DE60219757T2

DE60219757T2 - Farbbilderzeugungsgerät mit Bilderzeugungseinrichtungen entlang und unterhalb eines schräg angeordneten Zwischenüberträgerbandes in einem drehbeweglichen Teil

Info

Publication number: DE60219757T2
Application number: DE60219757T
Authority: DE
Inventors: Nobumasa Suwa-shi Abe; Tomoe Suwa-shi Aruga; Yujiro Suwa-shi Nomura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2022-11-05
Also published as: EP1331524A3; EP1331524A2; EP1785778B1; EP1331524B1; ATE360839T1; US20030086732A1; EP1785778A2; DE60219757D1; DE60231667D1; EP1785778A3; US6799011B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tandem-Bildausbildevorrichtung, in welcher Bildausbildestationen für jeweilige Farben entlang eines Förderriemens angeordnet sind, wobei jede Bildausbildestation aus einem Bildträger, einem Auflademittel und einem Entwicklermittel besteht, die um den Bildträger herum angeordnet sind. Die Bildausbildevorrichtung bildet ein mehrfarbiges Bild, indem sie den Förderriemen durch jede Station hindurch führt.
Tandem-Bildausbildevorrichtungen der oben genannten Art werden in die folgenden beiden Typen kategorisiert:

(1) Eine Vorrichtung, die ein Papierzuführverfahren verwendet, welche mehrere Bildausbildestationen aufweist, die in einem Feld angeordnet sind, wobei ein Aufnahmemedium elektrostatisch an einen Förderriemen angezogen wird und so getragen wird, dass es in Kontakt mit den jeweiligen Stationen in der Reihenfolge gebracht wird, und eine elektrostatische Übertragungskraft wird zwischen jeder Station und dem Aufzeichnungsmedium aufgebracht, um dadurch Tonerbilder von mehreren Farben zu überlagern, während die Tonerbilder direkt auf das Aufzeichnungsmedium übertragen werden; und
(2) eine Vorrichtung, die ein Zwischentransferverfahren verwendet, welche mehrere Bildausbildestationen aufweist, die in einem Feld angeordnet sind, wobei ein Zwischentransferriemen, der aus einem dielektrischen Substrat gemacht ist, so getragen wird, dass er in Kontakt mit den jeweiligen Stationen gebracht wird, und eine elektrostatische Übertragungskraft wird zwischen jeder Station und dem Zwischentransferriemen aufgebracht, um Tonerbilder der jeweiligen Stationen eines nach dem anderen primär zu übertragen, um die Tonerbilder auf dem Zwischentransferriemen zu überlagern, und die überlagerten Tonerbilder werden sekundär von dem Zwischentransferriemen auf einmal auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen.

In dem vorgenannten Papierzuführverfahren ist es erforderlich, ein Mittel (eine Walze oder Bürste) zum Anziehen des Aufzeichnungsmediums an den Förderriemen sowie eine Hochspannungsenergieversorgung vorzusehen. Bei dem Zwischentransferverfahren sind ein solches Mittel und eine solche Hochspannungsenergieversorgung nicht erforderlich. Außerdem ist es bei dem Papierzuführverfahren erforderlich, die Transfervorspannung, die auf den jeweiligen bildübertragenen Bereich aufgebracht wird, streng gemäß der Größe, der Dicke und der Art des Aufzeichnungsmediums zu steuern. In dem Zwischentransferverfahren wird der primäre Transfer der Tonerbilder hin zu dem Zwischentransferriemen ausgeführt, dessen Widerstand, Dicke und Oberflächenrauhigkeit konstant sind unabhängig von den vorgenannten Faktoren des Aufzeichnungsmediums. Die Steuerung der Transferbedingung einschließlich der Transferspannung oder des Transferstroms und des Kontaktdrucks muss nur für den sekundären Transfer der Tonerbilder hin zu dem Aufzeichnungsmedium ausgeführt werden. Daher hat das Zwischentransferverfahren viele Vorteile.
Andererseits kann die Vorrichtung auch gemäß der Anordnung der jeweiligen Bildausbildestationen kategorisiert werden. Es gibt ein Verfahren zum Anordnen dieser Stationen horizontal und ein Verfahren zum Anordnen der Stationen vertikal. Das erste genannte Verfahren hat einen Nachteil insofern, als es einen größeren Flächenbereich für die Platzierung erfordert, während das letztgenannte Verfahren den Nachteil hat, dass es die Vorrichtung zu groß macht, um auf einem Schreibtisch aufgestellt zu werden.
Daher ist ein Verfahren zum Anordnen der jeweiligen Bildausbildestationen auf schräge Art und Weise herkömmlicherweise bekannt, wie es in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. H11-95520 und der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. H8-305115 offenbart ist.
Dieses Verfahren hat aber einen Nachteil wie folgt. Da die Bildausbildestationen bei einem oberen Bereich eines Riemens angeordnet sind, welcher entweder der Aufzeichnungsmedium-Förderriemen oder der Zwischentransferriemen sein kann, und zwar schräg angeordnet, wird Toner eventuell von dem Entwicklermittel jeder Bildausbildestation aus verspritzt, so dass er das Bildausbildemittel wie beispielsweise den Riemen befleckt und dadurch die Bildqualität verschlechtert. Außerdem muss ein Belichtungsmittel bei einem oberen Bereich der Vorrichtung vorgesehen werden, wodurch die Schwingungen der Vorrichtung verstärkt werden und die Bildqualität ebenfalls verschlechtert wird.
Das erste Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildausbildevorrichtung zu schaffen, die die oben genannten herkömmlichen Probleme lösen kann, welche Vorrichtung jeweilige Bildausbildestationen aufweist, die schräg angeordnet sind, und die verhindern kann, dass Bildausbildemittel wie beispielsweise ein Riemen durch ausgelaufenen Toner befleckt werden, und die auch die Schwingung eines Belichtungsmittels vermindern kann.
Ob die Bildausbildestationen nun vertikal oder schräg angeordnet sind, wichtig ist die Position einer Fixiereinrichtung, um die Vorrichtung kompakt zu machen. Dies beruht darauf, dass sich die Bildqualität verschlechtert, wenn die Hitze und/oder die Schwingung, die von der Fixiereinrichtung erzeugt werden, auf das Belichtungsmittel, den Transferriemen und das Bildausbildemittel übertragen wird. Es ist auch wichtig, eine einfache Wartung der Fixiereinrichtung und das einfache Entfernen eines verklemmten Papierbogens um die Fixiereinrichtung herum zu ermöglichen. Es ist auch wichtig, das einfache Entfernen eines verklemmten Papierbogens um den Transferriemen herum und das einfache Austauschen von Verbrauchsgegenständen wie beispielsweise den Bildträgern und dem Entwicklermittel zu ermöglichen. Dazu offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2001-142378 eine Vorrichtung, in welcher ein Transferriemen schwenkbar außerhalb der Vorrichtung bewegt wird, um den Austausch solcher Verschleißteile zu ermöglichen. Diese Vorrichtung hat aber ein Problem insofern, als es unmöglich ist, das Entwicklermittel allein auszutauschen, ein Problem des Zerstreuens von Toner und ein Problem, dass es schwierig ist, die Fixiereinrichtung selbst zu warten, und es ist auch schwierig, einen um den Transferriemen oder um die Fixiereinrichtung herum verklemmten Bogen Papier zu entfernen.
Weiterer zu nennender Stand der Technik ist US-A-4 987 455, gemäß welcher die Bildausbildestationen um den Außenumfang einer gegenüberliegenden angetriebenen Trommel herum vorgesehen sind, wobei der Transferriemen durch den Klammspalt zwischen der Trommel und den jeweiligen Bildausbildestationen hindurch verläuft. In US-A-5 499 093 ist eine Papierzuführwalze vorgesehen, wobei das abgewickelte Papier die vertikal angeordneten Bildausbildestationen passiert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung eine Bildausbildevorrichtung vom Tandemtypen, die Bildausbildestationen für jeweilige Farben aufweist, die entlang eines endlosen Förderriemens oder Transferriemens angeordnet sind, wobei jede Bildausbildestation einen Bildträger beinhaltet, ein Auflademittel und ein Entwicklungsmittel beinhaltet, die um den Bildträger herum vorgesehen sind, wobei der Förderriemen und die jeweiligen Bildausbildestationen schräg und/oder vertikal angeordnet sind und der Förderriemen durch die jeweiligen Bildausbildestationen hindurchgeführt wird, um dadurch ein Mehrfarbenbild auszubilden, wobei der Förderriemen mit einer konstanten Spannung um die Antriebswalze und die angetriebene Walze herumgelegt ist, wobei die Antriebswalze oder die angetriebene Walze schräg oberhalb der anderen dieser beiden Walzen positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswalze und die angetriebene Walze so vorgesehen sind, dass sich die gespannte Seite des Förderriemens beim Antrieb des Förderriemens auf der unteren Seite befindet, und die Bildträger der jeweiligen Bildausbildestationen in Kontakt mit der gespannten Seite des Förderriemens sind.
