DE60308773T2

DE60308773T2 - Farbbilderzeugungsapparat mit Bilddichtebestimmung und schwenkbarem Stützrahmen

Info

Publication number: DE60308773T2
Application number: DE60308773T
Authority: DE
Inventors: Nobumasa Suwa-shi Abe
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2023-07-26
Also published as: EP1387226A1; US7020415B2; CN1268987C; CN1477457A; EP1387226B1; DE60308773D1; US20040208670A1; CN2682454Y

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine tandemartige Bildausbildevorrichtung mit Bildausbildestationen für jeweilige Farben, die entlang eines Förderriemens angeordnet sind und von denen jede aus eine Bildträger, und einem Lademittel sowie einem Entwicklermittel aufgebaut ist, die um den Bildträger herum angeordnet sind. Die Bildausbildevorrichtung bildet ein Farbbild aus, in dem der Förderriemen durch die jeweiligen Stationen hindurchgeführt wird.
Als Beispiel solcher tandemartiger Bildausbildevorrichtungen, wie sie oben erwähnt sind, beschreibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. H11-95520 eine Bildausbildevorrichtung mit einem Förderriemen (einen Papiertrageriemen), der um mehrere Walzen oder Rollen herumgelegt ist mit einiger Spannung, so dass er sich schräg erstreckt, mehreren Bildausbildestationen, die in der Spannrichtung des Förderriemens angeordnet sind, und mehreren Laserabtastmitteln, die so angeordnet sind, dass sie einander teilweise überlagert sind, um so eine Verminderung der Größe der gesamten Vorrichtung zu erzielen. In der Veröffentlichung ist eine Technologie offenbart zum verwenden eines Raumes schräg unter dem gespannten Förderriemen als Raum zum Anbringen eines Bogenumkehrweges zum doppelseitigen Drucken oder einer Bogenkassette oder als Raum zum Ermöglichen des Entfernens eines verklemmten Aufzeichnungsmediums, wenn ein Stau auftritt.
Außerdem beschreibt die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2001-249522 eine Bildausbildevorrichtung mit einem Förderriemen (einem Zwischen-Förderriemen), der horizontal um mehrere Walzen herum mit einiger Spannung gelegt ist, mehreren Bildausbildestationen, die so angeordnet sind, dass sie zu einer unteren gespannten Oberfläche des Förderriemens hinweisen, und Schreibköpfen vom Matrixtypen, die unterhalb der jeweiligen Bildausbildestation angeordnet sind. Offenbart in der Veröffentlichung ist eine Technologie zum Verkürzen eines Trageweges oder einer Tragestrecke des Aufzeichnungsmediums mittels der vorgenannten Anordnung, wodurch der Flächenbereich, der zum Entfernen eines verklemmten Aufzeichnungsmediums geöffnet werden muss, wenn ein Stau auftritt, vermindert werden kann, um so eine Verminderung der gesamten Größe der Bildausbildevorrichtung zu erzielen.
Die Verminderung der gesamten Größe der Bildausbildevorrichtung wird erzielt durch schräges Anordnen des Förderriemens oder durch Verwenden der Schreibköpfe vom Matrixtypen in der oben erwähnten herkömmlichen Technologie. Die Anordnung eines elektrischen Schaltkreises zum Betreiben einer Bildausbildevorrichtung ist aber ein wichtiger Punkt zum weiteren Vermindern der Größe der Vorrichtung.
Insbesondere sollten in einer tandemartigen Bildausbildevorrichtung, die so ist wie die oben erwähnte herkömmliche Vorrichtung, Hochspannungs-Energieversorgungssubstrate für Lademittel, Entwicklermittel, Fördermittel, und dergleichen, ein Energieversorgungssubstrat zum mechanischen Betreiben des Bildausbildevorgangs sowie ein Schnittstellensubstrat zum Trennen von Bilddaten von einem Host-Computer in Daten für jeweilige Farben und zum Ausführen der Bildbearbeitung groß sein, um die mehreren Bildausbildestationen gleichzeitig zu betreiben. Daher erweist sich, da diese Substrate an einem oberen oder unteren Bereich einer Seitenfläche oder rückwärtigen Fläche der Bildausbildevorrichtung bzw. ihre Körpers vorgesehen sind, die Miniaturisierung oder Verkleinerung der Vorrichtung als unmöglich.
Die vorgenannten herkömmlichen Verfahren haben außerdem die im Folgenden erläuterten Probleme hinsichtlich der Wartung der Vorrichtung. In dem Verfahren der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. H11-95520 ist es, wenn ein Stau eines Aufzeichnungsmediums auftritt, erforderlich, die Bildausbildestationen in der axialen Richtung von Bildträgern von der Vorrichtung abzunehmen, bevor ein verklemmtes Aufzeichnungsmedium entfernt werden kann. Demzufolge ist es nicht nur schwierig, das verklemmte Aufzeichnungsmedium zu entfernen, sondern es besteht auch die Möglichkeit, dass Oberflächen der Bildträger oder des Förderriemens verkratzt werden, so dass Bilddefekte verursacht werden. Der Förderriemen kann durch eine Schwenkbewegung evakuiert werden, bevor ein verklemmtes Aufzeichnungsmedium entfernt wird. In diesem Fall ist aber ein Raum vonnöten, wo der Förderriemen evakuiert wird. Dies vermeidet auch die Verkleinerung der Vorrichtung. Öffnungen, die das Einsetzen oder Entfernen der Bildausbildestationen in der axialen Richtung der Bildträger ermöglichen und auch das Entfernen eines verklemmten Aufzeichnungsmediums, müssen in einem Rahmen ausgebildet sein, um die jeweiligen Komponenten korrekt zu positionieren und zu lagern, was die Steifigkeit des Rahmens vermindert. Dies könnte die Qualität des erhaltenen Bildes verschlechtern.
Andererseits hat das Verfahren der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2001-249522 das Problem, dass die Vorrichtung eine Öffnung zum Ersetzen der Bildausbildestationen hat und ein Endöffnung zum Entfernen eines verklemmten Aufzeichnungsmediums, die separat entlang unterschiedlichen Richtungen vorgesehen sind, und es ist schwierig für den Benutzer, zu erkennen, welche Öffnung von einem Bediener für die Wartung gehandhabt werden muss. Da der Förderriemen von der Bildausbildevorrichtung abgenommen werden muss, bevor die Bildausbildestationen ersetzt werden, sollte ein Bediener außerdem einen Raum vorbereiten zum temporären Platzieren des Förderriemens um die Bildausbildevorrichtung herum vor dem Ersetzen der Bildausbildestationen. Daher bestehen Probleme insofern, dass es schwierig ist, die Bildausbildestationen zu ersetzen, und dass der Förderriemen eventuell verkratzt wird, wenn er temporär platziert wird.
Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung als japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2004-053818 (auch in den USA angemeldet) eine Bildausbildevorrichtung vorgeschlagen, welche Bildausbildestationen aufweist für jeweilige Farben, die entlang eines Förderriemens angeordnet sind, wobei jede Bildausbildestation eine Bildträger beinhaltet, eine Lademittel sowie ein Entwicklermittel, die um den Bildträger herum vorgesehen sind, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Förderriemen schräg angeordnet ist und dass sie außerdem einen Gehäusekörper aufweist, in welchem die Bildausbildestationen und der Förderriemen angeordnet sind, und einen Rahmen, der an dem Gehäusekörper so angebracht ist, dass der Rahmen schwenkbar beweglich ist, wobei der Förderriemen an dem Rahmen angebracht ist. Demzufolge ist es möglich, eine Bildausbildevorrichtung zu schaffen, die recht kompakt ist und recht einfach gewartet werden kann.
In der in der vorgenannten Anmeldung vorgeschlagenen Bildausbildevorrichtung wird ein Bilddichte-Erfassungsmittel gehalten, das die Positionen von Tonerbildern für jeweilige Farben an dem Förderriemen anpasst, die Dichten der jeweiligen Tonerbilder erfasst und Farbregistrierfehler der jeweiligen Bilder und der Bilddichten kompensiert. Ein Haltebereich zum Halten dieses Bilddichte-Erfassungsmittels ist mit einem Mechanismus versehen, der aus Schrauben oder Hebeln besteht, zum Einstellen der Position eines Sensors relativ zu dem Zwischen-Förderriemen.
