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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und einen Apparat
zur Bilderzeugung, und ganz besonders auf ein Verfahren und einen
Apparat zur Bilderzeugung, bei welchem das Entladen eines Zwischenübertragungsglieds
effizient ausgeführt
wird.
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Bei
Bilderzeugungsapparaten, wie z.B. Kopierern, Faxgeräten, Druckern,
etc., ist eine große
Anzahl von Techniken eingeführt
worden, welche sich auf das Reinigen und Entladen von Gliedern beziehen,
welche mit einer Bilderzeugungsoperation verbunden sind, welche
die Verwendung von Toner einbezieht. Insbesondere sind Reinigung
und Entladung in einem Vollfarben-Bilderzeugungsapparat wichtig,
welcher zusätzlich
zu einem üblicherweise
verwendeten Bildtragenden Glied mit einem Zwischenübertragungsglied
bereitgestellt wird. Bei solch einem Vollfarben-Bilderzeugungsapparat, werden der Reihe
nach erste und zweite Übertragungsoperationen
ausgeführt
um eine Vielzahl von einfarbigen Tonerbildern, welche auf dem Bildtragenden Glied
getrennt erzeugt werden, über
das Zwischenübertragungsglied
zu einer Zeit bzw. gleichzeitig auf ein Übertragungsblatt zu übergeben.
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Noch
spezieller sind das Bildtragende Glied und das Zwischenübertragungsglied
so angeordnet, dass sie sich gegenseitig berühren, um eine erste Übertragungsoperation
auszuführen,
um jedes einfarbige Tonerbild von dem Bildtragenden Glied auf das
Zwischenübertragungsglied
zu übertragen.
Dazu wird der Vollfarben-Bilderzeugungsapparat
mit einem Ladung aufbringenden Glied bereitgestellt, um auf das
Zwischenübertragungsglied
eine Ladung aufzubringen, um ein elektrisches Feld zu erzeugen,
welches eine Kraft erzeugt, um solch eine erste Übertragungsoperation zu unterstützen. Nach
einer Anzahl von ersten Übertragungsoperationen überlagern
sich auf dem Zwischenübertragungsglied
eine Vielzahl von einfarbigen Tonerbildern mit Präzision zu
einem Vollfarbenbild. Dann wird eine zweite Übertragungsoperation ausgeführt, um
dieses Vollfarben-Tonerbild, welches auf dem Zwischenübertragungsglied
gehalten wird, auf ein Übertragungsblatt
zu übergeben,
welches ebenfalls in Kontakt mit dem Zwischenübertragungsglied steht.
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Das
oben beschriebene Zwischenübertragungsglied
wird oft in einer Bandform oder in einer Trommelform verwendet.
Ein Zwischenübertragungsband
z.B. weist typischerweise einen Volumenwiderstand von etwa 108 Ωcm
bis etwa 1011 Ωcm auf, was normalerweise keine
Operationen zum Entladen der Oberfläche erfordert. Dies unterstützt die
Kostenreduktion. Beim Verwenden eines derartigen Zwischenübertragungsgliedes,
welches einen mittleren Bereich des Volumenwiderstandes aufweist,
wird auf die Oberfläche
des Zwischenübertragungsglieds
eine Vorspannung angelegt, um die erste Übertragungsoperation auszuführen, und
weist somit eine Ladung hierauf auf. Jedoch wird diese Ladung durch
Glieder austreten welche in Kontakt mit der rückseitigen Oberfläche des
Zwischenübertragungsglieds
stehen und keine Ladung wird daher auf der Oberfläche des
Zwischenübertragungsglieds
in einer relativ kurzen Zeit Spannungsrückbleiben nach der Anwendung
der Ladung.
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Als
ein Ergebnis weist das Zwischenübertragungsglied
die Spannung auf welche 0 ist und stark der Spannung des Tonerbildes
ist, welches durch die erste Übertragungsoperation übergeben
wird. Aufgrund dieser Spannungsdifferenz werden Tonerpartikel, welche
das Tonerbild erzeugen insbesondere die zu oberst aufgelegten einfarbigen
Tonerbilder zu der Oberfläche
des Zwischenübertragungsglieds
angezogen. Dies führt
zu einer Tonerdispersion, bei welcher die Tonerpartikel auf der
Oberfläche
des Zwischenübertragungsglieds
feinst verteilt werden. Solch eine Tonerdispersion kann schwer einen
schmutzigen Hintergrund eines Bildes, ein Verschwimmen eines Bildes
wie z.B. der Buchstaben, usw. verursachen und daher dazu führen, dass
sich die Qualität
eines Bildes verschlechtert.
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Um
dieses Problem zu verhindern, hat der Bilderzeugungsapparat das
Zwischenübertragungsglied verwendet,
welches einen hohen Volumenwiderstand von etwa 1013 Ωcm aufweist,
Bei Verwendung des Zwischenübertragungsglieds,
welches den hohen Volumenwiderstand aufweist, lädt die Oberfläche des
Zwischenübertragungsglieds
sich während
der ersten Übertragungsoperation
aufgrund eines Auftretens von Entladung von dem bildtragenden Glied
auf und dadurch steigt die Spannung auf der Oberfläche. Aufgrund
des hohen Volumenwiderstandes wird die Ladung auf der Oberfläche des
Zwischenübertragungsglieds
durch die Glieder, welche in Kontakt mit der rückseitigen Oberfläche des
Zwischenübertragungsglieds
stehen, nicht auftreten. Dadurch wird die Differenz der Spannungen
zwischen dem Zwischenübertragungsglied
und dem Tonerbild, welches auf dem Zwischenübertragungsband gehalten wird,
relativ kleiner gemacht. Dies hilft, die oben beschriebene Tonerdispersion
zu verhindern.
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In
diesem Fall, bei welchem das Zwischenübertragungsband verwendet wird,
welches den hohen Volumenwiderstand aufweist, oder einen Volumenwiderstand
von mindestens 1011 Ωcm aufweist, wird die Ladung auf
der Oberfläche
des Zwischenübertragungsbandes
erhalten bleiben bis zu der Zeit, wenn die nächste erste Übertragungsoperation
beginnt. Dies macht es schwierig, dasselbe elektrische Feld zu erzeugen,
welches während
der vorangegangenen ersten Übertragungsoperation
gemacht wurde. In diesem Fall muss entsprechend die Ladung, welche
auf der Oberfläche
des Zwischenübertragungsbands
zurückbleibt,
entladen werden, bevor mit der nächsten
ersten Übertragungsoperation
begonnen wird.
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Üblicherweise
wird ein Corona-Ladegerät
weit verbreitet verwendet als ein Entladungsglied vom nicht Nicht-Kontakt-Typ,
um das Bildtragende Glied und andere Glieder, welche mit dem Bilderzeugungsprozess
in einem Bilderzeugungsapparat verbunden sind, zu entladen. Solch
ein Entladungsglied vom Nicht-Kontakt-Typ erzeugt während der
Entladung Ozon, welches unter Umweltgesichtspunkten unerwünscht ist.
Außerdem
benötigt
das Entladungsglied eine Anlegung von einer Entladungsvorspannung
welche durch ein teures Hochspannungsgerät AC (Wechselstrom) Stromversorgungsgerät erzeugt
wird. Dies erhöht
die Herstellungskosten.
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Außerdem verändert das
oben beschriebene Zwischenübertragungsglied,
welches einen relativ hohen Volumenwiderstand aufweist, seinen Volumenwiderstand
entsprechend verschiedener Umweltfaktoren, wie z.B. Temperatur,
Luftfeuchtigkeit usw.
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Das
Zwischenübertragungsglied
verändert
ebenfalls einen Ladungspegel auf der Oberfläche hiervon und zwar entsprechend
einer Anzahl von Schichten von einfarbigen Tonerbildern. Mit diesen Änderungen kann,
wenn die Entladungsvorspannung nicht variabel ist, die Entladungsoperation
nicht ausreichend ausgeführt
werden, was zu einer Reduzierung der Effizienz der ersten Übertragungs-
bzw. Übertragungsoperation führt.
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DE 197 43 786 beschreibt
einen Bilderzeugungsapparat, bei welchem das Zwischenübertragungsglied
durch Erdung der Rollen entladen wird, um die herum sich das Zwischenübertragungsglied
bewegt.
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JP 10 026 890 offenbart
einen Apparat, bei welchem die Menge an Entladung des Entladungsglieds basierend
auf der detektierten Menge an elektrischer Ladung auf dem Zwischenübertragungsglied
eingestellt wird.