Gemäß dieser Anordnung wird verhindert, dass der Transferriemen und das Belichtungsmittel durch verspritzten Toner befleckt werden, und die Schwingung des Belichtungsmittels wird vermindert. Außerdem kann das Fixiermittel in einem Raum angeordnet werden, der schräg oberhalb der Komponenten in der Vorrichtung ausgebildet ist, so dass die Verminderung der Wärmeübertragung auf das Belichtungsmittel, den Transferriemen und das Bildausbildemittel ermöglicht wird und auch die Verminderung der Frequenz, mit Maßnahmen zum Korrigieren eines Farbübereinstimmungsfehlers getroffen werden müssen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Schnittansicht, die die gesamte Struktur einer Ausführungsform einer Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Transferriemens und einer Bildausbildeeinheit der Vorrichtung der 1;
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Belichtungsmittels der Vorrichtung der 1; Fig. Ist eine vergrößerte Ansicht eins Papierzuführmittels der Vorrichtung der 1;
5 ist eine Frontansicht, gesehen von der rechten Seite in 1;
6 ist eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung der 1, die einen Zustand zeigt, wo ein erster beweglicher Abschnitt geöffnet ist;
7 ist eine Veranschaulichung zum Erläutern einer Variante der Ausführungsform der 6;
8 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, wo ein zweiter beweglicher Abschnitt aus dem in 6 dargestellten Zustand heraus geöffnet ist;
9 ist eine Veranschaulichung zum Erläutern des Austauschens von Verschleißteilen in dem in 8 dargestellten Zustand;
10 ist eine Darstellung zum Erläutern einer Variation der Ausführungsform der 8;
11 ist eine Darstellung zum Erläutern des Austausches von Verschleißteilen in dem Zustand der 10;
12 ist eine perspektivische Ansicht, die den Transferriemen sowie Bildträger der Vorrichtung der 1 zeigt; die 13(A) und 13(B) sind Darstellungen zum Erläutern von Beispielen eines Antriebsstrangs der Bildträger der 12;
14 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Beispiels eines Getriebes der Bildträger der 12;
15 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Beispiels eines Getriebes der Bildträger der 12; die 16(A) und 16(B) sind Darstellungen zum Erläutern eines Beispiels eines Antriebsstrangs der Bildträger der 12;
17 ist eine schematische Schnittansicht, die die gesamte Struktur einer anderen Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
18 ist eine schematische Schnittansicht, die die gesamte Struktur einer noch anderen Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei 1 eine schematische Schnittansicht ist, die die gesamte Struktur der Vorrichtung zeigt, und 2 ist eine vergrößerte Ansicht von hauptsächlichen Teilen in 1. Diese Ausführungsform ist eine, die das oben beschriebene Zwischentransferverfahren verwendet.
In 1 weist die Bildausbildevorrichtung 1 dieser Ausführungsform einen Gehäusekörper 2 auf, einen ersten beweglichen Abschnitt (Türkörper) 3, der an der Vorderseite des Gehäusekörpers 2 so angebracht ist, dass der erste bewegliche Abschnitt frei geöffnet oder geschlossen werden kann, und eine Ausgabeablage (einen Ausgabebereich) 3a, der in der Oberseite des ersten beweglichen Abschnitts 3 ausgebildet ist. Innerhalb des Gehäusekörpers 2 sind eine Steuerungseinheit 4, eine Energiequelleneinheit 5, eine Belichtungseinheit (ein Belichtungsmittel) 6, eine Bildausbildeeinheit 7, ein aus einem Lüfter bestehendes Kühlungsmittel 8, eine Transferriemeneinheit 9 sowie eine Papierzuführeinheit 10 angeordnet. Innerhalb des ersten beweglichen Abschnitts 3 ist ein Papierhandhabungsmittel 11 angeordnet. Die Bildausbildeeinheit 7 und die Papierzuführeinheit 10 sind dazu ausgestaltet, relativ zu dem Gehäusekörper 2 abnehmbar zu sein. In diesem Fall können die Komponenten einschließlich der Transferriemeneinheit 9 zum Zwecke der Reparatur oder des Austausches von Verschleißteilen abgenommen werden.
Die Transferriemeneinheit 9 weist eine Antriebswalze 12 auf, die in einem unteren Bereich des Gehäusekörpers 2 vorgesehen ist und mittels eines nicht dargestellten Antriebsmittels zur Drehung angetrieben wird, eine angetriebene Walze 13, die diagonal oberhalb der Antriebswalze vorgesehen ist, einen Zwischentransferriemen 14, der um die beiden Walzen mit einer konstanten Spannung herumgelegt ist und dazu angetrieben wird, in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung (entgegen dem Uhrzeigersinn) umzulaufen, und ein Reinigungsmittel 15, das an der Oberfläche des Zwischentransferriemens 14 anliegt. Die angetriebene Walze 13 und der Zwischentransferriemen 14 sind schräg hin zur oberen linken Seite der Antriebswalze 12 angeordnet. Demzufolge nimmt während des Betriebs des Zwischentransferriemens 14 eine Riemenfläche 14a, deren Bewegungsrichtung X abwärts ist, eine untere Seite, und eine Riemenfläche 14b, deren Bewegungsrichtung aufwärts ist, nimmt eine obere Seite. In dieser Ausführungsform ist die Riemenfläche 14a eine gespannte Seite (die mittels der Antriebswalze 12 gespannte Seite) zur Zeit des Antreibens des Zwischentransferriemens 14, und die Riemenfläche 14b ist zur Zeit des Antreibens des Zwischentransferriemens 14 eine durchhängende Seite.
Die Antriebswalze 12 funktioniert auch als Back-up-Walze für eine später beschriebene sekundäre Transferwalze 39. Wie in 2 dargestellt, ist auf der Außenumfangsoberfläche der Antriebswalze 12 eine Gummischicht 12a ausgebildet, die 3 mm dick ist und eine Volumen-Widerstandsfähigkeit von höchstens 10⁵Ω·cm hat. Die Antriebswalze 12 hat eine metallische Welle, die geerdet ist, so dass sie als Leitungsweg für eine sekundäre Transfervorspannung funktioniert, die durch die sekundäre Transferwalze 39 hindurch zugeleitet wird. Da die Antriebswalze 12 mit der Gummischicht 12a versehen ist, die eine große Reibung und Stoßabsorption hat, wird ein Stoß, der erzeugt wird, wenn ein Aufzeichnungsmedium in einen sekundären Transferabschnitt hinein befördert wird, kaum auf den Zwischentransferriemen 14 übertragen, so dass die Verschlechterung der Bildqualität verhindert wird.
In dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Antriebswalze 12 so gewählt, dass er kleiner ist als der Durchmesser der angetriebenen Walze 13. Dies erleichtert die Trennung eines Aufzeichnungsmediums nach de sekundären Transfer aufgrund der elastischen Kraft des Aufzeichnungsmediums selbst. Die angetriebene Walze 13 funktioniert auch als Back-up-Walze für das später noch beschriebene Reinigungsmittel 15.
Das Reinigungsmittel 15 befindet sich auf der Seite der Riemenfläche 14a, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft. Wie in 2 dargestellt, weist das Reinigungsmittel 15 eine Reinigungsklinge 15a zum Entfernen von Toner auf, der auf der Oberfläche des Zwischentransferriemens 14 nach dem sekundären Transfer verblieben ist, und ein Tonertrageelement 15b zum Tragen von gesammeltem Toner. Die Reinigungsklinge 15a ist in Kontakt mit dem Zwischentransferriemen 14 an einer Position, wo er um die angetriebene Walze 13 herumgewickelt ist.
Auf der Rückseite des Zwischentransferriemens 14 sind primäre Transferelemente 16 vorgesehen, die aus Blattfederelektroden bestehen. Diese primären Transferelemente 16 werden in Kontakt mit der Rückseite des Zwischentransferriemens 14 durch ihre elastische Kraft an Stellen entsprechend Bildträgern 17 der jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K gedrückt, welche später beschrieben werden. Eine Transfervorspannung wird an jedes primäre Transferelement 16 angelegt.
Die Bildausbildeeinheit 7 weist die Bildausbildestationen Y (für gelb), M (für magenta), C (für cyan) sowie K (für schwarz) zum Ausbilden von mehrfarbigen Bildern (in dieser Ausführungsform vierfarbigen Bildern) auf. Wie es in 2 klar dargestellt ist, hat jede Bildausbildestation Y, M, C und K einen Bildträger 17, der aus einer lichtempfindlichen Walze aufgebaut ist, ein Auflademittel 19, das aus einem Korona-Auflademittel besteht, sowie ein Entwicklermittel 20, und diese sind um den Bildträger 17 herum angeordnet. Die Bildausbildestationen Y, M, C und K können natürlich in jeder Reihenfolge angeordnet sein.
