УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК G03G15/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для формирования изображения, переносящему тонерное изображение и находящееся на элементе, несущем изображение, на регистрирующий материал.

Предшествующий уровень техники

Что касается обычной электрофотографической технологии, то существует технология, предусматривающая введение регистрирующего материала между элементом, несущим изображение, который несет на себе тонерное изображение, и валиком для переноса, и перенос тонерного изображения и находящегося на элементе, несущем изображение, на регистрирующий материал.

В качестве примера этой технологии в патенте США №6516179 раскрыто введение регистрирующего материала в зону контакта для переноса. Устройство для формирования изображения, описанное в этом патенте США №6516179, имеет направляющий элемент, который направляет регистрирующий материал к участку зоны контакта для вторичного переноса промежуточной ленты для переноса. Посредством этого направляющего элемента сначала передний конец регистрирующего материала вводится в контакт с промежуточной лентой для переноса, вследствие чего регистрирующий материал продвигается к зоне контакта для вторичного переноса вдоль промежуточной ленты для переноса.

Однако такой способ продвижения регистрирующего материала к зоне контакта для вторичного переноса, как тот, который применяется в устройстве для формирования изображения, описанном в патенте США №6516179, может вызывать действие, заключающееся в том, что передний конец регистрирующего материала в некоторых случаях удаляет тонерное изображение и находящееся на промежуточной ленте для переноса. Кроме того, удаление тонерного изображения передним концом регистрирующего материала создает дефицит (недостачу) изображения. Этот дефицит изображения вряд ли возникнет, если предполагается достаточное поле на краю стороны переднего конца регистрирующего материала, но этот дефицит изображения явно заметен, когда поле мало или когда изображение сформировано без поля.

Краткое изложение существа изобретения

Техническая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы подавить (исключить) удаление передним концом регистрирующего материала тонерного изображения с элемента, несущего изображение, и тем самым предотвратить недостачу или дефицит тонерного изображения.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства для формирования изображения, которое устанавливает передний конец регистрирующего материала вдоль валика для переноса, для подачи регистрирующего материала в зону контакта, образованную элементом, несущим тонерное изображение, и валиком для переноса.

Дополнительной задачей данного изобретения является разработка устройства для формирования изображения, содержащего: элемент, несущий тонерное изображение, и переносящий элемент, который образует зону контакта с элементом, несущим изображение, и переносит тонерное изображение на регистрирующий материал, входящий в зону контакта; и направляющий элемент, который направляет передний край регистрирующего материала, вводимый в контакт с поверхностью переносящего элемента, перед тем как передний край регистрирующего материала войдет в зону контакта, при этом переносящий элемент имеет вспененный слой и покровный слой, который не является вспененным и образует поверхность переносящего элемента.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства формирования изображения, содержащего элемент, несущий тонерное изображение, валик для переноса, который образует зону контакта с упомянутым элементом, несущим тонерное изображение, и переносит тонерное изображение на регистрирующий материал, который входит в зону контакта, и направляющий элемент, который направляет передний край регистрирующего материала, вводимый в контакт с переносящим элементом, перед тем как передний край регистрирующего материала входит в зону контакта, при этом валик для переноса направляет передний край регистрирующего материала в зону контакта и содержит вспененный слой ячеистого материала, имеющего нераскрытые ячейки, в контакте с регистрирующим материалом.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание устройства формирования изображения, содержащего элемент, несущий тонерное изображение, переносящий элемент, который образует зону контакта с элементом, несущим тонерное изображение, и переносит тонерное изображение на регистрирующий материал, который входит в зону контакта, переносящий противолежащий элемент, предусмотренный для элемента, несущего изображение, с противоположной стороны от переносящего элемента и формирует переносящее электрическое поле между собой и переносящим элементом, и направляющий элемент, который направляет передний край регистрирующего материала, вводимый в контакт с переносящим элементом, перед тем как передний край регистрирующего материала входит в зону контакта, при этом крайнее верхнее положение зоны контакта ближе к стороне, расположенной выше по ходу в направлении движения регистрирующего материала, чем крайнее верхнее положение области, в которой переносящий противолежащий элемент вступает в контакт с элементом, несущим изображение.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание устройства формирования изображения, содержащего элемент, несущий тонерное изображение, промежуточный переносящий элемент, который принимает тонерное изображение, переносимое с упомянутого элемента, несущего изображение, переносящий элемент, который образует зону контакта с промежуточным переносящим элементом и переносит тонерное изображение на регистрирующий материал, который входит в зону контакта, и направляющий элемент, который направляет передний край регистрирующего материала, вводимый в контакт с переносящим элементом, перед тем как передний край регистрирующего материала входит в зону контакта, при этом поверхность переносящего элемента, с которым вступает в контакт передний край регистрирующего материала, покрыта соединением фтора.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание устройства для формирования изображения, содержащего элемент, несущий тонерное изображение, промежуточный переносящий элемент, который принимает тонерное изображение, переносимое с элемента, несущего изображение, переносящий элемент, который образует зону контакта с промежуточным переносящим элементом и переносит тонерное изображение на регистрирующий материал, который входит в зону контакта, и направляющий элемент, который направляет передний край регистрирующего материала, вводимый в контакт с переносящим элементом, перед тем как передний край регистрирующего материала входит в зону контакта, при этом поверхность переносящего элемента, с которым вступает в контакт передний край регистрирующего материала, покрыта соединением силоксана.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание устройства для формирования изображения, содержащего элемент, несущий тонерное изображение, переносящий элемент, который образует зону контакта с элементом, несущим изображение, и переносит тонерное изображение на регистрирующий материал, направляемый таким образом, что он вводится в контакт с поверхностью переносящего элемента, перед тем как передний край регистрирующего материала входит в зону контакта, при этом на переднем краю регистрирующего материала формируется изображение без поля.