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DE 198 13 697 ist ein Verfahren
zum Entladen eines Zwischenübertragungsglieds,
bei welchem die Ausgangspannung einer entladenden Stromversorgung
entsprechend entweder des ermittelten Oberflächenpotenzials des Zwischenübertragungsglieds
oder der Menge an Tonerbildern, welche auf dem Zwischenübertragungsglied überlagert
sind, gesteuert werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen Bilderzeugungsapparat
welcher ein bildtragendes Glied, ein Zwischenübertragungsglied, ein Ladeglied,
einen Übertragungsmechanismus,
ein Entladungslied, eine Gleichstromquelle und eine Gleichstromquellensteuerung
beinhaltet. Das bildtragende Glied dreht und trägt ein Tonerbild auf einer
drehenden Oberfläche
hiervon. Das Zwischenübertragungsglied
ist an einer Position zugewandt und in Kontakt mit dem bildtragenden
Glied angebracht, dreht und empfängt
das Tonerbild von dem bildtragenden Glied während einer ersten Übertragungsoperation.
Das Ladeglied legt eine Ladung auf das Zwischenübertragungsglied an, um rein
elektrisches Feld um eine Region herum zu verursachen, wo das bildtragende
Glied und das Zwischenübertragungsglied
einander berühren,
wobei das elektrische Feld eine Kraft erzeugt um die erste Übertragungsoperation
anzustoßen.
Der Übertragungsmechanismus
führt eine zweite Übertragungsoperation
zum Übertragen
des Tonerbildes von dem Zwischenübertragungsglied
auf ein Übertragungsblatt
aus. Das Entladungsglied fuhrt eine Entladungsoperation zum Entladen
der Ladung aus, welche auf dem Zwischenübertragungsglied zurück bleibt)in
dem sie das Zwischenübertragungsglied
berührt, nach
dem Abschluss der zweiten Übertragungsoperation.
Die Gleichspannungsquelle legt eine Gleichspannung an das Entladungsglied
an, um das Entladungsglied zu veranlassen die Entladungsoperation
auszuführen.
Die Gleichspannungsquellensteuerung steuert die Gleichspannungsquelle,
um eine höhere
Gleichspannung zu erzeugen, wenn die Gesamtanzahl an Kopien, welche
durch einen Rechner gezählt
wird, einen vorher festgelegten Wert erreicht. Der oben erwähnte Volumenwiderstand
des Zwischenübertragungsglieds
kann sich in einem Bereich von etwa 1011 Ωcm bis etwa
1014 Ωcm,
oder in einem Bereich von etwa 1012 Ωcm bis etwa 1013 Ωcm
bewegen.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein neuartiges
Verfahren zur Bilderzeugung, welches die Schritte des Bereitstellens,
Drehens, Ladunganlegens, Ausführens,
Anlegens einer Gleichspannung und Steuerung beinhaltet. Der Bereitstellungsschritt
stellt ein Tonerbild auf einem tragenden Glied bereit zum Drehen
und Tragen des Tonerbildes auf einer drehenden Oberfläche hiervon.
Der Drehschritt dreht ein Zwischenübertragungsglied, welches in
einer Position angeordnet ist, welche dem bildtragenden Glied zugewandt und
in Kontakt mit diesem steht. Der ladungsanlegende Schritt legt eine
Ladung an das Zwischenübertragungsband
an, um ein elektrisches Feld um eine Region herum zu bewirken, wo
das bildtragenden Glied und das Zwischenübertragungsband in Kontakt
miteinander stehen, so dass das elektrische Feld eine Kraft erzeugt,
um eine erste Übertragungsoperation
anzustoßen,
um das Tonerbild von dem bildtragenden Glied auf das Zwischenübertragungsband
zu übergeben.
Der ausführende
Schritt führt
eine zweite Übertragungsoperation
zum Übertragen
des Tonerbildes vom Zwischenübertragungsband
auf ein Übertragungsblatt
aus. Der Gleichspannungsanwendungsschritt wendet eine Gleichspannung
auf das Entladungsglied an, um zu bewirken, dass das Entladungsglied,
welches die Ladung, welche auf dem Zwischenübertragungsglied zurückbleibt, entlädt, indem
er das Zwischenübertragungsglied
nach Abschluss der zweiten Übertragungsoperation
berührt. Der
Steuerungsschritt steuert die Gleichspannung gemäß eines Parameters, welcher
sich auf den Volumenwiderstand oder das Zwischenübertragungsglied bezieht.
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Ein
noch vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und vieler der begleitenden Vorteile hiervon
wird leicht erhalten, da das Ganze mit Bezug auf die folgende detaillierte
Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, für welche folgendes gilt:
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1 veranschaulicht
ein Beispiel für
einen Bilderzeugungsapparat;
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2 veranschaulicht
eine Beispielstruktur rund um eine fotoempfindliche Trommel des
Bilderzeugungsapparates von 1 herum;
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3 veranschaulicht
eine beispielhafte Struktur um eine fotoempfindliche Trommel eines
Bilderzeugungsapparats herum entsprechend einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 veranschaulicht
ein Blockdiagramm eines speziellen Beispiels einer Steuerung welche
in dem Bilderzeugungsapparat von 2 beinhaltet
ist;
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5 ist
eine Kurve um eine Beziehung zwischen einem Volumenwiderstand eines
Zwischenübertragungsbandes
und einer Oberflächenspannung
des Übertragungsbandes
nach einer zweiten Übertragungsoperation
in dem Bilderzeugungsapparat von 2 zu erklären;
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6 veranschaulicht
ein Blockdiagramm eines speziellen Beispiels einer Steuerung, welche
in dem Bilderzeugungsapparat beinhaltet ist aber nicht innerhalb
des Geltungsbereiches des Schutzes fällt;
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7A–7C sind
Kurven zum Erklären
experimenteller Ergebnisse mit Variationen der Umgebungsbedingungen
bei einer Ausführungsversion
welche auf einem Bilderzeugungsapparat basiert; und
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8 veranschaulicht
einen Hauptabschnitt eines Druckers eines Bilderzeugungsapparates
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Beim
Beschreiben der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, welche in den Zeichnungen veranschaulicht
werden, wird eine spezielle Terminologie um der Klarheit Willen
verwendet. Jedoch beabsichtigt die vorliegende Erfindung nicht auf
die so gewählte
spezielle Terminologie begrenzt zu sein und es versteht sich, dass
jedes spezielle Element alle technischen Äquivalenzen beinhaltet, welche
auf eine ähnliche
Art und Weise arbeiten.
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Verschiedene
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, wobei ähnliche
Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile für alle der
verschiedenen Ansichten zeichnen.
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Um
zu beginnen, wird ein Beispiel für
einen elektronischen Vollfarbenen-Fotokopierer (nachstehend der
Einfachheit halber als der „Kopierer") beschrieben, d.h.,
ein Bilderzeugungsapparat auf welchen die vorliegende Erfindung
angewendet wird.
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1 ist
eine Querschnittansicht, welche die Konfiguration des Kopierers
entsprechend des Beispiels veranschaulicht, und 2 ist
eine vergrößerte Ansicht,
welche die Struktur rund um eine fotoempfindliche Trommel herum
schematisch veranschaulicht, welche als ein Bildträger in dem
Kopierer von 1 dient. Der veranschaulichte
Kopierer wird im Allgemeinen aus einer Farbbildleseeinheit 1 (nachstehend
als die „Scannereinheit 1") und eine Farbbildaufzeichnungseinheit 2 (nachstehend
als die „Druckereinheit 2" bezeichnet), gebildet.