Die in der vorgenannten Anmeldung vorgeschlagene Bildausbildevorrichtung hat aber eine solche Struktur, dass der Förderriemen von dem Gehäusekörper jedes Mal dann abgenommen werden muss, wenn eine Wartung erforderlich ist. Demzufolge gibt es das Problem, dass die Position der Bilddichte-Erfassungsmittel verschoben werden könnte, wenn der Förderriemen durch eine Schwenkbewegung in seine ursprüngliche Position zurückgestellt wird mit dem Ergebnis, dass der Abstand zwischen den Bilddichte-Erfassungsmitteln und dem Förderriemen sich verändert, was die Erfassungsgenauigkeit verschlechtert.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bildausbildevorrichtung zu schaffen, die die vorgenannten herkömmlichen Probleme lösen kann und die durch eine Schwenkbewegung relativ zu einem Gehäusekörper abnehmbar ist und die Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit des Bilddichte-Erfassungsmittels verhindern kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, ist die Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Bildausbildevorrichtung mit Bild-Ausbildestationen für verschiedene Farben, die entlang eines Förderriemens angeordnet sind, wobei jede Bild-Ausbildestation einen Bildträger beinhaltet, ein Auflademittel und ein Entwicklungsmittel, das um den Bildträger herum vorgesehen ist, wobei die Bild-Ausbildevorrichtung außerdem einen Gehäusekörper aufweist, in welchem die besagten Bild-Ausbildestationen und der Förderriemen vorgesehen sind, einen Halterahmen für Haltewalzen, um welche herum der Förderriemen mit einer gewissen Spannung gelegt ist, und ein Mittel zum Erfassen einer Bilddichte, das an dem Halterahmen angebracht und so angeordnet ist, dass es zu dem Förderriemen hinweist. Der Halterahmen ist an dem Gehäusekörper so angebracht, dass der Halterahmen relativ zu dem Gehäusekörper mittels einer Schwenkbewegung abnehmbar ist, und die Bild-Ausbildevorrichtung ist außerdem dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Arretiermittel zum Arretieren des Halterahmens an dem Gehäusekörper hat, wobei das Mittel zum Erfassen der Bilddichte nahe dem Arretiermittel vorgesehen ist.
Die Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Bildausbildevorrichtung mit Bild-Ausbildestationen für verschiedene Farben, die entlang eines Förderriemens angeordnet sind, wobei jede Bild-Ausbildestation einen Bildträger beinhaltet, ein Auflademittel und ein Entwicklungsmittel, das um den Bildträger herum vorgesehen ist, wobei die Bild-Ausbildevorrichtung außerdem einen Gehäusekörper aufweist, in welchem die besagten Bild-Ausbildestationen und der Förderriemen vorgesehen sind, einen Halterahmen für Haltewalzen, um welche herum der Förderriemen mit einer gewissen Spannung gelegt ist, und ein Mittel zum Erfassen einer Bilddichte, das an dem Halterahmen angebracht und so angeordnet ist, dass es zu dem Förderriemen oder Förderriemen hinweist. Die Bild-Ausbildevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen an dem Gehäusekörper so angebracht ist, dass der Halterahmen relativ zu dem Gehäusekörper mittels einer Schwenkbewegung abnehmbar ist, und das Mittel zum Erfassen der Bilddichte nahe derjenigen der Walzen vorgesehen ist, die sich am nächsten an dem Schwenkpunkt des Halterahmens befindet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1A und 1B sind schematische Schnittansichten, die die gesamte Struktur von zwei verschiedenen Ausführungsformen einer Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigten,
2 ist eine Frontansicht, genommen von der rechten Seite der 1A aus,
3 ist eine vergrößerte Ansicht einer Förderriemeneinheit und einer Bildausbildeeinheit, die in 1A dargestellt sind;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Förderriemens und eines Bildträgers, die in 3 dargestellt sind,
5 ist eine Darstellung zum Erläutern des Austausches von sich verbrauchenden Materialien in der Ausführungsform der 1A,
6 ist eine Darstellung zum Erläutern des Austauschens der sich verbrauchenden Materialien und zeigt den Zustand anschließend an den Zustand, der in 5 dargestellt ist,
7 ist eine Darstellung zum Erläutern des Austauschens der sich verbrauchenden Materialien und zeigt einen Zustand anschließend an den in 6 dargestellten,
8 ist eine Darstellung zum Erläutern des Austauschens der sich verbrauchenden Materialien und zeigt einen Zustand anschließend an den in 7 dargestellten,
9 ist eine Darstellung, die ein Variationsbeispiel der in 8 dargestellten Ausführungsform zeigt,
10 ist eine Darstellung zum Erläutern des Austauschens der sich verbrauchenden Materialien und zeigt den Zustand anschließend an den in 9 dargestellten,
11 ist eine schematische Schnittansicht, die die gesamte Struktur einer weitere Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt,
12 ist eine schematische Darstellung, die eine andere Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt,
13 ist eine schematische Darstellung, die eine andere Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt,
14 ist eine schematische Darstellung, die eine andere Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, und
15 ist eine schematische Darstellung, die eine andere Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Fig. A ist eine schematische Schnittansicht, die die gesamte Struktur einer Ausführungsform einer Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 eine Frontansicht genommen von der rechten Seite der 1A, 3 eine vergrößerte Ansicht einer Förderriemeneinheit und einer Bildausbildeeinheit, die in 1A dargestellt sind, und 4 eine perspektivische Ansicht eines Förderriemens und eines Bildträgers, die in 3 dargestellt sind. In der nun folgenden Beschreibung werden die über die Zeichnungen hinweg verwendeten gleichen Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und dadurch wird manchmal die Erläuterung dieser Komponenten nicht mehr gegeben. Diese Ausführungsform ist eine solche Vorrichtung, die einen Zwischen-Förderriemen als Förderriemen verwendet.
In 1A weist die Bildausbildevorrichtung 1 dieser Ausführungsform einen Gehäusekörper 2 auf, ein an der Vorderseite des Gehäusekörpers 2 so vorgesehenes erstes Türelement 3, dass das erste Türelement geöffnet und geschlossen werden kann, und ein zweites Türelement (das auch als Ausgabeablage funktioniert) 4, das an der Oberseite des Gehäusekörpers 2 so vorgesehen ist, dass das zweite Türelement geöffnet und geschlossen werden kann. Das erste Türelement 3 ist mit einem öffenbaren Deckel 3' versehen, der so vorgesehen ist, dass der öffenbare Deckel 3' geöffnet und geschlossen werden kann relativ zu der Vorderseite des Gehäusekörpers 2. Der öffenbare Deckel 3' kann in Verbindung mit dem ersten Türelement 3 oder unabhängig davon geöffnet und geschlossen werden.
In dem Gehäusekörper 2 sind eine Box 5 mit elektrischen Komponenten, in welcher Substrate für Energieversorgungsschaltkreise und Substrate für Steuerschaltkreise untergebracht sind, eine Bildausbildeeinheit 6, ein Lüfter 7, eine Förderriemeneinheit 9 sowie eine Papierzuführeinheit 10 vorgesehen. In dem ersten Türelement 3 sind eine sekundäre Transfereinheit 11, eine Fixiereinheit 12 und ein Tragemittel 13 für das Aufzeichnungsmedium vorgesehen. Sich verbrauchende Materialien in den Bildausbildeeinheiten 6 und den Papierzuführeinheit 10 sind relativ zu dem Körper abnehmbar. In diesem Fall wird durch Abnehmen der sich verbrauchenden Materialien zusammen mit der Förderriemeneinheit 9 die Wartung und der Austausch möglich.
Wie es in 2 dargestellt ist, hat der Gehäusekörper 2 zwei Paare von Stegen 2a, die auf beiden Seiten einer unteren vorderen Fläche des Gehäusekörpers 2 jeweils vorgesehen sind, so dass sie von der vorderen Fläche hervorstehen. Das erste Türelement 3 hat Paare von Schwenkbereichen 3a, die auf beiden Seiten eines unteren Bereichs eines ersten Türelements 3 ausgebildet sind, durch Einsetzen von Bällen 3b durch die jeweiligen Öffnungen der Stege 2a und der Schwenkbereiche 3a hindurch wird das erste Türelement 3 an dem Gehäusekörper 2 so angebracht, dass das erste Türelement 3 relativ zu dem Gehäusekörper 2 geöffnet und geschlossen werden kann. Das ersten Türelement 3 ist an einer oberen vorderen Fläche mit einer Steuertafel 3c versehen. Der Gehäusekörper 2 ist mit einer Öffnung 3d zum Einsetzen der Bogenkassette 35 unterhalb des ersten Türelements 3 versehen. In dieser Ausführungsform können daher die jeweiligen Einheiten von der Vorrichtung nur durch einen Zugang von der Vorderseite der Vorrichtung aus angebracht und abgenommen werden. Dies ermöglicht es, dass die Vorrichtung in einem schmalen Raum platziert werden kann.