Die Bildausbildestationen Y, M, C und K sind so vorgesehen, dass ihre jeweiligen Bildträger 17 in Kontakt mit der Riemenfläche 14a des Zwischentransferriemens 14 sind, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft. Als Ergebnis sind die Bildausbildestationen Y, M, C und K in einer schräg nach links verlaufenden Richtung relativ zu der Antriebswalze 12 in 2 angeordnet. Jeder Bildträger 17 wird so angetrieben, dass er sich in der Bewegungsrichtung des Zwischentransferriemens 14 dreht, wie es durch Pfeile angezeigt ist. Der Zwischentransferriemen 14 kann auch in einer schräg nach rechts verlaufenden Richtung relativ zu der Antriebswale 12 angeordnet sein. In diesem Fall sollte die Riemenbewegungsrichtung X die Gegenrichtung sein, und die Riemenfläche, deren Bewegungsrichtung nach unten hin verläuft, sollte die Oberfläche 14b sein.
Es wird nun das Auflademittel 19 im Detail beschrieben, wobei die Bildausbildestation C in 2 als Beispiel genommen wird. Das Entwicklermittel 20 hat eine Entwicklerwalzenöffnung 20a, die angrenzend an eine Entwicklerwalze 33 vorgesehen ist. Das Korona-Auflademittel 19 als das Auflademittel hat eine aufwärtige Öffnung 19a, die sich nach oben hin zu dem Bildträger 17 öffnet. Wenn die aufwärtige Öffnung 19a des Korona-Lademittels 19 sich unterhalb der Entwicklerwalzenöffnung 20a befindet, läuft Toner aufgrund der Schwerkraft aus der Entwicklerwalzenöffnung 20a heraus und tritt so in das Korona-Lademittel 19 durch die aufwärtige Öffnung 19a ein, so dass es das Korona-Lademittel 19 auf unerwünschte Art und Weise verschmutzt.
In dieser Ausführungsform ist die aufwärtige Öffnung 19a des Korona-Lademittels 19 in Richtung des Zwischentransferriemens 14 von der Entwicklerwalzenöffnung 20a des Entwicklermittels 20 aus so versetzt, dass die aufwärtige Öffnung 19a relativ zu der Entwicklerwalzenöffnung 20a nicht überlappt. Dies kann das mögliche Problem lösen, dass Toner aus der Entwicklerwalzenöffnung 20a aufgrund der Schwerkraft herausläuft und so durch die aufwärtige Öffnung 19a in das Korona-Lademittel 19 herein eintritt, um so das Korona-Lademittel 19 auf unerwünschte Art und Weise zu verschmutzen.
Das Belichtungsmittel 6 ist in einem Raum vorgesehen, der schräg unterhalb der Bildausbildeeinheit 7 ausgeformt ist, die schräg angeordnet ist. Die Steuerungseinheit 4 und die Energiequelleneinheit 5 sind in einem Raum oberhalb des Belichtungsmittels 6 vorgesehen. Die Papierzuführeinheit 10 ist unterhalb des Belichtungsmittels 6 und am Boden des Gehäusekörpers 2 vorgesehen. Da die Steuerungseinheit 4 und die Energiequelleneinheit 5 angrenzend an das Belichtungsmittel 6 angeordnet sind, kann diese Anordnung den Flächenbereich zum Platzieren verglichen mit einem Fall vermindern, in dem diese parallel zu den Rahmenstützkomponenten der Vorrichtung angeordnet sind.
Wie es in den 1 und 3 dargestellt ist, hat das Belichtungsmittel 6 ein Gehäuse 18, das in einem Raum angeordnet ist, der schräg unterhalb der Riemenfläche 14a ausgeformt ist, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft, so dass eine geneigte Ebene 18a des Gehäuses 18 parallel zu der Riemenfläche 14a verläuft. Am Boden des Gehäuses 18 ist ein einzelnes Abtastmittel 21, das aus einem Polygonspiegelmotor 21a und einem Polygonspiegel 21b besteht, vorgesehen, und außerdem sind eine einzelne f-θ-Linse 22 und ein Reflektionsspiegel 23 vorgesehen. Außerdem befinden sich vier Reflektionsspiegel 24 oberhalb des Reflektionsspiegels 23, um Abtastlinien y, m, c und k parallel zu der geneigten Ebene 18a (der Riemenfläche 14a) zu machen, und drei Reflektionsspiegel 25 sind außerdem vorzusehen, um die Abtastlinien m, c und k, reflektiert mittels der Reflektionsspiegel 24, hin zu den Bildträgern 17 zu richten.
In dem die Reflektionsspiegel 24 und 25 vorgesehen werden, werden die Abtastlinien y, m, c und k verbogen, um dadurch die Höhe des Gehäuses 18 zu verkürzen und die Vorrichtung kompakt zu machen. Die Reflektionsspiegel 24, 25 sind in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass die jeweiligen Längen der Abtastlinien zu den Bildträgern 17 der Bildausbildestationen Y, M, C und K gleich zueinander sind.
In dem Belichtungsmittel 6 mit der oben genannten Struktur werden Bildsignale entsprechend den jeweiligen Farben ausgebildet und gemäß der gängigen Datenuhrfrequenz moduliert und werden dann von dem Polygonspiegel 21b abgestrahlt. Die abgestrahlten Bildsignale sind hin zu den Bildträgern 17 der Bildausbildestationen Y, M, C und K über die f-θ-Linse 22, den Reflektionsspiegel 23 und die Reflektionsspiegel 24 und 25 gerichtet, um dadurch latente Bilder auszubilden.
In dieser Ausführungsform ist das optische Abtastsystem auf einer unteren Seite der Vorrichtung angeordnet, um dadurch die Schwingung des optischen Abtastsystems aufgrund einer Schwingung des Antriebssystems des Bildausbildemittels zu minimieren, welche Schwingung den Rahmen negativ beeinflusst, der die Vorrichtung stützt, und so wird die Verschlechterung der Bildqualität verhindert. Insbesondere kann durch Anordnen der Abtastmittel 21 am Boden des Gehäuses 18 die Schwingung des Polygonmotors 21a, die das Gehäuse 18 nachteilig beeinflusst, minimiert werden, um dadurch die Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern. Da nur ein einzelner Polygonmotor 21a vorgesehen ist, der die Quelle von Schwingungen ist, können Schwingungen, die das Gehäuse negativ beeinflussen, minimiert werden.
Das Kühlmittel 8, das aus einem Ventilator oder Lüfter aufgebaut ist, ist auf einer Seite des Gehäusekörpers 2 vorgesehen, um die Atmosphäre in einer Richtung von Pfeilen einzuleiten, um das Belichtungsmittel 6, die Steuerungseinheit 4 sowie die Energiequelleneinheit 5 abzukühlen. Die Atmosphäre, die von der hinteren Seite in der Zuführrichtung von Papierbögen P oder in Richtung der Breite der Zuführrichtung der Papierbögen P in die Vorrichtung hineingezogen wird, wird hin zu dem Äußeren des Polygonmotors 21 geleitet, dann zu der Steuerungseinheit 4 und der Energiequelleneinheit 5, und anschließend wird sie nach außerhalb der Vorrichtung ausgegeben, um dadurch den Anstieg der Temperatur des Polygonmotors 21a zu beschränken, so dass die Verschlechterung der Bildqualität verhindert werden kann und die Lebensdauer des Polygonmotors 21a verlängert wird.
Im Folgenden wird das Entwicklermittel 20 im Detail beschrieben, wobei die Bildausbildestation Y in 2 als Beispiel genommen wird. In dieser Ausführungsform sind, da die Bildausbildestationen Y, M, C und K schräg angeordnet sind und die Bildträger 17 in Kontakt mit der Riemenfläche 14a des Zwischentransferriemens 14 sind, deren Bewegungsrichtung abwärts ist, Tonerbehälter 26 schräg abwärts angeordnet. Dazu wird in dem Entwicklermittel 20 eine spezielle Struktur verwendet.
Das heißt, das Entwicklermittel 20 weist jeweils den Tonerbehälter 26 auf, einen in dem Tonerbehälter 26 zum Aufbewahren von Toner ausgebildeten Toneraufnahmeflächenbereich 27 (schraffiert), ein innerhalb dieses Toneraufnahmeflächenbereichs 27 vorgesehenes Tonerrührelement 29, eine in einem oberen Bereich des Toneraufnahmeflächenbereichs 27 definierte Trennwand 30, eine oberhalb der Trennwand 30 vorgesehene Tonerzuführwalze 31, eine an der Trennwand 30 angebrachte flexible Klinge 32, die an der Tonerzuführwalze 31 anliegt, die Entwicklerwalze 33, die so angeordnet ist, dass sie sowohl an der Tonerzuführwalze 31 als auch an dem Bildträger 17 anliegt, und eine Regulierklinge 34, die so angeordnet ist, dass sie an der Entwicklerwalze 33 anliegt.