Краткое описание чертежей

Другие дополнительные задачи данного изобретения станут ясными из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает схематично часть, обеспечивающую вторичный перенос, устройства для формирования изображения согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг.2 - схему устройства для формирования изображения согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг.3 - угол (θ) контакта чистой воды на поверхности валика для переноса;

фиг.4 - часть, обеспечивающую вторичный перенос, устройства для формирования изображения согласно третьему варианту осуществления изобретения;

фиг.5 - конфигурацию валика для вторичного переноса устройства для формирования изображения согласно первому варианту осуществления изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Ниже приводится подробное описание устройства для формирования изображения согласно изобретению.

Первый вариант осуществления изобретения

Размеры, материалы, формы, относительные расположения и другие составляющие компоненты изобретения, описываемые применительно к нижеследующему варианту осуществления, следует считать надлежащим образом изменяемыми на основании конфигурации или различных типов условий работы устройства, к которому применимо данное изобретение, и объем притязаний данного изобретения не ограничивается упомянутыми элементами, если это конкретно не оговаривается в частном случае.

Описание устройства для формирования изображения в соответствии с первым вариантом осуществления приведено со ссылками на фиг.1, 2, 3 и 4. На фиг.2 представлена условная блок-схема, иллюстрирующая устройство для формирования цветного изображения с использованием промежуточного режима переноса.

В устройстве для формирования цветного изображения, предусматривающем применение промежуточного режима переноса, тонерные изображения формируются на соответствующих фоточувствительных валиках 2 во множестве частей, обеспечивающих формирование изображения. Множество частей, обеспечивающих формирование изображение, расположены с выравниванием вдоль промежуточной ленты для переноса (промежуточного переносящего элемента) 8, выполняющей роль бесконечного ленточного элемента. Промежуточная лента 8 для переноса выполняет функции элемента, несущего изображение, который несет переносимое тонерное изображение.

Части, формирующие изображения, для соответствующих цветов имеют фоточувствительные барабаны 2 (2а, 2b, 2c и 2d) в качестве элементов, несущих изображение. Вокруг каждого фоточувствительного элемента расположены в качестве средств формирования тонерного изображения зарядный валик 7 (7а, 7b, 7c или 7d) в качестве первичного зарядного элемента, проявляющее устройство 3 (3а, 3b, 3c или 3d), которое является проявляющим средством, и счищающий нож 5 (5а, 5b, 5c или 5d) для фоточувствительного барабана. В каждом проявляющем устройстве 3 имеется картридж 6 (6а, 6b, 6 с или 6d) с тонером каждого цвета.

Валик 4 (4а, 4b, 4 с или 4d) для первичного переноса, поверхность которого покрыта упругим элементом, представляющим собой, например, пенорезину, находится в контакте с нижней частью фоточувствительного барабана 2 через промежуточную ленту 8 для переноса. Указанные элементы образуют часть, обеспечивающую первичный перенос, которая переносит тонерное изображение, сформированное на каждом фоточувствительном элементе 2, на промежуточную ленту 8 для переноса. Поэтому тонерные изображения, сформированные на соответствующих частях, обеспечивающих формирование изображения, наносятся в некотором порядке на промежуточную ленту 8 для переноса (промежуточный переносящий элемент) валиками 4 для первичного переноса изображения в соответствующей части, обеспечивающей первичный перенос (этот процесс переноса и называется «первичным переносом»).

После этого изображения, нанесенные на промежуточную ленту 8 для переноса, совместно переносятся на регистрирующий материал Р посредством валика 10 для вторичного переноса в качестве переносящего элемента, который находится в контакте с промежуточной лентой 8 для переноса, для образования области переноса. Регистрирующий материал Р лист за листом подается из подающей кассеты 20 и транспортируется в области α и β, образованные на валике 10 для вторичного переноса и промежуточной ленте 8 для переноса, посредством валика 18 транспортировки перед вторичным переносом в качестве части, транспортирующей регистрирующий материал. Во время транспортировки регистрирующего материала Р этот регистрирующий материал Р направляется посредством предваряющей перенос направляющей 17 в качестве направляющего элемента, благодаря чему регистрирующий материал Р стабильно транспортируется в области α и β. Предваряющая перенос направляющая 17 направляет передний конец регистрирующего материала Р перед вхождением его в область α. Кроме того, регистрирующий материал, который прошел через области α и β, прижимается и нагревается фиксирующим устройством 21, вследствие чего происходит фиксация изображений на регистрирующем материале. С другой стороны, тонер, остающийся на промежуточной ленте 8 для переноса после вторичного переноса, удаляется с промежуточной ленты 8 для переноса с помощью счищающего ножа 11. Удаляемый тонер подается в контейнер 14 израсходованного тонера посредством механизма 12 подачи израсходованного тонера и хранится в этом контейнере.

Ниже приведено описание размеров или материалов основных элементов, образующих часть, обеспечивающую вторичный перенос, например промежуточную ленту 8 для переноса или валик 10 для вторичного переноса.

Промежуточная лента 8 для переноса натягивается противолежащим валиком 15 для вторичного переноса, натяжным валиком 9 и валиком 13 натяжения перед вторичным переносом в качестве внутренних элементов для вторичного переноса. Промежуточная лента 8 для переноса представляет собой бесконечную (бесшовную) однослойную полимерную ленту, имеющую толщину 75 мкм, окружную длину 1115 мм и продольную длину (в направлении ширины формирования изображения) 310 мм. Электрическое сопротивление этой промежуточной ленты 8 для переноса корректируется путем диспергирования углерода в полиимидном материале, который является основным материалом ленты. Промежуточная лента 8 для переноса имеет объемное сопротивление 10⁹ Ом·см и поверхностное сопротивление 10¹² Ом/см² или более, измеряемое устройством R8340 (зарегистрированная торговая марка) для измерения сверхвысоких сопротивлений, изготовленным фирмой Advantest. Способ измерения объемного сопротивления промежуточной ленты 8 для переноса был реализован на основе японского промышленного стандарта «Способы испытаний термореактивных пластиков» (JIS-K6911). Измерение проводили с использованием токопроводящей резины, имеющей низкое значение сопротивления, заключенной между электродом для измерения и поверхностью ленты 8. Эта конфигурация стабилизирует свойства контакта между электродом и промежуточной лентой 8 для переноса. Кроме того, измерение объемного сопротивления промежуточной ленты 8 для переноса проводили в условиях, соответствующих приложению напряжения 100 В и времени приложения, составлявшего 10 секунд. Следует отметить, что в результате измерения на обеих - передней и задней - поверхностях промежуточной ленты 8 для переноса было получено одинаковое измеренное значение.