1A weist die Förderriemeneinheit 9 einer Antriebswalze 14 auf, die in einem unteren Bereich des Gehäusekörpers 2 vorgesehen ist und mittels eines nicht dargestellten Antriebsmittels für eine Drehung angetrieben wird, eine angetriebene Walze 15, die diagonal oberhalb der Antriebswalze 14 vorgesehen ist, einen Zwischen-Förderriemen 16, der um die beiden Walzen 14, 15 mit einer gewissen Spannung herumgelegt ist und dazu angetrieben wird, in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung umzulaufen, und ein Reinigungsmittel 17, das gegen die Oberfläche des Zwischen-Förderriemens 16 anliegt. Die angetriebene Walze 15 und der Zwischen-Förderriemen 16 sind schräg zur oberen linken Seite der Antriebswalze 14 hin in den Zeichnungen angeordnet.
Demzufolge nimmt während des Betriebs des Zwischen-Förderriemens 16 eine Riemenfläche 16a, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft, eine untere Seite ein. In dieser Ausführungsform ist die Riemenfläche 16a eine gespannte Seite (mittels der Antriebswalze 14 gespannte Seite) zur Zeit des Antriebs des Zwischen-Förderriemens 16.
Die Antriebswalze 14 und die angetriebene Walze 15 sind drehbar gelagert mittels eines Stützrahmens 9a, an dessen unteren Ende ein Schwenkbereich 9b ausgebildet ist. Der Schwenkbereich 9b ist an einer Schwenkwelle 2b angepasst, die in dem Gehäusekörper 2 vorgesehen ist, wodurch der Stützrahmen 9a an dem Gehäusekörper 2 so angebracht ist, dass er schwenkbar beweglich ist. Außerdem hat der Stützrahmen 9a einen Arretierhebel 9c, der drehbar an einem oberen Ende vorgesehen ist. Der Arretierhebel 9c kann einen Riegelstift 2c verriegeln, der an dem Gehäusekörper 2 vorgesehen ist.
Die Antriebswalze 14 dient auch als Backup-Walze für eine sekundäre Transferwalze 19, die die sekundäre Transfereinheit 11 bildet. Wie es in 3 dargestellt ist, ist an der äußeren Oberfläche der Antriebswalze 14 eine Gummischicht 14a ausgebildet, die ungefähr 3 mm dick ist und einen Volumenwiderstand von höchstens 10⁵ Ω·cm hat. Die Antriebswalze 14 hat eine metallische Welle, die so geerdet ist, dass sie als Leiterpfad dient für eine sekundäre Transfervorspannung, die durch die sekundäre Transferwalze 19 hindurch zugeleitet wird. Da die Antriebswalze 14 mit der Gummischicht 14a mit einer hohen Reibung und Stoßabsorption versehen ist, werden Stöße, die erzeugt werden, wenn ein Aufzeichnungsmedium in einen sekundären Transferabschnitt hinein befördert wird, kaum auf den Zwischen-Förderriemen 16 übermittelt, wodurch verhindert wird, dass die Bildqualität sich verschlechtert.
In dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Antriebswalze 14 so gewählt, dass er kleiner ist als ein Durchmesser der angetriebenen Walze 15. Dies erleichtert das Abtrennen eines Aufzeichnungsmediums nach dem sekundären Transfer, und zwar aufgrund der elastischen Kraft des Aufzeichnungsmediums selbst. Die angetriebene Walze 15 dient auch als Backup-Walze für das Reinigungsmittel 17.
Das Reinigungsmittel 17 ist auf der Seite der Riemenfläche 16a vorgesehen, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft. Wie es in 3 dargestellt ist, weist das Reinigungsmittel 17 eine Reinigungsklinge 17a zum Entfernen von Toner von der Oberfläche des Zwischen-Förderriemens 16 nach dem sekundären Transfer auf, sowie ein Tonertrageelement 17b zum Tragen des gesammelten Toners. Die Reinigungsklinge 17a ist in Kontakt mit dem Zwischen-Förderriemen 15 an einer Stelle, wo er um die angetriebene Walze 15 herumgewickelt ist.
Auf der Rückseite der Riemenoberfläche 16a, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft, des Zwischen-Förderriemens 16 sind Primärtransferelemente 21 vorgesehen, die aus Blattfederelektroden aufgebaut sind. Die Primärtransferelemente 21 sind in Kontakt mit der Rückseite des Zwischen-Förderriemens 16 durch ihre elastische Kraft an Stellen entsprechend Bildträgern 20 der jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K gepresst, die später beschrieben werden. Eine Transfervorspannung wird an jedes Primärtransferelemente 21 angelegt.
In der Nähe des Arretierhebels 9c ist ein Bilddichte-Erfassungsmittel 18 an dem Stützrahmen 9a des Förderriemens 16 so angebracht, dass das Bilddichte-Erfassungsmittel 18 zu dem Zwischen-Förderriemen 16 hinweist. Das Bilddichte-Erfassungsmittel 18 ist ein Sensor zum Positionieren von Tonerbildern der jeweiligen Farben an dem Zwischen-Förderriemen 16 durch Übertragen eines Testmusters (Resist-Markierung oder Flickenbild) an dem Zwischen-Förderriemen 16 und zum Erfassen von Dichten der jeweiligen Tonerbilder, um so Farberegistrierfehler und die Dichten der jeweiligen Farbbilder zu kompensieren. Es ist bevorzugt, dass ein Haltebereich zum Halten der Bilddichte-Erfassungsmittel 18 mit einem Mechanismus versehen ist, der aus Schrauben oder Hebeln aufgebaut ist, nicht dargestellt, zum Einstellen der Position des Sensors relativ zum dem Zwischen-Förderriemen.
Das heißt, in der Bildausbildevorrichtung, in welcher der Zwischen-Förderriemen 16 so angeordnet ist, dass der Zwischen-Förderriemen 16 schwenkbar relativ zu dem Gehäusekörper 2 um die Schwenkwelle 2b des Stützrahmens 9a herum abnehmbar ist, ist das Bilddichte-Erfassungsmittel 18 in der Nähe des Arretierhebels 9c vorgesehen, so dass das Bilddichte-Erfassungsmittel 18 verlässlich positioniert wird durch die Arretierung des Arretierhebels 9c, um dadurch die Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit zu verhindern.
Alternativ ist in einer anderen Ausführungsform, wie es in 1B dargestellt ist, ein Bilddichte-Erfassungsmittel 18' an dem Stützrahmen 9a des Zwischen-Förderriemens 16 an einer Stelle angebracht, die der Schwenkwelle 2b des Stützrahmens 9a am nächsten ist, d.h. in der Nähe der Antriebswalze 14, so dass das Bilddichte-Erfassungsmittel 18' zu dem Zwischen-Förderriemen 16 hinweist. Das Bilddichte-Erfassungsmittel 18' ist ein Sensor zum Positionieren von Tonerbildern der jeweiligen Farben an dem Zwischen-Förderriemen 16 durch Übertragen eines Testmusters (einer Resist-Markierung oder eines Flickenbildes) an dem Zwischen-Förderriemen und zum Erfassen der Dichten der jeweiligen Tonerbilder, um so Farbregistrierfehler und die Dichten der jeweiligen Farbbilder zu kompensieren. Es wird bevorzugt, dass ein Haltebereich zum Halten des Bilddichte-Erfassungsmittels 18' mit einem Mechanismus versehen ist, der aus Schrauben oder Hebeln besteht (nicht dargestellt) zum Einstellen der Position des Sensors relativ zu dem Zwischen-Förderriemen.
Das heißt, in der Bildausbildevorrichtung, in welcher der Zwischen-Förderriemen 16 so angeordnet ist, dass der Zwischen-Förderriemen 16 relativ zu dem Gehäusekörper 2 schwenkbar um die Schwenkwelle 2b des Stützrahmens 9a herum abnehmbar ist, der den Zwischen-Förderriemen 16 lagert, ist das Bilddichte-Erfassungsmittel 18' in der Nähe der Antriebswalze 14 an einer Stelle vorgesehen, die der Schwenkwelle 2b am nächsten ist, so dass der Bewegungsabstand oder die Bewegungsstrecke der Bilddichte-Erfassungsmittels 18' am kürzesten ist, um dadurch die Schwingung des Bilddichte-Erfassungsmittels 18' zu vermindern und so die Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit zu verhindern.