Der Bildträger 17 wird in der Bewegungsrichtung des Zwischentransferriemens 14 gedreht. Die Entwicklerwalze 33 und die Zuführwalze 31 werden in einer Richtung entgegen der Drehrichtung des Bildträgers 17 gedreht, wie durch einen Pfeil angezeigt. Andererseits wird das Rührelement 29 in einer Richtung entgegen der Drehrichtung der Zuführwalze 31 gedreht. Von dem Rührelement 29 in dem Toneraufnahmeflächenbereich 27 durchgerührter und aufwärts geschöpfter Toner wird zu der Tonerzuführwalze 31 entlang der oberen Fläche der Trennwand 30 geleitet. Zwischen dem Toner und der flexiblen Klinge 32 wird eine Reibung erzeugt, so dass eine mechanische Haftkraft und eine durch triboelektrische Aufladung erzeugte Haftkraft relativ zu der rauen Oberfläche der Zuführwalze 31 erzeugt werden. Durch diese Haftkräfte wird der Toner zu der Oberfläche der Entwicklerwalze 33 geführt. Der zu der Entwicklerwalze 33 geführte Toner wird in eine Schicht mit einer vorbestimmten Dicke durch die Regulierklinge 34 geregelt. Die Tonerschicht wird als eine dünne Schicht hin zu dem Bildträger 17 getragen, um so ein latentes Bild auf dem Bildträger bei einem Klemmbereich, der ein Kontaktbereich zwischen der Entwicklerwalze 33 und dem Bildträger 17 ist, und in der Nähe dieses Klemmbereichs zu entwickeln.
In dieser Ausführungsform sind die Entwicklerwalze 33, die zu dem Bildträger 17 hinweist, die Tonerzuleitewalze 31 und der Kontaktbereich der Regulierklinge 34 relativ zu der Entwicklerwalze 33 nicht in dem Toner eingetaucht. Diese Anordnung kann verhindern, dass der Kontaktdruck der Regulierklinge 34 relativ zu der Entwicklerwalze 33 sich aufgrund der Abnahme oder Verminderung des aufgenommenen Toners verändert. Da von der Entwicklerwalze 33 mittels der Regulierklinge 34 abgeschabter überflüssiger Toner auf den Toneraufnahmeflächenbereich 27 hinauf tropft, um dadurch eine Filmbildung auf der Entwicklerwalze 33 zu verhindern.
Der Kontaktbereich zwischen der Entwicklerwalze 33 und der Regulierklinge 34 befindet sich unterhalb des Kontaktbereichs zwischen der Zuleitewalze 31 und der Entwicklerwalze 33. Es gibt einen Durchgang zum Rückführen von überschüssigem Toner, der zu der Entwicklerwalze 33 mittels der Zuleitewalze 31 geleitet worden war, aber nicht auf die Entwicklerwalze 33 übertragen worden war, und von überschüssigem Toner, der von der Entwicklerwalze 33 durch die Regulierwirkung der Regulierklinge 34 entfernt worden war, hin zu dem Toneraufnahmeflächenbereich 27 bei dem unteren Bereich des Entwicklermittels. Der zu dem Toneraufnahmeflächenbereich zurückgeführte Toner wird mit Toner in dem Toneraufnahmeflächenbereich 27 durchgerührt durch das Rührelement 29 und einem Tonereinlass in der Nähe der Zuführwalze 31 wieder zugeleitet. Daher wird der überschüssige Toner hin zu dem unteren Bereich hinuntergelassen, ohne den Reibungsbereich zwischen der Zuleitewalze 31 und der Entwicklerwalze 33 und den Kontaktbereich zwischen der Entwicklerwalze 33 und der Regulierklinge 34 mit dem überschüssigen Toner zu verstopfen, und wird dann mit Toner in dem Toneraufnahmeflächenbereich 27 zusammen durchgerührt, wodurch sich der Toner in dem Entwicklermittel langsam verschlechtert, so dass plötzlich Veränderungen in der Bildqualität direkt nach dem Austauschen des Entwicklermittels verhindert werden.
Wie es wiederum in 1 dargestellt ist, weist die Papierzuführeinheit 10 eine Bogenkassette 35 auf, in welcher ein Stapel von Aufzeichnungsmedien P gehalten wird, und eine Aufnahmewalze, um die Aufzeichnungsmedien P eines nach dem anderen aus der Bogenkassette 35 heraus zuzuführen.
Das Papierhandhabungsmittel 11 weist zwei Resistwalzen 37 zum Regeln der Zuführung eines Aufzeichnungsmediums P zu dem sekundären Transferbereich zum richtigen Zeitpunkt auf, die sekundäre Transferwalze 39 als sekundäre Transfermittel, die gegen die Antriebswalze 12 und den Zwischentransferriemen 14 anliegt und dagegen drückt, einen Bogenzuführkanal oder Durchgang 38, das Fixiermittel 40, zwei Ausgabewalzen 41 sowie einen Durchgang 42 für den doppelseitigen Druck.
Das Fixiermittel 40 weist zwei Fixierwalzen 40a auf, von denen zumindest eine ein eingebautes Heizelement wie beispielsweise einen Halogenheizer hat, und die frei drehbar sind, und ein Pressmittel, um zumindest eine der Walzen gegen die andere zu pressen, um ein sekundäres Bild zu fixieren, das sekundär auf das Aufzeichnungsmedium P übertragen worden war. Das sekundär auf das Aufzeichnungsmedium übertragene sekundäre Bild wird an dem Aufzeichnungsmedium bei dem Klemmspaltbereich fixiert, der zwischen den Fixierwalzen 40a ausgeformt ist, und zwar bei einer vorbestimmten Temperatur. In dieser Ausführungsform kann das Fixiermittel 40 in einem Raum angeordnet werden, der schräg oberhalb der Riemenfläche 14b des Fixierriemens ausgeformt ist, deren Bewegungsrichtung nach oben verläuft, das heißt, in einem Raum, der auf der gegenüberliegenden Seite der Bildausbildestationen relativ zu dem Transferriemen ausgeformt ist. Diese Anordnung ermöglicht die Verminderung im Wärmetransfer zu dem Belichtungsmittel 6, dem Zwischentransferriemen 14 und dem Bildausbildemittel und vermindert die Frequenz, mit der Maßnahmen zum Korrigieren von Farbeinstimmungsfehlern getroffen werden müssen. Insbesondere ist das Belichtungsmittel 6 am weitesten von dem Fixiermittel 40 entfernt, um dadurch die Verformung der optischen Abtastkomponenten aufgrund der Wärme zu minimieren und so das Auftreten eines Farbübereinstimmungsfehlers zu verhindern.
Es wird nun die detaillierte Struktur der Papierhandhabungsmittel 11 mit Bezug auf die 4 bis 6 beschrieben. In den 4 und 6 sind ein Bogenzuführbereich 10a dargestellt, der aus der Bogenkassette 35 und der Aufnahmewalze 36 besteht, die mit Bezug auf 1 beschrieben worden sind, die Resistwalzen 37, die schräg oberhalb der Aufnahmewalze 36 angeordnet sind, die Antriebswalze 12, der Zwischentransferriemen 14, die sekundäre Transferwalze 39, die schräg oberhalb der Resistwalzen 37 angeordnet ist und mit der Antriebswalze 12 zusammen arbeitet, um einen Transferbereich T zu bilden, der Blattzuführdurchgang 38, das schräg oberhalb der sekundären Transferwalze 39 angeordnete Fixiermittel 40, die Ausgabewalzen 41 und der Ausgabebereich 3a.
Der Blattzuführbereich oder Bogenzuführbereich 10a ist bei einem unteren Bereich der Vorrichtung vorgesehen, und der Ausgabebereich 3a ist an der Oberseite der Vorrichtung vorgesehen. Der Bogenzuführdurchgang 38 weist einen Zuführdurchgang a zwischen dem Bogenzuführbereich 10a und den Resistwalzen 37 auf, einen Zuführdurchgang b zwischen den Resistwalzen 37 und dem Transferbereich T, einen Zuführdurchgang c zwischen dem Transferbereich T und dem Fixiermittel 40. Diese Zuführdurchgänge a, b und c sind dazu ausgestaltet, einen Durchgang auszubilden, der zickzackartig vorzuspannen ist, wie es in 4 durch Pfeile z angezeigt ist. Durch diese Anordnung wird ein Aufzeichnungsbogen P bei dem Zuführdurchgang a nach links gewölbt und bei den Zuführdurchgängen b und c nach rechts, um dadurch Aufzeichnungsbögen P gleichförmig zuzuführen und einen Papierstau zu verhindern, insbesondere einen Papierstau bei dicken Bögen Papier, OHP-Bögen und dergleichen.