Противолежащий валик 15 для вторичного переноса является валиком, который натягивает промежуточную ленту 8 для переноса и имеет функцию валика, противолежащего валику 10 для вторичного переноса изображения, и функцию приводного валика. Кроме того, противолежащий валик 15 для вторичного переноса отшлифован таким образом, что между ним и валиком 10 для вторичного переноса возможно формирование переносящего электрического поля. Противолежащий валик 15 для вторичного переноса получен путем покрытия стержня-сердечника, имеющего диаметр 30 мм, каучуком на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM), сопротивление которого корректируется добавлением углеродной сажи и который имеет толщину 500 мкм.

Натяжной валик 9 представляет собой полую алюминиевую трубку диаметром 30 мм, имеет на обоих своих концах пружины в качестве опорных деталей и натягивает ленту посредством суммарного прижима, составляющего 40 Н. Валик 13 натяжения перед вторичным переносом является валиком из нержавеющей стали, имеющим диаметр 14 мм, и вращается в соответствии с промежуточной лентой 8 для переноса.

Валик 10 для вторичного переноса является валиком, предусматривающим образование трех слоев на стержне-сердечнике, имеющем диаметр 12 мм. На фиг.4 показано его поперечное сечение. Стержень-сердечник 10а покрыт вспененным гидринкаучуком, имеющим толщину около 4 мм, сбоку стержня-сердечника таким образом, что упругий элемент (упругий слой 10b) имеет диаметр 20 мм на протяжении 310 мм, а поверх него дополнительно нанесен твердый гидринкаучук, имеющий толщину около 1 мм (покровный слой 10с). Кроме того, поверхность этой слоистой структуры покрыта уретаном, имеющим диспергированный в нем порошкообразный поливинилиденхлорид (PVDHF) c размером частиц около 20 микрон. Поверхность валика 10 для вторичного переноса сглажена этой слоистой структурой и покрытием. Эта поверхность валика 10 для вторичного переноса является настолько гладкой, что край регистрирующего материала Р может скользить по ней даже в случае, если край вступает в контакт этой поверхностью.

При определении характера поверхности валика 10 для вторичного переноса измеряли угол контакта с использованием чистой воды, угол θ контакта составлял 100°. Даже несмотря на то, что эта поверхность загрязнялась со временем, гарантировался угол контакта величиной 60° или более. При измерении угла θ контакта валика 10 для вторичного переноса чистую воду в количестве около 3 мл капали на поверхность валика для вторичного переноса, а угол контакта в точке контакта чистой воды и валика для вторичного переноса измеряли с помощью микроскопа. На фиг.3 показано определение угла θ контакта. Следует отметить, что для измерения угла использовали измеритель углов контакта типа СА-Х, изготовленный фирмой Kyowa Interface Science Co., Ltd. Кроме того, выражаемая в градусах твердость валика 10 для вспомогательного переноса составляет 35° при измерении твердости прибором Asker-С в состоянии, когда приложена нагрузка 500 г. Валик 10 для вторичного переноса должен иметь твердость, измеренную твердомером Asker-C, не более 45°. При таком значении твердости можно уверенно формировать области α и β и реализовать стабильный перенос регистрирующего материала Р.

Следует отметить, что так называемое действительное значение сопротивления валика 10 для вторичного переноса составляет 10⁷ Ом. При измерении этого значения сопротивления было использовано устройство R8340 (зарегистрированная торговая марка) для измерения сверхвысоких сопротивлений фирмы Advantest при вращении валика в виде алюминиевого цилиндра, имеющего диаметр 30 мм. Условия измерения были следующими: прикладываемое напряжение - 2 кВ; время приложения - 30 секунд; контактный прижим - 9,8 Н; окружная скорость вращения валика 10 для вторичного переноса - 190 мм/с.

Ниже приведено описание траектории, по которой регистрирующий материал Р транспортируется в области α и β. Регистрирующий материал Р, транспортируемый валиком 18 транспортировки перед вторичным переносом, направляется посредством предваряющей перенос направляющей 17, а передний конец регистрирующего материала Р сначала вводится в контакт с валиком 10 для вторичного переноса. Поскольку гладкость поверхности валика для вторичного переноса в соответствии с этим вариантом осуществления является превосходной (как описано выше), передний конец регистрирующего материала Р транспортируется или направляется, скользя по поверхности валика 10 для вторичного переноса, а затем вводится в первую область α. В соответствии с этой конфигурацией регистрирующий материал Р может входить в первую область α, не вступая в контакт с промежуточной лентой 8 для переноса. Затем регистрирующий материал Р транспортируется во вторую область β как участок зоны контакта для переноса при поддержании достаточных свойств плотного контакта с промежуточной лентой 8 для переноса в первой области α в качестве участка зоны контакта непосредственно перед переносом.

Следует отметить, что когда гладкость поверхности валика для вторичного переноса является недостаточной, передний край регистрирующего материала Р легко захватывается валиком 10 для вторичного переноса, а характеристики переднего конца регистрирующего материала Р ухудшаются из-за сопротивления, оказываемого во время контакта регистрирующего материала Р с валиком 10 для вторичного переноса, и передний конец регистрирующего материала Р вступает в контакт с тонерными изображениями на промежуточной ленте 8 для переноса, искажая изображение. Поэтому, как указано выше, и понабилось гарантировать гладкость валика для вторичного переноса и сразу же после контакта переднего конца регистрирующего материала с валиком 10 для вторичного переноса обеспечивать установку регистрирующего материала с возможностью стабильного вхождения в область α.

