Устройство формирования изображений
Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображений, такому, как копировальная машина и лазерный принтер. Устройство формирования изображений включает в себя ленту промежуточного переноса, обеспеченную электропроводностью, и источник электропитания для приложения напряжения к валу вторичного переноса для пропускания электрического тока от вала вторичного переноса на множество фоточувствительных барабанов через ленту промежуточного переноса, таким образом выполняя первичный перенос тонерных изображений с множества фоточувствительных барабанов на ленту промежуточного переноса. Устройство формирования изображений содержит элемент, несущий изображение, сконфигурированный для несения тонерного изображения; вращаемый бесконечный элемент промежуточного переноса и источник электропитания, сконфигурированный для приложения напряжения для переноса тонерного изображения, которое находится на элементе, несущем изображение, на материал для переноса через элемент промежуточного переноса, причем элементу промежуточного переноса обеспечена электропроводность, и причем источник электропитания прикладывает напряжение, которое имеет полярность, противоположную нормальной полярности заряда тонера, для того, чтобы выполнять первичный перенос тонерного изображения с элемента, несущего изображение, на элемент промежуточного переноса посредством протекания электрического тока в круговом направлении по отношению к элементу промежуточного переноса, и прикладывает упомянутое напряжение противоположной полярности для того, чтобы выполнять вторичный перенос тонерного изображения, которое перенесено на элемент промежуточного переноса при первичном переносе, на материал для переноса. Технический результат заключается в том, что благодаря подаче электрического тока в круговом направлении ленты промежуточного переноса от элемента подачи электрического тока, устраняется необходимость подготовки источника напряжения для каждого из множества элементов первичного переноса, позволяя выполнять первичный и вторичный перенос посредством одного элемента подачи электрического тока и, таким образом, стоимость и размеры устройства формирования изображений могут быть уменьшены. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 16 ил., 2 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображений, такому как копировальная машина и лазерный принтер.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Известно, что для достижения высокоскоростной печати электрофотографическое устройство формирования цветных изображений включает в себя независимые блоки формирования изображений для формирования желтого, пурпурного, голубого и черного изображений, последовательно переносит изображения из блоков формирования изображений для соответствующих цветов на ленту промежуточного переноса и совместно переносит изображения с ленты промежуточного переноса на носитель записи.
[0003] Каждый из блоков формирования изображений для соответствующих цветов включает в себя фоточувствительный барабан в качестве элемента, несущего изображение. Каждый блок формирования изображения дополнительно включает в себя зарядный элемент для зарядки фоточувствительного барабана и блок проявки для проявки тонерного изображения на фоточувствительном барабане. Зарядный элемент каждого блока формирования изображений контактирует с фоточувствительным барабаном с предварительно определенной силой контактного давления для однородной зарядки поверхности фоточувствительного барабана с предварительно определенной полярностью и потенциалом посредством использования зарядного напряжения, приложенного от источника напряжения (не иллюстрирован), предназначенного для зарядки.
[0004] Блок проявки каждого блока формирования изображений наносит тонер на скрытое электростатическое изображение, сформированное на фоточувствительном барабане, для проявки тонерного изображения (видимого изображения).
[0005] В каждом блоке формирования изображения вал первичного переноса (элемент первичного переноса), находящийся напротив фоточувствительного барабана через ленту промежуточного переноса, выполняет первичный перенос проявленного тонерного изображения с фоточувствительного барабана на ленту промежуточного переноса. Вал первичного переноса соединен с источником напряжения, предназначенным для первичного переноса.
[0006] На втором этапе элемент вторичного переноса переносит первично перенесенное тонерное изображение с ленты промежуточного переноса на материал для переноса. Вал вторичного переноса (элемент вторичного переноса) соединен с источником напряжения, предназначенным для вторичного переноса.
[0007] В японской выложенной заявке на патент № 2003-35986 описана конфигурация, с использованием которой каждый из четырех валов первичного переноса соединяется с каждым из четырех источников напряжения, предназначенных для первичного переноса. В японской выложенной заявке на патент № 2001-125338 описано управление для зарядки до операции формирования изображения, напряжения переноса, которое должно быть приложено к каждому валу первичного переноса, в зависимости от листовой прогонной износостойкости ленты промежуточного переноса и вала первичного переноса и в зависимости от изменения сопротивления вследствие изменения факторов внешней среды.
[0008] Однако традиционно известная настройка напряжения первичного переноса имеет следующую проблему. Поскольку в каждом блоке формирования изображения должно быть настроено подходящее напряжение для первичного переноса, требуется множество источников напряжения. Это увеличивает размеры устройства формирования изображений и количество источников электропитания, что приводит к увеличению стоимости.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] Настоящее изобретение ориентировано на устройство формирования изображений, имеющее подходящие функциональные характеристики первичного и вторичного переноса при уменьшении количества источников напряжения для приложения напряжения к элементам первичного переноса.
[0010] В соответствии с аспектом настоящего изобретения, устройство формирования изображений включает в себя: множество элементов, несущих изображение, сконфигурированных для несения тонерных изображений; вращающуюся бесконечную ленту промежуточного переноса, выполненную с возможностью вторичного переноса на материал для переноса тонерных изображений, первично перенесенных с множества элементов, несущих изображение; элемент подачи электрического тока, выполненный с возможностью контакта с лентой промежуточного переноса; и источник электропитания, сконфигурированный для приложения напряжения к элементу подачи электрического тока для выполнения вторичного переноса тонерных изображений с ленты промежуточного переноса на материал для переноса, причем лента промежуточного переноса имеет электропроводность, способную обеспечивать прохождение электрического тока из положения контакта элемента подачи электрического тока в направлении вращения ленты промежуточного переноса к множеству элементов, несущих изображение через ленту промежуточного переноса, и причем источник электропитания прикладывает напряжение к элементу подачи электрического тока для первичного переноса тонерных изображений с множества элементов, несущих изображение, на ленту промежуточного переноса.
[0011] В соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения, подача электрического тока в круговом направлении ленты промежуточного переноса от элемента подачи электрического тока, устраняет необходимость подготовки источника напряжения для каждого из множества элементов первичного переноса, позволяя выполнять первичный и вторичный перенос посредством одного элемента подачи электрического тока. Следовательно, стоимость и размеры устройства формирования изображений могут быть уменьшены.
[0012] Дополнительные признаки и аспекты настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания иллюстративных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0013] Сопроводительные чертежи, которые включены в состав описания и являются его частью, изображают иллюстративные варианты осуществления, признаки и аспекты изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципов изобретения.
[0014] Фиг. 1 является видом в разрезе, схематично иллюстрирующим устройство формирования изображений в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2A и 2B являются видами в разрезе, схематично иллюстрирующими способ измерения значения кругового сопротивления ленты промежуточного переноса, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3А и 3B являются графиками, иллюстрирующими результаты измерения кругового сопротивления для ленты промежуточного переноса.
Фиг. 4 является видом в разрезе, схематично иллюстрирующим устройство формирования изображений, имеющее источник электропитания для переноса, предназначенный для первичного переноса в каждом блоке формирования изображения.
Фиг. 5A и 5B являются видами в разрезе, схематично иллюстрирующими способ измерения потенциала ленты промежуточного переноса.
Фиг. 6A-6C являются графиками, иллюстрирующими результаты измерения поверхностного потенциала ленты промежуточного переноса.
Фиг. 7A-7D иллюстрируют первичный перенос в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8A-8C являются графиками, иллюстрирующими отношение между результатом измерения потенциала для ленты промежуточного переноса и напряжением вторичного переноса, когда материал для переноса не проходит через секцию вторичного переноса.
Фиг. 9 является видом в разрезе, схематично иллюстрирующим электрический ток, текущий в направлении вращения ленты промежуточного переноса.
Фиг. 10A-10C являются графиками, иллюстрирующими отношение между результатом измерения потенциала для ленты промежуточного переноса и напряжением вторичного переноса, когда материал для переноса проходит через секцию вторичного переноса.
Фиг. 11 является графиком, иллюстрирующим эффект использования элементов постоянного напряжения в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 12A и 12B являются видами в разрезе, схематично иллюстрирующими состояние, в котором зенеровский диод или варистор соединены с каждым поддерживающим элементом.
Фиг. 13A и 13B являются видами в разрезе, схематично иллюстрирующими состояние, в котором общий зенеровский диод или общий варистор соединен с поддерживающими элементами.
Фиг. 14A и 14B являются видами в разрезе, схематично иллюстрирующими устройство формирования изображений, имеющее другую конфигурацию, применимую к настоящему изобретению.
Фиг. 15 является видом в разрезе, схематично иллюстрирующим устройство формирования изображений, имеющее еще одну другую конфигурацию, применимую к настоящему изобретению.