Wie es in 5 und 6 dargestellt ist, hat der Gehäusekörper 2 zwei Paare von Stegen 2b, die auf beiden Seiten einer unteren vorderen Oberfläche des Gehäusekörpers 2 vorgesehen sind, so dass sie von der vorderen Oberfläche hervorstehen. Der erste bewegliche Abschnitt 3 hat Paare von Schwenkbereichen 3b, die auf beiden Seiten eines unteren Bereichs ausgebildet sind. Durch Einsetzen von Wellen 57 durch die jeweiligen Öffnungen der Stege 2b und die Schwenkbereiche 3b ist der erste bewegliche Abschnitt 3 an dem Gehäusekörper 2 so angebracht, dass der erste bewegliche Abschnitt 3 relativ zu dem Gehäusekörper 2 schwenkbar ist. Der erste bewegliche Abschnitt 3 ist an seiner oberen vorderen Fläche mit einer Steuertafel 59 ausgestattet. Der Gehäusekörper 2 ist an der Öffnung 60 zum Einsetzen der Bogenkassette 35 unterhalb des ersten beweglichen Abschnitts 3 versehen. In dieser Ausführungsform können daher die jeweiligen Einheiten an der Vorrichtung angebracht und entfernt werden lediglich durch Betätigen vor der Vorrichtung. Dies ermöglicht es, die Vorrichtung in einem engen Raum anzuordnen.
6 zeigt einen Zustand, in welchem der erste bewegliche Abschnitt 3 von dem Gehäusekörper 2 aus geöffnet ist. In dem ersten beweglichen Abschnitt 3 ist ein Antriebsmotor 61 angeordnet, und ein Schwenkhebel 63 ist schwenkbar mittels einer Fixierwelle 62 gelagert. Ein Ende des Schwenkhebels 63 lagert die Welle der sekundären Transferwalze 39, und das andere Ende ist mit dem ersten beweglichen Abschnitt 3 durch eine Feder 64 verbunden. Normalerweise ist die sekundäre Transferwalze 39 in Richtung eines Pfeils in 6 mittels der Vorspannkraft der Feder 64 so vorgespannt, dass die sekundäre Transferwalze 39 gegen den Zwischentransferriemen 14 und die Antriebswalze 12 gedrückt werden kann. Ein exzentrischer Nocken 65 ist auf der Seite des Schwenkhebels 63 vorgesehen, auf der sich die Feder 64 befindet. Der Schwenkhebel 63, die Feder 64 und der exzentrische Nocken 65 arbeiten zusammen, um ein Versetzmittel zu bilden, um die sekundäre Transferwalze in Kontakt zwischen dem Zwischentransferriemen 14 zu bewegen und sie von diesem zu trennen.
Die Drehwelle des Antriebsmotors 61 ist mit der Welle einer der Fixierwalzen 40a über eine nicht dargestellte Transfereinrichtung verbunden, die aus einem Getriebe und einer Kupplung besteht, und sie ist mit der Nockenwelle des exzentrischen Nockens 65 über eine nicht dargestellte Transfereinrichtung ebenfalls verbunden, die aus einem Getriebe und einer Kupplung besteht. Gemäß dieser Anordnung treibt die normale Drehung des Antriebsmotors 61 die Fixierwalze 40a an, während die Rückwärtsdrehung des Antriebsmotors 61 den exzentrischen Nocken 65 dreht. Die Drehung des exzentrischen Nockens 65 spannt den Schwenkhebel 63 vor, so dass er sich gegen die Vorspannkraft der Feder 64 verschwenkt, um so die sekundäre Transferwalze 39 in einer Richtung entgegen der Richtung des Pfeils zu bewegen, so dass die sekundäre Transferwalze 39 von dem Zwischentransferriemen 14 getrennt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Antriebsmotor 61 in dem ersten beweglichen Abschnitt 3 nicht in dem Gehäusekörper 2 angeordnet, so dass die Antriebslinie zwischen dem Fixiermittel 40, dessen Antriebslast schwer ist, und dem Antriebsmotor 61 nicht getrennt wird, selbst wenn der erste bewegliche Abschnitt 3 geöffnet ist, um dadurch das Auftreten von Fehlern bei der Bogenzuführung und Schwingungen der Vorrichtung insgesamt zu verhindern, und zwar aufgrund einer fehlerhaften Verbindung des Antriebssystems, und die Bildqualität gut zu halten. Durch das Rückwärtsdrehen des Antriebsmotors 61, wenn kein Aufzeichnungsmedium transferiert wird, kann die sekundäre Transferwalze 39 von dem Zwischentransferriemen 14 getrennt werden. Dabei kann ein Korrekturvorgang ausgeführt werden, das heißt Bilder zum Testen der dichten Modulation oder Markierungen zum Erfassen eines Farbübereinstimmungsfehlers können auf dem Zwischentransferriemen 14 ausgeformt und von einem Sensor gelesen werden. Diese Anordnung vermeidet die Notwendigkeit zum Vorsehen eines Antriebsmittels exklusiv zum Bewegen der sekundären Transferwalze 39 in Kontakt mit dem Zwischentransferelement und außer Kontakt damit.
7 zeigt eine Variation der Ausführungsform der 6. In dieser Variation ist der Antriebsmotor 61 an der Seite des Gehäusekörpers 2 angebracht und ist dazu angeordnet, mit der Welle der Fixierwalze 40 und auch mit der Nockenwelle des exzentrischen Nockens 65 verbunden zu werden, wenn der erste bewegliche Abschnitt 3 hin zu dem Gehäusekörper 2 geschlossen wird. Die Ziffern 40a' und 65' bezeichnen Positionen der sekundären Transferwalze 40a und des exzentrischen Nockens 65, wenn der erste bewegliche Abschnitt 3 geschlossen ist. Die restliche Struktur und Arbeitsweise dieser Variante sind gleich wie bei der Ausführungsform der 6, so dass auf die Beschreibung verzichtet wird.
Mit Bezug auf die 8 und 9 wird der Austausch von Verschleißteilen erläutert werden. In 8 ist der Gehäusekörper mit Wellen 66 als Schwenkpunkten an einer Position oberhalb der Wellen 57 des ersten beweglichen Abschnitts 3 versehen. Schwenkbar mittels der Wellen 66 gelagert sind ein zweiter beweglicher Abschnitt 50, der aus Rahmen besteht. Die Transferriemeneinheit 9 und die Bildausbildeeinheit 7, die mit Bezug auf 1 beschrieben worden sind, werden hin zu dem zweiten beweglichen Abschnitt 50 zurückgehalten. In dem Zustand, wo der erste bewegliche Abschnitt 3 geöffnet ist und der zweite bewegliche Abschnitt 50 auch nach vorne hin geöffnet ist, liegen die Bildausbildeeinheit 7 und die Transferriemeneinheit 9 nach außen hin frei.
Wie in 9 dargestellt, können das Entwicklermittel 20 und Bildträgereinheiten (jede einschließlich eines Rahmens 67a, der den Bildträger 17 und das Auflademittel 19 lagert) 67 für die jeweiligen Farben, die zusammen arbeiten, um die Bildausbildeeinheit 7 zu bilden, und die Transferriemeneinheit 9 von dem zweiten beweglichen Abschnitt 50 für den Zweck der Reparatur oder des Austauschs entfernt werden. In dieser Ausführungsform sind die Positionen des Entwicklermittels 20, des Bildträgers 17 und des Transferriemens 14 einfach relativ zueinander definiert, was den Austauschvorgang erleichtert.
Die 10 und 11 zeigen eine Variante der in 8 dargestellten Ausführungsform. In dieser Variante werden die Transferriemeneinheit 9 und die Bildträgereinheit 67 hin zu dem zweiten beweglichen Abschnitt 50 zurückgehalten, und das Entwicklermittel 20 wird hin zu dem Gehäusekörper 2 zurückgehalten. Demzufolge kann der Austausch der Bildträgereinheit 67 und des Entwicklermittels 20 selektiv und separat ausgeführt werden. Die Bildträgereinheiten 67 können mittels des Gehäusekörpers 2 zurückgehalten werden.