Как упоминалось выше, можно подавить вступление участка переднего конца регистрирующего материала Р в контакт с тонерными изображениями на промежуточной ленте 8 для переноса благодаря вышеописанным характеристикам, перед тем как регистрирующий материал Р входит в первую область α. Это демонстрирует эффект ограничения дефицита изображения. Дефицит (недостаток) изображения создается, когда передний конец регистрирующего материала Р удаляет тонерное изображение, находящееся на промежуточной ленте 8 для переноса. Это явление заключается в том, что участок переднего конца регистрирующего материала Р вступает в контакт с тонерными изображениями на промежуточной ленте 8 для переноса, удаляя подлежащее переносу тонерное изображение, прежде чем происходит вхождение в область зоны контакта. Это явление создает два дефицита изображения, т.е. дефицит изображения, обуславливаемый удалением тонерных изображений, и дефицит изображения, вызываемый, когда передний конец регистрирующего материала Р пачкается тонером.

Ниже подробнее описан механизм формирования дефицитов (недостаточности) изображения. В устройстве для формирования изображения, как раскрыто в известном техническом решении, регистрирующий материал сначала вступает в контакт с тонерными изображениями на промежуточной ленте для переноса в заранее определенном положении на этой промежуточной ленте для переноса. В этой конфигурации дефицит изображения формируется в зависимости от наладок управления скоростью транспортировки по всему регистрирующему материалу или от угла сближения регистрирующего материала с промежуточной лентой для переноса. В данном случае описание будет приведено применительно к положению, в котором регистрирующий материал вступает в контакт с промежуточной лентой для переноса, сдвинутому к стороне, расположенной выше по ходу в направлении движения промежуточной ленты для переноса, и это будет рассматриваться как наиболее характерный случай.

Тот факт, что регистрирующий материал вступает в контакт с промежуточной лентой для переноса на стороне, расположенной выше по ходу в направлении движения, означает, что регистрирующий материал отклоняется на обходной путь от траектории, вдоль которой происходит основная транспортировка регистрирующего материала. Когда регистрирующий материал отклоняется на обходной путь, вступая в контакт с промежуточной лентой для переноса, возникает ситуация, в которой движутся и промежуточная лента для переноса, и регистрирующий материал, вследствие чего тонерные изображения на промежуточной ленте для переноса опережают регистрирующий материал, который отклонился на обходной путь. Тогда передний конец регистрирующего материала вступает в контакт с задней стороной промежуточной ленты для транспортировки в направлении движения от положения, в котором передний конец регистрирующего материала, по существу, вступает в контакт с промежуточной лентой для переноса. Кроме того, когда передний конец регистрирующего материала движется в зону контакта для переноса, находясь в контакте с промежуточной лентой для переноса, этот передний конец регистрирующего материала удаляет тонерные изображения, находящиеся на промежуточной ленте для переноса, в процессе достижения зоны контакта для переноса промежуточной лентой для переноса и регистрирующим материалом. Это происходит из-за того, что относительное положение регистрирующего материала и тонерных изображений на промежуточной ленте для переноса задается в запланированном положении, а обходной путь исключается, когда переносящий материал достигает зоны контакта для переноса. То есть регистрирующий материал находится в обеспечивающем сдвиг контакте с тонерными изображениями на промежуточной ленте для переноса, но расположение регистрирующего материала при этом корректируется, а сдвиг постепенно устраняется в процессе движения, и передний конец регистрирующего материала удаляет тонерные изображения на промежуточной ленте для переноса во время этого процесса.

В устройстве для формирования изображения согласно описываемому варианту осуществления, поскольку передний конец регистрирующего материала Р, транспортируемого посредством скольжения по валику 10 для вторичного переноса, вводится в область α, не вступая в контакт с промежуточной лентой 8 для переноса, вышеописанный дефицит изображения не создается. В частности, эффект этой конфигурации становится заметным, когда тонерные изображения формируются, достигая края регистрирующего материала (когда на регистрирующий материал Р переносится изображение, имеющее малое поле на переднем конце, или изображение, не имеющее поля (и именуемое далее «изображением без границ»)). Это происходит потому, что тонерные изображения, находящиеся в окрестности переднего конца регистрирующего материала, не искажаются в процессе переноса. В устройстве для формирования изображения согласно этому варианту осуществления тонерные изображения можно формировать точно достигающими края регистрирующего материала Р.

Ниже описана скорость транспортировки регистрирующего материала Р. Предположим, что скорость транспортировки регистрирующего материала Р в области β составляет 100%, а скорость транспортировки регистрирующего материала Р валиком 18 транспортировки перед вторичным переносом задана составляющей 101%. На основании этого соотношения скоростей можно продемонстрировать следующую функцию. Когда заданный регистрирующий материал находится в областях α и β и зажат валиком 18 транспортировки перед вторичным переносом, между областями α и β и валиком 18 транспортировки перед вторичным переносом образуется небольшая петля регистрирующего материала Р. Образование этой петли может способствовать транспортировке регистрирующего материала Р, который вошел в область α, без вытягивания валиком 18 транспортировки перед вторичным переносом. Это означает, что регистрирующий материал Р, который вошел в область α, стабильно транспортируется с помощью движения промежуточной ленты 8 для переноса в процессе транспортировки, и при этом можно подавить возникновение отклонения между регистрирующим материалом Р и положением промежуточной ленты 8 для переноса в процессе транспортировки. То есть, отклонение тонерных изображений на регистрирующем материале Р вряд ли возможны, что также позволяет реализовать стабильный перенос.

Ниже будут подробнее описаны конфигурации областей α и β.

