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Diese Erfindung betrifft ein Farbbilderzeugungsgerät zum
Erzeugen eines Tonerbilds auf einem bandförmigen
Bildaufnehmer mittels eines elektrophotographischen Systems zwecks
Übertragung des Tonerbilds auf ein Übertragungsmaterial, um
ein Objektbild zu gewinnen.
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Es sind bereits zahlreiche Verfahren und Geräte zum
Gewinnen bzw. Erzeugen von Farbbildern auf
elektrophotographischem Wege vorgeschlagen worden. Wie z.B. in der
offengelegten JP-Patentveröffentlichung 100770/1986
offenbart, gibt es ein Verfahren zum Erzeugen einer Farbkopie
durch Erzeugung eines Latentbilds auf einer als Bildaufnehmer
dienenden lichtempfindlichen Trommel in Übereinstimmung mit
einer Farbauszugszahl eines Vorlagenbilds, Entwickeln des
Latentbilds auf der Trommel, Übertragen des erhaltenen Bilds
auf eine Übertragungstrommel nach jedesmaligem Abschluß der
Entwicklung des Latentbilds, um auf der Übertragungstrommel
ein Mehrfarbbild zu erzeugen, und anschließendes Übertragen
des Mehrfarbbilds auf ein Übertragungsmaterial zwecks
Gewinnung einer Objekt-Farbkopie. Ein Gerät zur Durchführung
dieses Verfahrens muß zusätzlich zu einer lichtempfindlichen
(oder Photoleiter-)Trommel mit einer großen
Übertragungstrommel versehen sein, auf deren Umfangs- bzw. Mantelfläche ein
Vollformatbild (one-frame image) übertragen wird. Dieses
Gerät besitzt demzufolge unvermeidlich einen großen und
komplizierten Aufbau.
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Ein anderes (derartiges) Verfahren ist z.B. in der
offengelegten JP-Patentveröffentlichung 149972/1986
offenbart; dieses Verfahren umfaßt die Schritte eines Erzeugens
eines Latentbilds auf einer lichtempfindlichen Trommel in
Übereinstimmung mit der Farbauszugszahl eines Vorlagenbilds,
eines Entwickelns des Latentbilds auf der Trommel und eines
Übertragens des erhaltenen Bilds auf ein Übertragungsmaterial
nach jedesmaligem Abschluß der Entwicklung des Latentbilds,
um eine Mehrfarbkopie zu gewinnen. Bei diesem Verfahren ist
es schwierig, die einzelnen monochromatischen oder
einfarbigen Bilder einander genau zu überlagern, so daß eine
Mehrfarbkopie hoher Güte nicht erhalten werden kann.
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Es gibt noch ein anderes Verfahren zum Erzeugen eines
Farbbilds, umfassend die folgenden Schritte: wiederholtes
Erzeugen eines Latentbilds auf einer lichtempfindlichen
Trommel entsprechend der Farbauszugszahl (color separation
number) eines Vorlagenbilds und Entwicklung der Latentbilder
mit Farbtoner; gegenseitiges Überlagern der Farbtonerbilder
auf der lichtempfindlichen Trommel; und anschließendes
Übertragen des erhaltenen Bilds auf ein Übertragungsmaterial. Die
Grundprozesse für die Erzeugung eines solchen Mehrfarbbilds
sind z.B. in den offengelegten JP-Patentveröffentlichungen
75850/1985, 76766/1985, 95456/1985, 95458/1985 und
158475/1985 offenbart.
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Bei einem Mehrfarbbilderzeugungsgerät zum Gewinnen eines
Farbbilds mittels eines solchen Bildüberlagerungsschritts
sind mehrere Entwicklungsvorrichtungen, die jeweils Toner
verschiedener Farbe speichern, um eine lichtempfindliche
Trommel herum angeordnet; ein Latentbild auf dieser Trommel
wird im allgemeinen durch mehrmaliges Drehen(lassen) dieser
Trommel entwickelt, um ein Farbbild zu erhalten.
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Neben der beschriebenen lichtempfindlichen Trommel, auf
deren Mantelfläche ein Photoleitermaterial aufgetragen oder
aufgedampft ist, ist auch ein bandförmiger Bildaufnehmer oder
-träger, bei dem ein Photoleitermaterial aufgetragen oder an
einem flexiblen Band angebracht ist, vorgeschlagen worden.
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Der bandförmige Bildaufnehmer (das lichtempfindliche
Band) ist durch Herumlegen des Bildaufnehmers um Rollen,
einschließlich einer Treibrolle oder -walze, gebildet. Diese
Konstruktion ist somit für den Bau eines
Farbbilderzeugungsgeräts einer kompakten Form unter wirksamer oder
wirtschaftlicher Nutzung des Raums günstig. Da zudem das
lichtempfindliche Band längs einer Kurve mit starker Krümmung zu laufen
vermag, kann eine Treibrolle eines kleinen Durchmessers
eingesetzt werden, um diese Krümmung zum Trennen des
Übertragungsmaterials unter Verhinderung eines fehlerhaften
Trennens desselben zu nutzen.