Normalerweise wird das auf dem Zwischen-Förderriemen 16 ausgebildete Muster durch das Reinigungsmittel 17 des Zwischen-Förderriemens 16 entfernt, ohne dass es auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen wird. Ein Verfahren zum Bewegen der sekundären Transferwalze 19 beabstandet von dem Zwischen-Förderriemen 16 während des Drucks des Testmusters wird verwendet, um das Anhaften von Toner an der Oberfläche der sekundären Transferwalze 19 zu verhindern. Die Bewegung der sekundären Transferwalze 19 kann das Anhaften von Toner vermeiden, wenn die sekundäre Transferwalze 19 von dem Zwischen-Förderriemen 16 beabstandet ist, und zwar nur wenn das Testmuster durch einen Klemmbereich zwischen der sekundären Transferwalze 19 und dem Zwischen-Förderriemen 16 hindurchläuft. Wenn die Bildausbildegeschwindigkeit (die Bewegungsgeschwindigkeit des Riemens) ansteigt, sollte aber die sekundäre Transferwalze 19 von dem Zwischen-Förderriemen 16 schnell und wiederholt wegbewegt und dorthin zurückgestellt werden, was eine starke Auswirkung auf der Zwischen-Förderriemen 16 hat mit den entsprechenden Geräuschen und die Spannung des Zwischen-Förderriemens 16 variiert. Daher besteht die Möglichkeit, dass ein geringer Schlupf zwischen dem Zwischen-Förderriemen 16 und den Walzen erzeugt wird, die den Zwischen-Förderriemen 16 lagern.
Dieser Schlupf erzeugt das Problem, dass ein Farbregistrierfehler selbst dann auftritt, wenn eine Zeitpunktkompensation für die Bildausbildung der jeweiligen Bildausbildestationen durch beispielsweise das Erfassen von Resist-Markierungen ausgeführt wird. Das Ausbilden von Resist-Markierungen oder Flickenbildern kann wiederholt werden, bis die Positionierbeziehung unter den jeweiligen Farbbildern und die Dichte des Tonerbildes einen gewünschten Bereich erreicht, so dass die sekundäre Transferwalze 19 wiederholt von dem Zwischen-Förderriemen 16 wegbewegt oder dorthin zurückgestellt wird, so dass sie dagegen anliegt, was zu einem Ausfall eines Versetzungsmechanismus zum Bewegen der sekundären Transferwalze 19 führt und so die Verlässlichkeit der Bildausbildevorrichtung beschädigt.
Um die vorgenannten Probleme zu vermeiden, wird in dieser Ausführungsform die sekundäre Transferwalze 19 von dem Zwischen-Förderriemen 16 wegbewegt, bevor das Ausbilden einer Reihe von Testmustern begonnen wird, und die sekundäre Transferwalze 19 wird zurückgestellt, so dass sie gegen den Zwischen-Förderriemen 16 anliegt, mit einer solchen geringen Geschwindigkeit, dass kein solcher geringfügiger Schlupf zwischen dem Zwischen-Förderriemen 16 und den Walzen erzeugt wird, die den Riemen lagern und antreiben, nachdem die Reihe von Testmustern, die wiederholt ausgebildet wurden, eine Position passiert habe, wo die sekundäre Transferwalze 19 zu der Zwischentransferwalze 16 hinweist.
Die Bildausbildeeinheit 6 weist die Bildausbildestationen Y für Gelb, M für Magenta, C für Cyan und K für Schwarz auf zum Ausbilden von Mehrfarbbildern (in dieser Ausführungsform von vier Farbbildern). Wie es in 3 klar dargestellt ist, hat jede Bildausbildestation Y, M, C und K einen Bildträger 20, der aus einer photosensitiven Trommel aufgebaut ist, ein Lademittel 22, Bildschreibemittel 23, und Entwicklermittel 24, die um den Bildträger 20 herum angeordnet sind. Nur Bezugsziffern für das Lademittel 22, die Bildschreibemittel 23 und die Entwicklermittel 24 der Bildausbildestation Y sind auf den Zeichnungen angezeigt, und die Bezugsziffern für die anderen Bildausbildestationen sind weggelassen, weil die Bildausbildestationen die gleiche Struktur haben. Die Bildausbildestationen Y, M, C und K können übrigens in jeder Reihenfolge angeordnet sein.
Die Bildausbildestationen Y, M, C und K sind so vorgesehen, dass die jeweiligen Bildträger 20 in Kontakt mir der Riemenfläche 16a des Zwischen-Förderriemens 16 sind, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft. Als Ergebnis davon sind die Bildausbildestationen Y, M, C und K in einer schräg nach links verlaufenden Richtung relativ zu der Antriebswalze 14 in den Zeichnungen angeordnet. Jeder Bildträger 20 wird dazu angetrieben, sich in der Bewegungsrichtung des Zwischen-Förderriemens 16 zu drehen, wie durch die Pfeile angezeigt ist.
Das Lademittel 22 ist eine leitende Bürstenwalze, die mit einer Hochspannungsquelle verbunden ist und sich bei einer Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr dem Zweifachen bis Dreifachen der Geschwindigkeit des Bildträgers 20 als ein Fotorezeptor in einer entgegengesetzten Richtung dreht, während es in Kontakt mit der Oberfläche des Bildträgers 20 ist, um so die Oberfläche des Bildträgers 20 gleichmäßig aufzuladen. Die leitende Bürstenwalze weist ein gut leitendes Wellenelement (beispielsweise eine Metallwelle) mit einem Durchmesser von 5 bis 8 mm auf und ein Gewebe, das um das Wellenelement spiralförmig herumgewickelt ist, wobei das Gewebe mit halbleitenden Fasern mit einer Dicke von 2-6 Denier und einem elektrischen Widerstand von Garnen von 10⁷–10⁹ Ω gefüllt ist, so dass 150.000 bis 430.000 Knüpfstellen pro Quadrat-Inch vorgesehen sind. Die Bürstenwalze wird drehbar so gehalten, dass sie eine Kontakttiefe von 0,3 bis 0,5 mm relativ zu dem Bildträger 20 hat.
Im Falle der Verwendung eines Fotorezeptors als Bildträger 20, der negativ geladen wird, ist eine bevorzugte, an die Bürstenwalze anzulegende Spannung eine solche Spannung, die auf einer Gleichstromkomponente in einem Bereich von –300 V bis –500 V und einer Wechselstromkomponente im Bereich von 800 V bis 1300 V mit einer Frequenz in der Größenordnung von 1 kHz besteht, die der Gleichstromkomponente überlagert ist. Im Falle einer Bildausbildevorrichtung ohne Reiniger, ebenso wie diese Ausführungsform, wird bevorzugt, dass eine Vorspannung mit einer Polarität entgegengesetzt der Polarität von geladenem Toner an die Bürstenwalze angelegt wird, während gerade kein Bild ausgebildet wird, wodurch verbleibender Toner, der noch an der Bürstenwalze anhaftet, hin zu dem Bildträger 20 abgegeben wird, zu dem Zwischen-Förderriemen 16 an dem primären Transferbereich übertragen wird und mittels des Reinigungsmittels 17 des Zwischen-Förderriemens 16 gesammelt wird.
Da das Lademittel 22 das Aufladen der Oberfläche des Bildträgers mit einem extrem geringen Betrag eines elektrischen Stromes ermöglicht, verschmutzt das Lademittel niemals das Innere und das Äußere der Vorrichtung mit einer großen Menge Ozon wie im Fall der Verwendung eines Korona- Aufladeverfahrens. Da das Lademittel 22 den Bildträger 20 sanft berührt, tritt außerdem das Anhaften von Toner, der nach dem Transfer auf eine Ladewalze und einen Bildträger verbleibt, was im Falle der Verwendung eines Walzenaufladeverfahrens leicht geschieht, kaum auf, um dadurch die Stabilität der Bildqualität und die Verlässlichkeit der Vorrichtung sicherzustellen.
Das Bildschreibemittel 23 verwendet einen Matrix-Schreibkopf, in welchem Elemente wie beispielsweise Flüssigkristallverschlüsse mit einer Licht emittierenden Diode und einem Rücklicht oder einer Hintergrundbeleuchtung in zumindest einer Zeile in der axialen Richtung des Bildträgers 20 ausgerichtet sind. Der Matrix-Schreibkopf ist kompakter als ein optisches Laserscansystem aufgrund seiner kurzen optischen Weglänge, so dass der Matrix-Schreibkopf nahe dem Bildträger 20 angeordnet werden kann, wodurch die gesamte Vorrichtung verkleinert wird. In dieser Ausführungsform sind der Bildträger 20, das Lademittel 22 und das Bildschreibemittel 23 jeder Bildausbildestation Y, M, C und K in eine Bildträgereinheit 25 vereinheitlicht (3), um dadurch die Position des Matrix-Schreibkopfes beizubehalten. Wenn die Bildträgereinheit 25 ausgetauscht wird, wird der Matrix-Schreibkopf ebenfalls ausgetauscht. Anschließend werden die Lichtvolumenanpassung und Positionierung relativ zu einer neuen Bildträgereinheit ausgeführt, und dann wird der Betrieb wieder aufgenommen.