Фиг. 16 является видом в разрезе, схематично иллюстрирующим устройство формирования изображений, имеющее еще одну другую конфигурацию, применимую к настоящему изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0015] Ниже будут подробно описаны различные иллюстративные варианты осуществления, признаки и аспекты изобретения со ссылкой на чертежи.
[0016] Фиг. 1 иллюстрирует конфигурацию цветного устройства формирования изображений однопроходного типа (имеющего четыре барабана) в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения. Устройство формирования изображений включает в себя четыре блока формирования изображения: блок 1a формирования изображения для формирования желтого изображения, блок 1b формирования изображения для формирования пурпурного изображения, блок 1c формирования изображения для формирования голубого изображения и блок 1d формирования изображения для формирования черного изображения. Эти четыре блока формирования изображений расположены на одной линии на фиксированных интервалах друг от друга.
[0017] Блоки 1a, 1b, 1c и 1d формирования изображений включают в себя фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d (элементы, несущие изображения), соответственно. В настоящем иллюстративном варианте осуществления, каждый из фоточувствительных барабанов 2a, 2b, 2c и 2d состоит из материала основы барабана (не иллюстрирован), такого как алюминий, и фоточувствительного слоя (не иллюстрированы), отрицательно заряженного органического фоточувствительного элемента на основе барабана. Фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d приводятся во вращение посредством приводного блока (не иллюстрирован) с предварительно определенной рабочей скоростью.
[0018] Зарядные валы 3a, 3b, 3c и 3d и блоки 4a, 4b, 4c и 4d проявки расположены вокруг фоточувствительных барабанов 2a, 2b, 2c и 2d, соответственно. Блоки 6a, 6b, 6c и 6d для очистки барабанов расположены вокруг фоточувствительных барабанов 2a 2b, 2c и 2d, соответственно. Экспонирующие блоки 7a, 7b, 7c и 7d расположены над фоточувствительными барабанами 2a 2b, 2c и 2d, соответственно. Желтый тонер, голубой тонер, пурпурный тонер и черный тонер хранятся в блоках 4a, 4b, 4c и 4d проявки, соответственно. Нормальная полярность заряда тонера, в соответствии с настоящим иллюстративным вариантом осуществления, является отрицательной полярностью.
[0019] Лента 8 промежуточного переноса (вращаемый бесконечный элемент промежуточного переноса) расположена напротив четырех блоков формирования изображения. Лента 8 промежуточного переноса поддерживается посредством приводного вала 11, опорного вала 12 вторичного переноса и натяжного вала 13 (в совокупности, эти три вала называются поддерживающими валами или поддерживающими элементами) и вращается (перемещается) в направлении, указанном стрелкой (в направлении против часовой стрелки) посредством движущей силы приводного вала 11, приводимого в движение двигателем (не иллюстрирован). В дальнейшем в настоящем документе, направление вращения ленты 8 промежуточного переноса называется круговым направлением ленты 8 промежуточного переноса. Приводной вал 11 обеспечен поверхностным слоем, изготовленным из резины с большим коэффициентом трения для приведения в движение ленты 8 промежуточного переноса. Слой резины обеспечивает электропроводность с удельным объемным сопротивлением 105 Ом*см или ниже. Опорный вал 12 вторичного переноса и вал 15 вторичного переноса формируют секцию вторичного переноса при помощи ленты 8 промежуточного переноса. Опорный вал 12 вторичного переноса обеспечен поверхностным слоем, изготовленным из резины для обеспечения электропроводности с удельным объемным сопротивлением 105 Ом*см или ниже. Натяжной вал 13 изготовлен из металлического вала, который выполняет натяжение с суммарной нагрузкой приблизительно 60Н ленты 8 промежуточного переноса для того, чтобы он приводился в движение, и чтобы выполнялось его вращение посредством вращения ленты 8 промежуточного переноса.
[0020] Приводной вал 11, опорный вал 12 вторичного переноса и натяжной вал 13 заземлены через резистор, имеющий предварительно определенное значение сопротивления. В настоящем иллюстративном варианте осуществления используются резисторы, имеющие три различных значения сопротивления 1 ГОм, 100 МОм и 10 МОм. Поскольку значение сопротивления резиновых слоев приводного вала 11 и опорного вала 12 вторичного переноса значительно меньше чем 1 ГОм, 100 МОм и 10 МОм, электрические воздействия этих валов могут быть проигнорированы.
[0021] Вал 15 вторичного переноса является упругим валом, имеющим удельное объемное сопротивление 107-109 Ом*см и твердость резинового покрытия 30 единиц (дюрометр Аскер C). Вал 15 вторичного переноса прижат к опорному валу 12 вторичного переноса через ленту 8 промежуточного переноса с суммарной нагрузкой приблизительно 39,2 Н. Вал 15 вторичного переноса приводится в движение и вращается посредством вращения ленты 8 промежуточного переноса. Напряжение от -2,0 до 7,0 кВ из источника 19 электропитания для переноса может быть приложено к валу 15 вторичного переноса. В настоящем иллюстративном варианте осуществления, напряжение из источника 19 электропитания для переноса (общего источника напряжения для первичного и вторичного переноса) прикладывается к валу 15 вторичного переноса (описанному ниже). Вал 15 вторичного переноса служит в качестве элемента подачи электрического тока для подачи электрического тока в круговом направлении ленты 8 промежуточного переноса.
[0022] Чистящий блок 75 ленты для удаления и сбора остаточного переносимого тонера, остающегося на поверхности ленты 8 промежуточного переноса, расположен на внешней поверхности ленты 8 промежуточного переноса. В направлении вращения ленты 8 промежуточного переноса закрепляющий блок 17, включающий в себя закрепляющий вал 17a и прижимной вал 17b, размещен на расположенной со стороны конца цикла секции вторичного переноса, в котором опорный вал 12 вторичного переноса контактирует с валом 15 вторичного переноса.
[0023] Ниже будет описана операция формирования изображения.
[0024] Когда контроллер выдает пусковой сигнал для запуска операции формирования изображения, листы материала для переноса (носитель записи) посылаются один за другим из кассеты (не иллюстрирована), а затем переносятся на вал регистрации (не иллюстрирован). В этот момент времени, вал регистрации (не иллюстрирован) останавливается, и передний край материала для переноса удерживается в положении непосредственно перед секцией вторичного переноса. С другой стороны, когда пусковой сигнал выдан, фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d в блоках 1a, 1b, 1c и 1d формирования изображения, соответственно, начинают вращаться с предварительно определенной рабочей скоростью. В настоящем иллюстративном варианте осуществления, фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d равномерно заряжаются до отрицательной полярности посредством заряжающих валов 3a, 3b, 3c и 3d, соответственно. Затем, экспонирующие блоки 7a, 7b, 7c и 7d облучают фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d, соответственно, лазерными лучами для выполнения сканирующего экспонирования для формирования на них скрытых электростатических изображений.
[0025] Блок 4a проявки, к которому прикладывается проявочное напряжение, имеющее полярность, аналогичную полярности зарядки (отрицательной полярности) фоточувствительного барабана 2a, наносит желтый тонер на скрытое электростатическое изображение, сформированное на фоточувствительном барабане 2a для его визуализации в виде тонерного изображения. Величина заряда и величина экспонирования настроены таким образом, чтобы каждый фоточувствительный барабан имел потенциал -500 В после зарядки посредством заряжающего вала и потенциал -100 В (части изображения) после его экспонирования посредством блока экспонирования. Проявочное напряжение смещение составляет -300 В. Рабочая скорость составляет 250 мм/с. Ширина формирования изображения, которая является длиной в направлении, перпендикулярном к направлению транспортирования (направлению вращения) устанавливается на 215 мм. Величина заряда тонера устанавливается на -40 мкКл/г. Количество тонера на каждом фоточувствительном барабане для изображения твердотельной модели устанавливается на 0,4 мг/см2.
[0026] Желтое тонерное изображение первично переносится на вращающуюся ленту 8 промежуточного переноса. Часть, находящаяся напротив каждого фоточувствительного барабана, в которой тонерное изображение переносится с каждого фоточувствительного барабана на ленту 8 промежуточного переноса, называется секцией первичного переноса. Множество секций первичного переноса, соответствующих множеству элементов, несущих изображение, обеспечено на ленте 8 промежуточного переноса. Ниже будет описана конфигурация для выполнения первичного переноса желтых тонерных изображений на поверхность ленты 8 промежуточного переноса в настоящем иллюстративном варианте осуществления.
[0027] Множество секций первичного переноса, соответствующих множеству элементов, несущих изображение, переносит тонерные изображения при помощи множества элементов, несущих изображение, на ленту 8 промежуточного переноса.