Со стороны источника питания (не показан) смещения для вторичного переноса через пружины питающих элементов к стержню-сердечнику валика 10 для вторичного переноса приложено напряжение вторичного переноса, составляющее около 2 кВ. Кроме того, стержень-сердечник валика 10 для вторичного переноса отшлифован, а между валиком 10 для вторичного переноса и противолежащим валиком 15 для вторичного переноса сформировано переносящее электрическое поле. Переносящее электрическое поле сформировано, главным образом, в области β (фиг.1). Валик 10 для вторичного переноса расположен со смещением относительно противолежащего валика 15 для вторичного переноса на стороне, расположенной выше по ходу в направлении движении ленты. Более того, валик 13 натяжения перед вторичным переносом находится на стороне, расположенной выше по ходу в направлении движении ленты от обоих валиков 10 и 15. Расположение этих валиков создает первую область α и вторую область β. Вторая область β - это область, где оба валика, т.е. валик 10 для вторичного переноса и противолежащий валик 15 для вторичного переноса находятся в контакте с передней и задней сторонами промежуточной ленты 8 для переноса. Первая область α - это область зоны контакта, в которой регистрирующий материал зажат, а промежуточная лента 8 для переноса и валик 10 для вторичного переноса транспортируют его со стороны, расположенной выше по ходу в направлении движения ленты от второй области β. Наличие этой области α перед второй областью β может подавить «разброс тонера» или «дефект переноса» из-за разряда и повысить качество переноса тонерных изображений в этом варианте осуществления. Поскольку промежуточная лента 8 для переноса и регистрирующий материал Р прижаты друг к другу в области α, а регистрирующий материал Р достигает области β в состоянии плотного контакта, можно подавить вышеописанное «разброс тонера» или «дефект переноса», вследствие чего поддерживается высокое качество изображения.

Если передний конец регистрирующего материала Р вводится в участок зоны контакта для переноса без получения удовлетворительных свойств плотного контакта между регистрирующим материалом Р и промежуточной лентой 8 для переноса, то возникает так называемый «разброс тонера» или «дефект переноса». Согласно этому варианту осуществления происходит их подавление.

«Разброс тонера» - это явление, заключающееся в разбросе тонера в части, содержащей тонер, тонерного изображения, сформированного на регистрирующем материале Р. Например, это явление приводит к изображению, имеющему смазанную линию символа и т.п.

Ниже пояснен механизм «разброса тонера». Когда передний конец регистрирующего материала Р вводится в участок зоны контакта для переноса без получения удовлетворительных свойств плотного контакта между регистрирующим материалом Р и промежуточной лентой 8 для переноса, между регистрирующим материалом Р и промежуточной лентой 8 для переноса в состоянии, где между регистрирующим материалом Р и промежуточной лентой 8 для переноса имеется зазор, формируется переносящее электрическое поле. Тонер под действием поля стремится переместиться на регистрирующий материал Р с промежуточной ленты 8 для переноса. Поскольку между промежуточной лентой 8 для переноса и регистрирующим материалом Р существует зазор, происходит разброс тонера на большое расстояние, которое составляет этот зазор, что приводит к нестабильному движению тонера. Кроме того, тонер имеет фиксированные электрические заряды, и существует тенденция к электростатическому отталкиванию частиц тонера друг от друга. Поэтому существование зазора приводит к возникновению явления, заключающегося в том, что тонер распыляется в процессе переноса. Это явление и приводит к «разбросу тонера».

Термин «дефект переноса» из-за разряда обозначает дефицит изображения из-за разряда и зачастую влечет за собой так называемую картину разряда. Эта картина имеет обыкновение появляться, в частности, на полутоновом изображении.

Ниже описан механизм «дефекта переноса». Как описано выше, когда регистрирующий материал Р входит в зону контакта для переноса в состоянии, когда промежуточная лента 8 для переноса и регистрирующий материал Р не прижаты друг к другу, в зазоре формируется переносящее электрическое поле. Когда переносящее электрическое поле на участке этого зазора становится сильнее того, которое обусловлено законом Пашена, на участке зазора происходит разряд и полярность заряда тонера в окрестности зазора изменяется на противоположную. Полярность тонера, заряд которого имеет отрицательную полярность, изменяется на противоположную, становясь положительной полярностью. Затем тонер с зарядом, полярность которого изменилась на противоположную, движется в направлении, противоположном направлению, вдоль которого, по существу, и движется тонер за счет процесса переноса, и поэтому тонер не доходит до регистрирующего материала Р. Часть, до которой тонер не доходит, не имеет тонерного изображения, что приводит к «дефекту переноса». Это и есть механизм формирования «дефекта переноса» из-за разряда.

В устройстве для формирования изображения согласно этому варианту осуществления, поскольку предусмотрена область α, а регистрирующий материал Р достигает области β в состоянии, когда промежуточная лента 8 для переноса и регистрирующий материал Р прижаты друг к другу, можно подавить вышеупомянутый «разброс тонера» или «дефект переноса», тем самым поддерживая высокое качество изображения.

Следует отметить, что существует соотношение, в соответствии с которым скорость транспортировки регистрирующего материала валиком 18 транспортировки перед вторичным переносом выше, чем скорость транспортировки регистрирующего материала в области β, и поэтому регистрирующий материал Р, который достиг области α, транспортируется без вытягивания валиком 18 транспортировки перед вторичным переносом. Кроме того, движение регистрирующего материала Р во время переноса можно стабилизировать во всей области регистрирующего материала и можно поддерживать состояние плотного контакта регистрирующего материала Р и ленты 8 для переноса, тем самым подавляя «разброс тонера» или «дефект переноса» во всей области регистрирующего материала.

Второй вариант осуществления изобретения

Ниже описан второй вариант осуществления устройства для формирования изображения. Следует отметить, что компоновочная структура устройства для формирования изображения в целом является, по существу, такой же, как компоновочная структура предыдущего варианта осуществления, и поэтому будет приведено описание этой структуры лишь в той ее части, которая отличается от первого варианта осуществления. Структура, содержащая упругий элемент с трехслойной конфигурацией на стержне-сердечнике в качестве валика для вторичного переноса, сформированный из двух или более слоев, описан в первом варианте осуществления, а ниже будет описан пример, в котором валик для вторичного переноса имеет двухслойную конфигурацию.

