УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
IMAGE FORMING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображений электрофотографического типа, такому как копировальная машина, принтер и т.п.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В устройстве формирования изображений электрофотографического типа, чтобы соответствовать различным материалам для записи, известен тип промежуточного переноса, при котором изображение тонера переносится со светочувствительного элемента на элемент промежуточного переноса (первичный перенос) и затем переносится с элемента промежуточного переноса на материал для записи (вторичная передача) для формирования изображения.
Выложенная заявка на патент Японии 2003-35986 раскрывает традиционную структуру типа промежуточного переноса. Более подробно, в выложенной заявке на патент Японии 2003-35986, чтобы выполнить первичный перенос изображения тонера от светочувствительного элемента на элемент промежуточного переноса, обеспечен валик первичного переноса, и источник энергии, предназначенный исключительно для первичного переноса, соединен с валиком первичного переноса. Кроме того, в выложенной заявке на патент Японии 2003-35986, чтобы выполнить вторичный перенос изображение тонера с элемента промежуточного переноса на материал для записи, обеспечен валик вторичного переноса, и источник напряжения, предназначенный исключительно для вторичного переноса, соединен с валиком вторичного переноса.
В выложенной заявке на патент Японии 2006-259640 имеется структура, в которой источник напряжения соединен с внутренним валиком вторичного переноса, и другой источник напряжения соединен с внешним валиком вторичного переноса. В выложенной заявке на патент Японии 2006-259640 имеется описание того, что первичный перенос изображения тонера со светочувствительного элемента на элемент промежуточного переноса производится посредством приложения напряжения к внутреннему валику вторичного переноса посредством источника напряжения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМА, КОТОРАЯ ДОЛЖНА БЫТЬ РЕШЕНА С ПОМОЩЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Однако, когда обеспечен источник напряжения, предназначенный исключительно для первичного переноса, имеется вероятность, что это приведет к увеличению затрат, и поэтому желателен способ для удаления источника напряжения, предназначенного исключительно для первичного переноса.
Была найдена структура, в которой удален источник напряжения, предназначенный исключительно для первичного переноса, и элемент промежуточного переноса заземлен через элемент постоянного напряжения, чтобы произвести предопределенное напряжение первичного переноса.
Однако в описанной выше структуре имеется проблема, состоящая в том, что в случае, когда тестовое напряжение является низким в тестовом режиме, в котором тестовое напряжение заранее прикладывается к элементу вторичного переноса, чтобы получить надлежащее напряжение вторичного переноса, потенциал валика, расположенного напротив элемента вторичного переноса, понижается, чтобы тем самым увеличить электрическое поле в секции вторичного переноса, и, таким образом, не может быть получено надлежащее напряжение вторичного переноса.
СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Настоящее изобретение обеспечивает устройство формирования изображений, включающее в себя несущий изображение элемент для перенесения изображения тонера; элемент промежуточного переноса для перенесения изображения тонера, перенесенного с несущего изображение элемента в позиции первичного переноса; элемент переноса для переноса изображения тонера с элемента промежуточного переноса на материал для записи в позиции вторичного переноса; элемент постоянного напряжения, который обеспечен с возможностью контакта с внешней периферийной поверхностью элемента промежуточного переноса и электрически соединен между элементом промежуточного переноса и потенциалом земли, для поддержания предопределенного напряжения посредством прохождения через него тока; источник энергии для формирования электрического поля вторичного переноса в позиции вторичного переноса и электрического поля первичного переноса в позиции первичного переноса посредством приложения напряжения к элементу переноса для прохождения тока через элемент постоянного напряжения; секцию обнаружения для обнаружения тока, проходящего через элемент переноса; секцию исполнения для исполнения тестового режима, в котором тестовое напряжение прикладывается к элементу переноса источником энергии для обнаружения тока посредством секции обнаружения, когда в позиции вторичного переноса нет материала для записи; и контроллер для управления напряжением, которое должно быть приложено к элементу переноса источником энергии, на основе тока, обнаруженного секцией обнаружения в тестовом режиме, когда в позиции вторичного переноса имеется материал для записи, причем контроллер управляет тестовым напряжением, приложенным источником энергии таким образом, что элемент постоянного напряжения поддерживает предопределенное напряжение в периоде тестового режима.
ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В структуре, в которой предопределенное напряжение формируется в элементе промежуточного переноса источником постоянного напряжения, возможно избежать проблемы, при которой не может быть получено надлежащее способное к формированию напряжение в случае тестового режима, в котором прикладывается тестовое напряжение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - иллюстрация базовой структуры устройства формирования изображений.
Фиг. 2 - иллюстрация, демонстрирующая отношение между потенциалом переноса и потенциалом электростатического изображения.
Фиг. 3 - иллюстрация, демонстрирующая вольтамперную характеристику стабилитрона.
Фиг. 4 - иллюстрация, демонстрирующая блок-схему управления.
Фиг. 5 - иллюстрация, демонстрирующая отношение между втекающим током и приложенным напряжением.
Фиг. 6 - иллюстрация, демонстрирующая отношение между потенциалом ленты и приложенным напряжением.
Фиг. 7 - временная диаграмма управления источником напряжения вторичного переноса.
Фиг. 8 - временная диаграмма управления источником напряжения вторичного переноса в другом варианте осуществления.
Фиг. 9 - временная диаграмма управления источником напряжения вторичного переноса в другом варианте осуществления.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения вместе с чертежами. В связи с этим, на каждом из чертежей одинаковые ссылочные позиции присваиваются элементам, имеющим одинаковые структуры или функции, и дублирующее описание этих элементов опускается.
(ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1)
[УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ]
Фиг. 1 демонстрирует устройство формирования изображений в этом варианте осуществления. Устройство формирования изображений имеет многосекционный тип, в котором блоки формирования изображения для соответствующих цветов являются независимыми и расположены один за другим. Кроме того, устройство формирования изображений имеет тип промежуточного переноса, в котором изображения тонера переносятся с блоков формирования изображения для соответствующих цветов на элемент промежуточного переноса и затем переносятся с элемента промежуточного переноса на материал для записи.
Станции 101a, 101b, 101c, 101d формирования изображения являются средствами формирования изображения для формирования желтого (Y), пурпурного (M), голубого (C) и черного (K) изображений тонера, соответственно. Эти блоки формирования изображения расположены в порядке блоков 101a, 101b, 101c и 101d формирования изображения, то есть, в порядке желтый, пурпурный, голубой и черный от входной стороны относительно направления перемещения ленты 7 промежуточного переноса.
Блоки 101a, 101b, 101c, 101d формирования изображения включают в себя светочувствительные барабаны 1a, 1b, 1c, 1d в качестве светочувствительных элементов (несущих изображение элементов), соответственно, на которых формируются изображения тонера. Первичные зарядные устройства 2a, 2b, 2c, 2d являются заряжающими средствами для заряда поверхностей соответствующих светочувствительных барабанов 1a, 1b, 1c, 1d. Устройства 3a, 3b, 3c, 3d экспозиции снабжены лазерными сканерами для засвечивания светочувствительных барабанов 1a, 1b, 1c и 1d, заряженных первичными зарядными устройствами. Посредством включения и выключения лазерных сканеров на основе информации изображения электростатические изображения, соответствующие изображениям, формируются на соответствующих светочувствительных барабанах. Таким образом, первичное зарядное устройство и средство экспозиции функционируют как средство формирования электростатического изображения для формирования электростатического изображения на светочувствительном барабане. Проявляющие устройства 4a, 4b, 4c и 4d снабжены контейнерами для размещения желтого, пурпурного, голубого и черного тонера и представляют собой средство проявки для проявки электростатических изображений на светочувствительных барабанах 1a, 1b, 1c и 1d с использованием тонера.
Изображения тонера, сформированные на светочувствительных барабанах 1a, 1b, 1c, 1d, первично переносятся на ленту 7 промежуточного переноса секциях N1a, N1b, N1c и N1d первичного переноса (позициях первичного переноса). Таким образом четыре цветных изображения тонера переносятся с наложением на ленту 7 промежуточного переноса. Первичный перенос будет подробно описан ниже.
Устройства 6a, 6b, 6c и 6d очистки светочувствительных барабанов удаляют остаточный тонер, остающийся на светочувствительных барабанах 1a, 1b, 1c и 1d без переноса в секциях N1a, N1b, N1c и N1d первичного переноса.