[0028] Со ссылкой на Фиг. 1, опорные элементы 5a, 5b, 5c и 5d расположены таким образом, чтобы находиться напротив блоков 1a, 1b, 1c и 1d формирования изображения, соответственно, через ленту 8 промежуточного переноса. Опорные элементы 5a, 5b, 5c и 5d прижимают соответствующие находящиеся напротив них фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d через ленту 8 промежуточного переноса для формирования частей секции первичного переноса, которые, таким образом, могут удерживаться устойчиво и на значительном расстоянии друг от друга. В настоящем иллюстративном варианте осуществления, опорные элементы 5a, 5b, 5c и 5d являются электрически изолированными, то есть они не служат в качестве элементов, к которым прикладывается напряжение, соединенных с источниками напряжения для первичного переноса. Поскольку элементы, к которым прикладывается напряжение, как иллюстрировано на Фиг. 4, имеют электропроводность для того, чтобы через них протекал желательный электрический ток, для элементов, к которым прикладывается напряжение, выполняется настройка значения сопротивления, что приводит к увеличению стоимости.
[0029] Область на ленте 8 промежуточного переноса, на поверхность которой было перенесено желтое тонерное изображение, перемещается в блок 1b формирования изображения посредством вращения ленты 8 промежуточного переноса. Затем в блоке 1b формирования изображения пурпурное тонерное изображение, сформированное на фоточувствительном барабане 2b, аналогичным способом переносится на ленту 8 промежуточного переноса таким образом, чтобы пурпурное тонерное изображение было совмещено с желтым тонерным изображением. Аналогично, в блоках 1c и 1d формирования изображения, голубое тонерное изображение, сформированное на фоточувствительном барабане 2c, а затем черное тонерное изображение, сформированное на фоточувствительном барабане 2d, соответственно, переносятся на ленту 8 промежуточного переноса таким образом, чтобы голубое тонерное изображение было совмещено с двухцветным (желтым и пурпурным) тонерным изображением, а затем черное тонерное изображение совмещается с трехцветным (желтым, пурпурным и голубым) тонерным изображением, таким образом, формируя полноцветное тонерное изображение на ленте 8 промежуточного переноса.
[0030] Затем, синхронно с моментом времени, когда передний край полноцветного тонерного изображения на ленте 8 промежуточного переноса перемещается в секцию вторичного переноса, материал P для переноса переносится в секцию вторичного переноса посредством вала регистрации (не иллюстрирован). Выполняется вторичный перенос полноцветного тонерного изображения на ленте 8 промежуточного переноса в один прием на материал P для переноса посредством вала 15 вторичного переноса, к которому прикладывается вторичное напряжение переноса (напряжение, имеющее полярность, противоположную полярности тонера (положительную полярность)). Материал P для переноса, на поверхности которого сформировано полноцветное тонерное изображение, переносится в закрепляющий блок 17. Часть закрепляющего зазора, состоящая из закрепляющего вала 17a и прижимного вала 17b, применяет нагрев и давление к полноцветному тонерному изображению для его закрепления на поверхности материала P для переноса, а затем выгружает его наружу.
[0031] Настоящий иллюстративный вариант осуществления отличается тем, что первичный перенос для переноса тонерных изображений с фоточувствительных барабанов 2a, 2b, 2c и 2d на ленту 8 промежуточного переноса выполняется без приложения напряжения к валам 55a, 55b, 55c и 55d первичного переноса, как иллюстрировано на Фиг. 4.
[0032] Для описания признаков настоящего иллюстративного варианта осуществления, ниже будет описано удельное объемное сопротивление, поверхностное удельное сопротивление и значение кругового сопротивления ленты 8 промежуточного переноса. Ниже будет описано определение значения кругового сопротивления и способа измерения значения кругового сопротивления.
[0033] Ниже описаны удельное объемное и поверхностное сопротивления ленты 8 промежуточного переноса, используемые в настоящем иллюстративном варианте осуществления.
[0034] В настоящем иллюстративном варианте осуществления, лента 8 промежуточного переноса имеет нижний слой, имеющий толщину 100 мкм полифениленсульфидной (PPS) смолы, содержащей распределенный углерод для регулирования значения электрического сопротивления. Используемая смола может являться полиимидом (PI), поливинилиденфторидом (PVdF), нейлоном, полиэтилентерефталатом (PET), полибутилентерефталатом (PBT), поликарбонатом, полиэфирэфиркетоном (PEEK), полиэтилен-нафталатом (PEN), и т.д.
[0035] Лента 8 промежуточного переноса имеет многослойную конфигурацию. В частности, нижний слой обеспечен слоем наружной поверхности, выполненным из акриловой смолы толщиной от 0,5 до 3 мкм с высоким сопротивлением. Слой наружной поверхности с высоким сопротивлением используется для получения эффекта улучшения функциональных характеристик вторичного переноса малоформатной бумаги посредством уменьшения разницы электрических токов между областью, в которой проходит лист, и областью, где лист не проходит в продольном направлении секции вторичного переноса.
[0036] Ниже будет описан способ производства ленты. В настоящем иллюстративном варианте осуществления используется способ производства ленты на основе способа изготовления с применением пневматического давления. PPS (материал-основа) и компонент смешения, такой как технический углерод (электропроводный порошковый материал), расплавляются и смешиваются посредством использования двухосевого пескосмесителя. Полученный смешанный объект подвергается экструзионному формованию с использованием кольцевой пресс-формы для формирования бесконечной ленты.
[0037] На поверхность формованной бесконечной ленты напыляется отверждаемая посредством облучения ультрафиолетовыми лучами смола, и после высыхания смолы поверхность ленты облучается ультрафиолетовыми лучами для отверждения смолы, таким образом, формируя поверхностный слой покрытия. Поскольку слишком толстый слой покрытия легко растрескивается, количество покрывающей смолы рассчитано таким образом, чтобы толщина слоя покрытия оставляла от 0,5 до 3 мкм.
[0038] В настоящем иллюстративном варианте осуществления в качестве электропроводного порошкового материала используется технический углерод. Состав примеси для регулирования значения сопротивления ленты 8 промежуточного переноса не ограничен. Иллюстративные проводящие наполнители для регулирования значения сопротивления включают в себя технический углерод и много других проводящих оксидов металлов. Реагенты для регулирования значения сопротивления материала, отличного от наполнителя, включают в себя различные соли металлов, ионопроводящие материалы с низким молекулярным весом, такими как гликоль, антистатические смолы, содержащие эфирную связь, гидроксильную группу, и т.д., в молекулах, и высокомолекулярных соединениях из органических полимеров.
[0039] Несмотря на то, что увеличение количества добавочного углерода снижает значение сопротивления ленты 8 промежуточного переноса, слишком большое количество добавочного углерода уменьшает прочность ленты, что делает ее подверженной растрескиванию. В настоящем иллюстративном варианте осуществления сопротивление ленты 8 промежуточного переноса уменьшается в пределах допустимого диапазона прочности ленты, используемой для устройства формирования изображений.
[0040] В настоящем иллюстративном варианте осуществления, модуль Юнга ленты 8 промежуточного переноса составляет приблизительно 3000 МПа. Модуль Юнга E измерялся в соответствии с JIS-K7127 "Plastics - Determination of tensile properties" («Пластмассы - определение механических свойств при растяжении») посредством использования испытываемого материала, имеющего толщину 100 мкм.
[0041] Таблица 1 иллюстрирует количество добавочного углерода (в виде относительного показателя) для различных оснований (PPS для материала-основания).
| Таблица 1 | ||
| Количество добавочного углерода (в виде относительного показателя) | Слой покрытия | |
| Сравнительная эталонная лента | 0,5 | Не обеспечен |
| Лента A | 1 | Обеспечен |
| Лента В | 1,5 | Обеспечен |
| Лента С | 2 | Обеспечен |
| Лента D | 1,5 | Не обеспечен |
| Лента E | 2 | Не обеспечен |
[0042] Таблица 1 также иллюстрирует наличие или отсутствие поверхностного слоя покрытия. Например, количество добавочного углерода для ленты B в 1,5 больше, чем для ленты A, а количество добавочного углерода для ленты C в два раза больше, чем для ленты A. В лентах A, B и C обеспечен поверхностный слой, а в лентах D и E он не обеспечен (однослойная лента). Количество добавочного углерода для ленты B является таким же, как и для ленты D, а количество добавочного углерода для ленты C является таким же, как и для ленты E.
[0043] Сравнительная эталонная лента, изготовленная из полиимида, была изготовлена с таким количеством добавочного углерода (в виде относительного показателя), измененным для регулирования значения сопротивления. Сравнительная эталонная лента имеет количество добавочного углерода (в виде относительного показателя), равное 0,5, и удельное объемное сопротивление, равное 1010-1011 Ом*см. В качестве ленты промежуточного переноса, эта сравнительная эталонная лента имеет обычное значение сопротивления.
[0044] Ниже описаны результаты измерения удельного объемного и поверхностного сопротивления для сравнительной эталонной ленты и лент от A до E.