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Bei einem das lichtempfindliche Band verwendenden
Farbbilderzeugungsgerät sind Bilderzeugungseinheiten,
umfassend eine Aufladeeinheit, eine Bildbelichtungseinheit
sowie eine Anzahl von Entwicklungsvorrichtungen, am Umfang
des lichtempfindlichen Bands in der Weise angeordnet, daß
diese Bilderzeugungseinheiten dem lichtempfindlichen Band mit
einem gegebenen Abstand dazu zugewandt sind bzw.
gegenüberstehen.
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Damit die Bilderzeugungseinheiten dem lichtempfindlichen
Band unter Aufrechterhaltung des gegebenen Abstands dazu
zugewandt sein können, werden Stützrollen verwendet. Bei dieser
Methode der Verwendung von Stützrollen sind allerdings ebenso
viele Rollen wie die Zahl der Bilderzeugungseinheiten nötig.
Bei Verwendung einer großen Zahl von Rollen ergeben sich
Schwierigkeiten bezüglich der Einhaltung der Parallelität zur
Treibrolle. Außerdem ist ein Gerät vorgeschlagen worden (vgl.
offengelegte JP-Patentveröffentlichung 34576/1982), bei dem
die Bilderzeugungseinrichtung in Gegenüberstellung zu dem auf
Führungselementen lautenden lichtempfindlichen Band
positioniert ist. Bei einem derartigen Gerät ist es jedoch
schwierig, den erforderlichen gegebenen Abstand (oder Raum)
bereitzustellen.
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Im Fall einer lichtempfindlichen Trommel ist eine als
ein Abstandhalteelement fungierende rotierende Rolle (oder
Walze) koaxial zu einer Entwicklungsrolle in der
Entwicklungsvorrichtung montiert bzw. gelagert, wobei letztere mit
der lichtempfindlichen Trommel in Druckberührung steht. Wenn
dagegen bei einem lichtempfindlichen Band die rotierende
Rolle als Mittel zum Erhalten eines gegebenen Abstands (space)
eingesetzt wird, erhöht sich die auf das lichtempfindliche
Band ausgeübte Last oder Belastung, wenn die Rolle mit ihm in
Berührung steht, wobei ein Schlupf und andere unerwünschte
Erscheinungen auftreten.
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Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist deren
Gegenstand ein Farbbilderzeugungsgerät mit einem
photoempfindlichen bzw. -leitenden Band, das um mehrere Rollen
herumgelegt und entlang einem Tragelement gleitend drehbar ist,
und mit einer Anzahl von Bilderzeugungsvorrichtungen, die dem
photoleitenden Band gegenüberliegend angeordnet sind, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Anzahl von
Bilderzeugungsvorrichtungen als ein Körper ausgebildet sind und daß
das Gerät weiterhin Abstand-Einstellelemente umfaßt, die den
Bilderzeugungsvorrichtungen zugeordnet sind, sowie
Vorbelastungsmittel, die so angeordnet sind, daß sie das
Tragelement und die Abstand-Einstellelemente zusammen in
Druckberührung drängen, um einen Abstand zwischen den
Bilderzeugungsvorrichtungen und dem photoleitenden Band einzustellen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal dieser Erfindung ist deren
Gegenstand ein Farbbilderzeugungsgerät mit einem
photoempfindlichen bzw. -leitenden Band, das um mehrere Rollen
herumgelegt und entlang einem Tragelement gleitend drehbar
ist, und mit einer Anzahl von Bilderzeugungsvorrichtungen,
die dem photoleitenden Band gegenüberliegend angeordnet sind,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gerät weiterhin
umfaßt: Abstand-Einstellelemente, die den
Bilderzeugungsvorrichtungen zugeordnet sind, und Vorbelastungsmittel, die so
angeordnet sind, daß sie das Tragelement und die Abstand-
Einstellelemente zusammen in Druckberührung drängen, um einen
Abstand zwischen den Bilderzeugungsvorrichtungen und dem
photoleitenden Band einzustellen, und daß die mehreren
Bilderzeugungsvorrichtungen einen gemeinsamen feststehenden
Rahmen besitzen und eines der Vorbelastungsmittel zwischen
dem gemeinsamen feststehenden Rahmen und jedem Rahmen einer
jeweiligen Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet ist, um die
mit den Abstand-Einstellelementen versehenen Rahmen in
Richtung des Tragelements zu drücken, um die
Abstand-Einstellelemente in Druckberührung mit dem Tragelement zu halten.
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Gemäß noch einem weiteren Merkmal dieser Erfindung ist
deren Gegenstand ein Farbbilderzeugungsgerät mit einem
photoempfindlichen bzw. -leitenden Band, das um mehrere Rollen
herumgelegt und entlang einem Tragelement gleitend drehbar
ist, und mit einer Anzahl von Bilderzeugungsvorrichtungen,
die dem photoleitenden Band gegenüberliegend angeordnet sind,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gerät weiterhin
umfaßt: Abstand-Einstellelemente, die den
Bilderzeugungsvorrichtungen zugeordnet sind, und Vorbelastungsmittel, die so
angeordnet sind, daß sie das Tragelement und die Abstand-
Einstellelemente zusammen in Druckberührung drängen, um einen
Abstand zwischen den Bilderzeugungsvorrichtungen und dem
photoleitenden Band einzustellen, und daß die mehreren
Bilderzeugungsvorrichtungen einen gemeinsamen feststehenden
Rahmen besitzen und daß eines der Vorbelastungsmittel
zwischen dem Tragelement und jedem Rahmen einer jeweiligen
Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet ist, um die Rahmen zum
Tragelement zu ziehen und (damit) die
Abstand-Einstellelemente der Rahmen in Druckberührung mit dem Tragelement zu
halten.