2
7
13
16
Лента 7 промежуточного переноса (элемент промежуточного переноса) является подвижным элементом промежуточного переноса, на который изображения тонера должны быть перенесены со светочувствительных барабанов 1a, 1b, 1c, 1d. В этом варианте осуществления лента 7 промежуточного переноса имеет двуслойную структуру, включающую в себя базовый слой и поверхностный слой. Базовый слой на внутренней стороне (на стороне внутренней периферийной поверхности, на стороне растягивающего элемента) и контактирует с растягивающим элементом. Поверхностный слой находится на стороне наружной поверхности (на стороне внешней периферийной поверхности, на стороне несущего изображение элемента) и контактирует со светочувствительным барабаном. Базовый слой содержит полимерный материал, такой как полиимид, полиамид, полиэтилен нафталат (PEN), полиэфирэфиркетон (PEEK) или различные каучуки, с надлежащим количеством антистатической добавки, такой как технический углерод. Базовый слой ленты 7 промежуточного переноса выполнен с удельным объемным сопротивлением 10-10 Ом·см. В этом варианте осуществления базовый слой содержит полиимид, имеющий среднюю толщину приблизительно 45-150 мкм, в виде пленочной бесконечной ленты. Кроме того, в качестве поверхностного слоя применяется акриловое покрытие, имеющее удельное объемное сопротивление 10-10 Ом·см в направлении толщины. Таким образом, удельное объемное сопротивление базового слоя ниже, чем у поверхностного слоя.
В случае, когда элемент промежуточного переноса есть имеет структуру с двумя или более слоями, удельное объемное сопротивление слоя на стороне внешней периферийной поверхности выше, чем у слоя на стороне внутренней периферийной поверхности.
Толщина поверхностного слоя составляет 0,5-10 мкм. Безусловно, не предполагается, что толщина должна быть ограничена этими численными значениями.
Внутренняя периферийная поверхность ленты 7 промежуточного переноса растягивается, когда с лентой 7 промежуточного переноса входят в контакт валики 10, 11 и 12 в качестве растягивающих элементов. Валик 10 приводится в движение двигателем как источником движущей силы, и тем самым он функционирует как движущий валик для приведения в движение ленты 7 промежуточного переноса. Кроме того, валик 10 является также внутренним валиком вторичного переноса, прижатым к внешнему валику 13 вторичного переноса лентой промежуточного переноса. Валик 11 функционирует как валик натяжения для приложения предопределенного натяжения к ленте 7 промежуточного переноса. Кроме того, валик 11 функционирует также как корректирующий валик для предотвращения движения змейкой ленты 7 промежуточного переноса. Натяжение ленты к валику 11 натяжения составляет приблизительно 5-12 кгс. Посредством этого приложенного натяжения ленты между лентой 7 промежуточного переноса и соответствующими светочувствительными барабанами 1a-1d формируются зажимы как секции N1a, N1b, N1c и N1d первичного переноса. Внутренний валик 62 вторичного переноса приводится в движение двигателем, имеющим превосходную постоянную скорость, и функционирует как движущий валик для приведения в круговое движение ленты 7 промежуточного переноса.
Материал для записи размещен в лотке для листов для размещения материала P для записи. Материал P для записи захватывается валиком захвата с предопределенной синхронизацией из лотка для листов и подается на валик записи. Синхронно с подачей изображения тонера на ленту промежуточного переноса материал P для записи подается валиком записи на секцию N2 вторичного переноса для переноса изображения тонера с ленты промежуточного переноса на материал для записи.
Внешний валик 13 вторичного переноса (элемент переноса) является элементом вторичного переноса для формирования секции N2 вторичного переноса (позиции вторичного переноса) вместе с внутренним валиком 13 вторичного переноса посредством прижима внутреннего валика 10 вторичного переноса через ленту 7 промежуточного переноса от внешней периферийной поверхности ленты 7 промежуточного переноса. Источник 22 высокого напряжения (энергии) вторичного переноса в качестве источника напряжения вторичного переноса соединен с внешним валиком 13 вторичного переноса и является источником напряжения (источником энергии), способным прикладывать напряжение к внешнему валику 13 вторичного переноса.
Когда материал P для записи подается в секцию N2 вторичного переноса, электрическое поле вторичного переноса формируется посредством применения к внешнему валику 13 вторичного переноса напряжения вторичного переноса противоположной полярности относительно тонера, в результате чего изображение тонера переносится с ленты 7 промежуточного переноса на материал для записи.