Details des Entwicklermittels 24 werden nun beschrieben anhand der Bildausbildestation K der 3 als Beispiel. In dieser Ausführungsform sind, da die Bildausbildestationen Y, M, C und K schräg angeordnet sind und die Bildträger 20 so vorgesehen sind, dass sie in Kontakt mit der Riemenfläche 16a des Zwischen-Förderriemens 16 sind, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft, Tonerbehälter 26 schräg nach unten hin zur linken Seite der Bildträger 20 angeordnet. Dazu wird eine spezielle Struktur in dem Entwicklermittel 24 verwendet.
Das heißt, das Entwicklermittel 24 weist jeweils den Tonerbehälter 26 auf, in dem Toner gespeichert wird (angezeigt durch eine Schraffur), einen Tonerspeicherbereich 27, der in dem Tonerbehälter 26 ausgebildet ist, ein Tonerrührelement 29 innerhalb des Tonerspeicherbereichs 27, eine in einem oberen Bereich des Tonerspeicherbereichs 27 definierte Trennwand 30, eine Tonerzuleitewalze 31 oberhalb der Trennwand 30, eine an der Trennwand 30 angebrachte Klinge 32 zur Anlage gegen die Tonerzuleitewalze 31, die Entwicklerwalze 33, die so angeordnet ist, dass sie sowohl an der Tonerzuleitewalze 31 als auch an den Bildträger 20 anliegt, und eine Regulierklinge 34, die so angeordnet ist, dass sie gegen die Entwicklerwalze 33 anliegt.
Der Bildträger 20 wird in der Bewegungsrichtung des Zwischen-Förderriemens 16 gedreht. Die Entwicklerwalze 33 und die Zählwert 31 werden in einer Richtung entgegen der Drehrichtung des Bildträgers 20 gedreht, wie es durch Pfeile dargestellt ist. Andererseits wird das Rührelement 29 in einer Richtung entgegen der Drehrichtung der Zuleitewalze 31 gedreht. Toner, der mittels des Rührelements 29 in dem Tonerspeicherbereich 27 umgerührt und aufwärts geschöpft wird, wird der Tonerzuleitewalze 31 entlang der oberen Fläche der Trennwand 30 zugeleitet. Eine Reibung wird erzeugt zwischen dem Toner und der flexiblen Klinge 32, so dass eine mechanische Anhaftekraft und eine Anhaftekraft durch die triboelektrische Aufladung relativ zu der rauhen Oberfläche der Zuleitewalze 31 erzeugt werden. Durch diese Haftkräfte wird der Toner der Oberfläche der Entwicklerwalze 33 zugeleitet. Der der Entwicklerwalze 33 zugeleitete Toner wird durch die Regulierklinge 34 in eine Schicht mit einer vorbestimmten Dicke reguliert. Die Tonerschicht wird als dünne Schicht hin zu dem Bildträger 20 getragen, um so ein latentes Bild auf dem Bildträger 20 bei einem Klemmbereich, der ein Kontaktbereich zwischen der Entwicklerwalze 33 und dem Bildträger 20 ist, und in der Nähe dieses Klemmbereichs zu entwickeln.
In dieser Ausführungsform sind die Entwicklerwalze 33, die zu dem Bildträger 20 hinweist, die Tonerzuleitewalze 31 und der Kontaktbereich der Regulierklinge 34 relativ zu der Entwicklerwalze 33 nicht in dem Toner in dem Tonerspeicherbereich 27 eingetaucht. Diese Anordnung kann verhindern, dass der Kontaktdruck der Regulierklinge 34 relativ zu der Entwicklerwalze 33 aufgrund der Verminderung des gespeicherten Toners variiert. Da überschüssiger Toner, der mittels der Regulierklinge 34 von der Entwicklerwalze 33 abgeschabt wird, auf den Tonerspeicherbereich 27 spritzt, wird außerdem eine Filmbildung der Entwicklerwalze 33 verhindert. Der Kontaktbereich zwischen der Entwicklerwalze 33 und der Regulierklinge 34 ist unterhalb des Kontaktbereichs zwischen der Zuleitewalze 31 und der Entwicklerwalze 33 positioniert. Es gibt einen Durchgang zum Zurückführen von überschüssigem Toner, der der Entwicklerwalze 33 durch die Zuleitewalze 31 zugeleitet worden war, der aber nicht zu der Entwicklerwalze 33 übermittelt worden ist, und überschüssigem Toner, der von der Entwicklerwalze 33 durch den Regelungsvorgang der Regulierklinge 34 entfernt worden ist, hin zu dem Tonerspeicherbereich 27 bei dem unteren Bereich der Entwicklermittel. Der zu dem Tonerspeicherbereich 27 zurückgeführte Toner wird mit Toner in dem Tonerspeicherbereich 27 durch das Rührelement 29 umgerührt und einem Tonereinlass in der Nähe der Zuleitewalze 31 wieder zugeleitet. Daher wird der überschüssige Toner zu dem unteren Bereich hinabgelassen, ohne den Reibbereich zwischen der Zuleiteweg 31 und der Entwicklerwalze 33 und den Kontaktbereich zwischen der Entwicklerwalze 33 und der Regulierklinge 34 zu verstopfen, und wird dann wieder mit Toner in dem Tonerspeicherbereich 27 zusammen umgerührt, wodurch der Toner in dem Entwicklermittel sich langsam verschlechtert, so dass unheilvolle Veränderungen in der Bildqualität direkt nach dem Austausch der Entwicklermittel verhindert werden.
Weitere Details werden anhand der Bildausbildestation M der 3 als Beispiel beschrieben. Das Entwicklermittel 24 hat eine Entwicklerwalzenöffnung 33a angrenzend an die Entwicklerwalze 33. Das Bildschreibemittel 23 hat eine aufwärtige Öffnung 23a, die sich aufwärts hin zu dem Bildträger 20 öffnet. Wenn die aufwärtige Öffnung 23a der Bildschreibemittel 23 unterhalb der Entwicklerwalzenöffnung 33a positioniert ist, läuft Toner aus der Entwicklerwalzenöffnung 33a aufgrund der Schwerkraft aus und tritt daher in das Bildschreibemittel 23 ein durch die aufwärtige Öffnung 23a, um so das Bildschreibemittel 23 auf unerwünschte Art und Weise zu verschmutzen.
In dieser Ausführungsform ist die aufwärtige Öffnung 23a der Bildschreibemittel 23 in Richtung des Zwischen-Förderriemens 16 von der Entwicklerwalzenöffnung 33a des Entwicklermittels 24 so versetzt, dass die aufwärtige Öffnung 23a sich nicht relativ zu der Entwicklerwalzenöffnung 33a überlappt. Dies kann das mögliche Problem lösen, dass Toner aus der Entwicklerwalzenöffnung 33a ausläuft aufgrund der Schwerkraft und in das Bildschreibemittel 23 hinein durch die aufwärtige Öffnung 23a eintritt, um so das Bildschreibemittel 23 auf unerwünschte Art und Weise zu verschmutzen.
Wieder zurück zur 1 weist die Bogenzuleiteeinheit 10 eine Bogenkassette 35 auf, in welcher ein Stapel Aufzeichnungsmedium P gehalten wird, und eine Aufnahmewalze 36 zum Zuführen der Aufzeichnungsmedien P eines nach dem anderen aus der Bogenkassette 35.
Innerhalb des ersten Türelements 3 sind zwei Resistwalzen 37 angeordnet zum Regulieren der Zuführung eines Aufzeichnungsmediums P zu dem zweiten Transferbereich zur richtigen Zeit, eines sekundäre Transfereinheit 11 als sekundäres Transfermittel, die gegen die Antriebswalze 14 anliegt und gegen diese gedrückt wird und gegen den Zwischen-Förderriemen 16, eine Fixiereinheit 12, das Aufzeichnungsmediumtragemittel 13, zwei Ausgabewalzen 39 und ein Durchgang 40 für den doppelseitigen Druck.
Die sekundäre Transfereinheit 11 weist einen Schwenkhebel 42 auf, der schwenkbar an einer befestigten Welle 41 gelagert ist, die sekundäre Transferwalze 19, die drehbar an einem Ende des Schwenkhebels 42 angebracht ist, und eine Feder 43, die zwischen dem anderen Ende des Schwenkhebels 42 und dem ersten Türelement 3 vorgesehen ist. Normalerweise bewegt sich die sekundäre Transferwalze 19 in einer Richtung eines Pfeils durch die Vorspannkraft der Feder 43 und wird so gegen den Zwischen-Förderriemen 16 und die Antriebswalze 14 gedrückt. Ein exzentrischer Nocken 44 ist auf der Federseite des Schwenkhebels 42 angeordnet. Der Schwenkhebel 42, die Feder 43 und der exzentrische Nocken 44 arbeiten zusammen, um das Mittel zum Versetzen für die sekundäre Transferwalze 19 zu bilden. Durch die Drehung des exzentrischen Nockens 44 verschwenkt der Schwenkhebel 42 gegen die Vorspannkraft der Feder 43, so dass die sekundäre Transferwalze 19 weg von dem Zwischen-Förderriemen 16 bewegt wird.