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Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Geräts sind im
folgenden lediglich beispielhaft anhand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
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Fig. 1 und 6 Schnittansichten eines
Farbbilderzeugungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Bilderzeugungssystems,
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Fig. 3 und 4 jeweils Querschnittansichten einer
Entwicklungsvorrichtung,
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Fig. 5(A) und 5(B) jeweils Schnittansichten einer
Aufladeeinheit und (bzw.) eines
Bildbelichtungs-Optiksystems,
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Fig. 7 und 8 Schnittansichten anderer Ausführungsformen
eines erfindungsgemäßen Farbbilderzeugungsgeräts
und
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Fig. 9, 10 und 11 jeweils Schnittansichten der
Ausgestaltung einer Entwicklungsvorrichtung.
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Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Farbbilderzeugungsgeräts ist in den Fig. 1 bis 6 dargestellt.
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In Fig. 1 bezeichnet eine Bezugsziffer 1 ein einen
bandförmigen Bildaufnehmer bildendes, flexibles
lichtempfindliches Band, das um Rollen (oder Walzen) 2, 3 herumgelegt ist
und durch die Antriebskraft der Rolle 2 im Uhrzeigersinn in
Umlaufbewegung versetzt wird.
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Eine Bezugsziffer 4 bezeichnet ein am Gerät befestigtes
Führungselement zum Führen des lichtempfindlichen Bands 1,
das durch eine aufwärts vorbelastete Spannrolle 5 gespannt
ist, um an seiner Innenumfangsfläche in Gleitberührung mit
dem Führungselement 4 gebracht zu werden.
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Das lichtempfindliche Material auf der
Außenumfangsfläche des lichtempfindlichen Bands 1 kann somit auch dann,
wenn das lichtempfindliche Band 1 läuft, stets eine konstante
Lagenbeziehung zur Oberfläche des Führungselements 4
einhalten, so daß eine stabile Bilderzeugungsfläche
bereitgestellt sein kann.
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Eine Bezugsziffer 6 bezeichnet eine
Scorotron-Aufladeeinheit als Aufladeeinrichtung, die Ziffer 7 bezeichnet eine
Lasereinschreibeinheit als Bildbelichtungseinheit und die
Ziffern 8 bis 11 stehen für mehrere
Entwicklungsvorrichtungen, d.h. Entwicklungseinheiten, die Entwickler vorbestimmter
Farben enthalten. Diese Entwicklungseinheiten sind so
angeordnet, daß sie der durch das Führungselement 4 abgestützten
Außenumfangsfläche des lichtempfindlichen Bands 1 zugewandt
sind.
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In der Lasereinschreibeinheit 7 wird neben dem in der
Zeichnung dargestellten optischen System ein optisches System
aus einer einheitlichen Kombination aus einem
lichtemittierenden Element und einem konvergierenden
Lichtübertragungselement verwendet.
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Die Entwicklungsvorrichtungen 8, 9, 10 und 11 enthalten
beispielsweise Entwickler der Farben Gelb, Magenta, Cyan und
Schwarz, und sie sind jeweils mit Entwicklungshülsen 8A, 9A,
10A bzw. 11 versehen, die vorbestimmte Zwischenräume oder
Abstände zwischen den Entwicklungsvorrichtungen und dem
lichtempfindlichen Band 1 aufrechterhalten; die
Entwicklungsvorrichtungen besitzen Funktionen zum Umwandeln eines
Latentbilds auf dem lichtempfindlichen Band 1 in ein sichtbares
Bild mittels einer berührungsfreien Entwicklungsmethode. Im
Gegensatz zur Kontakt-Entwicklungsmethode bietet diese
berührungsfreie
Entwicklungsmethode den Vorteil, daß dadurch die
Bewegung des lichtempfindlichen Bands 1 nicht gestört wird.
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Bezugsziffern 12, 12A und 13 stehen für eine
Übertragungsvorrichtung, eine Ladungsbeseitigungsstange bzw. eine
Reinigungsvorrichtung als Reinigungseinrichtung bzw.
-einheit. Eine Rakel 13A und eine Tonerförderrolle 13B dieser
Reinigungsvorrichtung werden während einer Bilderzeugung in
einer von der Oberfläche des lichtempfindlichen Bands 1
beabstandeten Stellung gehalten und auf die in der Zeichnung
dargestellte Weise an die Oberfläche des lichtempfindlichen
Bands 1 nur dann angedrückt, wenn nach Abschluß der
Übertragung des Bilds eine Reinigungsoperation ausgeführt wird.