В связи с этим внутренний валик 10 вторичного переноса сформирован из этиленпропиленового каучука (EPDM). Внутренний валик вторичного переноса имеет диаметр 20 мм, толщину каучука 0,5 мм и твердость на вдавливание 70° (Asker-C). Внешний валик 13 вторичного переноса включает в себя упругий слой, сформированный из бутадиен-нитрильного каучука (NBR), каучука EPDM и т.п. и металла стержня. Внешний валик 13 вторичного переноса имеет диаметр 24 мм.
Относительно направления, в котором перемещается лента 7 промежуточного переноса, на выходной стороне от секции N2 вторичного переноса обеспечено устройство 14 очистки ленты промежуточного переноса для удаления остаточного тонера и бумажной пыли, которые остаются на ленте 7 промежуточного переноса не перенесенными на материал для записи в секции N2 вторичного переноса.
[ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПЕРВИЧНОГО ПЕРЕНОСА В СИСТЕМЕ ПЕРВИЧНОГО ПЕРЕНОСА БЕЗ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ]
Этот вариант осуществления использует структуру, в которой источник напряжения исключительно для первичного переноса опущен для снижения затрат. Таким образом, в этом варианте осуществления, чтобы электростатическим образом осуществить первичный перенос изображение тонера со светочувствительного барабана на ленту 7 промежуточного переноса, используется источник напряжения 22 вторичного переноса (в дальнейшем эта структура упоминается как система первичного переноса без высокого напряжения).
Однако в структуре, в которой валик для растяжения ленты промежуточного переноса непосредственно соединен с землей, даже когда источник 210 напряжения вторичного переноса прикладывает напряжение к внешнему валику 64 вторичного переноса, имеется вероятность, что большая часть тока течет в сторону растягивающего валика, и ток не течет в сторону светочувствительных барабанов. Таким образом, даже когда источник 210 напряжения вторичного переноса прикладывает напряжение, ток не течет в светочувствительные барабаны 50a, 50b, 50c и 50d через ленту 56 промежуточного переноса 56, и между светочувствительными барабанами и лентой промежуточного переноса не действует электрическое поле первичного переноса для переноса изображения тонера.
Таким образом, чтобы заставить электрическое поле первичного переноса действовать в система первичного переноса без высокого напряжения, желательно, чтобы между каждым из растягивающих валиков 60, 61, 62 и 63 и землей были обеспечены пассивные элементы обеспечены для передачи тока на сторону светочувствительных барабанов.
В результате потенциал ленты промежуточного переноса становится высоким, и между светочувствительным барабаном и лентой промежуточного переноса действует электрическое поле первичного переноса.
2
8
В связи с этим, чтобы сформировать электрическое поле первичного переноса в системе первичного переноса без высокого напряжения, имеется потребность передавать ток вдоль периферического направления ленты промежуточного переноса, прикладывая напряжение от источника напряжения 210 вторичного переноса (источника энергии). Однако если сопротивление самой ленты промежуточного переноса является высоким, падение напряжения ленты промежуточного переноса относительно направления перемещения (периферическое направление), в котором движется лента промежуточного переноса, становится большим. В результате также имеется вероятность, что ток менее склонен проходить через ленту промежуточного переноса вдоль периферического направления к светочувствительным барабанам 1a, 1b, 1c и 1d. По этой причине лента промежуточного переноса желательно может иметь слой с низким сопротивлением. В этом варианте осуществления, чтобы избежать падения напряжения в ленте промежуточного переноса, сформирован базовый слой ленты промежуточного переноса, имеющий поверхностное удельное сопротивление 10 Ом/кв или больше и 10 Ом/кв или меньше. Кроме того, в этом варианте осуществления лента промежуточного переноса имеет структуру с двумя слоями. Это сделано потому, что посредством размещения слоя с высоким сопротивлением в качестве поверхностного слоя подавляется ток, текущий в часть без изображения, и тем самым свойство переноса легко дополнительно улучшается. Безусловно, не предполагается, что структура слоев ограничена этой структурой. Также возможно использовать однослойную структуру или структуру из трех или более слоев.
Далее со ссылкой на фиг. 2 будет описано контраст первичного переноса, который является разностью между потенциалом светочувствительного барабана и потенциалом ленты промежуточного переноса.