[0045] Удельное объемное и поверхностное сопротивление сравнительной эталонной ленты и лент от A до E были измерены посредством использования прибора для измерения удельного электрического сопротивления Hiresta UP (MCP-HT450) от MITSUBISHI CHEMICAL ANALYTECH. Таблица 2 иллюстрирует измеренные значения удельного объемного и поверхностного сопротивления (внешней поверхности каждой ленты). Удельное объемное и поверхностное сопротивление были измерены в соответствии с JIS-K6911 "Testing method for thermosetting plastics" («Способ проверки термореактивных пластиков») посредством использования проводящего резинового электрода после получения предпочтительного контакта между электродом и поверхностью каждой ленты. Условия измерения включают в себя время приложения, равное 30 секундам, и приложенные напряжения, равные 10 В и 100 В.
| Таблица 2 | ||||
| Удельное объемное сопротивление (Ом*см) | Удельное поверхностное сопротивление (Ом/квадрат) | |||
| Приложенное напряжение | 10 В | 100 В | 10 В | 100 В |
| Сравнительная эталонная лента | избыточное | 1,0×1010 | избыточное | 1,0×1010 |
| Лента A | избыточное | 2,0×1012 | избыточное | 1,0×1012 |
| Лента B | 1,0×1012 | недостаточное | 4,0×1011 | 2,0×108 |
| Лента C | 1,0×1010 | недостаточное | 5,0×1010 | недостаточное |
| Лента D | 5,0×106 | недостаточное | 5,0×106 | недостаточное |
| Лента E | недостаточное | недостаточное | недостаточное | недостаточное |
[0046] Когда приложенное напряжение равно 100 В, сравнительная эталонная лента имеет удельное объемное сопротивление, равное 1,0×1010 Ом*см, и удельное поверхностное сопротивление, равное 1,0×1010 Ом/квадрат. Однако, когда приложенное напряжение равно 10 В, сравнительная эталонная лента имеет слишком малый поток электрического тока и, следовательно, она не способна подвергаться измерению удельного объемного сопротивления. В этом случае, прибор для измерения удельного электрического сопротивления отображает «избыточное».
[0047] Когда приложенное напряжение равно 100 В, ленты B, C, и D имеют слишком большой протекающий электрический ток вследствие низкого сопротивления и, следовательно, не способны подвергаться измерению удельного объемного сопротивления. В этом случае, прибор для измерения удельного электрического сопротивления отображает «недостаточное». Когда приложенное напряжение равно 100 В, лента B имеет удельное поверхностное сопротивление, равное 2,0×108 Ом/квадрат, но ленты C и D не способны подвергаться измерению удельного поверхностного сопротивления («недостаточное»).
[0048] Со ссылкой на Таблицу 2, когда приложенное напряжение равно 10 В, лента A не способна подвергаться измерению удельного объемного и поверхностного сопротивления. Когда приложенное напряжение равно 100 В, лента имеет более высокое удельное поверхностное сопротивление, чем сравнительная эталонная лента. Это явление вызвано воздействием слоя покрытия, то есть лента A, имеющая поверхностный слой покрытия с более высоким сопротивлением, имеет более высокое сопротивление, чем сравнительная эталонная лента, не имеющая поверхностного слоя покрытия.
[0049] Сравнение между лентами B и D и сравнение между лентами C и E указывают, что слой покрытия обеспечивает высокое значение сопротивления. Сравнение между лентами B и C и сравнение между лентами D и E указывают, что увеличение количества добавочного углерода уменьшает значение сопротивления. Лента E обеспечивает слишком низкое значение сопротивления и, следовательно, не способна подвергаться измерению по всем пунктам.
[0050] В настоящем иллюстративном варианте осуществления, необходимо использовать ленту 8 промежуточного переноса, имеющую такое удельное объемное и поверхностное сопротивление, при которых в Таблице 2 дается отображение «недостаточное». Следовательно, было измерено значение сопротивления, отличное от удельного объемного и поверхностного сопротивления, определенного для ленты 8 промежуточного переноса. Другое значение сопротивления, определенное для ленты 8 промежуточного переноса, является вышеупомянутым круговым сопротивлением.
[0051] Ниже будет описан способ получения кругового сопротивления ленты 8 промежуточного переноса.
[0052] В настоящем иллюстративном варианте осуществления, круговое сопротивление ленты 8 промежуточного переноса, имеющей пониженное сопротивление, было измерено при помощи способа, иллюстрированного на Фиг. 2A и 2B. Со ссылкой на Фиг. 2A, когда фиксированное напряжение (напряжение измерения) прикладывается от источника высокого напряжения (источника 19 электропитания для переноса) к валу 15M, находящемуся на внешней поверхности ленты (первому металлическому валу), способ обнаруживает силу тока, протекающего в амперметр (блок обнаружения электрического тока), соединенный с фоточувствительным барабаном 2dM (вторым металлическим валом) блока 1d формирования изображений. На основе обнаруженного значения силы тока способ получает значение сопротивления ленты 8 промежуточного переноса между контактными частями фоточувствительного барабана 2dM и вала 15M, находящегося на внешней поверхности ленты. В частности, способ измеряет силу тока, протекающего в круговом направлении (в направлении вращения) ленты 8 промежуточного переноса, а затем делит значение напряжения измерения на измеренное значение силы тока для получения значения сопротивления ленты 8 промежуточного переноса. Для устранения воздействия сопротивления, отличного от сопротивления ленты 8 промежуточного переноса, используется вал 15M, находящийся на внешней поверхности ленты, и фоточувствительный барабан 2dM, выполненные исключительно из металла (алюминия). Поэтому ссылочные позиции вала и ленты сопровождаются буквами М (металл). В настоящем иллюстративном варианте осуществления, расстояние между контактной частью вала 15M, находящегося на внешней поверхности ленты, и фоточувствительного барабана 2dM, составляет 370 мм (со стороны верхней поверхности ленты 8 промежуточного переноса) и 420 мм (со стороны ее нижней поверхности).
[0053] Фиг. 3А иллюстрирует результат измерения сопротивления для лент от A до E с изменяющимся приложенным напряжением на основе вышеупомянутого способа измерения. При использовании этого способа измерения было измерено сопротивление в круговом направлении (в направлении вращения) ленты 8 промежуточного переноса. Следовательно, в настоящем иллюстративном варианте осуществления, сопротивление ленты 8 промежуточного переноса, измеренное при использовании этого способа измерения, называется круговым сопротивлением (в Ом).
[0054] Все ленты от A до E имеют такую тенденцию, что сопротивление постепенно уменьшается одновременно с повышением приложенного напряжения. Эта тенденция замечается при использовании лент, в которых в смоле содержится распределенный углерод.
[0055] Способ из Фиг. 2B отличается от способа из Фиг. 2A исключительно местоположением амперметра. В этом случае, результат измерения сопротивления почти совпадает с результатом из Фиг. 3B, что означает, что в способе измерения в соответствии с настоящим иллюстративным вариантом осуществления местоположение амперметра не имеет значения.
[0056] При использовании способа, иллюстрированного на Фиг. 2A и 2B, измерение сопротивления выполняется для лент от A до E, но не для сравнительной эталонной ленты. Причина состоит в том, что сравнительная эталонная лента является лентой, используемой для устройства формирования изображений, в котором валы 55a, 55b, 55c и 55d первичного переноса соединены с соответствующими источниками напряжения, как иллюстрировано на Фиг. 4
[0057] Устройство формирования изображений, имеющее конфигурацию из Фиг. 4, разработано для обеспечения большого удельного объемного и поверхностного сопротивления ленты 8 промежуточного переноса для того, чтобы смежные источники напряжения не воздействовали друг на друга (не создавали помехи) посредством электрического тока, протекающего в них через ленту 8 промежуточного переноса. Сравнительная эталонная лента достигает такой степени сопротивления, что секции первичного переноса не создают помехи друг другу, даже если напряжение прикладывается к валам 55a, 55b, 55c и 55d первичного переноса. Сравнительная эталонная лента разработана таким образом, чтобы затруднять пропускание электрического тока в круговом направлении. Лента, подобная сравнительной эталонной ленте задана как лента с высоким сопротивлением, а лента, в которой в круговом направлении протекает электрический ток, такая как ленты от A до E, задана как проводящая лента.
[0058] Фиг. 3B является графиком, сформированным посредством графического отображения значений сил тока, измеренных посредством способа измерения, используемого для Фиг. 2A. Со ссылкой на Фиг. 3А, значение сопротивления (в Ом), присвоенное вертикальной оси, получается посредством деления значения силы тока, измеренного на Фиг. 3B, на приложенное напряжение.