Die Fixiereinheit 12 weist eine Verschmelzrolle oder Verschmelzwalze 45 auf, die ein eingebautes Heizelement wie beispielsweise einen Halogenheizer hat und frei drehbar ist, eine Druckwalze 46, die gegen die Verschmelzwalze 45 drückt, ein Riemenspannelement 47, das so vorgesehen ist, dass es frei relativ zu der Druckwalze 46 verschwenkt, und einen hitzebeständigen Riemen 49, der um die Druckwalze 45 und das Riemenspannelement 47 herumgelegt ist. Ein Farbbild, das sekundär zu einem Aufzeichnungsmedium übertragen worden ist, wird auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert bei dem Klemmspaltbereich, der zwischen der Verschmelzwalze 45 und dem hitzebeständigen Riemen 49 ausgebildet ist, und zwar bei einer vorbestimmten Temperatur. In dieser Ausführungsform kann die Fixiereinheit 12 in einem Raum angeordnet sein, der schräg oberhalb des Zwischen-Förderriemens 16 ausgebildet ist, d.h. in einem Raum, der auf der gegenüberliegenden Seite der Bildausbildeeinheiten 6 relativ zu dem Zwischen-Förderriemen 16 ausgebildet ist. Diese Anordnung ermöglicht die Verminderung der Wärmeübertragung zu der Box 5 mit den elektrischen Komponenten, zu der Bildausbildeeinheit 6 und zu dem Zwischen-Förderriemen 16 und vermindert die Frequenz, mit der der Farbregistrierfehler korrigiert werden muss.
4 zeigt die Förderriemeneinheit 9, den Zwischen-Förderriemen 16, die Reinigungsmittel 17 und die Bildträger 20 der jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K, wie sie mit Bezug auf die 1 beschrieben worden sind. Die Förderriemeneinheit 9 weist einen rechten und einen linken Seitenrahmen 9a auf. Die Antriebswalze 14 und die angetriebene Walze 15 sind an den Rahmen 9a angebracht. Der Zwischen-Förderriemen 16 ist um die Antriebswalze 14 und die angetriebene Walze 15 mit einiger Spannung herumgelegt. Ein Ende der Antriebswalze 14 ist mit einem Riemenantriebszahnrad 51 verbunden, und ein Ende jedes Bildträgers 20 ist mit einem Bildträger-Antriebszahnrad 52 verbunden. Leerlaufzahnräder 53 sind so vorgesehen, dass jedes Leerlaufzahnrad 53 mit jedem Paar von angrenzenden Antriebszahnrädern 52 kämmt. Der Antriebsmotor 54 ist in der Nähe der oberen Position der Riemenfläche 16a vorgesehen, deren Bewegungsrichtung nach unten verläuft. Ein Übertragungszahnrad 50, das ein Kombinationszahnrad ist, kämmt mit einem Ritzel 54a, das an der Drehwelle des Antriebsmotors 54 fixiert ist, und mit dem Antriebszahnrad 52 des obersten Bildträgers 20 kämmt. Die Ziffer 56 bezeichnet einen Tonersammelbehälter, in welchen hinein mittels des Reinigungsmittels 17 entfernter Ausschusstoner gesammelt wird. Der Tonersammelbehälter 56 ist so gestaltet, dass er sich entlang der Seite des Rahmens 9a erstreckt, um dadurch die gesamte Vorrichtung auch zu verkleinern.
In der obigen Anordnung sind die jeweiligen Bildträger 20 jeweils drehbar durch ein Paar von Rahmen (nicht dargestellt) gelagert und werden mittels des einzelnen Antriebsmotors 54 angetrieben, der in der Nähe des oberen Bereichs des Zwischen-Förderriemens 16 vorgesehen ist, weil die Drehung des Antriebsmotors 54 sequentiell mittels des Übertragungszahnrads 54, der Bildträgerantriebszahnräder 52 und der Leerlaufzahnräder 53 übertragen wird. Die Drehung wird weiter von dem Antriebszahnrad 52 des untersten Bildträgers zu der Antriebswalze 14 des Zwischen-Förderriemens 16 über das Riemenantriebszahnrad 51 übertragen, um so die Antriebswalze 14 anzutreiben. Die Anzahl der Zähne des Leerlaufzahnrads 53 ist so gewählt, dass sie gleich der Anzahl der Zähne des Riemenantriebszahnrads 51 ist, um so ihre Drehperioden zu synchronisieren, so dass eine Periode der Antriebswalze 14 im Wesentlichen gleich dem Intervall des primären Transferbereichs jedes Bildausbildemittels ist. Daher können die Rotationsphasen unter den jeweiligen Bildträgern 20 und den Zahnrädern in dem Herstellvorgang eingestellt werden. Selbst nachdem die Bildträger 20 ersetzt worden sind, gibt es nur eine minimale Möglichkeit des Auftretens eines Farberegistrierfehlers aufgrund des periodischen Fehlers unter den jeweiligen Bildträgern 20.
In diesem Fall ist die Beförderungsgeschwindigkeit des Förderriemens 16 so eingestellt, dass sie schneller ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Bildträger 20, und zwar um ungefähr 1–3%, um dadurch das Durchhängen des Förderriemens 16 zu verhindern und so einen stabilen Antrieb des Förderriemens zu erzielen. Es kann auch das Auftreten von Farbregistrierfehlern verhindern, um so die Bildqualität zu verbessern, und kann die Notwendigkeit vermeiden, die Reinigungsmittel vorzusehen, weil die Transfereffizienz durch Einstellen eines Geschwindigkeitsunterschieds verbessert wird.
In der Bildausbildevorrichtung dieser Ausführungsform sind, wie in 1 dargestellt, der Zwischen-Förderriemen 16 und die Bildausbildestationen Y, M, C und K schräg in dem Gehäusekörper 2 angeordnet, und die Box 5 mit den elektrischen Komponenten ist unterhalb der Bildausbildestationen Y, M, C und K angeordnet. Die Verdrahtungen (gezeigt durch eine Zweipunkt-Strichlinie in 1) von elektrischen Schaltkreisen, beispielsweise einem Energieversorgungsschaltkreis und einem Steuerschaltkreis in der Box 5 mit den elektrischen Komponenten, sind mit den primären Transferelementen 21, den Lademitteln 22, den Bildschreibemitteln 23 und dem Bilddichte-Erfassungsmittel 18 über einen Anschluss 57 verbunden. Die Verdrahtungen können mit der sekundären Transfereinheit 11, der Fixiereinheit 12, und dergleichen in dem ersten Türelement 3 über den Anschluss 57 verbunden sein oder dadurch, dass sie in der Nähe der Wellen 3b des ersten Türelements 3 verlaufen.
Die elektrischen Schaltkreise sind ein Schnittstellenschaltkreis zum Umwandeln von Bilddaten von einer außen vorgesehenen Host-Steuerung in Daten, die in den Bildausbildestationen aufzeichenbar sind, ein Steuerschaltkreis zum Steuern der Bildausbildevorrichtung, ein Hochspannungsenergieversorgungsschaltkreis zum Zuleiten von Hochspannung zu dem Lademittel, Entwicklermittel, Transfermittel und dergleichen, ein Niederspannungsenergieversorgungsschaltkreis zum Betreiben eines Antriebsmotors, einer Kupplung, und ein Steuerschaltkreis der Vorrichtung.
Durch Anordnen der elektrischen Schaltkreise unterhalb der Bildausbildestationen und oberhalb der Bogenkassette 35 kann die Notwendigkeit zum Vergrößern der Breite, der Tiefe und der Höhe der gesamten Vorrichtung aufgrund der Installation der elektrischen Schaltkreise vermieden werden, um dadurch die kompakte Bildausbildevorrichtung zu erzielen.
Durch das Anordnen des Schnittstellenschaltkreises und des Steuerkreises, wie es oben erwähnt ist, und durch das Verbinden der Verdrahtungen von dem Positionen in der Nähe der jeweiligen angeschlossenen Bereiche der Schaltkreissubstrate mit dem Bildschreibemittel 23 und dem Bilddichte-Erfassungsmittel 18 über den Anschluss 57 kann außerdem die Länge der Verdrahtungen hin zu dem Bildschreibemittel 23 verkürzt werden, um dadurch die Verdrahtungskosten zu vermindern und auch die Geräusche, die während des Übertragens von Bildsignalen mit hoher Frequenz wie beispielsweise einigen hundert MHz zu dem Bildschreibemittel 23 erzeugt werden. Durch Anordnen der Hochspannungsenergieversorgung und der Niederspannungsenergieversorgung wie oben erwähnt und durch Verbinden der Verdrahtungen von den Positionen in der Nähe der jeweiligen angeschlossenen Bereiche der Schaltkreissubstrate aus zu dem Lademittel und dem Transfermittel über den Anschluss 57 kann außerdem die Länge der Verdrahtungen verkürzt werden, wodurch nicht nur die Verdrahtungskosten vermindert werden, sondern auch die Wellenformverzerrung einer Vorspannung verhindert wird, die aus einer Wechselstromspannung besteht, die einer Gleichstromspannung überlagert ist, wodurch Energieverluste vermieden werden.