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Mit diesem Farbbilderzeugungsgerät wird ein
Farbbilderzeugungsprozeß wie folgt durchgeführt:
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Die Erzeugung eines Mehrfarbbilds bei dieser
Ausführungsform erfolgt nach Maßgabe eines in Fig. 2 dargestellten
Bilderzeugungssystems. Genauer gesagt die in einer
Farbbilddaten-Eingabeeinheit a, in welcher ein Vorlagenbild mittels
eines Bildabtastelements abgetastet wird, gewonnenen Daten
werden in einem Bilddatenprozessor b verarbeitet, um
Bilddaten bereitzustellen und die Daten in einem Bildspeicher c
zwischenzuspeichern. Die Bilddaten werden sodann in einem
Aufzeichnungsschritt abgenommen oder ausgegeben und z.B. in
das Farbbilderzeugungsgerät eingegeben, das als
Aufzeichnungseinheit d bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dient.
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Wenn ein von einer Bildauslesevorrichtung, die
unabhängig vom Farbbilderzeugungsgerät vorgesehen ist,
ausgegebenes Farbsignal der Lasereinschreibeinheit 7 eingegeben oder
eingespeist wird, wird ein von einem (nicht dargestellten)
Halbleiter-Laser emittierter Laserstrahl durch einen darin
enthaltenen, durch einen Antriebsmotor 7A in Drehung
versetzten Polygonspiegel 7B einer Rotationsabtastung
unterworfen, wobei der Strahlengang des Laserstrahls sodann durch
Spiegel 7D, 7E über eine fθ-Linse 7C gebogen bzw. umgelenkt
wird; der Laserstrahl wird anschließend auf die Umfangsfläche
des lichtempfindlichen Bands 1 projiziert, die durch die als
Aufladeeinheit vorgesehene Aufladevorrichtung 6 aufgeladen
worden ist, um ein statisches (elektrostatisches) Latentbild
zu erzeugen.
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Bei Einleitung der Abtastung werden der Laserstrahl
durch einen Indexsensor detektiert bzw. erfaßt und die
Modulation des Laserstrahls in Übereinstimmung mit einem ersten
Farbsignal eingeleitet; die Umfangsfläche des
lichtempfindlichen Bands 1 wird mit dem modulierten Laserstrahl
abgetastet. Dabei wird durch die Primärabtastung mit dem
Laserstrahl und die Zusatz- bzw. Unterabtastung aufgrund der
Bewegung des lichtempfindlichen Bands 1 ein Latentbild
entsprechend einer ersten Farbe auf der Umfangsfläche des
lichtempfindlichen Bands 1 erzeugt. Dieses Latentbild wird von den
bei diesem Gerät vorgesehenen Entwicklungseinheiten durch die
Entwicklungsvorrichtung 8, die einen gelben (Y) Toner
(Entwickler) enthält, entwickelt, um auf der Oberfläche des Bands
1 ein gelbes Tonerbild zu erzeugen. Das auf diese Weise
erhaltene Tonerbild läuft unter der Reinigungseinheit 13
hindurch, die auf Abstand von der Umfangsfläche des
lichtempfindlichen Bands 1 angeordnet ist, während das Bild auf der
Trommel (dem Band) verbleibt, um sodann einem nachfolgenden
Kopierzyklus zugeführt zu werden.
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Das lichtempfindliche Band 1 wird durch die
Aufladevorrichtung 6 erneut aufgeladen, worauf ein zweites, vom
Signalprozessor ausgegebenes Farbsignal der Einschreibeinheit 7
eingespeist wird; das Einschreiben bzw. Aufschreiben auf der
Oberfläche des Bands zwecks Erzeugung eines Latentbilds
erfolgt auf die gleiche Weise wie beim Einschreiben auf der
Grundlage des ersten Farbsignals. Dieses Latentbild wird
durch die Entwicklungsvorrichtung 9 entwickelt, die einen
Magenta-(M-)Toner als zweiten Farbentwickler enthält. Dieses
Magenta-Tonerbild wird in Gegenwart des bereits erzeugten
gelben Tonerbilds erzeugt.
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Eine Bezugsziffer 10 steht für eine
Entwicklungsvorrichtung, die einen Cyan-Entwickler enthält, mit dem ein
Cyan-Tonerbild auf der Grundlage eines im Signalprozessor
generierten Bildsignals erzeugt wird.
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Eine Bezugsziffer 11 steht für eine
Entwicklungsvorrichtung, die einen schwarzen Entwickler enthält, mit welchem
nach dem gleichen Prozeß, wie oben beschrieben, ein schwarzes
Tonerbild auf den bereits erzeugten Tonerbildern auf der
Umfangsfläche des lichtempfindlichen Bands 1 erzeugt wird. An
die Hülsen in diesen Entwicklungsvorrichtungen 8, 9, 10 und
11 wird eine Gleichstrom- oder Wechselstrom-Vorspannung
angelegt, wobei eine Sprungentwicklung mit einem
Entwicklermittel, d. h. einem Zweikomponentenentwickler, durchgeführt
wird, so daß am lichtempfindlichen Band 1, dessen Grundkörper
geerdet ist bzw. an Masse liegt, eine berührungsfreie
Entwicklung durchgeführt wird. Wahlweise kann eine
berührungsfreie Entwicklung unter Verwendung eines
Einkomponentenentwicklers gewählt werden.
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Das auf diese Weise auf der Umfangsfläche des
lichtempfindlichen Bands 1 erzeugte Farbtonerbild wird in der
Übertragungseinheit auf das Übertragungspapier übertragen, das
über eine Papierzuführführung 15 aus einer
Papiervorratskassette 14 zugeführt (eingezogen) worden ist.