Валик для вторичного переноса в соответствии со вторым вариантом осуществления имеет двухслойную конфигурацию, а слой, не являющийся поверхностным слоем, представляет собой упругий элемент, твердость которого не превышает 45° при измерении твердости твердомером Asker-С.Конкретно, в валике для вторичного переноса, имеющем двухслойную конфигурацию, слой основы представляет собой пенорезину (упругий элемент), состоящую из смешанного полимера, в котором смешаны эпихлоргидрин и эластомерный сополимер бутадиена и акрилонитрила (NBR), а выражаемая в градусах твердость части слоя основы (выражаемая в градусах твердость слоя основы со стержнем-сердечником) составляет 30° при измерении прибором Asker-C под нагрузкой 500 г или менее.

Кроме того, поверхностный слой образован полимерной трубкой. Эта трубка покрывает пенорезину. Полимерная трубка, образующая поверхностный слой валика для вторичного переноса, представляет собой резиновую трубку, имеющую толщину 70 мкм. В этом варианте осуществления для полимерной трубки, образующей поверхностный слой, выбран полимер, обладающий высокой гладкостью по отношению к регистрирующему материалу. Конкретно, для полимерной трубки, образующей поверхностный слой, используется поливинилиденфторид (PVDF), подвергнутый коррекции сопротивления углеродной сажей. Однако данное изобретение этим не ограничивается. Например, полимерная трубка может быть трубкой, в которой используются другие полимеры, такие как полиимид, поликарбонат, сложный полиэфир, полипропилен- или полиэтилентерефталат.

Когда полимерную трубку, обладающую высокой гладкостью поверхности, использовали для покрытия таким образом, угол контакта (угол контакта чистой воды) валика для вторичного переноса согласно изобретению на поверхности валика равен 70°.

Полимерная трубка, образующая поверхностный слой валика для вторичного переноса, покрывает пенорезину слоя основы, находящуюся в сжатом, деформированном состоянии. Полимерная трубка закреплена между слоем основы и поверхностным слоем посредством удерживающей силы. Если между поверхностным слоем и слоем основы возникает отклонение или нечто подобное, можно предусмотреть связующий слой.

В случае валика для вторичного переноса, в котором поверхностный слой покрыт полимерной трубкой, существует риск, что выражаемая в градусах твердость поверхности валика станет слишком большой. В случае использования валика для вторичного переноса, выражаемая в градусах твердость поверхности которого слишком велика, возникает проблема, заключающаяся в том, что свойства переноса или свойства транспортировки регистрирующего материала не стабилизированы. В соответствии с результатом эксперимента желательно задавать выражаемую в градусах твердость валика для вторичного переноса равной 45° или меньшей, чтобы получить стабильную зону контакта в части, обеспечивающей вторичный перенос, или стабильные свойства транспортировки регистрирующего материала.

Поэтому для полимерной трубки, которая покрывает пенорезину, имеющую твердость, измеренную прибором Asker-C, которая составляет 30° под нагрузкой 500 г, была задана толщина 70 мкм, при этом измеренная твердость валика для вторичного переноса стала равной 37°.

Следует отметить, что выражаемая в градусах твердость измерялась в структурах, покрытых полимерными трубками из PVDF, имеющими разные толщины. Когда толщину (мкм) каждой полимерной трубки задавали равной 30, 70, 150 или 250, измеренная твердость валика для вторичного переноса составляла 34, 37, 45 или 49.

Как описано выше, выбирая полимер, обладающий высокой гладкостью поверхности, для полимерной трубки поверхностного слоя, можно получить тот же эффект, что и в первом варианте осуществления, тем самым получая превосходное изображение.

Третий вариант осуществления изобретения

На фиг.5 представлено сечение, иллюстрирующее конфигурацию части, обеспечивающей вторичный перенос. Следует отметить, что компоновочная структура всего устройства для формирования изображения является, по существу, такой же, как компоновочные структуры предыдущих вариантов осуществления, и поэтому описание будет сосредоточено на конфигурации лишь в той ее части, которая отличается от первого варианта осуществления.

Устройство для формирования изображения в соответствии с этим вариантом осуществления имеет «режим формирования изображения без границ», который представляет собой режим формирования тонерного изображения без поля на регистрирующем материале Р.

В устройстве для формирования изображения, соответствующем этому варианту осуществления, формировали тонерное изображение, имевшее размер на 3 мм больше, чем размер регистрирующего материала в направлениях спереди назад и слева направо, на промежуточной ленте 8 для переноса таким образом, что оказалось возможным сформировать тонерное изображение, достигающее края регистрирующего материала Р даже в состоянии сдвига синхронизации транспортировки регистрирующего материала Р. Поэтому тонер, который не удается перенести на регистрирующий материал Р с промежуточной ленты 8 для переноса во время вторичного переноса и который поэтому уносится, передается непосредственно на валик 23 для вторичного переноса.

Поэтому в данном варианте осуществления имеется счищающий элемент для переносящего элемента, удаляющий тонер, прилипший к валику 23 для вторичного переноса. В частности, предусмотрен счищающий нож 22 в качестве счищающего элемента для переносящего элемента, вступающий в контакт с валиком 23 для вторичного переноса, удаляя тонер. Счищающий нож 22 выполнен из уретанового каучука и находится в контакте с валиком 23 для вторичного переноса в пределах линейного прижима, составляющего от 20 до 100 г/см. Кроме того, обеспечивается возможность сохранения тонера, удаленного счищающим ножом 22, в контейнере 19 израсходованного тонера.