[0059] Со ссылкой на Фиг. 3B, при использовании сравнительной эталонной ленты в круговом направлении не протекает никакого электрического тока, даже если приложенное напряжение было равно 2000 В. Однако при использовании лент от A до E, даже если приложенное напряжение было равно 500 В или ниже, протекал электрический ток, равный 50 мкА или более. В настоящем иллюстративном варианте осуществления используется лента 8 промежуточного переноса, имеющая круговое сопротивление, равное от 104 до 108 Ом. При использовании кругового сопротивления выше 108 Ом, электрический ток не может свободно протекать в круговом направлении, и, следовательно, не могут быть гарантированы желательные функциональные характеристики первичного переноса. Соответственно, в настоящем иллюстративном варианте осуществления, лента, имеющая круговое сопротивление, равное от 104 до 108 Ом, используется в качестве ленты, приспособленной для желательных функциональных характеристик первичного переноса.
[0060] Ниже будет описан поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса, имеющей круговое сопротивление от 104 до 108 Ом. Фиг. 5A и 5B иллюстрируют способ измерения поверхностного потенциала ленты 8 промежуточного переноса. Со ссылкой на Фиг. 5A и 5B, измерение потенциала выполняется в четырех различных частях посредством использования четырех устройств для измерения поверхностного потенциала. Для измерения используются металлические валы 5dM и 5aM.
[0061] Устройство 37a для измерения поверхностного потенциала и измерительный зонд 38a используются для измерения потенциала вала 5aM первичного переноса (металлического вала) блока 1a формирования изображений. Использовались устройства для измерения поверхностного потенциала MODEL 344 от TRECK JAPAN. Поскольку металлические валы 5dM и 5aM имеют такой же потенциал, что и внутренняя поверхность ленты 8 промежуточного переноса, этот способ может быть использован для измерения потенциала внутренней поверхности ленты 8 промежуточного переноса. Подобным образом, устройства 37d для измерения поверхностного потенциала и измерительный зонд 38d используются для измерения потенциала внутренней поверхности ленты 8 промежуточного переноса на основе потенциала вала 5dM первичного переноса (металлического вала) из блока 1d формирования изображений.
[0062] Устройство 37e для измерения поверхностного потенциала и измерительный зонд 38e расположены напротив приводного вала 11M для измерения внешнего поверхностного потенциала ленты 8 промежуточного переноса. Устройство 37f для измерения поверхностного потенциала и измерительный зонд 38f расположены напротив прижимного вала 13 для измерения внешнего поверхностного потенциала ленты 8 промежуточного переноса. Резисторы Re, Rf и Rg соединены с приводным валом 11M, опорным валом 12 вторичного переноса и натяжным валом 13, соответственно.
[0063] Когда потенциал ленты 8 промежуточного переноса был измерен с использованием этого способа измерения, не было почти никакой разности потенциалов между частями, в которых проводилось измерение, и лента 8 промежуточного переноса имела почти такой же потенциал. В частности, несмотря на то, что лента 8 промежуточного переноса, используемая в настоящем иллюстративном варианте осуществления, имеет некоторое значение сопротивления, она может рассматриваться в качестве проводящей ленты.
[0064] Фиг. 6A к 6C иллюстрируют результаты измерений поверхностного потенциала для ленты 8 промежуточного переноса. Фиг. 6A иллюстрирует результат, когда резисторы Re, Rf и Rg имеют сопротивление 1 ГОм. Вертикальной оси присвоено значения напряжений, приложенных к источнику 19 электропитания для переноса, а горизонтальной оси присвоены значения потенциалов ленты 8 промежуточного переноса. Фиг. 6A иллюстрирует результат измерения для лент от A до E.
[0065] Подобным образом, Фиг. 6B иллюстрирует результат, когда резисторы Re, Rf и Rg имеют сопротивление 100 МОм. Фиг. 6C иллюстрирует результат, когда резисторы Re, Rf и Rg имеют сопротивление 10 МОм.
[0066] При использовании любой ленты поверхностный потенциал повышается с повышением приложенного напряжения и понижается с понижением значений сопротивлений резисторов Re, Rf, и Rg (1 ГОм, 100 МОм, и 10 МОм в этом порядке). Несмотря на то, что все резисторы Re, Rf и Rg имеют одинаковое сопротивление, известно, что уменьшение сопротивления любого резистора понижает поверхностный потенциал каждой ленты, соответственно.
[0067] При использовании ленты промежуточного переноса, имеющей сопротивление, при котором электрический ток не протекает в круговом направлении, как при использовании сравнительной эталонной ленты, поверхностный потенциал каждой ленты не может измеряться вышеупомянутым способом. Зонды для измерения потенциалов не могут быть расположены в конфигурации, в которой напряжение прикладывается от специализированного источника 9 электропитания к валам 55a, 55b, 55c и 55d первичного переноса, как иллюстрировано на Фиг. 4. Даже если зонды для измерения потенциалов расположены напротив поддерживающих валов 11, 12 и 13, поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса в секциях первичного переноса не может быть измерен, поскольку потенциал различается в различных положениях в круговом направлении.
[0068] Ниже, со ссылкой на Фиг. 7A-7D, будет описана причина того, почему тонерные изображения могут быть перенесены с фоточувствительных барабанов 2a, 2b, 2c и 2d на ленту 8 промежуточного переноса при использовании конфигурации в соответствии с настоящим иллюстративным вариантом осуществления.
[0069] Фиг. 7A иллюстрирует отношение потенциалов в каждой секции первичного переноса. Потенциал каждого фоточувствительного барабана равен -100 В в части с тонером (части изображения), а поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса равен +200 В. Тонер, имеющий величину заряда q, проявленный на фоточувствительном барабане, подвергается силе F в направлении ленты 8 промежуточного переноса, а затем выполняется его первичный перенос посредством электрического поля E, образованного посредством потенциала фоточувствительного барабана и потенциала ленты 8 промежуточного переноса.
[0070] Фиг. 7B иллюстрирует мультиплексированный перенос, который относится к обработке для первичного переноса тонера на поверхность ленты 8 промежуточного переноса, а затем дополнительно, для выполнения первичного переноса тонера другого цвета на предшествующий тонер. Фиг. 7B иллюстрирует состояние, в котором тонер отрицательно заряжен, и потенциал поверхности тонера равен +150 В вследствие воздействия перенесенного тонера. В этом случае, тонер на каждом фоточувствительном барабане подвергается силе F' в направлении ленты 8 промежуточного переноса, а затем выполняется его первичный перенос посредством электрического поля E1, сформированного посредством потенциала фоточувствительного барабана и поверхностного потенциала тонера.
[0071] Фиг. 1С иллюстрирует состояние, в котором мультиплексированный перенос завершен.
[0072] Первичный перенос тонера зависит от величины заряда тонера и разности потенциалов между потенциалом фоточувствительного барабана и потенциалом ленты 8 промежуточного переноса. Это означает, что заданный фиксированный потенциал ленты 8 промежуточного переноса необходим для гарантии получения функциональных характеристик первичного переноса.
[0073] При вышеупомянутых условиях из настоящего иллюстративного варианта осуществления, потенциал ленты 8 промежуточного переноса, необходимый для выполнения первичного переноса проявленного тонерного изображения на фоточувствительном барабане, считается равным 200 В или выше.
[0074] Фиг. 7D является графиком, иллюстрирующим отношение между потенциалом ленты 8 промежуточного переноса, присвоенным горизонтальной оси, и эффективностью переноса, присвоенной вертикальной оси. Эффективность переноса является индексом функциональных характеристик переноса, который указывает, какой процент проявленного тонерного изображения на фоточувствительном барабане был перенесен на ленту 8 промежуточного переноса. В целом, когда эффективность переноса составляет 95% или выше, определяется, что тонер переносится нормально. Фиг. 7D иллюстрирует, что 98% тонера или более было удачно перенесено посредством потенциала ленты 8 промежуточного переноса с потенциалом в 200 В или выше.
[0075] В этом случае, все блоки 1a, 1b, 1c и 1d формирования изображений имеют одинаковую разность потенциалов между каждым фоточувствительным барабаном и лентой 8 промежуточного переноса. Более конкретно, во всех секциях первичного переноса для блоков 1a, 1b, 1c и 1d формирования изображений, между потенциалом каждого фоточувствительного барабана, равным -100 В, и потенциалом ленты 8 промежуточного переноса, равным +200 В, формируется разность потенциалов, равная 300 В. Эта разность потенциалов требуется для мультиплексированного переноса вышеупомянутых трех различных цветов тонера (300% количества тонера, подразумевающее 100% количества одноцветного сплошного фона) и почти эквивалентна разности потенциалов, сформированной в случае, когда напряжение смещения первичного переноса прикладывается к соответствующим валам первичного переноса при использовании обычной конфигурации первичного переноса. Обычное устройство формирования изображений не выполняет формирования изображения с 400% количеством тонера, даже если оно обеспечено тонером четырех цветов. Вместо этого устройство формирования изображений способно формировать удовлетворительное полноцветное изображение с максимальным количеством тонера приблизительно от 210% до 280%.