In dieser Ausführungsform können der erste bewegliche Abschnitt 3 als Abdeckung der Vorrichtung, die Resistwalzen 37, die sekundäre Transferwalze 39, der Bogenzuführdurchgang 38 sowie das Fixiermittel 40 alle vor der Vorrichtung gelöst werden, wo ein Raum für den Vorgang des Herausziehens und Einsetzens der Bogenkassette 35 erforderlich ist, um dadurch die Handhabbarkeit zur Wartung der Fixiermittel 40 zu verbessern und auch die Sichtbarkeit und Handhabbarkeit im Falle eines Papierstaus. Außerdem kann die Transferriemeneinheit 9, die Bildträgereinheiten 67 und/oder das Entwicklermittel 20 in einem Raum oberhalb des ersten beweglichen Abschnitts 3 in dem geöffneten Zustand gelöst werden, um den Austausch der Bildträger 17 und des Entwicklermittels 20 zu ermöglichen, um dadurch die Handhabbarkeit zum Ersetzen von Verschleißteilen zu verbessern.
Da keine Notwendigkeit besteht, eine große Zugangsöffnung zum Ersetzen von Verschleißteilen in dem Rahmen auszubilden, der die Bildausbildemittel lagert, wie bei einer herkömmlichen Vorrichtung, ist die Steifigkeit des Rahmens erhöht, um dadurch exzellente Bilder stabil zu erhalten.
Es kann einen Bediener daran hindern, den Transferriemen zu berühren, wenn der zweite bewegliche Abschnitt 50 geöffnet ist, und so kann das Auftreten eines Bilddefekts aufgrund von Fingerabdrücken durch diese Berührung verhindert werden. Außerdem kann, selbst wenn während des Austauschs Toner heruntertropft, der Toner von dem zweiten beweglichen Abschnitt 50 aufgenommen werden, um dadurch zu verhindern, dass die Resistwalzen 37, die zweite Transferwalze 39, der Bogenzuführdurchgang 38 und die Fixiermittel 40 befleckt werden.
Außerdem wird die sekundäre Transferwalze 39 von dem Transferriemen 14 evakuiert, wenn der erste bewegliche Abschnitt 3 geöffnet wird, Vorgang des Entfernens eines verklemmten Papierbogens um den Transferriemen 14 herum während des Bedruckens mehrerer Papierbögen.
12 zeigt den Zwischentransferriemen 14, das Reinigungsmittel 15, das primäre Transferelement 16 und die jeweiligen Bildträger 17 der Bildausbildestationen Y, M, C und K, wie sie mit Bezug auf 1 beschrieben worden sind.
Der zweite bewegliche Abschnitt 50 (8) weist einen rechten und einen linken Seitenrahmen (Seitenwände) 50a auf. Die in 1 dargestellten Antriebswalze 12 und angetriebene Walze 13 sind an den Rahmen 50a angebracht. Der Zwischentransferriemen 14 ist um die Antriebswalze 12 und die angetriebene Walze 13 mit einer konstanten Spannung herumgelegt. Ein Ende der Antriebswalze 12 ist mit einem Riemenantriebszahnrad 51 verbunden, und ein Ende jedes Bildträgers 17 ist mit einem Bildträgerantriebszahnrad 52, 52' verbunden. Leerlaufzahnräder sind so vorgesehen, dass jedes Leerlaufzahnrad mit jedem Paar von den benachbarten Antriebszahnrädern 52, 52' kämmt. Der Antriebsmotor 54 befindet sich in der Nähe der obersten Stelle der Riemenfläche 14a, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft. Ein Übertragungszahnrad 55, das ein Kombinationszahnrad ist, kämmt mit einem Ritzel 54a, das an der Drehwelle des Antriebsmotors 54 fixiert ist, und das mit einem Antriebszahnrad 52' des obersten Bildträgers 17 kämmt. Die Ziffer 56 bezeichnet einen Tonersammelbehälter, in welchen hinein von dem Reinigungsmittel 15 entfernter Abfalltoner gesammelt wird.
In der obigen Anordnung sind die jeweiligen Bildträger 17 durch zwei nicht dargestellte Rahmen drehbar gelagert und werden durch den einzelnen Antriebsmotor 54 angetrieben, der in der Nähe des oberen Bereichs des Zwischentransferriemens 14 vorgesehen ist, weil die Drehung des Antriebsmotors 54 sequentiell durch das Übertragungszahnrad 55, die Bildträgerantriebszahnräder 52 und die Leerlaufzahnräder 53 übertragen wird. Die Drehung wird außerdem von dem untersten Bildträgerantriebszahnrad 52 auf die Antriebswalze 12 des Zwischentransferriemens 14 über das Riemenantriebszahnrad 51 übertragen, um so die Antriebswalze 12 anzutreiben. Die Anzahl der Zähne des Leerlaufzahnrads 53 ist so gewählt, dass sie gleich der Anzahl der Zähne des Riemenantriebszahnrads 51 ist, um so deren Drehperioden zu synchronisieren, so dass eine Periode der Antriebswalze 12 im Wesentlichen gleich dem Intervall des primären Transferbereichs jedes Bildausbildemittels ist. Daher können die Rotationsphasen zwischen den jeweiligen Bildträgern 17 und den Zahnrädern bei der Herstellung gewählt werden. Selbst nachdem die Bildträger 17 ausgetauscht worden sind, gibt es eine minimierte Möglichkeit des Auftretens eines Farbübereinstimmungsfehlers aufgrund des periodischen Fehlers zwischen den jeweiligen Bildträgern 17.
In diesem Fall ist die Zuführgeschwindigkeit des Transferriemens 14 so gewählt, dass sie schneller ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Bildträger 17, und zwar um ungefähr 1 bis 3%, um dadurch das Durchhängen des Transferriemens 14 zu verhindern und so den stabilen Antrieb des Transferriemens zu erzielen. Es kann auch das Auftreten eines Farbübereinstimmungsfehlers verhindern, um so die Bildqualität zu verbessern, und kann die Notwendigkeit zum Vorsehen des Reinigungsmittels vermeiden, weil die Transfereffizienz durch Wählen eines solchen Geschwindigkeitsunterschieds verbessert wird.
Der Antriebsstrang für die Bildträger in 10 wird mit Bezug auf die 13(A) bis 16(B) beschrieben. Alle in 13(A) bis 16(B) dargestellten Anordnungen sind von einer Art, die an eine Bildausbildevorrichtung angepasst werden kann, wie sie in 10 dargestellt ist, in welcher das Entwicklermittel 20 mittels des Gehäusekörpers 2 gelagert ist und die Bildträgereinheiten 67 und die Transferriemeneinheit 9 mittels des zweiten beweglichen Abschnitts 50 gelagert werden.
In den 13(A) und 13(B) sind der Antriebsmotor 54 und das Übertragungszahnrad 55, die mit Bezug auf 12 beschrieben worden sind, an dem Gehäusekörper 2 angebracht, und das Riemenantriebszahnrad 51, die Bildträgerantriebszahnräder 52', 52 und die Leerlaufzahnräder 53 sind an den Bildträgereinheiten 67 angebracht. Die Achsen des Übertragungszahnrads 55, der Bildträgerantriebszahnräder 52', 52 sowie der Leerlaufzahnräder 53 sind in einer Reihe parallel zu der Riemenfläche 14a ausgerichtet, um dadurch einen einfachen Antriebsstrang mit der minimalen Anzahl von Zahnrädern zu erzielen. Die Transferriemeneinheit 9 wird schwenkbar um die Wellen 66 herum in einer Richtung des Pfeils P bewegt, wie es in 13(A) dargestellt ist, und das Bildträgerantriebszahnrad 52' an der obersten Position der Riemenfläche 14a, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft, kämmt mit dem Übertragungszahnrad 55, wie in 13(B) dargestellt. Dabei werden alle Bildträgerantriebszahnräder 52', 52 gedreht, wodurch die Bildträgerantriebszahnräder 52', 52 hin zu dem Körper positioniert und montiert werden, und das Bildträgerantriebszahnrad 52' kämmt mit dem Übertragungszahnrad 55 in der normalen Drehrichtung R während der Montage.
In dieser Anordnung kämmen das Übertragungszahnrad 55 und das Bildträgerantriebszahnrad 52' während der Montage mit einer geringfügigen Drehung, um dadurch ein gleichförmiges Kämmen ohne Beschädigen eines der Zahnräder zu erzielen, wobei eine Kollision zwischen Spitzen verhindert wird, um den Kämmvorgang zu erzielen. Der Austausch der Bildträger 17 kann oft durchgeführt werden. Selbst wenn aufgrund des Austauschs ein Fehler in der Drehrichtung vorliegt, verändert sich das Kämmen zwischen dem Übertragungszahnrad 55 und dem Bildträgerantriebszahnrad 52' nie, um dadurch eine stabile Energieübertragung durchzuführen.