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Das in der Papiervorratskassette 14 aufbewahrte
Übertragungspapier wird blattweise, vom obersten Blatt her,
mittels der Drehung der Papierzuführrolle 16 über
Zeitsteuerrollen 17 synchron mit der Bilderzeugung auf dem
lichtempfindlichen Band 1 zur Übertragungseinheit 12 transportiert.
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Das der Bildübertragung und einer Ladungsbeseitigung
unterworfene Übertragungspapier wird zuverlässig vom
lichtempfindlichen Band 1 getrennt, dessen Bewegungsrichtung
sich längs der Rolle 2 schlagartig ändert, worauf das
Übertragungspapier aufwärts läuft. Das Bild wird sodann durch die
Fixierrollen oder -walzen 18 fixiert; danach wird das
Übertragungspapier mittels der Papieraustragrollen 19 auf das
Fach 20 ausgetragen.
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Andererseits setzt das lichtempfindliche Band 1 nach
Abschluß der Bildübertragung auf das Übertragungsmaterial
seine Bewegung fort, um Resttoner in der
Reinigungsvorrichtung 13 zu beseitigen, in welcher die Rakel 13A und die
Tonerförderrolle 13B mit dem Band in Berührung stehen. Nach
Abschluß dieses Prozesses wird die Rakel 13A wieder getrennt
bzw. abgehoben. Kurz danach glättet oder beseitigt die
Tonerförderrolle 13B den am oberen Ende der Rakel 13A abgelagerten
Toner. Die Tonerförderrolle 13B wird getrennt bzw. abgehoben,
worauf das System auf den nächsten Bilderzeugungsprozeß
übergeht.
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Die Transportfläche des Führungselements 4 ist als
gekrümmte Oberfläche mit einem vergleichsweise großen
Krümmungsradius R geformt, wo das lichtempfindliche Band 1 in
Gleitberührung (damit) steht, wobei mehrere aus dem
Führungselement herausstehende Elemente 4A gehalten sind; jedes
dieser Elemente besitzt an Stellen, die jeder der
Bilderzeugungseinheiten zugewandt sind, einen kleineren
Krümmungsradius r als der Krümmungsradius R der Transportfläche.
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Jedes der bewegbaren Elemente 4A ist in jeweils eine von
mehreren im Führungselement 4 vorgesehenen Nuten unter
Zwischenfügung eines elastischen Elements 4B, z.B. aus
Moltoprene (Handelsbezeichnung) mit einer zweckmäßigen Elastizität
eingesetzt; das elastische Element 4B drückt unter Nutzung
seiner Elastizität das lichtempfindliche Band 1 nach außen,
um es in einem gespannten Zustand zu halten.
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Die bewegbaren Elemente 4A sind an sechs Stellen
angeordnet, die den jeweiligen Entwicklungshülsen 8A, 9A, 10A und
11A in jeder der Entwicklungsvorrichtungen, der
Aufladevorrichtung 6 und dem Belichtungsabschnitt der
Laser-Optikeinheit 7 zugewandt sind.
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Das lichtempfindliche Band 1 steht somit mit dem
Führungselement 4 nur über die jeweiligen oberen Enden der
bewegbaren Elemente 4A in Berührung; hierdurch wird ein
zuverlässiger Gleit(bewegungs)zustand mit einer gleichmäßigen
Druckberührungs- bzw. Andruckkraft gewährleistet. Die den
jeweiligen Bilderzeugungseinheiten zugewandte Oberfläche des
lichtempfindlichen Bands 1 kann somit stets genau in einer
gegebenen Lage positioniert sein, während sie gleichmäßig
oder zügig mit einer gegebenen Geschwindigkeit transportiert
wird, weil der Reibungswiderstand reduziert ist.
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In jeder der Entwicklungsvorrichtungen kann die
Druckberührung bzw. der Andruck des bewegbaren Elements 4A gegen
noch zu beschreibende Abstandhalteelemente
(Abstand-Einstellelemente) die Relativstellungen zwischen den
Entwicklungshülsen und der Oberfläche des lichtempfindlichen Bands 1
regulieren. Hierdurch wird ein Entwicklungsbereich mit einem
zweckmäßigen Abstand geformt, um die oben erwähnte
berührungsfreie Entwicklung durchzuführen.
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Aufbau und Funktion (Wirkungsweise) jeder der
Entwicklungsvorrichtungen sind nachstehend anhand des Falls der
Entwicklungsvorrichtung 9 als Beispiel beschrieben.
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Fig. 3 veranschaulicht die Einzelheiten der
Entwicklungsvorrichtung 9, während Fig. 4 ein Querschnitt längs der
Linie A-A in Fig. 3 durch die Entwicklungsvorrichtung ist.
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In diesen Figuren stehen eine Bezugsziffer 9A für eine
Entwicklungshülse mit einer eingebauten Magnetrolle und 9B
für deren Dreh-Welle. Die Entwicklungshülse 9A wird durch ein
im Aufbau des Geräts vorgesehenes Antriebssystem über ein am
einen Ende der Dreh-Welle 9B montiertes Zahnrad 9C in der
Richtung entsprechend der Transportrichtung des
lichtempfindlichen Bands 1 angetrieben, d.h. die Hülse wird für Drehung
entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Fig. 3 angetrieben.