Следует отметить, что валик 23 для вторичного переноса в соответствии с этим вариантом осуществления обладает превосходной гладкостью подобно валику 10 для вторичного переноса в соответствии с первым вариантом осуществления, и поэтому удаление тонера оказывается простым. Следовательно, поверхность валика 23 для вторичного переноса обладает высокой очищающей способностью. В процессе изготовления валика 23 для вторичного переноса применяется пенообразование в цилиндрическом контейнере для придания формы упругому слою. Во время придания формы в положении, где происходит контакт с цилиндрическим контейнером, в конечном счете образуется так называемый слой корки, вследствие чего получается валик, имеющий поверхность, на которой ячейки вспененного материала не появляются.

Кроме этого, в результате эксперимента, когда угол контакта поверхности валика для вторичного переноса поддерживали на уровне 70° или более, оказалась возможной стабильная счистка даже в окружающей среде с высокой влажностью. Вот почему появилась возможность подавить застревание счищающего ножа 22 на валике 23 для вторичного переноса.

Кроме того, в этом варианте осуществления средняя шероховатость Rz поверхности валика 23 для вторичного переноса по шкале от единицы до десяти составляет 3 мкм. Поэтому задавая параметр Rz меньшим, чем диаметр частиц тонера, можно обеспечить уверенную счистку тонера. Это предотвращает проскальзывание тонера по счищающему ножу 22, приводящее к дефекту счистки.

Как описано выше, в этом варианте осуществления, в случае регистрации изображения, не имеющего поля, на регистрирующем материале путем формирования изображения, размер которого превышает размер регистрирующего материала, на промежуточной ленте для переноса можно осуществлять счистку с валика 23 для вторичного переноса и можно получить тот же эффект, что и в первом варианте осуществления.

Следует отметить, что счищающий элемент валика 10 для вторичного переноса представляет собой нож в этом варианте осуществления, но данное изобретение этим не ограничивается, и возможно использование других счищающих элементов, таких как щетка или салфетка или электростатических счищающих элементов, что обеспечивает возможность введения счищающего валика или аналогичного средства, к которому можно приложить напряжение смещения, в контакт с валиком для вторичного переноса, осуществляя при этом сбор тонера.

Хотя для формирования изображения в вышеуказанных вариантах осуществления применяются четыре части, обеспечивающие формирование изображения, возможности применения частей, обеспечивающих формирование изображения, не ограничиваются этим количеством и его можно задавать таким, какое потребуется. Более того, данное изобретение не сводится к устройству для формирования цветного изображения и может быть воплощено в виде устройства для формирования монохроматического изображения.

В дополнение к этому отметим, что, хотя в качестве устройства для формирования изображения в вышеописанных вариантах осуществления можно было бы привести принтер, данное изобретение этим не ограничивается и может быть воплощено в виде копировальной машины, или аппарата факсимильной связи, или иного устройства для формирования изображений, такого как сложная машина, в которой объединены функции этих устройств, а применение настоящего изобретения к устройству для формирования изображения может привести к получению такого же эффекта.

Хотя описаны различные варианты осуществления изобретения, цели и притязания данного изобретения не ограничиваются конкретными описаниями и чертежами. Например, изобретение применимо к случаю, когда перенос осуществляется с фоточувствительного элемента непосредственно на регистрирующий материал.

В этой заявке выдвигаются притязания на приоритет в соответствии с японской патентной публикацией №2005-126454, которая подана 25 апреля 2005 г.

Устройство для формирования изображения содержит элемент, несущий изображение и являющийся элементом, несущим тонерное изображение, переносящий элемент, предназначенный для образования зоны контакта с элементом, несущим изображение, и переноса тонерного изображения на регистрирующий материал, входящий в зону контакта. Также устройство содержит направляющий элемент, предназначенный для направления передней кромки регистрирующего материала, вводимого в контакт с поверхностью переносящего элемента, перед тем как передняя кромка регистрирующего материала входит в зону контакта. При этом устройство для формирования изображения выполнено с возможностью обеспечивать режим, в котором на элементе, несущем изображение, формируется тонерное изображение, большее, чем размер регистрирующего материала, и осуществляется перенос части тонерного изображения, находящегося на элементе, несущем изображение, на регистрирующий материал. Переносящий элемент содержит вспененный слой и покровный слой, причем покровный слой образует поверхность переносящего элемента. Технический результат - создание устройства, которое устанавливает переднюю кромку регистрирующего материала вдоль переносящего элемента, для подачи регистрирующего материала в зону контакта, образованную элементом, несущим тонерное изображение, и переносящим элементом, а также предотвращение недостачи или дефицита тонерного изображения. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для формирования изображения, содержащее
элемент, несущий изображение и являющийся элементом, несущим тонерное изображение,
переносящий элемент, предназначенный для образования зоны контакта с элементом, несущим изображение, и переноса тонерного изображения на регистрирующий материал, входящий в зону контакта,
направляющий элемент, предназначенный для направления передней кромки регистрирующего материала, вводимого в контакт с поверхностью переносящего элемента, перед тем, как передняя кромка регистрирующего материала входит в зону контакта,
при этом устройство для формирования изображения выполнено с возможностью обеспечивать режим, в котором на элементе, несущем изображение, формируется тонерное изображение, большее, чем размер регистрирующего материала, и осуществляется перенос части тонерного изображения, находящегося на элементе, несущем изображение, на регистрирующий материал,
при этом переносящий элемент содержит вспененный слой и покровный слой, причем покровный слой выполнен из полимерной трубки и образует поверхность переносящего элемента.

2. Устройство для формирования изображения по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вхождения передней кромки регистрирующего материала в зону контакта, не вступая заранее в контакт с элементом, несущим изображение.

3. Устройство для формирования изображения по п.1, отличающееся тем, что переносящий элемент представляет собой валик, предназначенный для транспортировки регистрирующего материала.

4. Устройство для формирования изображения по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит
транспортирующий элемент, предназначенный для транспортировки регистрирующего материала к направляющему элементу,
при этом скорость регистрирующего материала, перемещаемого транспортирующим элементом, выше, чем скорость регистрирующего материала, перемещаемого переносящим элементом.