Außerdem ist es nicht notwendig, viele Verdrahtungen über die Wellen des Türelements 3 hinweg zu verlegen, die komplex sind, wodurch die Möglichkeit vermieden wird, dass Verdrahtungen während der Drehung des Rahmens 9a, an welchem der Förderriemen und die Bildträger angebracht sind, für die Wartung der Vorrichtung verklemmt werden und so zerbrechen.
Die Auswirkungen der Bildausbildevorrichtungen insgesamt werden wie folgt zusammengefasst:

(1) Wenn ein Druckbefehl (Bildausbildesignal) in die Steuereinheit in der Box 5 mit den elektrischen Komponenten von einem Host-Computer (Personalcomputer) (nicht dargestellt) oder dergleichen eingegeben wird, werden die Bildträger 20 und die jeweiligen Walzen der Entwicklermittel 24 der jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K und der Zwischen-Förderriemen 16 zur Drehung angetrieben.
(2) Die äußeren Oberfläche der Bildträger 20 werden mittels des Lademittels 22 gleichmäßig aufgeladen.
(3) In den jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K sind die äußeren Oberflächen der Bildträger 20 einem selektiven Licht ausgesetzt, das Bildinformationen für jeweilige Farben entspricht, und zwar durch die Bildschreibemittel 23, um dadurch elektrostatische latente Bilder für die jeweiligen Farben zu schreiben.
(4) Die auf den Bildträgern 20 ausgebildeten elektrostatischen latenten Bilder werden mittels den Entwicklungsmitteln 24 entwickelt, um Tonerbilder auszubilden.
(5) Die primäre Transferspannung mit der Polarität entgegen der Polarität des Toners wird an die primären Transferelemente 21 des Zwischen-Förderriemens 16 angelegt, um dadurch die auf den Bildträgern 20 ausgebildeten Tonerbilder auf den Zwischen-Förderriemen 16 eines nach dem anderen zu übertragen. Gemäß der Bewegung des Zwischen-Förderriemens 16 werden die Tonerbilder auf dem Zwischen-Förderriemen 16 überlagert.
(6) Synchron mit der Bewegung des Zwischen-Förderriemens 16, auf welchem primäre Bilder übertragen worden sind, wird ein in der Bogenkassette 35 untergebrachtes Aufzeichnungsmedium P zu der sekundären Transferwalze 19 durch die beiden Resistwalzen 39 hindurch befördert.
(7) Das primär übertragene Bild trifft sich mit dem Aufzeichnungsmedium an der sekundären Transferposition. Eine Vorspannung mit der Polarität entgegen der Polarität des primären übertragenen Bildes wird mittels der sekundären Transferwalze 19, die gegen die Antriebswalze 14 für den Zwischen-Förderriemen 16 durch den Pressmechanismus gedrückt wird, angelegt, wodurch das primär übertragene Bild sekundär zu dem Aufzeichnungsmedium übertragen wird, das auf die synchrone Art und Weise befördert wird.
(8) Nach dem sekundären Transfer verbleibender Toner wird in Richtung der angetriebenen Walze 15 getragen und abgeschabt mittels des Reinigungsmittels 17, das gegenüber der Walze 15 vorgesehen ist, um so den Zwischen-Förderriemen 16 wieder aufzufrischen, damit der obige Zyklus wiederholt werden kann.
(9) Das Aufzeichnungsmedium tritt durch die Fixiermittel 12 hindurch, wodurch das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert wird. Anschließend wird das Aufzeichnungsmedium in Richtung einer vorbestimmten Position getragen (in Richtung der Ausgabeablage 4 im Falle des einseitigen Drucks oder in Richtung des Durchgangs 40 für den doppelseitigen Druck im Falle des doppelseitigen Drucks).

Mit Bezug auf die 5 bis 10 werden nun das Entfernen von gestautem oder verklemmtem Aufzeichnungsmaterial und der Ersatz der sich verbrauchenden Materialien beschrieben werden. 5 ist ein Zustand, dass nur der öffenbare Deckel 3' des ersten Türelements 3 nach unten verschwenkt ist, um den Durchgang 40 für den doppelseitigen Druck freizugeben. In diesem Zustand ist es möglich, Aufzeichnungsmedien zu entfernen, die im Bereich des Durchgangs 40 für den doppelseitigen Druck verklemmt sind.
6 zeigt einen Zustand, dass das erste Türelement 3 zusammen mit dem öffenbaren Deckel 3' abwärts geschwenkt ist, um Fixiereinheit 12 und die sekundäre Transfereinheit 11 freizulegen. In diesem Zustand ist es möglich, Aufzeichnungsmedien zu entfernen, die bei der Fixiereinheit 12 und der sekundären Transfereinheit 11 verklemmt sind, und es ist auch möglich, die Fixiereinheit 12 und die sekundäre Transfereinrichtung 11 einfach zu reparieren oder auszutauschen. Außerdem ist das zweite Türelement 4 nach oben verschwenkt, um die Förderriemeneinheit 9 freizulegen, wodurch es möglich ist, bei der Förderriemeneinheit 9 verklemmte Aufzeichnungsmaterialien zu entfernen.
7 zeigt einen Zustand, dass der Arretierhebel 9c, der an der Oberseite des Rahmens 9a der Förderriemeneinheit 9 vorgesehen ist, verschwenkt ist, so dass er von dem Riegelstift 2c gelöst ist, und der Rahmen 9a nach rechts um die Schwenkwelle 2b herum verschwenkt ist, um die Bildausbildeeinheit 6 freizulegen. Währenddessen ist die Verbindung der Verdrahtungen bei dem Anschluss 57 aufgehoben.
Wie in 8 dargestellt, werden dann die jeweiligen Entwicklermittel 24, die die Bildausbildeeinheit 6 bilden, der Bildträger 25 und die Förderriemeneinheit 9 von dem Rahmen 9a abgenommen, so dass sie repariert und ausgetauscht werden können. In dieser Ausführungsform ist es einfach, die Positionsbeziehungen unter den Entwicklermitteln 24, Bildträgern 20 und dem Zwischen-Förderriemen 16 sicherzustellen, wodurch das Austauschen erleichtert wird.
Die 9 und 10 zeigen eine Variation der in 8 dargestellten Ausführungsform. In diesem Variationsbeispiel sind die Förderriemeneinheit 9 und die Bildträgereinheit 25 mittels des Rahmens 9a gelagert, und die Entwicklermittel 24 sind auf der Seite des Gehäusekörpers 2 gelagert. Daher können die Bildträgereinheit 25 und die Entwicklermittel 24 selektiv unabhängig voneinander ausgetauscht werden. Die Bildträgereinheit 25 kann übrigens auch auf der Seite des Gehäusekörpers 2 gelagert sein.
Da in dieser Ausführungsform das erste Türelement 3 als Abdeckelement der Vorrichtung, die Fixiereinheit 12 und die sekundäre Transfereinheit 11 zusammen geöffnet werden in einen Raum hinein zum Einsetzen und Herausziehen der Bogenkassette 35 zum Zuführen von Aufzeichnungsmedien, ist die Vorrichtung gut betätigbar zum Warten der Fixiereinheit 12, und ein hoher Level der Sichtbarkeit und eine gute Bedienbarkeit sind gegeben, wenn ein Aufzeichnungsmedium verklemmt ist. Da die Förderriemeneinheit 9, die Bildträgereinheit 25 und/oder die Entwicklermittel 24 in dem Raum oberhalb des geöffneten ersten Türelements 3 geöffnet werden können, um das Austauschen der Bildträger 20 und/oder der Entwicklermittel 24 zu ermöglichen, ist die Vorrichtung außerdem auch gut betätigbar zum Austauschen der sich verbrauchenden Materialien.
Anders als in der herkömmlichen Technik ist, da es nicht notwendig ist, eine große Zugangsöffnung zum Austauschen der sich verbrauchenden Materialien in dem Rahmen auszubilden, der die Bildausbildemittel stützt, die Steifigkeit des Rahmens verbessert, um dadurch stabil Bilder mit hoher Qualität zu erzielen.