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Als
erstes wird die Scannereinheit 1 in dem Kopierer ausgebildet
durch Struktur und Operation beschrieben. Bei dieser Abtasteinheit 1 wird
ein Bild eines Originals 3, welches auf einem Kontaktglas
getragen wird auf einen Farbsensor 7 durch eine Beleuchtungslampe 4,
eine Gruppe von Spiegeln (5a, 5b, 5c)
und eine Linse bzw. ein Objektiv fokussiert. Der Sensor 7 liest
Farbbildinformationen von dem Original 3, z.B. für jede getrennte
Farblichtkomponente BLAU (nachstehend abgekürzt als „B"), GRÜN („G") und ROT („R") und wandelt die Farbbildinformationen
in elektrische Bildsignale um. Der Farbsensor 7, welcher
aus B, G, R Farbtrennungsmitteln und einem fotoelektrischen Wandlungselement,
wie z.B. einer CCD (ladungsgekoppelte Schaltung) besteht, weist
die Fähigkeit
auf, gleichzeitig drei Farben zu lesen. Entsprechende Bildsignale
B, G, R, welche in der Abtasteinheit erzeugt werden, werden einer
Farbumwandlungsverarbeitung in einer Bildverarbeitungseinheit unterworfen,
basierend auf ihren jeweiligen Intensitätsleveln. Die Farbumwandlungsverarbeitung
resultiert in Farbbilddaten bestehend aus Schwarz (nachstehend abgekürzt durch „Bk"), Cyan („C"), Magenta („N") und Gelb („Y"). Noch spezieller
reagiert ein Beleuchtungs-/Spiegel-Optisches-System der Abtasteinheit 1 auf
ein Startsignal, welches mit der Druckereinheit 2 verbunden
ist, um ein Original in einer Richtung, welche durch einen Pfeil
A in 1 bezeichnet ist, abzutasten, um Farbbilddaten
zu erfassen. Bei dem Beispiel werden Bilddaten für eine Farbe erfasst und zwar
jedes Mal wenn das Beleuchtungs-/Spiegel-Optische-System ein Original
abtastet, so dass das Beleuchtung-/Spiegel-Optische-System insgesamt
vier mal abtasten muss, um Farbbilddaten für die vier Farben Bk, C, M,
und Y zu erfassen.
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Weiter
wird die Druckereinheit 2 des Kopierers entsprechend des
Beispiels hinsichtlich der Struktur und Funktion beschrieben.
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Die
Druckereinheit 2 beinhaltet eine optische Schreibeinheit 8 als
ein Belichtungsmittel und eine lichtempfindliche Trommel 10 als
einen Bildträger.
Die optische Schreibeinheit 8 wandelt Lichtbilddaten von
der oben erwähnten
Abtasteinheit 1 in ein optisches Signal um und erzeugt
ein negatives latentes Bild entsprechend eines Originalbildes auf
der lichtempfindlichen Trommel 10, welche gleichförmig in
der negativen Polarität
geladen ist. Die optische Schreibeinheit 8 kann aus einem
Halbleiterlaser 8a, einer Lichtemissionsantriebssteuerung,
nicht gezeigt, um die Emission zu steuern, um den Halbleiterlaser 8a anzutreiben;
einen Polygonalspiegel 8b; einen Rotationsantriebsmotor 8c,
um den Polygonalspiegel 8b zu drehen; einer fθ Linse 8d; und
einem Reflektionsspiegel 8e bestehen. Die lichtempfindliche
Trommel 10 wird angetrieben, um sich entgegen dem Uhrzeigersinn
zu drehen, d.h. in einer Richtung welche durch einen Pfeil B in 1 bezeichnet wird.
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Die
Druckereinheit 2 beinhaltet um die lichtempfindliche Trommel
herum weiter eine lichtempfindliche Trommelreinigungseinheit 11;
eine Entladungslampe 12; ein Ladegerät 13; ein Potenzialsensor 14;
einen Satz aus einer Bk-Entwicklungsvorrichtung 15, eine
C-Entwicklungsvorrichtung 16,
eine M-Entwicklungsvorrichtung 17 und einer Y-Entwicklungsvorrichtung 18;
einen Entwicklungskonzentrationsmusterdetektor 19; und
eine Zwischenübertragungseinheit 20.
Wie man in 2 erkennt, weist die lichtempfindliche
Trommelreinigungseinheit 11 einen Vorreinigungs-Entlader 11 und
eine Fellbürste 11b und
eine lichtempfindliche Trommelreinigungslamelle 11c als
Reinigungsglieder auf, und wird zur Reinigung der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel bereitgestellt nach der ersten Übertragung
(Übertragung
von der lichtempfindlichen Trommel auf ein Zwischenübertragungsband).
Jede der Entwicklungsvorrichtungen 15–18 weist eine Entwicklungspaddel
(15b, 16b, 17b, 18b) als ein
hin- und herbewegendes Mittel zum Hochschaufeln und Hin- und Herbewegen
eines zugeordneten Entwicklers, einen Tonerkonzentrationssensor
(15c, 16c, 17c, 18c), um die
Tonerkonzentration des Entwicklers abzutasten; und eine Entwicklungshülse (15a, 16a, 17a, 18b)
als einen Entwicklerträger,
um eine Hülse
oder ein Ohr des Entwicklers in Kontakt mit der Oberfläche der
Lichtempfindlichen Trommel 10 zu bringen, auf. Für Entwickler,
welche in den vier Entwicklungsvorrichtungen enthalten sind, können Zweikomponentenentwickler
verwendet werden. Toner, welche in den Entwicklern gemischt sind,
sind negativ geladen. Wenn sich der Kopierer in einen Bereitschaftszustand
begibt, entfernen die vier Entwicklungsvorrichtungen Ohren auf der
entsprechenden Entwicklungshülse,
und er fährt
in einen inoperativen Zustand fort.
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Die
Zwischenübertragungseinheit 20 beinhaltet
ein Zwischenübertragungsband 21;
eine erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 als
ein Ladezuführungsmittel;
eine erste Übertragungsstromversorgung 28, welche
mit der ersten Übertragungsvorspannungsrolle 22 verbunden
ist; eine Erdungsrolle 23 als ein Vorübertragungssmittel; eine Antriebsrolle 24 als
ein Bandantreibungsmittel; und eine Antriebsrolle 25. Das
Zwischenübertragungsband 21 wird
an die erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 übergeben,
die Erdungsrolle 23, die Antriebsrolle 24 und
die angetriebene Rolle 25. Die Antriebsrolle 24,
welche mit einem Antriebsmotor 24a verbunden ist, steuert
den Antrieb des Zwischenübertragungsbands 21.
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Das
Zwischenübertragungsband 21 ist
in einer Vielschichtstruktur ausgebildet, welche aus einer Oberflächenschicht,
einer Zwischenschicht und einer Basisschicht zusammengesetzt ist
und so angeordnet ist, dass die Oberflächenschicht auf der äußeren Umfangsseite
angebracht ist welche die lichtempfindliche Trommel 10 berührt, und
die Basisschicht auf der inneren Umfangsseite angebracht ist. Außerdem ist
eine klebende Schicht zwischen die Zwischenschicht und die Basisschicht
eingefügt,
um die beiden Schichten zusammenzuhalten. Das Zwischenübertragungsband 21 ist
so ausgebildet, dass es einen Volumenwiderstand ρv aufweist, wie durch das Verfahren
gemessen wird, welches in JISK6911 beschrieben ist, in einem Bereich
von 107 Ωcm bis
1014 Ωcm,
vorzugsweise in einem Bereich von 1012 Ωcm bis 1014 Ωcm,
und noch bevorzugter gleich ungefähr 1013 Ωcm. Es sollte
beachtet werden dass, so lange ein Material verwendet wird, welches
den Volumenwiderstand von 1014 cm oder mehr
aufweist, es nicht geeignet ist, für das Zwischenübertragungsband
für den beabsichtigten
Zweck in der vorliegenden Erfindung vom Gesichtpunkt einer Haltbarkeit
aus usw.
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Um
das Zwischenübertragungsband 21 herum
gibt es ein Entladegerät 50 vom
Kontakttyp eine Bandreinigungseinheit 29; und eine Übertragungseinheit 30.
Die Bandreinigungseinheit 29 weist eine Bürstenrolle 29a und
eine Gummilamelle 29b als Reinigungsglieder auf, und ein
Band-Kontakt-/Trennungsmechanismus 29c. Dieser Band-Kontakt-/Trennungsmechanismus
ermöglicht
es der Zwischenreinigungseinheit 29 sich in und außer Kontakt
mit dem Zwischenüberband 21 zu
bewegen. Die Übertragungseinheit 30 weist
ebenfalls eine zweite Übertragungsvorspannungsrolle 31 gegenüber der
Antriebsrolle 24 der Zwischenübertragungseinheit 20 auf;
eine Übertragungsreinigungsklinge 32;
und einen Übertragungs-Kontakt-/Trennungsmechanismus 33.
Dieser Übertragungs-Kontakt-/Trennungs-
Mechanismus ermöglicht
es, der Übertragungseinheit 30 sich in
und außer
Kontakt mit dem Zwischenübertragungsband 21 zu
bewegen.