In einem in 14 dargestellten Beispiel sind durch Drehen aller Bildträgerantriebszahnräder 52', 52 die Bildträgerantriebszahnräder 52', 52 hin zu dem Körper positioniert und montiert, und das Bildträgerantriebszahnrad 52' kämmt während der Montage mit dem Übertragungszahnrad 55 in der tangentialen Drehrichtung Q. Gemäß diesem Beispiel wird, selbst wenn die Positionen des Übertragungszahnrads 55 und des Bildträgerantriebszahnrads 52' relativ zueinander verändert werden, weil die linearen Ausdehnungskoeffizienten des Körperrahmens und der Bildträgerrahmen sich voneinander unterscheiden, das Kämmen zwischen dem Übertragungszahnrad 55 und dem Bildträgerantriebszahnrad 52' nicht negativ beeinflusst, um dadurch eine stabile Übertragung der Antriebskraft zu schaffen.
In einem Beispiel der 15 befindet sich die Antriebswalze 12 des Transferriemens 14 auf der oberen Seite, die angetriebene Walze auf der unteren Seite, das Übertragungszahnrad 55 kämmt mit dem Riemenantriebszahnrad 51, und das Riemenantriebszahnrad 51 kämmt mit dem Bildträgerantriebszahnrad 52'. Gemäß diesem Beispiel wird die Antriebskraft von dem Antriebsmotor 54 zunächst auf das Riemenantriebszahnrad 51 übertragen, dann auf das oberste Bildträgerantriebszahnrad 52' und anschließend in absteigender Reihenfolge auf die Bildträgerantriebszahnräder 52.
Gemäß diesem Beispiel wird, da der Transferriemen 14 stromaufwärts des Antriebsstrangs angetrieben wird, der Transferriemen 14 kaum durch eine Variation der Geschwindigkeit des Antriebsstrangs beeinträchtigt, verglichen mit dem Fall, dass der Transferriemen 14 stromabwärts angetrieben wird, um dadurch eine Schwankung der Geschwindigkeit des Transferriemens 14 zu verhindern und so das Auftreten eines Farbübereinstimmungsfehlers und eine Ungleichmäßigkeit des Bildabstands (banding) zu verhindern, welche Ungleichmäßigkeit bei dem primären Transferbereich erzeugt werden könnte. Die Richtung der Antriebskraft von dem Übertragungszahnrad 55 ist gleich der Montagerichtung der Bildträger 17, um dadurch zu verhindern, dass die Positionen der Bildträger 17 aufgrund der Antriebskraft verändert werden.
In diesem Fall ist die Fördergeschwindigkeit des Transferriemens 14 so eingestellt, dass sie langsamer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Bildträger 17, und zwar um ungefähr 1 bis 3%, um dadurch das Durchhängen des Transferriemens 14 zu verhindern und den stabilen Antrieb des Transferriemens zu bewirken. Das Auftreten des Farbübereinstimmungsfehlers kann auch verhindert werden, um so die Bildqualität zu verbessern, und die Notwendigkeit zum Vorsehen des Reinigungsmittels kann verhindert werden, weil die Transfereffizienz durch Wählen eines solchen Geschwindigkeitsunterschieds verbessert wird.
In einem Beispiel der 16(A) und 16(B) befinden sich die Antriebswalze 12 des Transferriemens 14 und der Antriebsmotor 54 auf der unteren Seite, und die angetriebene Walze 13 befindet sich auf der oberen Seite, das Übertragungszahnrad 55 kämmt mit dem Riemenantriebszahnrad 51, und das Riemenantriebszahnrad 51 kämmt mit dem Bildträgerantriebszahnrad 52. Gemäß diesem Beispiel wird die Antriebskraft von dem Antriebsmotor 54 zunächst auf das Riemenantriebszahnrad 51 übermittelt, dann auf das unterste Bildträgerantriebszahnrad 52 und anschließend in aufsteigender Reihenfolge auf die Bildträgerantriebszahnräder 52.
Gemäß diesem Beispiel wird, da der Transferriemen 14 stromaufwärts des Antriebsstrangs angetrieben wird, der Transferriemen 14 kaum durch eine Schwankung der Geschwindigkeit des Antriebsstrangs beeinflusst, verglichen mit dem Fall, dass der Transferriemen 14 stromabwärts angetrieben wird, um dadurch zu verhindern, dass die Geschwindigkeit des Transferriemens 14 sich verändert, und um dadurch das Auftreten eines Farbregistrierungsfehlers und einer Ungleichmäßigkeit des Bildabstands (banding) zu verhindern, welche Ungleichmäßigkeit bei dem primären Transferbereich auftreten könnte.
In diesem Fall ist die Fördergeschwindigkeit des Transferriemens 14 so gewählt, dass sie langsamer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Bildträger 17, und zwar um ungefähr 1 bis 3%, um dadurch das Durchhängen des Transferriemens 14 zu verhindern und den stabilen Antrieb des Transferriemens zu bewirken. Das Auftreten eines Farbregistrierfehlers kann verhindert werden, um die Bildqualität zu verbessern, und die Notwendigkeit zum Vorsehen des Reinigungsmittels kann vermieden werden, weil die Transfereffizienz durch Wählen eines solchen Geschwindigkeitsunterschieds verbessert wird.
Wie in 16(B) dargestellt, liegt der Kämmpunkt des Übertragungszahnrads 55, wo es mit dem Riemenantriebszahnrads 51 kämmt, das sich zusammen mit den Bildträgern während der Montage bewegt, sehr nahe an den Wellen 66 als dem Schwenkpunkt der Schwenkbewegung für die Montage der Bildträger. Selbst wenn ein Fehler beim Positionieren der Bildträger vorliegt, wird daher der Kämmpunkt kaum beeinträchtigt, und das Kämmen zwischen dem Übertragungszahnrad 55 und dem Riemenantriebszahnrad 51 wird nicht beeinträchtigt, um dadurch eine stabile Übertragung der Antriebskraft zu bewirken.
Wie oben beschrieben, wird in dieser Ausführungsform, da der Zwischentransferriemen 14 so vorgesehen ist, dass er relativ zu der Antriebswalze 12 geneigt ist, ein großer Raum auf der rechten Seite des Zwischentransferriemens 14 in 1 erzeugt. Das Fixiermittel 40 kann in dem Raum vorgesehen werden, um dadurch die Verminderung der Größe der Vorrichtung zu erzielen. Diese Anordnung verhindert auch, dass die durch das Fixiermittel 40 erzeugte Hitze auf die Belichtungseinheit 6, den Zwischentransferriemen 14 und die jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K übertragen wird, die sich auf der linken Seite des Fixiermittels 40 befinden. Da die Belichtungseinheit 6 in einem Raum auf der unteren linken Seite der Bildausbildeeinheit 7 vorgesehen werden kann, kann die Schwingung des optischen Abtastsystems aufgrund der Schwingung des Antriebssystems des Bildausbildemittels minimiert werden, und die Verschlechterung der Bildqualität kann verhindert werden.
In dieser Ausführungsform ist außerdem durch Verwenden eines sphäroidisierten Toners die primäre Transfereffizienz erhöht (ungefähr 100%). Daher wird kein Reinigungsmittel zum Sammeln von verbleibendem Toner nach dem ersten oder primären Transfer für die jeweiligen Bildträger 17 verwendet. Demzufolge können die Bildträger 17, deren Durchmesser 30 mm oder weniger beträgt, nahe aneinander angeordnet werden, um die Größe der Vorrichtung so zu vermindern.
Weil keine Reinigungsvorrichtung verwendet wird, wird das Korona-Auflademittel 19 als Lademittel verwendet. Wenn das Lademittel eine Walze ist, lagert sich verbleibender Toner nach dem primären Transfer auf dem Bildträger 17 (dessen Menge klein sein sollte) auf der Walze ab, was zu einer unzureichenden Aufladung führt. Da das Korona-Auflademittel 19 aber ein berührungsloses Auflademittel ist, haftet kaum Toner an den Bildträgern an, um dadurch das Auftreten dieser unzureichenden Aufladung zu verhindern.
Die Arbeitsweise der Bildausbildevorrichtung insgesamt wird wie folgt zusammengefasst:

(1) Wenn ein Druckbefehl (Bildausbildesignal) in die Steuerungseinheit 4 der Bildausbildeeinheit 1 von einem Host-Computer (Personal Computer) (nicht dargestellt) oder dergleichen eingegeben wird, werden die Bildträger 17 und die jeweiligen Walzen der Entwicklermittel 20 der jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K und der Zwischentransferriemen 14 zur Drehung angetrieben.
(2) Die äußeren Oberflächen der Bildträger 17 werden gleichmäßig mittels des Auflademittels 19 aufgeladen.
(3) In den jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K werden die äußeren Oberflächen der Bildträger belichtet, und zwar werden sie selektivem Licht ausgesetzt entsprechend Bildinformationen für jeweilige Farben, durch die Belichtungseinheit 6, um dadurch elektrostatische latente Bilder für die jeweiligen Farben auszubilden.
(4) Die auf den Bildträgern 17 ausgebildeten elektrostatischen latenten Bilder werden durch die Entwicklermittel 20 entwickelt, um Tonerbilder auszubilden.