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Mit der Bezugsziffer 90A ist ein sowohl Steifheit als
auch Magnetismus aufweisendes Dünnschichterzeugungselement
bezeichnet, das dann, wenn kein Entwickler vorhanden ist, mit
einer gegebenen Last oder Belastung in Druckberührung mit der
Entwicklungshülse 9A steht. Bezugsziffern 90B und 90C
bezeichnen zwei Tonerförderschnecken zum Fördern und Umwälzen
des Entwicklers in zueinander entgegengesetzter Richtung
unter Verwendung des Schneckenmechanismus. Die Funktion
dieses Schneckensystems besteht darin, die Entwicklungshülse
9A mit dem Entwickler zu beschicken, der durch ausreichendes
Rühren bzw. Umwälzen und Vermischen von Toner und Träger
zubereitet worden ist
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Die Tonerförderschnecken 90B und 90C sind Elemente, die
auch als gegenläufig zueinander rotierende Umwälzelemente
fungieren. Der Toner und Träger, die durch den Schub der
Tonerförderschnecke 90B einwärts gefördert worden sind,
werden zur Seite der Tonerförderschnecke 90C überführt. Durch
deren Schub werden sodann der Toner und der Träger zur
Vorderseite gemäß dieser Figur gefördert und zu einem homogenen
Entwickler umgewandelt, der beim Vermischen von Toner und
Träger im Laufe ihrer Förderung durch Reibung aufgeladen
wird. Diese Bestandteile werden somit an den Umfang der
Entwicklungshülse 9A angetragen, um auf letzterer eine Schicht
zu bilden.
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Während das auf der Oberfläche des lichtempfindlichen
Bands 1 erzeugte Latentbild im Uhrzeigersinn transportiert
wird, bewirkt diese dünne Schicht des an die Umfangsfläche
der Entwicklungshülse 9A angetragenen Entwicklers im
Entwicklungsbereich eine Umkehrentwicklung am Latentbild,
während der Entwicklungsabstand dazwischen aufrechterhalten
bleibt. Folglich wird ohne jede Berührung ein Tonerbild
erzeugt.
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Während dieser berührungsfreien Entwicklung wird von der
(nicht dargestellten) Stromquelle her eine
Entwicklungsvorspannung mit einer Wechselstromkomponente zusätzlich zu einer
Gleichstromkomponente an die Entwicklungshülse 9A angelegt.
Infolgedessen wird nur der Toner des auf der
Entwicklungshülse 9A abgelagerten Entwicklers selektiv übertragen und an
die Oberfläche des Latentbilds angetragen.
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Wenn die Tonerkomponente verbraucht ist, wird das
Verhältnis des Trägers in dem Entwickler, der durch die
Entwicklungshülse 9A weitertransportiert wird, größer, so daß dieser
Entwickler durch einen Abstreifer oder eine Rakel 90D
abgestreift und gesammelt wird. Sodann wird er mit einem
Entwickler eines höheren Tonerverhältnisses vermischt.
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Die Entwicklungsvorrichtung 9 weist an der Oberseite der
Vorder- und Rückseiten des Entwicklerbehälters 91 Vorsprünge
bzw. Ansätze 91A als Abstandhalterelemente auf, die eine
gegebene Höhe in bezug auf die Entwicklungshülse 9A
aufrechterhalten; wenn die Entwicklungsvorrichtung 9 am bzw. im
Gehäuse oder Aufbau des Geräts montiert ist, ist jeder der
Ansätze 91A an einer Stelle positioniert, an welcher er mit
dem bewegbaren Element 4A in Druckberührung steht. Der
Abstand oder Zwischenraum zwischen der Entwicklungshülse 9A und
der Oberfläche des lichtempfindlichen Bands 1 wird somit
einwandfrei auf eine gegebene Größe eingestellt.
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Ebenso wird bei der Aufladevorrichtung 6 und der
Bildbelichtungseinheit der Abstand zwischen der Oberfläche
des lichtempfindlichen Bands 1 und jeder dieser Einrichtungen
auf eine gegebene Größe eingestellt, weil sie in
Druckberührung mit den betreffenden bewegbaren Elementen 4A stehen, die
ihnen auf die gleiche Weise wie im Fall der Entwicklungshülse
oder -hülsen jeder der Entwicklungsvorrichtungen zugewandt
sind.
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In Fig. 5(A) bezeichnen eine Bezugsziffer 6A eine
Rückplatte der Aufladevorrichtung 6 und eine Bezugsziffer 6B
jeweilige, an den beiden Enden der Rückplatte 6A montierte
Elektrodenblöcke. Ein Bezugssymbol W&sub1; steht für einen
zwischen den Elektrodenblöcken 6B gespannten Draht, während
mit W&sub2; ein Gitter bezeichnet ist.