[0076] Следовательно, настоящий иллюстративный вариант осуществления позволяет выполнять первичный перенос посредством пропускания электрического тока в круговом направлении ленты 8 промежуточного переноса таким образом, чтобы был получен предварительно определенный поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса. Другими словами, источник 19 электропитания для переноса посылает электрический ток от вала 15 вторичного переноса на фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d через ленту 8 промежуточного переноса для достижения первичного переноса. Настоящий иллюстративный вариант осуществления позволяет выполнять первичный и вторичный перенос посредством использования одного источника электропитания для переноса для приложения напряжения к валу 15 вторичного переноса (элементу вторичного переноса). Вторичный перенос относится к обработке для перемещения первично перенесенного тонера на ленте 8 промежуточного переноса на материал для переноса с использованием силы Кулона аналогично первичному переносу. В соответствии с условиями настоящего иллюстративного варианта осуществления, качественная бумага (имеющая плотность 75 г/м2) используется в качестве материала для переноса, а вторичное напряжение переноса, необходимое для выполнения вторичного переноса, равно 2 кВ или выше.
[0077] Фиг. 8A к 8C иллюстрируют полученные результаты измерения, когда условия успешного выполнения первичного и вторичного переноса принимаются во внимание для потенциала ленты 8 промежуточного переноса на Фиг. 6A-6C. Со ссылкой на Фиг. 8A-8C, пунктирная линия A указывает потенциал ленты 8 промежуточного переноса, необходимый для выполнения первичного переноса, а диапазон B указывает диапазон настроек вторичного переноса. Фиг. 8A, 8B и 8C указывают результаты измерения, когда используется резистор с сопротивлением, равным 1 ГОм, 100 МОм и 10 МОм, соответственно. В случае использования сопротивлений, равных 1 ГОм и 100 МОм (Фиг. 8A и 8B, соответственно), приложение напряжения вторичного переноса, имеющего предварительно определенное значение (2000 В) или выше, к ленте 8 промежуточного переноса, производит поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса, имеющий предварительно определенное напряжение (200 В в настоящем иллюстративном варианте осуществления) или выше. В настоящем иллюстративном варианте осуществления как первичный, так и вторичный перенос успешно выполняется в области, где поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса равен предварительно определенному потенциалу или выше. В случае сопротивления, равного 10 МОм (Фиг. 8C), необходимо напряжение вторичного переноса выше 2000 В. Даже в случае сопротивления 10 МОм, несмотря на то, что вследствие повышения напряжения вторичного переноса достигается вторичный перенос, необходимо фактическое увеличение емкости источника 19 электропитания для переноса для прохождения электрического тока к поддерживающим валам 11, 12 и 13.
[0078] Фиг. 9 схематично иллюстрирует электрический ток, протекающий из вала 15 вторичного переноса в ленту 8 промежуточного переноса. Со ссылкой на Фиг. 9, резисторы Re, Rf и Rg соединены с поддерживающими валами 11, 12 и 13, соответственно. Стрелки в виде сплошной толстой линии указывают электрические токи, протекающие из источника 19 электропитания для переноса на фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d. Стрелки в виде толстой пунктирной линии указывают электрические токи, протекающие в поддерживающие валы 11, 12 и 13. Как упомянуто выше, эти электрические токи возрастают с уменьшением значений Re, Rg и Rf сопротивлений. Поскольку блоки 1a, 1b, 1c и 1d формирования изображений имеют почти одинаковую разность потенциалов между соответствующим фоточувствительным барабаном и лентой 8 промежуточного переноса, почти одинаковые электрические токи протекают в фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d. Однако изменение толщины фоточувствительного слоя на фоточувствительных барабанах 2a, 2b, 2c и 2d блоков 1a, 1b, 1c 1d формирования изображений вызывает изменение емкости, что может привести к изменению электрического тока, протекающего в соответствующие фоточувствительные барабаны. В настоящем иллюстративном варианте осуществления, толщина фоточувствительного слоя равна от 10 мкм до 20 мкм после периода времени прохождения листа.
[0079] Когда секция первичного переноса в достаточной степени отделена от секции вторичного переноса, напряжение переноса, наиболее подходящее для выполнения первичного переноса, прикладывается, в случае необходимости, к валу 15 вторичного переноса во время первичного переноса. Когда первичный перенос завершен, а затем достигнут момент времени вторичного переноса, может быть выбрано напряжение переноса, наиболее подходящее для выполнения вторичного переноса.
[0080] Источник 19 электропитания для переноса может приложить напряжение к опорному валу 12, а не к валу 15 вторичного переноса. В этом случае, опорный вал 12 служит в качестве элемента подачи электрического тока. В момент времени вторичного переноса, после первичного переноса, если источник 19 электропитания для переноса прикладывает опорному валу 12 напряжение, имеющее такую же полярность, что и нормальная полярность заряда тонера, то может быть достигнут вторичный перенос.
[0081] Для всех поддерживающих элементов 11, 12 и 13 может быть присоединен только один резистор. Использование одного резистора позволяет сократить количество резисторов. Поскольку поддерживающие элементы 11, 12 и 13 заземлены через один общий резистор, становится легче сохранять поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса на одном уровне.
[0082] Поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса был конкретно описан выше на основе случая, когда материал для переноса не присутствует в секции вторичного переноса. Однако одновременно выполняя первичный и вторичный перенос, то есть выполняя вторичный перенос на (n-l)-й лист во время первичного переноса на n-й лист, например, во время непрерывного формирования изображения, необходимо принимать во внимание случай, когда материал для переноса присутствует в секции вторичного переноса.
[0083] Ниже будет описан поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса, когда материал для переноса проходит через секцию вторичного переноса. Для элементов, эквивалентных описанным в первом иллюстративном варианте осуществления, таких как конфигурация устройства формирования изображений, дублируемые объяснения будут опущены.
[0084] Фиг. 5B иллюстрирует способ измерения потенциала поверхностного потенциала ленты 8 промежуточного переноса, в то время как материал P для переноса проходит через секцию вторичного переноса. Способ из Фиг. 5B отличается от способа из Фиг. 5A только тем, что материал P для переноса присутствует в секции вторичного переноса.
[0085] Фиг. 10A к 10C иллюстрируют результаты измерений поверхностного потенциала для лент от A до E, когда материал для переноса присутствует в секции вторичного переноса. Фиг. 10A, 10B и 10C показывают результаты измерений, когда используется резистор с сопротивлением 1 ГОм, 100 МОм, и 10 МОм, соответственно. Со ссылкой на Фиг. 10A-10C, пунктирная линия A указывает потенциал ленты 8 промежуточного переноса, необходимый для первичного переноса, а диапазон B указывает диапазон настройки вторичного переноса. При сравнении результатов измерений из Фиг. 8A-8C с результатами из Фиг. 10A-10C, потенциал ленты 8 промежуточного переноса немного ниже, чем потенциал в случае присутствия материала для переноса. Причина состоит в том, что напряжение, подаваемое из источника 19 электропитания для переноса, вызывает падение напряжения посредством материал для переноса в секции вторичного переноса.
[0086] Со ссылкой на сравнения между Фиг. 8A-8C и Фиг. 10A-10C, при одновременном выполнении первичного и вторичного переноса, то есть при выполнении вторичного переноса на (n-1)-й лист во время первичного переноса на n-й лист, например, во время непрерывного формирования изображения, отсутствие учета падения напряжения вследствие присутствия материала для переноса в секции вторичного переноса может вызвать невозможность сохранения поверхностного потенциала ленты 8 промежуточного переноса посредством подаваемого напряжения. В частности, в этом случае, функциональные характеристики первичного переноса могут быть ухудшены при запуске вторичного переноса.
[0087] Несмотря на то, что большое сопротивление каждого резистора позволяет сохранять высокий поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса, слишком большое сопротивление делает необходимым повышение приложенного напряжения. В этом случае, будет требоваться источник электропитания, имеющий большую емкость. Кроме того, слишком высокое напряжение вторичного переноса может ухудшить функциональные характеристики вторичного переноса в зависимости от типа материала для переноса. Более конкретно, высокое напряжение вторичного переноса вызывает инвертирование зарядных характеристик тонера вследствие электрического разряда, что ухудшает функциональные характеристики вторичного переноса.
[0088] Следовательно, в настоящем иллюстративном варианте осуществления, резистор, имеющий сопротивление приблизительно от 100 МОм до 1 ГОм, присоединен к каждому из поддерживающих валов 11, 12 и 13 для сохранения поверхностного потенциала ленты 8 промежуточного переноса на уровне предварительно определенного потенциала (200 В).
[0089] Когда материал для переноса присутствует в секции вторичного переноса, необходимо изменить напряжение, необходимое для выполнения вторичного переноса, для решения проблем, связанных, главным образом, с изменением сопротивления на материале для переноса. Например, при внешних условиях 30°C и 80%-ной влажности, напряжение вторичного переноса, необходимое для вторичного переноса, равно 1 кВ. При внешних условиях 15°C и 5%-ной влажности, напряжение вторичного переноса, необходимое для вторичного переноса, равно 3,5 кВ. При использовании резисторов с сопротивлением от 1 ГОм до 100 Мом для решения проблем, связанных с изменением напряжения вторичного переноса вследствие таких изменений внешних условий, позволяет сохранять поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса на предварительно определенном потенциале или выше, таким образом, одновременно достигая первичного и вторичного переноса.