5. Устройство для формирования изображения по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит фоточувствительный элемент, который несет тонерное изображение,
при этом элемент, несущий изображение, является промежуточным переносящим элементом, на который переносится тонерное изображение с фоточувствительного элемента.

6. Устройство для формирования изображения, содержащее
элемент, несущий изображение и являющийся элементом, несущим тонерное изображение,
переносящий элемент, предназначенный для образования зоны контакта с элементом, несущим изображение, и переноса тонерного изображения на регистрирующий материал, входящий в зону контакта,
направляющий элемент, предназначенный для направления передней кромки регистрирующего материала, вводимого в контакт с поверхностью переносящего элемента, перед тем, как передняя кромка регистрирующего материала входит в зону контакта,
при этом устройство для формирования изображения выполнено с возможностью обеспечивать режим, в котором формируется тонерное изображение, большее, чем регистрирующий материал на элементе, несущем изображение, и осуществляется перенос части тонерного изображения, находящегося на элементе, несущем изображение, на регистрирующий материал,
при этом переносящий элемент содержит вспененный слой и покровный слой, причем покровный слой образует поверхность переносящего элемента и покрыт веществом, являющимся соединением фтора.

7. Устройство для формирования изображения по п.6, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вхождения передней кромки регистрирующего материала в зону контакта, не вступая заранее в контакт с элементом, несущим изображение.

8. Устройство для формирования изображения по п.6, отличающееся тем, что переносящий элемент представляет собой валик, предназначенный для транспортировки регистрирующего материала.

9. Устройство для формирования изображения по п.6, отличающееся тем, что дополнительно содержит
транспортирующий элемент, предназначенный для транспортировки регистрирующего материала к направляющему элементу,
при этом скорость регистрирующего материала, перемещаемого транспортирующим элементом, выше, чем скорость регистрирующего материала, перемещаемого переносящим элементом.

10. Устройство для формирования изображения по п.6, отличающееся тем, что дополнительно содержит фоточувствительный элемент, который несет тонерное изображение,
при этом элемент, несущий изображение, является промежуточным переносящим элементом, на который переносится тонерное изображение с фоточувствительного элемента.

11. Устройство для формирования изображения, содержащее
элемент, несущий изображение и являющийся элементом, несущим тонерное изображение,
переносящий элемент, предназначенный для образования зоны контакта с элементом, несущим изображение, и переноса тонерного изображения на регистрирующий материал, входящий в зону контакта,
направляющий элемент, предназначенный для направления передней кромки регистрирующего материала, вводимого в контакт с поверхностью переносящего элемента, перед тем, как передняя кромка регистрирующего материала входит в зону контакта,
при этом устройство формирования изображения выполнено с возможностью обеспечивать режим, в котором формируется тонерное изображение, большее, чем регистрирующий материал на элементе, несущем изображение, и осуществляется перенос части тонерного изображения, находящегося на элементе, несущем изображение, на регистрирующий материал,
при этом переносящий элемент содержит вспененный слой и покровный слой, причем покровный слой образует поверхность переносящего элемента и покрыт веществом, являющимся соединением силоксана.

12. Устройство для формирования изображения по п.11, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вхождения передней кромки регистрирующего материала в зону контакта, не вступая заранее в контакт с элементом, несущим изображение.

13. Устройство для формирования изображения по п.11, отличающееся тем, что переносящий элемент представляет собой валик, предназначенный для транспортировки регистрирующего материала.

14. Устройство для формирования изображения по п.11, отличающееся тем, что дополнительно содержит
транспортирующий элемент, предназначенный для транспортировки регистрирующего материала к направляющему элементу,
при этом скорость регистрирующего материала, перемещаемого транспортирующим элементом, выше, чем скорость регистрирующего материала, перемещаемого переносящим элементом.

15. Устройство для формирования изображения по п.11, отличающееся тем, что дополнительно содержит фоточувствительный элемент, который несет тонерное изображение,
при этом элемент, несущий изображение, является промежуточным переносящим элементом, на который переносится тонерное изображение с фоточувствительного элемента.

16. Устройство для формирования изображения, содержащее
элемент, несущий изображение и являющийся элементом, несущим тонерное изображение,
переносящий элемент, предназначенный для образования зоны контакта с элементом, несущим изображение, и переноса тонерного изображения на регистрирующий материал, входящий в зону контакта,
направляющий элемент, предназначенный для направления передней кромки регистрирующего материала, вводимого в контакт с поверхностью переносящего элемента, перед тем, как передняя кромка регистрирующего материала входит в зону контакта,
при этом устройство формирования изображения выполнено с возможностью обеспечивать режим, в котором формируется тонерное изображение, большее, чем регистрирующий материал на элементе, несущем изображение, и осуществляется перенос части тонерного изображения, находящегося на элементе, несущем изображение, на регистрирующий материал,
при этом переносящий элемент содержит вспененный слой и покровный слой, причем покровный слой образует поверхность переносящего элемента и имеет угол контакта более 60° или более, в случае, когда 3 мл чистой воды удалено.

17. Устройство для формирования изображения по п.16, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вхождения передней кромки регистрирующего материала в зону контакта, не вступая заранее в контакт с элементом, несущим тонерное изображение.

18. Устройство для формирования изображения по п.16, отличающееся тем, что переносящий элемент представляет собой валик, предназначенный для транспортировки регистрирующего материала.

19. Устройство для формирования изображения по п.16, отличающееся тем, что дополнительно содержит
транспортирующий элемент, предназначенный для транспортировки регистрирующего материала к направляющему элементу,
при этом скорость регистрирующего материала, перемещаемого транспортирующим элементом, выше, чем скорость регистрирующего материала, перемещаемого переносящим элементом.

20. Устройство для формирования изображения по п.16, отличающееся тем, что дополнительно содержит фоточувствительный элемент, который несет тонерное изображение,
при этом элемент, несущий изображение, является промежуточным переносящим элементом, на который переносится тонерное изображение с фоточувствительного элемента.