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In jedem der Elektrodenblöcke 6B ist jeweils ein
Vorsprung bzw. Ansatz 6C materialeinheitlich als
Abstandhalterelement angeformt, welches eine gegebene Höhe gegenüber dem
Draht W&sub1; einhält. Die Aufladevorrichtung 6 ist oder wird
gegenüber der Oberfläche des lichtempfindlichen Bands 1 durch
jeden der Ansätze 6C, der außerhalb des lichtempfindlichen
Bands 1 (bzw. an dessen Außenseite) in Druckberührung mit dem
bewegbaren Element 4A im Führungselement 4 steht, genau
positioniert.
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Fig. 5(B) veranschaulicht ein optisches System bzw.
Optiksystem 70 mit einem konvergierenden photoleitenden
Element als Bildbelichtungseinheit anstelle des Laser-
Optiksystems, umfassend ein optisches System, in welchem ein
konvergierendes (converging) photoleitendes Element bzw.
Photoleiterelement 70A und ein Lichtemissionselement 70B,
z.B. eine Leuchtdiode (LED) integriert sind. Beim
Lichtemissionselement 70B sind an beiden Enden eines Gehäuses
jeweils Vorsprünge bzw. Ansätze 70C als Abstandhalterelement
oder -elemente mit einer gegebenen Höhe materialeinheitlich
angeformt; jeder Ansatz steht in Druckberührung mit dem
(einem) bewegbaren Element 4A des Führungselements 4, wodurch
ein Abstand oder Zwischenraum gebildet ist, durch den eine
genaue Fokussierung eines Bildbelichtungslichts auf der
Oberfläche des lichtempfindlichen Bands 1 gewährleistet wird.
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Gemäß Fig. 4 sind der Entwicklerbehälter 91 und das
Führungselement 4 mit dem lichtempfindlichen Band getrennte
Strukturen, so daß jede dieser Strukturen unabhängig
voneinander einfach ausbaubar ist. Die das lichtempfindliche
Element (Band) und die Entwicklungsvorrichtung umfassende
Verarbeitungseinheit kann jedoch als einziger Körper geformt
sein, der frei (als Ganzes) herausnehmbar ist.
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Obgleich vorstehend ein Farbbilderzeugungsgerät zum
Erzeugen eines Farbbilds in vier Umläufen des
lichtempfindlichen Bands beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung
auch auf ein Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines
Vollfarbbilds bei einem Umlauf des lichtempfindlichen Bands 1,
wie in Fig. 6 gezeigt, anwendbar.
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Bei einem Farbbilderzeugungsgerät sind parallel zu einer
Anzahl von Entwicklungsvorrichtungen 130, 230, 330 und 430,
die jeweils Toner der betreffenden Farben enthalten, mehrere
Aufladevorrichtungen 110, 210, 310 und 410 sowie mehrere
Bildbelichtungsvorrichtungen 120, 220, 320 und 420 zum
Erzeugen der Latentbilder für die jeweiligen Farben vorgesehen.
In einem Führungselement 504 sind dabei verschiebbare oder
bewegbare Elemente an acht Stellen angeordnet; dies bedeutet,
daß die bewegbaren Elemente 504A in vier Positionen
angeordnet sind, in welchen sie den Entwicklungsvorrichtungen 130,
230, 330 bzw. 430 zugewandt sind, während die bewegbaren
Elemente 504B in vier Positionen angeordnet sind, in denen sie
jeder der Kombinationen aus den elektrostatischen
Aufladeeinheiten 110, 210, 310 bzw. 410 sowie den
Bildbelichtungsvorrichtungen 120, 220, 320 bzw. 420 zugewandt sind bzw.
gegenüberstehen. Ebenso wie im Fall der vorher beschriebenen
Ausführungsform, wird die Position der Oberfläche des
lichtempfindlichen Bands, in welcher dieses jeder der
Bilderzeugungseinheiten zugewandt ist, durch die Druckberührung (den
Andruck) mit jedem der Abstandhalterelemente bestimmt.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind
gemäß Fig. 7 im Führungselement 4 mehrere Vorsprünge oder
Ansätze 4'A an den Stellen vorgesehen, die den jeweiligen
Bilderzeugungseinheiten zugewandt sind bzw. gegenüberstehen.
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Die Vorsprünge bzw. Ansätze 4'A sind an insgesamt sechs
Stellen vorgesehen, die jeweils den Entwicklungshülsen 8A,9A,
10A und 11A in jeder der Entwicklungsvorrichtungen, der
Aufladevorrichtung 6 und dem Belichtungsabschnitt der
Lasereinschreibeinheit 7 gegenüberliegen. Die einzelnen Vorsprünge
oder Ansätze 4'A sind miteinander durch jeweilige Ebenen oder
Flächen verbunden, die gegenüber den Vorsprüngen bzw.
Ansätzen geringfügig zurückversetzt sind.
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Das lichtempfindliche Band 1 steht somit mit dem
Führungselement 4 nur über die oberen Enden der Vorsprünge bzw.
Ansätze 4'A in Berührung, so daß damit die gleiche Wirkung
wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform erzielt
wird.
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Bei einer in den Fig. 9 und 10 dargestellten
Entwicklungsvorrichtung sind die Tonerförderschnecken 90B und 90C
durch einen äußeren Rahmen 94 gehaltert bzw. gelagert,
welcher jede der Entwicklungsvorrichtungen einheitlich hält
bzw. haltert, während die Entwicklungshülse 9A, das
Dünnschichterzeugungselement 90A und der Abstreifer bzw. die
Rakel 90D an einem inneren Rahmen 92 angebaut sind, der
innerhalb des äußeren Rahmens 94 lotrecht gleitend
verschiebbar ist.