[0090] Несмотря на то, что в настоящем иллюстративном варианте осуществления используются резисторы с сопротивлением от 100 МОм до 1 ГОм, вместо резисторов могут быть присоединены и заземлены элементы постоянного напряжения.
[0091] Фиг. 11 иллюстрирует отношение между напряжением вторичного переноса и потенциалом ленты 8 промежуточного переноса, когда элемент постоянного напряжения (например, зенеровский диод или варистор) присоединен к каждому из поддерживающих элементов 11, 12 и 13. Со ссылкой на Фиг. 11, штрихпунктирная линия A указывает потенциал зенеровского диода или потенциал варистора, а диапазон B указывает диапазон настройки вторичного переноса. Фиг. 12A иллюстрирует состояние, в котором зенеровский диод присоединен к каждому из поддерживающих элементов 11, 12 и 13. Фиг. 12B иллюстрирует состояние, в котором варистор присоединен к каждому из поддерживающих элементов 11, 12 и 13.
[0092] В случае использования резисторов, потенциал ленты 8 промежуточного переноса повышается с повышением напряжения вторичного переноса. Однако в случае использования зенеровских диодов или варисторов, когда потенциал ленты 8 промежуточного переноса превышает потенциал зенеровского диода или потенциал варистора, электрический ток протекает, сохраняя потенциал зенеровского диода или потенциал варистора. Следовательно, даже если напряжение вторичного переноса увеличилось, потенциал ленты 8 промежуточного переноса не достигает потенциала зенеровского диода или потенциала варистора. Следовательно, поскольку потенциал ленты 8 промежуточного переноса может сохраняться на постоянном уровне, функциональные характеристики первичного переноса могут сохраняться более устойчиво. Кроме того, поскольку диапазон настройки напряжения для выполнения вторичного переноса увеличивается, степень свободы настройки напряжения для выполнения вторичного переноса соответствующим образом увеличивается.
[0093] В настоящем иллюстративном варианте осуществления целесообразно устанавливать потенциал зенеровского диода или потенциал варистора на 220 В с учетом влияний внешних условий.
[0094] Сконфигурированный таким образом потенциал зенеровского диода или потенциал варистора позволяет выполнять независимую оптимизацию настройки вторичного переноса и первичного переноса, стабильно сохраняя функциональные характеристики первичного переноса. (Поскольку поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса первичного переноса может быть определен посредством потенциала зенеровского диода или потенциала варистора, диапазон настройки напряжения для выполнения вторичного переноса увеличивается.)
[0095] Таким образом, в конфигурации из настоящего иллюстративного варианта осуществления используется проводящая лента 8 промежуточного переноса; к каждому поддерживающему элементу присоединяется резистор, имеющий предварительно определенное сопротивление или выше, или зенеровский диод или варистор, сохраняющий предварительно определенный потенциал или выше; и прикладывается напряжение от источника 19 электропитания для переноса. Эта конфигурация позволяет сохранять поверхностный потенциал ленты 8 промежуточного переноса на предварительно определенном потенциале или выше, независимо от сопротивления материала для переноса, таким образом, достигая первичного и вторичного переноса в один и тот же момент времени.
[0096] Как иллюстрировано на Фиг. 13A-13B, общий элемент постоянного напряжения (зенеровский диод или варистор) может быть соединен со всеми поддерживающими валами 11, 12 и 13. Использование такого общего элемента позволяет уменьшать количество элементов постоянного напряжения.
[0097] Вышеупомянутые первый и второй иллюстративные варианты осуществления могут быть изменены до следующих конфигураций. Как иллюстрировано на Фиг. 14A и 14B, количество поддерживающих валов для поддержки ленты 8 промежуточного переноса может быть сокращено до двух для дополнительного уменьшения массы устройства формирования изображений.
[0098] Кроме того, как иллюстрировано на Фиг. 14A, 14B, 15 и 16, опорные элементы от 5a до 5d могут быть удалены. Эти опорные элементы формируют секции первичного переноса с соответствующими фоточувствительными барабанами с помощью ленты 8 промежуточного переноса. Ниже будут конкретно описаны возможные конфигурации, с которыми могут быть сформированы секции первичного переноса без использования опорных элементов от 5a по 5d. Фиг. 14A иллюстрирует конфигурацию, в которой валы 40a, 40b и 40c первичного переноса расположены между фоточувствительными барабанами 2a и 2b, между фоточувствительными барабанами 2b и 2c и между фоточувствительными барабанами 2c и 2d, соответственно, на внутренней поверхности ленты 8 промежуточного переноса, для поднятия ленты 8 промежуточного переноса к фоточувствительным барабанам 2a, 2b, 2c и 2d. Фиг. 14B иллюстрирует другую конфигурацию, в которой только один вал 40d первичного переноса расположен между блоками 1b и 1c формирования изображения.
[0099] Фиг. 15 иллюстрирует еще одну другую конфигурацию, при которой лента 8 промежуточного переноса контактирует с фоточувствительными барабанами 2a, 2b, 2c и 2d исключительно посредством ее натяжения. В этом случае, все валы 40a, 40b, 40c и 40d первичного переноса могут быть удалены. В частности, блоки 1a, 1b, 1c и 1d формирования изображений немного опущены ниже поверхности стороны первичного переноса ленты 8 промежуточного переноса, сформированной посредством опорного вала 12 вторичного переноса и приводного вала 11. В некоторых случаях, фоточувствительные барабаны 2a, 2b, 2c и 2d более надежно контактируют с лентой 8 промежуточного переноса посредством опускания блоков 1b и 1c формирования изображения в большей степени, чем блоков 1a и 1d формирования изображения.
[0100] Фиг. 16 иллюстрирует еще одну другую конфигурацию, при которой блоки 1c и 1d формирования изображения расположены под лентой 8 промежуточного переноса. В этом случае, предпочтительно опустить блоки 1a и 1b формирования изображения немного ниже поверхности ленты 8 промежуточного переноса и приподнять блоки 1c и 1d формирования изображения немного выше поверхности ленты 8 промежуточного переноса. В некоторых случаях, расположение блоков 1a, 1b, 1c и 1d формирования изображения таким образом позволяет дополнительно уменьшить размеры устройства формирования изображений.
[0101] Напряжение, подаваемое на вал 15 вторичного переноса, может быть основано на управлении постоянным напряжением, управлении постоянным током или на их комбинации, до тех пор пока устройство формирования изображений сможет проявлять свои полные осуществления первичного и вторичного переноса.
[0102] Несмотря на то, что в настоящем иллюстративном варианте осуществления лента 8 промежуточного переноса выполнена из PPS, содержащего добавочный углерод для обеспечения электропроводности, состав ленты 8 промежуточного переноса этим не ограничен. Даже при использовании других смол и металлов может ожидаться проявление результатов, подобных результатам настоящего иллюстративного варианта, при условии достижения эквивалентной электропроводности. Несмотря на то, что в настоящем иллюстративном варианте осуществления используются однослойная и двуслойная ленты промежуточного переноса, конфигурация слоев ленты 8 промежуточного переноса этим не ограничена. Даже при использовании трехслойной ленты промежуточного переноса, включающей в себя, например, упругий слой, могут ожидаться результаты, подобные результатам из настоящего иллюстративного варианта осуществления, при условии достижения вышеупомянутого кругового сопротивления.
[0103] Несмотря на то, что в настоящем иллюстративном варианте осуществления лента 8 промежуточного переноса, имеющая два слоя, производится посредством формирования сначала нижнего слоя, а затем слоя покрытия, способ производства этим не ограничен. Например, может быть использовано литье, при условии, что будут удовлетворяться требования вышеупомянутых условий соответствующих значений сопротивления.
[0104] Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено раскрытыми иллюстративными вариантами осуществления. Объем следующей формулы изобретения должен получить самую широкую интерпретацию для того, чтобы охватывать все модификации, эквивалентные структуры и функции.
[0105] Настоящая заявка испрашивает приоритет Японских Заявок на патент, а именно № 2010-225218, поданной 4 октября 2010 г., № 2010-225219, поданной 4 октября 2010 г., № 2010-272695, поданной 7 декабря 2010 г., и № 2011-212309, поданной 28 сентября 2011 г., которые полностью включены в состав настоящего документа посредством ссылки.