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Die
erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 zum
Spannen des Zwischenübertragungsbands 21 ist stromabwärts in einer
ersten Übertragungsregion
angebracht, welche durch einen Spalt festgelegt wird welcher durch
einen Kontakt zwischen dem Zwischenübertragungsband und der lichtempfindlichen
Trommel 10 ausgebildet wird und zwar in einer Richtung,
in welcher die Oberfläche
des Zwischenübertragungsbandes läuft, d.h.,
in einer Bandbewegungsrichtung. Die erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 wird
mit einer vorher festgelegten Übertragungsspannung
durch die Übertragungsstromversorgung 28 verwendet.
Die Erdungsrolle 23 ist stromaufwärts des Spalts angebracht in
der Bandbewegungsrichtung. Das Zwischenübertragungsband 21 wird
gegen die lichtempfindliche Trommel 10 durch die erste Übertragungsvorspannungsrolle 22 und
die Erdungsrolle 23 gepresst, wobei der Spalt ausgebildet
wird.
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Die
Druckereinheit 2 weist ebenfalls eine Papierzuführungsrolle 41 auf,
um ein Übertragungspapier 100 als
ein Übertragungsmaterial
zu einem zweiten Übertragungsbereich
zuzuführen,
welcher zwischen der zweiten Übertragungsvorspannungsrolle 31 und
der Übertragungseinheit 30 und
der Antriebsrolle 24 der Zwischenübertragungseinheit 20 ausgebildet
ist; eine Widerstandsrolle 42; Übertragungspapierkassetten 43a, 43b, 43c,
zur Unterbringung von Übertragungspapieren 100 von
verschiedenen Größen; ein
manuelles Zuführungsfach 40 zur
Verwendung beim Kopieren eines Bildes auf ein OHP(Overheadprojektorblatt),
eher dickes Papier, oder Ähnliches;
eine Papierbeförderungseinheit 44;
eine Fixiereinheit 45; und ein Kopierfach 46.
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Weiter
wird der Betrieb des Kopierers beschrieben in Verbindung mit einem
veranschaulichenden Bilderzeugungsmodus, bei welchem die Entwicklung
in der Reihenfolge von Bk, C, M, Y durchgeführt wird. Es sollte sich verstehen,
dass die Bilderzeugung nicht auf diese besondere Reihenfolge gegrenzt
ist.
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Sobald
eine Kopieroperation angestoßen
wird, wird ein Bk-Schritt zuerst gestartet, wobei Farbbildinformationen
eines Originales in der Abtasteinheit 1 gelesen werden,
und ein Bk-latentes Bild auf der Lichtempfindliche Trommel 10 durch
Laserlicht ausgebildet wird, welches von der optischen Schreibeinheit 8 erzeugt wird,
und zwar basierend auf Bk-Bilddaten, welche aus den Bildinformationen
in der Druckereinheit 20 abgeleitet werden. Auf das Bk-latente
Bild wird durch die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 Toner
aufgebracht und entwickelt, indem ein Bk-Tonerbild erzeugt wird.
In diesem Fall ist die Entwicklungshülse 15a vorher gedreht
worden, bevor die Vorderkante des Bk-latenten Bildes an der Entwicklungsposition
der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 ankommt, um sicherzustellen,
dass das Bk-latente Bild vollständig
entwickelt wird. Auf diese Weise wird, da der Entwickler bereits
auf einer Hülse
oder einem Ohr ausgebildet wurde, wenn die Vorderkante des Bk-latenten
Bildes an der Entwicklungsposition der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 ankommt,
sichergestellt, dass das gesamte Bk-latente Bild entwickelt werden
kann. Ebenfalls werden in der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 zu
dem Zeitpunkt an dem die Hinterkante des Bk-latenten Bildes die
Entwicklungsposition passiert hat, die Hülse oder das Ohr des Entwicklers,
welches auf der Entwicklungshülse 15a ausgebildet
ist, sofort unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt sollte die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 vollständig ruhen,
bevor die Vorderkante eine C-latenten Bildes, welches als nächstes entwickelt
werden soll, an der Entwicklungsposition der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15a ankommt.
Dies bewirkt, dass die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 in
den inoperativen Zustand übergeht.
Zu dieser Zeit sollte die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 vollständig inoperativ sein,
bevor die Vorderkante eines C-latenten Bildes, das als nächstes entwickelt
werden sollte, an der Entwicklungsposition der Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 ankommt.
Das Entwicklerohr kann unterbrochen werden, indem die Entwicklungshülse 15a in
eine Richtung umgekehrt zu der Drehrichtung geschaltet wird, während der Entwicklungsoperation.
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Das
Bk-Tonerbild, welches auf diese Weise auf der lichtempfindlichen
Trommel durch die Bk-Entwicklungsvorrichtung 15 erzeugt
wurde, wird an die Oberfläche
des Zwischenübertragungsbandes 21 übergeben, welches
mit der selben Geschwindigkeit wie die lichtempfindliche Trommel 10 (erste Übertragung)
angetrieben wird, gefolgt durch die Beendigung des Bk-Schritts.
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Parallel
zur ersten Übertragung
des Bk-Tonerbildes, wird der nächste
C-Schritt auf der lichtempfindlichen Trommel 10 gestartet.
Speziell werden Farbbildinformationen des Originals nochmals bei
einem festgelegten Zeitablauf gelesen, ein C-latentes Bild wird
basierend auf C-Bilddaten, welche aus den Bildinformationen abgeleitet
werden, auf der lichtempfindlichen Trommel 10 durch Laserlicht
ausgebildet, und ein C-Tonerbild wird durch die C-Entwicklungsvorrichtung 16 erzeugt.
Die Drehung der Entwicklungshülse 16a in
der C-Entwicklungsvorrichtung 16 wird gestartet, nachdem
die Rückseite
des Bk-latenten
Bildes eine Entwicklungsposition der C-Entwicklungsvorrichtung 16 passiert
hat und, bevor die Vorderkante des C-latenten Bildes an der Entwicklungsposition
ankommt. Dann, zu dem Zeitpunkt in dem die Rückseite des C-latenten Bildes
die Entwicklungsposition passiert hat, wird ein Entwicklerohr, welches
auf der Entwicklungshülse 16a ausgebildet ist,
unterbrochen, wie in dem Fall der oben erwähnten Bk-Entwicklungsvorrichtung 15,
und die C-Entwicklungsvorrichtung 16 wird ruhend gemacht.
Wieder sollte bei diesem Ereignis die C-Entwicklungsvorrichtung 16 vollständig ruhend
bzw. inoperativ sein, bevor die Vorderkante des nächsten M-latenten
Bildes ankommt. Das C-Tonerbild, welches auf diese Weise auf der
lichtempfindlichen Trommel 10 entwickelt und erzeugt wird,
wird in einem Bildoberflächenbereich
des Zwischenübertragungsbandes 21 übergeben,
und zwar in ein präzises Register
mit dem Bk-Tonerbild, welches in den Bildoberflächenbereich übergeben
worden ist.
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Anschließend werden
in einem M-Schritt und Y-Schritt die Erzeugung von latentem Bild,
Entwicklung und erste Übertragung
jeweils ausgeführt,
basierend auf ihren entsprechenden Bilddaten, und zwar auf eine Art
und Weise ähnlich
zu dem oben erwähnten
C-Schritt. Durch Übertragen
der jeweiligen Bk-, C-, M- und Y-Tonerbilder, welche nacheinander
auf der lichtempfindlichen Trommel 10 erzeugt worden sind,
in denselben Bildflächenoberbereich
auf dem Zwischenübertragungsband 21 wird
ein vollständiges
Tonerbild der vier Farbbilder in einem akkuraten Register miteinander
auf den Zwischenübertragungsband 21 ausgebildet.
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Nun
wird die Operation des Zwischenübertragungsbandes 21 wieder
Bezug nehmend auf 2 beschrieben.
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Während der
oben erwähnten
Bk-, C-, M- und Y-Tonerbilder auf die lichtempfindliche Trommel 10 übergeben
werden, z.B. vom Abschluss der ersten Übertragung der ersten Farbe
(Bk)-Tonerbildes zum Beginn der ersten Übertragung des zweiten Farb-(C)-Tonerbildes, kann
das Zwischenübertragungsband 21 entsprechend mit
einem konstanten Geschwindigkeitsvorwärtsmodus angetrieben werden,
einem Sprung-Vorwärtsmodus, einem
Hin- und Herbewegungs-(schneller Rücklauf) Modus oder ähnlichem.
