreicht, zu der Konstantspannungsteuerungseinrichtung umschaltet, wenn ein Nahbereich einer hinteren Kante des Übertragungsmaterials den Spalt erreicht, und wobei ein Stromwert, der dem Übertragungsbauteil von der Konstantspannungsteuerungseinrichtung zuzuführen ist, größer ist als ein Stromwert, der dem Übertragungsbauteil von der Konstantstromsteuerungseinrichtung zuzuführen ist.
Bilderzeugungsgerät gemäß Patentanspruch 1, ferner mit einer Feuchtigkeitserfassungseinrichtung zur Erfassung von Feuchtigkeit, wobei die Konstantstromsteuerungseinrichtung einen Konstantstromwert entsprechend einem Erfassungsergebnis der Feuchtigkeitserfassungseinrichtung ändert.
Bilderzeugungsgerät gemäß Patentanspruch 1, ferner mit einer Feuchtigkeitserfassungseinrichtung zur Erfassung von Feuchtigkeit, wobei die Konstantspannungsteuerungseinrichtung einen Konstantspannungswert entsprechend einem Erfassungsergebnis der Feuchtigkeitserfassungseinrichtung ändert.