1. Устройство формирования изображений, содержащее:
элемент, несущий изображение, сконфигурированный для несения тонерного изображения;
вращаемый бесконечный элемент промежуточного переноса; и
источник электропитания, сконфигурированный для приложения напряжения для переноса тонерного изображения, которое находится на элементе, несущем изображение, на материал для переноса через элемент промежуточного переноса,
причем элементу промежуточного переноса обеспечена электропроводность, и
причем источник электропитания прикладывает напряжение, которое имеет полярность, противоположную нормальной полярности заряда тонера, для того, чтобы выполнять первичный перенос тонерного изображения с элемента, несущего изображение, на элемент промежуточного переноса посредством протекания электрического тока в круговом направлении по отношению к элементу промежуточного переноса, и прикладывает упомянутое напряжение противоположной полярности для того, чтобы выполнять вторичный перенос тонерного изображения, которое перенесено на элемент промежуточного переноса при первичном переносе, на материал для переноса.
2. Устройство формирования изображений по п. 1, дополнительно содержащее элемент вторичного переноса в контакте с внешней круговой поверхностью элемента промежуточного переноса для формирования секции вторичного переноса с элементом промежуточного переноса, причем источник электропитания прикладывает упомянутое напряжение противоположной полярности к элементу вторичного переноса.
3. Устройство формирования изображений по п. 2, в котором источник электропитания прикладывает напряжение к элементу вторичного переноса для первичного переноса тонерных изображений с элементов, несущих изображение, на элемент промежуточного переноса и в то же самое время для вторичного переноса тонерных изображений с элемента промежуточного переноса на материал для переноса.
4. Устройство формирования изображений по п. 1, в котором первый металлический вал, к которому прикладывается напряжение измерения от источника электропитания для измерений, контактирует с элементом промежуточного переноса,
в котором второй металлический вал, к которому присоединен блок обнаружения электрического тока, контактирует с элементом промежуточного переноса в положении, отделенном от первого металлического вала в направлении вращения элемента промежуточного переноса,
в котором значение, полученное посредством деления напряжения измерения на значение силы тока, обнаруженное посредством блока обнаружения электрического тока, задается как круговое сопротивление элемента промежуточного переноса, и
в котором значение кругового сопротивления элемента промежуточного переноса составляет 104 Ом или выше и 108 Ом или ниже.
5. Устройство формирования изображений по п. 2, дополнительно содержащее множество поддерживающих элементов, причем элемент промежуточного переноса снабжен лентой, поддерживаемой множеством поддерживающих элементов.
6. Устройство формирования изображений по п. 5, в котором резистор для сохранения поверхностного потенциала ленты на предварительно определенном потенциале или выше соединен с одним из множества поддерживающих элементов, при этом один из множества поддерживающих элементов является опорным элементом, обращенным к элементу вторичного переноса через ленту.
7. Устройство формирования изображений по п. 6, в котором множество поддерживающих элементов соединено с общим резистором.
8. Устройство формирования изображений по п. 6, в котором предварительно определенный потенциал является потенциалом, необходимым для первичного переноса тонерных изображений с множества элементов, несущих изображение, на ленту.
9. Устройство формирования изображений по п. 5, в котором элемент постоянного напряжения для сохранения поверхностного потенциала ленты на предварительно определенном потенциале или выше соединен с одним из множества поддерживающих элементов, причем один из множества поддерживающих элементов является опорным элементом, обращенным к элементу вторичного переноса через ленту.
10. Устройство формирования изображений по п. 9, в котором множество поддерживающих элементов соединено с общим элементом постоянного напряжения.
11. Устройство формирования изображений по п. 9, в котором предварительно определенный потенциал является потенциалом, необходимым для первичного переноса тонерных изображений с множества элементов, несущих изображение, на ленту.
12. Устройство формирования изображений по п. 9, в котором элемент постоянного напряжения является зенеровским диодом.
13. Устройство формирования изображений по п. 9, в котором элемент постоянного напряжения является варистором.
14. Устройство формирования изображений по п. 5, в котором лента имеет многослойную конфигурацию с сопротивлением поверхностного слоя более высоким, чем сопротивление других слоев.
15. Устройство формирования изображений по п. 1, в котором элемент, несущий изображение, является множеством элементов, несущих изображение, несущих тонерное изображение разных цветов, соответственно.
16. Устройство формирования изображений по п. 15, в котором множество элементов, несущих изображение, снабжено множеством прижимных элементов в положениях, соответствующих им через элемент промежуточного переноса, при этом элемент промежуточного переноса и множество элементов, несущих изображение, контактируют друг с другом с помощью множества прижимных элементов.
17. Устройство формирования изображений, содержащее:
элемент, несущий изображение, сконфигурированный для несения тонерного изображения;
вращаемый бесконечный элемент промежуточного переноса;
элемент подачи электрического тока, выполненный с возможностью контакта с элементом промежуточного переноса; и
источник электропитания, сконфигурированный для приложения напряжения к элементу подачи электрического тока,
причем элементу промежуточного переноса обеспечена электропроводность,
причем элемент подачи электрического тока контактирует с внешней периферией элемента промежуточного переноса, и
причем посредством приложения к нему напряжения от источника электропитания элемент подачи электрического тока выполняет первичный перенос тонерного изображения с элемента, несущего изображение, на элемент промежуточного переноса посредством протекания электрического тока в круговом направлении по отношению к элементу промежуточного переноса и выполняет вторичный перенос тонерного изображения с элемента промежуточного переноса на материал для переноса посредством приложения к нему напряжения от источника электропитания.
18. Устройство формирования изображений по п. 17, в котором элемент подачи электрического тока контактирует с внешней круговой поверхностью элемента промежуточного переноса и формирует секцию вторичного переноса.
19. Устройство формирования изображений по п. 18, в котором источник электропитания прикладывает напряжение, имеющее полярность, противоположную нормальной полярности заряда тонера, к элементу подачи электрического тока.
20. Устройство формирования изображений по п. 18, в котором источник электропитания прикладывает напряжение к элементу подачи электрического тока для первичного переноса тонерных изображений с элементов, несущих изображение, на элемент промежуточного переноса и в то же самое время для вторичного переноса тонерных изображений с элемента промежуточного переноса на материал для переноса.
21. Устройство формирования изображений по п. 17, в котором первый металлический вал, к которому прикладывается напряжение измерения от источника электропитания для измерений, контактирует с элементом промежуточного переноса,
в котором второй металлический вал, к которому присоединен блок обнаружения электрического тока, контактирует с элементом промежуточного переноса в положении, отделенном от первого металлического вала в направлении вращения элемента промежуточного переноса,
в котором значение, полученное посредством деления напряжения измерения на значение силы тока, обнаруженное посредством блока обнаружения электрического тока, задается как круговое сопротивление элемента промежуточного переноса, и
в котором значение кругового сопротивления элемента промежуточного переноса составляет 104 Ом или выше и 108 Ом или ниже.
22. Устройство формирования изображений по п. 17, дополнительно содержащее множество поддерживающих элементов, причем элемент промежуточного переноса снабжен лентой, поддерживаемой множеством поддерживающих элементов.
23. Устройство формирования изображений по п. 22, в котором резистор для сохранения поверхностного потенциала ленты на предварительно определенном потенциале или выше соединен с одним из множества поддерживающих элементов, при этом один из множества поддерживающих элементов является опорным элементом, обращенным к элементу вторичного переноса через ленту.
24. Устройство формирования изображений по п. 23, в котором множество поддерживающих элементов соединено с общим резистором.
25. Устройство формирования изображений по п. 23, в котором предварительно определенный потенциал является потенциалом, необходимым для первичного переноса тонерных изображений с множества элементов, несущих изображение, на ленту.
26. Устройство формирования изображения по п. 22, в котором элемент постоянного напряжения для сохранения поверхностного потенциала ленты на предварительно определенном потенциале или выше соединен с одним из множества поддерживающих элементов, при этом один из множества поддерживающих элементов является опорным элементом, обращенным к элементу подачи электрического тока через ленту.
27. Устройство формирования изображений по п. 26, в котором множество поддерживающих элементов соединено с общим элементом постоянного напряжения.
28. Устройство формирования изображений по п. 26, в котором предварительно определенный потенциал является потенциалом, необходимым для первичного переноса тонерных изображений с множества элементов, несущих изображение, на ленту.
29. Устройство формирования изображений по п. 26, в котором элемент постоянного напряжения является зенеровским диодом.
30. Устройство формирования изображений по п. 26, в котором элемент постоянного напряжения является варистором.
31. Устройство формирования изображений по п. 22, в котором лента имеет многослойную конфигурацию с сопротивлением поверхностного слоя более высоким, чем сопротивление других слоев.
32. Устройство формирования изображений по п. 17, в котором элемент, несущий изображение, является множеством элементов, несущих изображение, несущих тонерное изображение разных цветов, соответственно.
33. Устройство формирования изображений по п. 32, в котором множество элементов, несущих изображение, снабжено множеством прижимных элементов в положениях, соответствующих им через элемент промежуточного переноса, при этом элемент промежуточного переноса и множество элементов, несущих изображение, контактируют друг с другом с помощью множества прижимных элементов.