Während
jeder Antriebsmodus, welcher von diesen veranschaulichenden Antriebsmodi
ausgewählt
wird fest für
das Zwischenübertragungsband 21 verwendet
werden kann, kann ein geeigneter Antriebsmodus aus den drei Modi
entsprechend mit einer Kopiegröße zum Erhöhen der
Kopie der Kopiergeschwindigkeit ausgewählt werden, oder eine Vielzahl
von Antriebsmodi kann effizient in Kombination verwendet werden.
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Im
Folgenden werden die veranschaulichenden Antriebsbetriebsarten kurz
beschrieben. Die Konstantgeschwindigkeits-Vorwärtsbetriebsart führt die
erste Übertragung
aus, während
sie das Zwischenübertragungsband
in eine Richtung mit einer niedrigen Geschwindigkeit antreibt. Die
Sprung-Vorwärtsbetriebsart,
welche das Zwischenübertragungsband
ebenfalls in eine Richtung ähnlich
der Konstantgeschwindigkeits-Vorwärtsbetriebsart antreibt, bewegt
das Zwischenübertragungsband
weg von der lichtempfindlichen Trommel, nachdem das Tonerbild hierauf übergeben
wurde, bringt das Zwischenübertragungsband
in dieselbe Richtung in eine höhere
Geschwindigkeit nach vorne, und bringt dann das Zwischenübertragungsband
zurück
zur Startposition der ersten Übertragung,
um die nächste
erste Übertragung
auszuführen.
Diese Sequenz von Operationen wird für die vier Farbtonerbilder
wiederholt. Die Hin- und Herbewegungs-(schnelle Rückkehr)-Betriebsart,
holt im Unterschied zur Sprung-Vorwärtsbetriebsart das Zwischenübertragungsband
zur höheren
Startposition der ersten Übertragung
in die umgekehrte Richtung mit einer höheren Geschwindigkeit zurück, um die nächste erste Übertragung
vorzubereiten, nachdem die erste Übertragung auf das Zwischenübertragungsband
ausgeführt
wurde und das Zwischenübertragungsband
weg von der lichtempfindlichen Trommel bewegt wurde. Diese Sequenz
von Operationen wird für
die vier Farbtonerbilder wiederholt.
-
Während einer
Zeitspanne, in welcher ein vollständiges Tonerbild auf dem Zwischenübertragungsband 21 erzeugt
wird, speziell während
einer Zeitspanne vom Zeitpunkt an dem das erste Farb-(Bk)-Tonerbild auf
das Zwischenübertragungsband 21 übertragen
worden ist bis zu dem Zeitpunkt an dem das vierte Farb-(Y)-Tonerbild
auf dasselbe übertragen
worden ist, werden die Entladungsbürste 51, die Bandreinigungseinheit 29 und
die Übertragungseinheit 30 von
dem Zwischenübertragungsband 21 durch
den entsprechenden Kontakt-/Trennungs-Mechanismus weggetrennt.
-
Das
Tonerbild, welches auf das Zwischenübertragungsband 21 auf
die oben beschriebene Art und Weise übergeben wird, wird zu dem
zweiten Übertragungsbereich
befördert
zur zweiten Übertragung
auf ein Übertragungspapier 100.
Bei diesem Ereignis wird die zweite Übertragungsvorspannungsrolle 31 der Übertragungseinheit 30 im
Allgemeinen durch den Übertragungs-Kontakt-/Trennungs-Mechanismus 23 gegen
das Übertragungsband 21 gedrückt und
zwar während
einer Zeitdauer, in der das Tonerbild auf das Übertragungspapier übergeben
wird. Anschließend
wird eine zweite Übertragungsstromversorgung 31 (nicht
gezeigt), an die zweite Übertragungsvorspannungsrolle 31 mit
einer vorher festgelegten zweiten Übertragungsvorspannung angelegt,
um ein zweites elektrisches Übertragungsfeld
in der zweiten Übertragungsregion
auszubilden. Das zweite elektrische Übertragungsfeld bewirkt, dass
das Tonerbild auf dem Zwischenübertragungsband 21 auf das Übertragungspapier übergeben
wird. Das Übertragungspapier 100 wird
von Übertragungspapierkassetten 43a, 43b, 43c,
von einer Große,
welche durch einen Anwender oder einer Funktionsbedienplatte, nicht
gezeigt, spezifiziert wird, befördert,
und zwar in eine Richtung hin zur Widerstandsrolle 42,
und zu dem zweiten Übertragungsbereich
zugeführt.
-
Noch
spezieller wird das Übertragungspapier 100 in
den zweiten Übertragungsbereich
während
eines Zeitablaufs übergeben,
welcher mit der Ankunft der Vorderkante des Tonerbilde auf dem Zwischenübertragungsbands 21 in
der zweiten Übertragungsregion übereinstimmt.
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Das Übertragungspapier 100,
auf welchem das vollständige
Tonerbild, das von Farbtonerbildern in einem exakten gegenseitigen
Register erzeugt wird, gemeinsam von dem Zwischenübertragungsband 21 übertragen
worden ist, wird anschließend
zu einer Fixiereinheit 45 durch eine Papierbeförderungseinheit 44 befördert. Das
unfixierte Tonerbild auf dem Übertragungspapier 100 wird
zwischen einem Paar von Fixierrollen, welche aus einer Fixierrolle 45a,
welche unter einer vorher festgelegten Temperatur gesteuert wird,
und einer Pressrolle 45b besteht, geschmolzen, und das
unfixierte Tonerbild wird fixiert. Dann, nach der Fixierung, wird das Übertragungspapier 100 befördert und
in dem Kopienfach 46 gestapelt.
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Nach
der ersten Übertragung
wird die Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 10 durch die lichtempfindliche
Trommelreinigungseinheit 11 gereinigt und durch die Entladungslampe 12 gleichmäßig entladen. Ebenfalls
wird nach der zweiten Übertragung
die Oberfläche
des Zwischenübertragungsbands 21 durch
die Bandreinigungseinheit 29 gereinigt, welche durch den
Bandreinigungs-Kontakt-/Trennungs-Mechanismus 29c gegen
das Zwischenübertragungsband 21 gedrückt wird.
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Zum
wiederholten Kopieren des selben Originals in der Abtasteinheit 1 wird
der erste Farb-(Bk)Schritt für
die zweite Kopie gestartet und zwar zu einem vorher festgelegten
Zeitablauf, anschließend
an den vierten Farb-(Y)Schritt der ersten Kopie. In der Druckereinheit 2 wiederum
wird ein Bk-latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 10 erzeugt.
Auf dem Zwischenübertragungsband 21 andererseits
wird das erste Farb-(Bk)Tonerbild für die zweite Kopie in die Region
auf das Zwischenübertragungsband 21 übertragen,
welches durch die Bandreinigungseinheit 29 gereinigt worden
ist, und anschließend
auf die zweite Übertragung des
vollständigen
Tonerbildes 2 für
die erste Kopie.
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Während die
Operation des Kopierers in Verbindung mit einer Kopierbetriebsart
zur Erzeugung von Vollfarben oder Vierfarbenkopien beschrieben worden
ist, gilt die selbe Beschreibung für andere Kopierbetriebsarten,
d.h., eine Dreifarben-Kopierbetriebsart und eine Zweifarben-Kopierbetriebsart,
außer
dass die verwendeten Farben und damit verbundenen Mechanismen unterschiedliche
sind. Für
eine Einfarbkopierbetriebsart wird ein Entwickler in einer Entwicklungsvorrichtung
mit einer ausgewählten
Farbe erhalten um eine Hülse
oder ein Ohr auszubilden, d.h., die Entwicklungsvorrichtung wird
in einem operativen Zustand gehalten, bis eine vorher festgelegte
Anzahl von Kopien erzeugt worden ist. Ebenfalls werden, wobei die
Entladungsbürste 51,
die Bandreinigungseinheit 29 und die Übertragungseinheit 30 in
Kontakt mit dem Übertragungsband 21 gehalten
werden, und wobei das Übertragungsband 21 in
Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel gehalten wird, das Übertragungsband 21 in
die Vorwärtsrichtung
mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, um Kopien
zu erzeugen.
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Im
Folgenden erfolgt eine Beschreibung einer Konfiguration und Funktion
eines Entladegeräts 50 vom Kontakttyp.