Es kann einen Bediener daran hindern, den Förderriemen zu berühren, wenn der Rahmen 9a geöffnet ist, und so das Auftreten eines Bilddefekts aufgrund von Fingerabdrücken verhindern, die durch diese Berührung entstehen. Selbst wenn Toner ausläuft während des Austauschens der sich verbrauchenden Materialien, kann außerdem der Toner mittels des Rahmens 9a aufgenommen werden, um so zu verhindern, dass die Tragemittel 13 für die Aufzeichnungsmedien, die Fixiereinheit 12 und die sekundäre Transfereinheit 11 verschmutzt werden.
Da die sekundäre Transferwalze 19 von dem Zwischen-Förderriemen 16 gemäß den Öffnen des ersten Türelements 3 wegbewegt wird, können außerdem Aufzeichnungsmedien, die um den Förderriemen 16 herum verklemmt sind, während des Bedruckens von mehreren Aufzeichnungsmedien, einfach entfernt werden.
11 ist eine schematische Schnittansicht, die die gesamte Struktur einer anderen Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Komponenten wie diejenigen der Ausführungsform der 1 sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, so dass eine Beschreibung dieser Komponenten weggelassen werden wird. Diese Ausführungsform ist eine solche, die einen Papiertrageriemen als Förderriemen verwendet. Das heißt, statt des Zwischen-Förderriemens 16 der 1 wird ein Papiertrageriemen 59 verwendet.
In dieser Ausführungsform sind eine Förderriemeneinheit 9 und eine Fixiereinheit 12 in einem ersten Türelement 3 angeordnet. die Förderriemeneinheit 9 weist eine Antriebswalze 14 auf, die in einem oberen Bereich eines Gehäusekörpers 2 vorgesehen ist und mittels eines nicht dargestellten Antriebsmittels zur Drehung angetrieben wird, eine angetriebene Walze 15 und eine Backup-Walze 16, die diagonal unterhalb der Antriebswalze 14 vorgesehen sind, einen Papiertrageriemen 59, der um die drei Walzen herum mit einer gewissen Spannung gelegt ist und dazu angetrieben wird, in einer mit einem Pfeil angezeigten Richtung umzulaufen, und ein Reinigungsmittel 17, das an der Oberfläche des Papiertrageriemens 59 anliegt, so dass es der Backup-Walze 60 gegenüberliegt. Die andere Seite 14 und der Papiertrageriemen 59 sind schräg hin zur oberen linken Seite der angetriebenen Walze 15 angeordnet. Demzufolge ist eine Riemenspannungsseite 59a zur Zeit des Antriebs des Papiertrageriemens 59 auf der unteren Seite, und eine durchhängende Riemenseite ist auf der oberen Seite.
Auf der Rückseite des Papiertrageriemens 59 sind Transferelemente 61 vorgesehen, die aus Blattfederelektroden bestehen. Die Transferelemente 61 werden in Kontakt mit der Rückseite des Papiertrageriemens 59 durch ihre elastische Kraft an Stellen gedrückt, die den Bildträgern 20 der jeweiligen Bildausbildestationen Y, M, C und K entsprechen. Eine Transfervorspannung wird an jedes Transferelement 61 angelegt. Die Bildträger 20 der Bildausbildestationen Y, M, C und K sind in Kontakt mit der Riemenspannungsseite 59a des Papiertrageriemens 59. Als Ergebnis sind die Bildausbildestationen Y, M, C und K in einer schräg nach links verlaufenden Richtung relativ zu der angetriebenen Walze 15 in 11 angeordnet.
Die 12 bis 15 sind schematische Darstellungen, die jeweils eine andere Ausführungsform der Bildausbildevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Ausführungsform der 12 ist ein Beispiel, in welchem eine Box 5 mit elektrischen Komponenten oberhalb des Papiertrageriemens 59 angeordnet ist und Bildausbildestationen Y, M, C und K unterhalb des Papiertrageriemens 59 angeordnet sind. Die Ausführungsform der 13 ist ein Beispiel, in welchem Bildausbildestationen Y, M, C und K oberhalb des Papiertrageriemens 59 angeordnet sind und eine Box 5 mit elektrischen Komponenten unterhalb des Papiertrageriemens 59 angeordnet sind. Die Ausführungsform der 14 ist ein Beispiel, in welchem Bildausbildestationen Y, M, C und K und eine Box 5 mit elektrischen Komponenten oberhalb des Zwischen-Förderriemens 16 angeordnet sind. Die Ausführungsform der 15 ist ein Beispiel, in welchem die Tonerspeicherbehälter 26 von Bildausbildestationen Y, M, C und K oberhalb des Zwischen-Förderriemens 16 verglichen mit der Ausführungsform der 1 angeordnet sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf die vier 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 solche Techniken.
Beispielsweise kann, obwohl in den vorgenannten Ausführungsformen die Matrix-Schreibköpfe als Bildschreibemittel 23 verwendet werden, auch eine Laserbelichtungseinrichtung verwendet werden. In diesem Fall kann die Box 5 mit elektrischen Komponenten auf der Seite der Laserbelichtungseinrichtung (der Seite der Tiefe oder der Vorderseite der 1) platziert sein.
Außerdem kann, obwohl in der Ausführungsform der 1 die Antriebswalze 14 auf der unteren Seite und die angetriebene Walze 15 auf der oberen Seite vorgesehen ist, die angetriebene Walze 15 auch auf der unteren Seite und die Antriebswalze 14 auf der oberen Seite vorgesehen sein.
Obwohl die Schwenkwellen des ersten Türelements 3 und des Rahmens 9a in den obigen Ausführungsformen auf den beiden Seiten des Gehäusekörpers 2 vorgesehen sind, so dass sie vertikal beweglich sind, können die Schwenkwellen auch auf einer Seite des Gehäusekörpers 2 vorgesehen sein, so dass sie horizontal beweglich sind.
Der Zwischen-Förderriemen und der Papiertrageriemen sind übrigens allgemein als Förderriemen definiert.

Claims

Bild-Ausbildevorrichtung mit Bild-Ausbildestationen (Y, M, C, K) für verschiedene Farben, die entlang eines Förderriemens (16) angeordnet sind, wobei jede Bild-Ausbildestation einen Bildträger (20) beinhaltet, ein Auflademittel (22) und ein Entwicklungsmittel (24), das um den Bildträger (20) herum vorgesehen ist, wobei die Bild-Ausbildevorrichtung außerdem einen Gehäusekörper (2) aufweist, in welchem die besagten Bild-Ausbildestationen und der Förderriemen vorgesehen sind, einen Halterahmen (9a) für Haltewalzen (15, 14), um welche herum der Förderriemen mit einer gewissen Spannung gelegt ist, und ein Mittel (18) zum Erfassen einer Bilddichte, das an dem Halterahmen (9a) angebracht und so angeordnet ist, dass es zu dem Förderriemen hinweist, wobei die Bild-Ausbildevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Halterahmen an dem Gehäusekörper so angebracht ist, dass der Halterahmen relativ zu dem Gehäusekörper mittels einer Schwenkbewegung abnehmbar ist, wobei die Bild-Ausbildevorrichtung außerdem dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein Arretiermittel (9c) zum Arretieren des Halterahmens an dem Gehäusekörper hat, wobei das Mittel zum Erfassen der Bilddichte nahe dem Arretiermittel vorgesehen ist.
Bild-Ausbildevorrichtung mit Bild-Ausbildestationen (Y, M, C, K) für verschiedene Farben, die entlang eines Förderriemens (16) angeordnet sind, wobei jede Bild-Ausbildestation einen Bildträger (20) beinhaltet, ein Auflademittel (22) und ein Entwicklungsmittel (24), das um den Bildträger (20) herum vorgesehen ist, wobei die Bild- Ausbildevorrichtung außerdem einen Gehäusekörper (2) aufweist, in welchem die besagten Bild-Ausbildestationen und der Förderriemen vorgesehen sind, einen Halterahmen (9a) für Haltewalzen (15, 14), um welche herum der Förderriemen mit einer gewissen Spannung gelegt ist, und ein Mittel (18) zum Erfassen einer Bilddichte, das an dem Halterahmen (9a) angebracht und so angeordnet ist, dass es zu dem Förderriemen oder Förderriemen hinweist, wobei die Bild-Ausbildevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Halterahmen an dem Gehäusekörper so angebracht ist, dass der Halterahmen relativ zu dem Gehäusekörper mittels einer Schwenkbewegung abnehmbar ist, und das Mittel zum Erfassen der Bilddichte nahe derjenigen (14) der Walzen vorgesehen ist, die sich am nächsten an dem Schwenkpunkt des Halterahmens befindet.
Bild-Ausbildevorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, bei welcher der Förderriemen (16) ein Papiertrageriemen ist.
Bild-Ausbildevorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, bei welcher der Förderriemen (16) ein Zwischen-Förderriemen ist.