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Der innere Rahmen 92 ist ein länglicher, zylindrischer
Behälter mit Öffnungen an seinen oberen und unteren Enden,
und er weist am oberen Ende der Vorder- und Rückseiten
jeweils Vorsprünge bzw. Ansätze 92A als Abstandhalteelemente
einer gegebenen Höhe gegenüber der Entwicklungshülse 9A auf,
und er wird durch die Rückwirkkraft eines elastischen
Elements, d.h. einer in zusammengedrücktem Zustand zwischen
seinem Boden und dem äußeren Rahmen 94 angeordneten
Druckfeder 93, ständig nach oben gedrückt. Die Vorsprünge bzw.
Ansätze 92A stehen somit in Druckberührung bzw. Andruck mit
der Außenseite des lichtempfindlichen Bands 1 an den Stellen,
an denen die Ansätze 4'A des Führungselements 4 angeordnet
sind. Infolgedessen kann der Umfang der Entwicklungshülse 9A
während der Transportbewegung des lichtempfindlichen Bands
ohne Schwierigkeit genau in einer gegebenen Lage, der
Oberfläche des lichtempfindlichen Bands 1 zugewandt, positioniert
sein.
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Fig. 11 veranschaulicht ein Beispiel der Steuerung
(Einstellung) der Position der Entwicklungshülse mittels einer
Zugfeder 193 anstelle der Druckfeder. Bei diesem Beispiel
sind jeweils zwei Vorsprünge oder Ansätze 104A und 192B, die
dem Führungselement 4 bzw. dem inneren Rahmen 92 zugewandt
sind, vorgesehen, und die Zugfeder 193 ist zwischen diesen
jeweiligen Vorsprüngen oder Ansätzen gespannt, so daß sie den
Rahmen 92 stets nach oben drückt und damit den Ansatz 92A des
inneren Rahmens 92 in Druckberührung mit dem Ansatz des
Führungselements 4 hält. Dabei ist es zweckmäßig, daß jeder der
Ansätze 104A und 192B jeweils auf der vom axialen Zentrum der
Entwicklungshülse 9A ausgehenden lotrechten Linie angeordnet
ist.
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Gemäß Fig. 11 sind der äußere Rahmen 94 und das
Führungselement 4, einschließlich des lichtempfindlichen Bands,
als getrennte Bauteile ausgebildet, die jeweils frei und
voneinander unabhängig ausbaubar sind. Die das
lichtempfindliche Element und die Entwicklungsvorrichtungen
umfassende Verarbeitungseinheit kann jedoch als einziger Körper
geformt und (als solcher) frei oder ungehindert abnehmbar
sein.
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Obgleich im Fall dieser Ausführungsform ein
Farbbilderzeugungsgerät beschrieben ist, das ein Farbbild in vier Umläufen
des lichtempfindlichen Bands erzeugt, ist die vorliegende
Erfindung auch auf ein Farbbilderzeugungsgerät zum Erzeugen
eines Vollfarbbilds in einem Umlauf des lichtempfindlichen
Bands 1 gemäß noch einer anderen Ausführungsform, wie in Fig.
8 gezeigt, anwendbar.
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Bei einem Farbbilderzeugungsgerät sind mehrere
Entwicklungsvorrichtungen 130, 230, 330 und 430, die jeweils
Toner verschiedener Farbe enthalten, unter Bildung von
Gruppen angeordnet, die jeweils jede bzw. eine der
Aufladevorrichtungen 110, 210, 310 und 410 sowie jede bzw. eine der
Bildbelichtungsvorrichtungen 120, 220, 320 bzw. 420 umfassen.
Es ist jedoch auch möglich, eine Struktur vorzusehen, in
welcher jede der Entwicklungsvorrichtungen, wie bei der
vorher beschriebenen Ausführungsform, am festen äußeren Rahmen
und am inneren Rahmen, der unabhängig vom festen äußeren
Rahmen lotrecht bewegbar ist, montiert sein kann. Bei dieser
Ausführungsform können ähnliche Abstandhalteelemente im
inneren Rahmen geformt sein, um eine Relativstellung der
Entwicklungshülse so festzulegen, daß sich letztere in
genauer Gegenüberstellung zum lichtempfindlichen Band befindet.
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Die Entwicklungsvorrichtungen gemäß den Fig. 9 bis 11
können bei den Ausführungsformen nach den Fig. 7 und 8
eingesetzt werden.
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Gemäß dieser Erfindung kann ein für ein
Bilderzeugungsgerät benutztes flexibles oder biegsames lichtempfindliches
Band mit stabiler Geschwindigkeit transportiert werden,
nachdem es genau in einer gegebenen Stellung oder Lage
positioniert worden ist. Damit kann ein kompakt gebautes
Farbbilderzeugungsgerät bereitgestellt werden, bei dem jede der
Bilderzeugungseinheiten mit voller Leistungsfähigkeit zu
arbeiten vermag, um jederzeit Farbbilder hoher Güte zu
erzeugen bzw. zu liefern.