-
Das
Entladegerät 50 vom
Kontakttyp weist die Entladungsbürste 51 und
die Entladungsstromversorgung 59 auf, um an die Entladungsbürste 51 eine
Entladungsvorspannung anzulegen. Wie man in 2 sieht, ist
das Entladegerät 50 vom
Kontakttyp stromabwärts
der Bandreinigungseinheit 29 und stromaufwärts der
Erdungsrolle 23 in die Richtung der Bewegung des Zwischenübertragungsbands 21 angebracht.
An Stelle der veranschaulichten Entladungsbürste 51 kann eine
Entladungsklinge, eine Entladungsrolle und eine Entladungsbürstenrolle
als Beispiel verwendet werden.
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Die
Entladungsbürste 51 wird
durch die Entladungstromversorgung 59 geerdet. An die Entladungsbürste 51 wird
durch die Entladungstromversorgung eine Gleichstrom oder eine Wechselstromentladungsvorspannung
angelegt oder mit einer Kombination von Gleichstrom- und Wechselstromentladungsvorspannungen.
Bei diesem Ereignis wird, wenn eine Gleichspannungsstromversorgung
zum Anlegen einer Gleichspannung verwendet wird als Entladungsstromversorgung 59,
eine Reduzierung der Kosten erwartet. Das Beispiel verwendet eine
Gleichspannungstromversorgung als Entladungsstromversorgung 59.
Außerdem
legt, da das Restpotenzial auf dem Zwischenübertragungsband 21 negativ
ist, die Entladestromversorgung 59 an die Entladebürste 51 eine
positive Entladungsvorspannung an.
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Die
auf diese Weise an die Entladungsbürste 51 angelegte
Entladungsvorspannung erzwingt eine Restladung, welche auf dem Zwischenübertragungsband 21 existiert
um das Restpotenzial auszubilden, um effizient in die Entladungsbürste 51 zu
fließen,
so dass eine effektive Entladung erreicht werden kann. Auf diese
Weise kann, selbst wenn die Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit
des Zwischenübertragungsbands
erhöht
wird, z.B. um Bilderzeugung bei einer höheren Geschwindigkeit auszuführen, dass
Zwischenübertragungsband 21 stabil
entladen werden.
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Ausführungsform 1
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Weiter
wird in Verbindung mit einem elektronischen Vollfarben-Kopierer
(nachstehend der Einfachheit halber „Kopierer") eine erste Ausführungsform beschrieben, d.h.,
ein Bilderzeugungsapparat, bei welchem die vorliegende Erfindung
angewendet wird.
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3 veranschaulicht
schematisch die Anordnung eines Hauptteils in einer Druckereinheit
des Kopierers gemäß der ersten
Ausführungsform.
Der veranschaulichte Kopierer beinhaltet eine Abtasteinheit, nicht
gezeigt, welche dieselbe Anordnung aufweist wie die des Beispiels.
Die erste Ausführungsform
unterscheidet sich von dem Beispiel darin, dass die Druckeinheit
eine variable Entladungsstromversorgung aufweist und eine Steuerungseinheit
um die variable Stromversorgung zu steuern. Da der Kopierer der
ersten Ausführungsform Bildererzeugungsoperationen
grundsätzlich
auf die selbe Art und Weise wie das Beispiel ausführt, wird
eine Beschreibung solcher Teile, welche auf eine ähnliche
Art und Weise konstruiert sind und funktionieren wie das Beispiel,
weggelassen.
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Ein
Entladegerät 150 vom
Kontakttyp entsprechend der ersten Ausführungsform weist eine Entladungsbürste 51 und
eine variable Stromversorgung 159 auf, um an die Entladungsbürste 51 eine
variable Gleichspannung anzulegen, ähnlich zu dem Beispiel. Die
variable Entladungsstromversorgung 159 ist mit einer Steuerungseinheit
verbunden, welche eine Gleichspannung steuert welche an die Entladungsbürste 51 angelegt
wird.
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Ein
spezielles Beispiel der Steuerungseinheit zur Steuerung der variablen
Vorspannungsversorgung 159 entsprechend der Erfindung wird
unten mit Bezug auf 4 beschrieben.
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4 ist
ein Blockdiagramm, welches die Anordnung einer Steuerung 61 in
der Steuerungseinheit 60 zum Steuern der variablen Entladungsstromversorgung 159 entsprechend
der gezählten
Anzahl von Kopien als ein Maß für den Volumenwiderstand ρV des Zwischenübertragungsbands 21 veranschaulicht.
Die Steuerung 61 weist eine CPU 62, eine ROM 63,
ein RAM 64 und eine I/O-Schnittestelle 65 auf.
Die I/O-Schnittstelle 65 ist mit der variablen Entladungsstromversorgung 159;
einem Antriebsmotor 24a, welcher an eine Antriebsrolle 24 gekoppelt
ist, um das Zwischenübertragungsband 21 anzutreiben;
einem Markierungssensor 24b, um eine Markierung zu detektieren,
welche auf der inneren Begrenzungsfläche des Zwischenübertragungsbands 21 angebracht
ist, um eine Drehungsposition zu detektieren; und einem Rechner 66,
um eine Gesamtzahl von Kopien zu zählen, welche von dem Kopierer
erzeugt werden, verbunden Die variable Entladungsstromversorgung 159 zum
Anlegen einer Gleichspannung an die Entladungsbürste 51 wird während eines
Zeitablaufs EIN/AUS geschaltet, welcher basierend auf einem Ausgangssignal
des Markierungssensors 24b eingestellt wird.
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Nun
erfolgt eine Erklärung über das
Verhältnis
zwischen dem Volumenwiderstand ρV
des Zwischenübertragungsbands 21 und
einem Oberflächenpotenzial
auf dem Übertragungsband 21 nach
der zweiten Übertragung.
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5 zeigt
eine Kurve, welche die Beziehung zwischen dem Durchgangswiderstand ρV des Zwischenübertragungsbands 21 und
dem Oberflächenpotenzial
auf dem Zwischenübertragungsband 21 nach
der zweiten Übertragung
darstellt. Ebenfalls zeigt Tabelle 1 unten die Beziehung zwischen
dem Oberflächenpotenzial
auf dem Zwischenübertragungsband 21 nach
der zweiten Übertragung
und der Bewertung für
ein Bild, welches anschließend
erzeugt wird, wenn die Oberfläche
des Zwischenübertragungsbands
mit dem jeweils bezeichneten Potenzial geladen ist. Die Bildbewertung
in Tabelle 1 ist auf die folgende Art und Weise gemacht: Wenn ein
Bild, welches in der nächsten
Sequenz der Bilderzeugung mit einem Oberflächenpotenzial gleich einem
Wert erzeugt wird, welcher in der Tabelle 1 bezeichnet ist, eine ähnliche
Bildqualität
wie das voran gegangene Bild zeigt, wird es mit einem Kreis bewertet;
und wenn ein solches Bild eine niedrigere Bildqualität als das
voran gegangene Bild aufweist, wird es mit einem Δ oder X entsprechend
dem Grad der Verschlechterung bezeichnet.
-
-
Die
Kurve von 5 zeigt, dass wenn der Volumen-
bzw. Durchgangswiderstand ρV
1011 Ωcm
oder mehr beträgt,
das Restpotenzial aufgrund einer Restladung auf der Oberfläche des
Zwischenübertragungsbands
nach der zweiten Übertragung
bei – 100
Volt oder weniger liegt. Dann zeigt Tabelle 1, dass es misslingt, ein
Bild, welches in der nächsten Sequenz
der Bilderzeugung erzeugt wird, mit einem Kreis zu bewerten, wenn das
Restpotenzial bei – 100
Volt oder weniger liegt. Folglich findet man, dass mit dem Volumen-
bzw. Durchgangswiderstand ρV
gleich oder höher
als 1011 Ωcm das Restpotenzial auf der
Oberfläche
des Zwischenübertragungsbands
die nächste
erste Übertragung
ungünstig
beeinflusst, mit dem Ergebnis, dass ein Bild, welches in solch einer
Umgebung erzeugt wird, unter einer verschlechterten Qualität leidet.