(5) Die primäre Transferspannung mit einer Polarität, die der Polarität des Toners entgegengesetzt ist, wird an die primären Transferelemente 16 des Zwischentransferriemens 14 angelegt, um dadurch die Tonerbilder, die auf den Bildträgern 17 ausgeformt worden sind, sequentiell auf den Zwischentransferriemen 14 zu übertragen. Gemäß der Bewegung des Zwischentransferriemens 14 werden die Tonerbilder auf dem Zwischentransferriemen 14 überlagert.
(6) Synchron mit der Bewegung des Zwischentransferriemens 14, auf welchem primäre Bilder übertragen werden, wird ein in der Bogenkassette 35 untergebrachtes Aufzeichnungsmedium P durch die beiden Resistwalzen 37 der sekundären Transferwalze 39 zugeführt.
(7) Das primär übertragene Bild trifft das Aufzeichnungsmedium bei dem sekundären Transferbereich. Eine Vorspannung mit der Polarität, die der Polarität des primären Transferbilds entgegengesetzt ist, wird mittels der sekundären Transferwalze 3 angelegt, die gegen die Antriebswalze 12 für den Zwischentransferriemen 14 durch einen nicht dargestellten Pressmechanismus gedrückt wird, wodurch das primär übertragene Bild sekundär auf das Aufzeichnungsmedium in der synchronisierten Art und Weise übertragen wird.
(8) Nach dem sekundären Transfer verbleibender Toner wird in Richtung der angetriebenen Walze 13 getragen und wird mittels des dieser Walze 13 gegenüberliegend vorgesehenen Reinigungsmittels 15 abgeschabt, um so den Zwischentransferriemen 14 aufzufrischen, damit der oben genannte Zyklus wiederholt werden kann.
(9) Das Aufzeichnungsmedium tritt durch das Fixiermittel 40 hindurch, wodurch das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert wird. Anschließend wird das Aufzeichnungsmedium in Richtung einer vorbestimmten Position getragen (in Richtung der Ausgabeablage 3a im Fall des einseitigen Drucks oder in Richtung des Durchgangs 42 für den doppelseitigen Druck im Fall des doppelseitigen Drucks).

17 ist eine schematische Schnittansicht, die die gesamte Struktur einer weiteren Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Komponenten, die solchen der Ausführungsform der 1 gleichen, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf ihre Beschreibung wird hier verzichtet. Diese Ausführungsform verwendet das oben erwähnte Papierzuführverfahren. In dieser Ausführungsform wird daher ein Papierförderriemen statt des Zwischentransferriemens 14 verwendet.
In dieser Ausführungsform sind eine Transfereinheit 9 und ein Papierhandhabungsmittel 11 in einem ersten Bewegungsabschnitt 3 angeordnet. Die Transfereinheit 9 weist eine Antriebswalze 12 auf, die in einem oberen Bereich eines Gehäusekörpers 2 vorgesehen ist und mittels eines nicht dargestellten Antriebsmittels zur Drehung angetrieben wird, eine angetriebene Walze 13 und eine Backup-Walze 44, die diagonal unterhalb der Antriebswalze 12 vorgesehen sind, einen Papierförderriemen 43, der um die drei Walzen herum mit einer konstanten Spannung gelegt ist und dazu angetrieben wird, in einer durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung (im Uhrzeigersinn) umzulaufen, und ein Reinigungsmittel 15, das an der Oberfläche des Papierförderriemens 43 anliegt, um der Backup-Walze 44 gegenüber zu liegen. Die Antriebswalze 12 und der Papierförderriemen 43 sind schräg zur oberen linken Seite der Antriebswalze 13 hin angeordnet. Demzufolge befindet sich eine Riemenspannungsseite (eine durch die Antriebswalze 12 gespannte Seite) 43 beim Antreiben des Papierförderriemens 43 auf der unteren Seite, und eine durchhängende Riemenseite 43b befindet sich auf der oberen Seite.
Auf der Rückseite des Papierförderriemens 43 sind Transferelemente 45 vorgesehen, die aus Blattfederelektroden bestehen. Die Transferelemente 45 werden in Kontakt mit der Rückseite des Papierförderriemens 43 durch ihre elastische Kraft an Stellen entsprechend Bildträgern 17 von jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K gepresst. Eine Transfervorspannung wird an jedes Transferelement 45 angelegt. Die Bildträger 17 der Bildausbildestationen Y, M, C und K sind in Kontakt mit der Riemenspannungsseite 43a des Papierförderriemens 43. Als Ergebnis sind die Bildausbildestationen Y, M, C und K in einer schräg nach links verlaufenden Richtung relativ zu der Antriebswalze 13 in 17 angeordnet.
18 ist eine schematische Schnittansicht, die die gesamte Struktur einer noch anderen Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Komponenten wie die der Ausführungsform in 1 sind mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, und auf eine Beschreibung wird verzichtet. Diese Ausführungsform ist ein Beispiel, in welchem der Zwischentransferriemen 14 und die Bildausbildestationen Y, M, C und K in einer vertikalen Richtung angeordnet sind. Die verbleibende Struktur, die Arbeitsweise und die Effekte dieser Ausführungsform sind gleich wie bei der Ausführungsform der 1, so dass auf eine Beschreibung davon hier verzichtet wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die hierin offenbarten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Komponenten der vorliegenden Erfindung können durch herkömmlich bekannte oder an sich bekannte Techniken ersetzt werden oder beinhalten diese.
Obwohl sich beispielsweise sowohl in der Ausführungsform der 1 als auch in der Ausführungsform der 18 die Antriebswalze 1 auf der unteren Seite und die angetriebene Walze 13 auf der oberen Seite befinden, kann auch die angetriebene Walze auf der unteren Seite und die Antriebswalze 12 auf der oberen Seite vorgesehen sein.
Obwohl außerdem die Schwenkpunkte 57, 66 des ersten beweglichen Abschnitts 3 und des zweiten beweglichen Abschnitts 50 auf der unteren Seite des Gehäusekörpers 2 vorgesehen sind, so dass sie vertikal beweglich sind in den obigen Ausführungsformen, können die Schwenkpunkte auch an der Seite des Gehäusekörpers 2 vorgesehen sein, so dass sie horizontal beweglich sind.
Der Zwischentransferriemen und der Papierförderriemen werden außerdem allgemein als Transferriemen definiert.

Claims

Tandem-Bildausbildevorrichtung mit Bildausbildestationen (Y, M, C, K) für jeweilige Farben, die entlang eines endlosen Förderriemens (14), beispielsweise eines Zwischenriemens oder eines Papierbeförderungsriemens, angeordnet sind, wobei jede Bildausbildestation einen Bildträger (17), ein Auflademittel (19) und ein Entwicklungsmittel (20) beinhaltet, die um den Bildträger (17) herum vorgesehen sind, wobei der Förderriemen und die jeweiligen Bildausbildestationen schräg und/oder vertikal angeordnet sind und der Förderriemen (14) durch die jeweiligen Bildausbildestationen hindurchgeführt wird, um dadurch ein Mehrfarbenbild auszubilden, wobei der Förderriemen (14) mit einer konstanten Spannung um die Antriebswalze (12) und die angetriebene Walze (13) herumgelegt ist, wobei die Antriebswalze oder die angetriebene Walze schräg oberhalb der anderen dieser beiden Walzen positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswalze (12) und die angetriebene Walze (13) so vorgesehen sind, dass sich die gespannte Seite des Förderriemens beim Antrieb des Förderriemens (14) auf der unteren Seite befindet, und die Bildträger (17) der jeweiligen Bildausbildestationen in Kontakt mit der gespannten Seite des Förderriemens sind.
Bildausbildevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Förderriemen (14) ein Papierbeförderungsriemen ist und die Antriebswalze (12) sich schräg oberhalb der angetriebenen Walze (13) befindet.
Bildausbildevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Förderriemen (14) ein Zwischenförderriemen ist und die angetriebene Walze (13) schräg oberhalb der Antriebswalze (12) positioniert ist.
Bildausbildevorrichtung nach Anspruch 3, weiter mit einer sekundären Förderwalze (3a), die so gegen den Zwischenförderriemen zu drücken ist, dass sie der Antriebswalze (12) gegenüber liegt.
Bildausbildevorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Durchmesser der Antriebswalze (12) kleiner ist als der Durchmesser der angetriebenen Walze (13).
Bildausbildevorrichtung nach Anspruch 3, weiter mit einem Reinigungsmittel (15), das in Kontakt mit der gespannten Seite des Zwischenförderriemens (14) an einer Position sein soll, wo der Förderriemen um die angetriebene Walze (13) herum gewickelt ist.
Bildausbildevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Fixiermittel (40) schräg oberhalb der durchhängenden Seite des Förderriemens zur Zeit des Antriebs des Förderriemens (14) vorgesehen ist.