Es wird geglaubt, dass die verschlechterte Bildqualität eines
nachfolgend erzeugten Bildes verglichen mit dem eines vorher erzeugten
Bildes durch eine ungenügende
erste Übertragungsvorspannung
aufgrund des Restpotenzials verursacht wird. Es ist daher effektiv,
dass Zwischenübertragungsband 21 deshalb
mit einem Entladungsmittel zu versehen. Außerdem sollte der Volumen-
bzw. Durchgangswiderstand ρV
des Zwischenübertragungsbands 21 in
einen Bereich von 1013 Ωcm bis 1014 Ωcm oder
mehr eingestellt werden, da dadurch Stäube davon abgehalten werden
können
auf dem Zwischenübertragungsband
zurückzuleiben
nach der ersten Übertragung.
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5 zeigt
ebenfalls, dass, wenn der Durchgangswiderstand ρV größer ist, das Restpotenzial
auf dem Zwischenübertragungsband 21 ebenfalls
höher ist.
Um vorzugsweise die erste Übertragung
bei dem nächsten
Bilderzeugungsprozess auszuführen,
muss die Entladungsvorspannung so gewählt werden, dass das Zwischenübertragungsband 21 nicht
unzureichend oder übermäßig entladen
wird, d.h., so dass das Oberflächenpotenzial
auf dem Zwischenübertragungsband
zwischen – 100
Volt oder darunter liegt. Zu diesem Zweck wird die variable Entladungsstromversorgung 159 gesteuert,
um einen Gleichstrom zu erzeugen, welcher eine optimale Entladungsvorspannung
entsprechend des Durchgangswiderstands ρV des verwendeten Zwischenübertragungsbands 21 bereitstellt.
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Weiter
verschlechtert sich, während
der Durchgangswiderstand ρV
des Zwischenübertragungsbands in
einem Planungszustand des Kopierers bestimmt wird, dass Zwischenübertragungsband 21,
da es wiederholt während
der Zeit verwendet wird. Diese Verschlechterung zeigt sich durch
einen geringeren Durchgangswiderstand ρV, so dass, wenn eine Gleichspannung,
die durch die variable Entladungsstromversorgung 159 angelegt
wird, unverändert
von den Ursprungseinstellungen gehalten wird, eine tatsächlich angelegte
Entladungsvorspannung von einem optimalen Wert abweichen wird. Um
dieses Problem zu lösen
steuert die Steuereinheit 60 bei der ersten Ausführungsform
den Gleichstrom welcher durch die variable Entladungsstromversorgung 159 erzeugt
wird, entsprechend diesem abnehmenden Durchgangswiderstand ρV im Laufe
der Zeit.
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Speziell
wenn die gesamte Anzahl von Kopien, welche durch den Rechner 66 gezählt wurde,
einen vorher festgelegten Wert erreicht, steuert die Steuerung 61 in
der Steuerungseinheit 60 variable Entladungsstromversorgung 159 so,
um eine höhere
Gleichspannung zu erzeugen. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Abweichung
der Entladungsvorspannung vom optimalen Wert aufgrund der Abnahme
des Durchgangswiderstands ρV,
welcher mit dem verschlechterten Zwischenübertragungsband 21 zugeordnet
ist, zu korrigieren, und erreicht daher eine beständige und
exakte Entladung über
eine lange Dauer.
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Es
wird ein Experiment erklärt,
welches durchgeführt
wurde, um die Beziehung eines Restpotenzials auf dem Zwischenübertragungsband
und einer Entladungsvorspannung oder einer Gleichspannung, welche auf
das Entladungsglied vom Kontakttyp angelegt wurde, um das Restpotenzial
zu entfernen, deutlich zu machen. Bei diesem Experiment wurde die
Steuerungseinheit 160 des Kopierers nicht verwendet.
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Das
Experiment bedingte Messungen von beeinflussten Bildern, welche
erzeugt wurden, wenn ein Bilderzeugungsprozess mit einem Restpotenzial
ausgeführt
wurde, welches auf dem Zwischenübertragungsband 121 beibehalten
wurde. Es ist gewünscht,
dass das Zwischenübertragungsband
so entladen wird, dass das Oberflächenpotenzial auf dem Übertragungsband
nach der Entladung 0 Volt beträgt.
Tatsächlich
jedoch. ist es extrem schwierig, das Oberflächenpotenzial exakt auf 0 Volt
zu bringen.
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Ebenfalls
wird, wenn das Zwischenübertragungsband
ungenügend
entladen wird, der nächste
erste Übertragungsschritt
mit einem Potenzial derselben Polarität wie jener des Toners ausgeführt, welcher
auf dem Zwischenübertragungsband
gehalten wird, was zu einer unzureichenden Übertragungsvorspannung führt und entsprechend
zu einer unvollständigen Übertragung,
was zu einem beeinflussten bzw. beeinträchtigten Bild führen wird.
Andererseits verursacht ein übermäßiges Entladen,
dass das Zwischenübertragungsband 121 ein Oberflächenpotenzial
der entgegengesetzten Polarität
des Toners aufweist. Die nächste
erste Übertragung, welche
auf dem Zwischenübertragungsband 121 mit
dem Oberflächenpotenzial
der entgegengesetzten Polarität
ausgeführt
wurde, wurde in eine so genannte Vorübertragung resultieren, bei
welcher die erste Übertragung
bevor der ersten Übertragungsregion
ausgeführt
wird, was zu einer verschlechterten Punktreproduzierbarkeit und
folglich einem beeinträchtigten
Bild führt.
Um diese Problem zu lösen,
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung und andere die Beziehung
zwischen einem Oberflächenpotenzial
Vb auf dem Zwischenübertragungsband 121 nach
dem Entladen (nachstehend als das „Nach-Entladungspotenzial Vb" bezeichnet) und
beeinträchtigten
Bildern gemessen, und in Tabelle 2 Schluss gefolgert.
-
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Auf
diese Weise machen die Messungen deutlich, dass, wenn der absolute
Wert des Nach-Entladungspotenzials
Vb auf dem Zwischenübertragungsband 121 mindestens
300 Volt oder weniger beträgt,
dann Bilder erzeugt werden können,
ohne sehr durch Vorübertragung
oder unzureichende Übertragung
beeinflusst zu werden.
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Berücksichtigt
man die vorangegangenen Messergebnisse, so haben die Erfinder der
vorliegenden Erfindung und Andere weiter ein Experiment durchgeführt, um
die Beziehung zwischen einem Oberflächenpotenzial Va auf dem Zwischenübertragungsband 121,
nachdem ein zweiter Übertragungsschritt
abgeschlossen worden ist, und bevor das Zwischenübertragungsband 121 entladen
worden ist (nachstehend bezeichnet als das „Vor-Entladungspotenzial Va"), und dem Nach-Entladungspotenzial
Vb aufzudecken, wobei eine variierende Gleichspannung an die Entladungsbürstenrolle
angelegt wurde. 7A ist eine Kurve, welche das
Ergebnis des Experimentes zeigt, welches bei einer Temperatur von
23 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 65 Prozent (in einer
Laborumgebung) durchgeführt
wurde; 7B ist eine Kurve, welche das
Ergebnis des Experimentes, welches bei einer Temperatur von 10 Grad
Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 15 Prozent (bei einer niedrigen
Temperatur und niedrigen Luftfeuchtigkeit (LL) Umgebung) durchgeführt wurde
und 7C ist eine Kurve, welche das Ergebnis des Experiments
zeigt, welches bei einer Temperatur von 27 Grad Celsius und einer
Luftfeuchtigkeit von 80 Prozent (bei einer hohen Temperatur und
einer hohen Luftfeuchtigkeit (H.H.) Umgebung) durchgeführt wurde.
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Bei
jeder der 7A, 7B, 7C,
kann man sagen, dass jede graphische Darstellung im Wesentlichen
linear ist, wenn das Vor-Entladungspotenzial Va auf dem Zwischenübertragungsband 121 –100 Volt oder
weniger beträgt.
Aus den Ergebnissen des Experiments, welches durch die Kurven dargestellt
wird, kann das Verhältnis
zwischen dem Vor-Entladungspotenzial Va, dem Nach-Entladungspotenzial
Vb und einer Gleichspannung V, welche die Entladungsbürste 151 angelegt
wird, im Wesentlichen durch die folgende Gleichung 1 ausgedrückt werden: Vb = 0,65 Va + (25 + V/2)
-
Das
Nach-Entladungspotenzial Vb, welches die Bedingungen erfüllt, Bilder
mit weniger Vorübertragungs
und mit ausreichender Übertragung
zu erzeugen, muss innerhalb eines Bereiches fallen, der durch Folgendes
ausgedrückt
wird: –300 ≤ Va ≤ 300
-
Daher
kann die Gleichspannung V, welche an die Entladungsbürste 151 angelegt
wird, um Bilder mit geringer Vor-Übertragung und mit ausreichender Übertragung
sicherzustellen, folgendermaßen
ausgedrückt werden: –1,3
Va – 650 ≤ V ≤ –1,3 Va
+ 550
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Bei
dieser Ausführungsform
ist das Zwischenübertragungsband 121 so
ausgebildet, dass es eine Dicke von 0,15 mm, eine Breite 368 mm,
und eine innere Umfangslänge
von 565 mm und eine Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit
des Zwischenübertragungsbandes 121 aufweist,
welche auf 200 mm pro Sekunde eingestellt ist. Ebenfalls ist die
Oberflächenschicht
des Zwischenübertragungsbandes 121 ausgeformt
aus einer Isolierschicht, welche eine Dicke von ungefähr 1 μm aufweist.
Die Zwischenschicht des Zwischenübertragungsbandes 121 ist
aus Polyvenyliden Fluoriden ausgebildet mit einer Dicke von ungefähr 75 μm. Der Volumen-
bzw. Durchgangswiderstand ρV
der Zwischenschicht beträgt
9 × 102 Ωcm,
wenn gemessen wird, wobei ein Widerstandsmessinstrument „High Rester
IP", hergestellt
von Yuka DENSHI verwendet wird, und zwar bei einer Temperatur von
25 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 45 Prozent mit einer
Spannung von 100 Volt, die hieran für 10 Sekunden angelegt wird,
und 6 × 1012 Ωcm,
wenn es in derselben Umgebung gemessen wird, wobei dasselbe Instrument
verwendet wird, und zwar mit einer Spannung von 500 Volt, die hieran
für 10 Sekunden
angelegt wird. Die Basisschicht ist aus PVDF und Titanoxid mit einer
Dicke von ungefähr
75 μm gebildet.
Der Durchgangswiderstand ρV
der Basisschicht beträgt
7 × 107 Ωcm
wenn er in derselben Umgebung gemessen wird, wobei dasselbe Instrument
verwendet wird, und zwar mit einer Spannung von 100 Volt, die hieran
für 10
Sekunden angelegt wird.
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Der
Oberflächenwiderstand
auf der Oberfläche
der Oberflächenschicht
des Zwischenübertragungsbandes 121 beträgt 1013 Ωcm,
wenn er mit dem Widerstandsmessungsinstrument „High Rester IP", hergestellt von
Yuka DENSHI, gemessen wird. Anders als dieses Widerstandsmessinstrument,
kann die Oberflächenwiderstandsfähigkeit
gemäß der Oberflächen-Widerstandsmessmethode,
beschrieben in JISK6911 gemessen werden.
-
Ausführungsform 2
-
Weiter
wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem elektronischen
Vollfarbenkopierer (nachfolgend der Einfachheit halber als der „Kopierer") beschrieben, d.h.,
ein Bilderzeugungsapparat, in welchem die vorliegende Erfindung
angewendet wird.
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8 veranschaulicht
schematisch die Anordnung eines Hauptteils in einer Printereinheit
des Kopierers entsprechend der zweiten Ausführungsform. Im Allgemeinen
unterscheidet sich der veranschaulichte Kopierer, welcher für eine Reduktion
der Kosten beabsichtigt ist, von dem Kopierer entsprechend der ersten
Ausführungsform
nur durch die folgenden Aspekte. Daher werden ähnliche Einzelteile bei der
zweiten Ausführungsform
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie solche bei der ersten
Ausführungsform
und eine Beschreibung hiervon wird weggelassen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
weist ein Zwischenübertragungsband 221,
welches ein Teil einer Zwischenübertragungseinheit 220 ausbildet,
eine mittlere Widerstandszwischenschicht auf mit einem Volumen-
bzw. Durchgangwiderstand ρV
von 108 Ωcm
bis 1011 Ωcm. Ebenfalls weist das Zwischenübertragungsband 221 als
ein Ganzes einen Volumen- bzw. Durchgangswiderstand ρV von 1010 Ωcm
bis 1012 Ωcm auf. Weiter wird das Zwischenübertragungsband 221 gemacht,
um einen Oberflächenwiderstand
auf der Oberflächenseite
in einem Bereich von 107 Ωcm bis 1014 Ωcm
aufzuweisen. Noch spezieller besteht die Zwischenschicht aus PVDF
und Titanoxid mit dem Volumen- bzw. Durchgangswiderstand ρV von 5 × 1012 Ωcm,
wenn er gemessen wird, wobei das oben erwähnte Messinstrument „High Rester
IP" verwendet wird,
welches von Yuka DENSHI hergestellt wird, und zwar bei einer Temperatur
von 25 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 45 Prozent mit
einer Spannung von 100 Volt, die hieran für 10 Sekunden angelegt wird,
und 2 × 1011 Ωcm,
wenn in derselben Umgebung gemessen wird, wobei dasselbe Instrument
verwendet wird, und zwar mit einer Spannung von 500 Volt, die hieran
für 10
Sekunden angelegt wird. Die Oberflächenschicht des Zwischenübertragungsbands 222 ist
aus einer Isolierschicht ausgebildet, welche eine Dicke von ungefähr 1 μm aufweist.
Die Basisschicht ist aus PVDF und Titanoxid in einer Dicke von ungefähr 75 μm ausgebildet.
Der Durchgangswiderstand ρV
der Basisschicht beträgt
7 × 107 Ωcm,
wenn er in derselben Umgebung gemessen wird, wobei dasselbe Instrument
verwendet wird, wobei eine Spannung von 100 Volt hieran für 10 Sekunden
angelegt wird. Außerdem
wird eine Oberflächenbewegungsgeschwindigkeit
des Zwischenübertragungsbandes 221 auf
156 mm/s eingestellt. Die Verwendung des Zwischenübertragungsbandes 221,
welches einen derartigen Mittelwiderstand aufweist, kann ungleiches
Aufladen verhindern, das auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsbandes 221 nach
erster Übertragung
auftritt. Außerdem
ist bei der zweiten Ausführungsform
eine Antriebsrolle 224 in der Zwischenübertragungseinheit 220 stromabwärts von
einer zweiten Übertragungsregion
und stromaufwärts
von einer ersten Übertragungsregion
in eine Richtung der Bewegung des Zwischenübertragungsbandes 221 angeordnet.
Dann wird eine Bandreinigungslamelle 129 gegenüber der
Antriebsrolle 224 angebracht, so dass die Antriebsrolle 224 ebenfalls
als eine Reinigungsrolle dienen kann.
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Eine
erste Übertragungsvorspannungsrolle 122 wird
mit einer Gleichstromübertragungsvorspannung bei
1,7 kV für
die erste Farb-(Bk)-Tonerbild; 1,8 kV für das zweite Farb-(C)-Tonerbild;
1,9 kV für
das dritte Farb-(M)-Tonerbild und 2,0 kV für das vierte Farb-(Y)-Tonerbild
angewendet werden.
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Die
zweite Ausführungsform
verwendet als ein Übertragungsmittel
eine zweite Vorspannungsrolle 231, welche gegenüber einer
zweiten Übertragungsrolle 126 in
der Zwischenübertragungseinheit 220 angebracht
ist. Auf diese Weise wird ein zugeführtes Übertragungsblaupapier 100 zwischen
eine zweite Übertragungsvorspannungsrolle 234 und
dem Zwischenübertragungsband 221 eingefügt, und
so befördert,
um zwischen einem Paar von Fixierrollern 145a einer Fixiereinheit 145 zu
passieren. Die Konfiguration, wie beschrieben, führt zu einer Reduktion in der
Anzahl von beteiligten Gliedern, welche für den zweiten Übertragungsschritt
erforderlich sind und entsprechend zu reduzierten Kosten.
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Die
zweite Übertragungsvorspannungsrolle 231 wird
durch eine Rolle realisiert, welche aus leitendem Gummi besteht,
und an diese wird eine Übertragungsspannung
angelegt, welche ein regulierter Strom ist, welcher Werte aufweist,
die unten in Tabelle 7 gezeigt sind.
-
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Offensichtlich
sind angesichts der obigen Lehren zahlreiche Modifikationen und
Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich daher,
dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Geltungsbereichs der
beigefügten
Ansprüche,
anders als speziell hierin beschrieben, ausgenutzt werden kann.