Фиг. 2 является случаем, в котором поверхность светочувствительного барабана 1 заряжена заряжающим средством 2, и поверхность светочувствительного барабана имеет потенциал Vd (-450 В в этом варианте осуществления). Кроме того, фигура 2 является случаем, в котором поверхность заряженного светочувствительного барабана засвечивается средством 3 экспозиции, и поверхность светочувствительного барабана имеет потенциал V1 (-150 В в этом варианте осуществления). Потенциал Vd является потенциалом части без изображения, на которую не осаждается тонер, и потенциал V1 является потенциалом части с изображением, на которую осаждается тонер. Vitb показывает потенциал ленты промежуточного переноса.
Поверхностный потенциал барабана управляется на основе результата обнаружения датчика потенциала, обеспеченного вблизи со светочувствительным барабаном на выходной стороне заряжающего средства и средства экспозиции и на входной стороне средства проявки.
Датчик потенциала обнаруживает потенциал части без изображения и потенциал части с изображением поверхности светочувствительного барабана и управляет заряжающим потенциалом заряжающего средства на основе потенциала части без изображения и управляет количеством света для засветки средства экспозиции на основе потенциала части с изображением.
Посредством этого управления относительно поверхностного потенциала светочувствительного барабана оба потенциала из потенциала части с изображением и потенциала части без изображения могут быть установлены равными надлежащим значениям.
Относительно этого заряжающего потенциала на светочувствительном барабане смещение Vdc проявки (-250 В как компонент постоянного тока в этом варианте осуществления) прикладывается устройством 4 проявки, в результате чего негативно заряженный тонер формируется на стороне светочувствительного барабана посредством проявки.
Контраст Vca проявки, который является разностью потенциалов между потенциалом V1 светочувствительного барабана и смещением Vdc проявки, составляет -150 (В) - (-250 (В))=100 (В).
Контраст Vcb электростатического изображения, который является разностью потенциалов между потенциалом V1 части с изображением и потенциалом Vd части без изображения, составляет -150 (В) - (-450 (В))=300 (В).
Контраст Vtr первичного переноса, который является разностью потенциалов между потенциалом V1 части с изображением и потенциалом Vitb (300 В в этом варианте осуществления) ленты промежуточного переноса, составляет: 300 В - (-150 (В))=450 (В).
В связи с этим в этом варианте осуществления используется структура, в которой датчик потенциала размещен с учетом придания значения точности обнаружения потенциала светочувствительного барабана, но не предполагается, что настоящее изобретение ограничено этой структурой. Также возможно использовать структуру, в которой отношение между условием формирования электростатического изображения и потенциалом светочувствительного барабана заранее сохранено в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ; ROM), с учетом придания значения снижению затрат, без размещения датчика потенциала, и затем потенциалом светочувствительного барабана управляют на основе отношения, сохраненного в ПЗУ.
[СТАБИЛИТРОН]
В системе первичного переноса без высокого напряжения первичный перенос определяется контрастом первичного переноса (электрическим полем первичного переноса), который является разностью потенциалов между потенциалом ленты промежуточного переноса и потенциалом светочувствительного барабана. По этой причине, чтобы устойчиво формировать контраст первичного переноса, желательно, чтобы потенциал ленты промежуточного переноса поддерживался постоянным.
Таким образом, в этом варианте осуществления, в качестве элемента постоянного напряжения используется стабилитрон, расположенный между растягивающим валиком и землей. В связи с этим вместо стабилитрона также может использоваться варистор.
Фиг. 3 демонстрирует вольтамперную характеристику стабилитрона. Стабилитрон заставляет ток течь слабо, пока не приложено напряжение Vbr пробоя или более высокое напряжение, но имеет характеристику, при которой ток резко возрастает, когда приложено напряжение пробоя или более высокое напряжение. Таким образом, в диапазоне, в котором напряжение, приложенное к стабилитрону 15, равно или больше чем напряжение пробоя, падение напряжения стабилитрона 15 таково, что ток направляют таким образом, чтобы поддерживать напряжение стабилитрон.
Посредством использования такой вольтамперной характеристики стабилитрона потенциал ленты 7 промежуточного переноса поддерживается постоянным.
Таким образом, в этом варианте осуществления стабилитрон 15 размещен как элемент постоянного напряжения между каждым из растягивающих валиков 10, 11 и 12 и землей.
Кроме того, во время первичного переноса источник 22 напряжения вторичного переноса прикладывает напряжение таким образом, чтобы напряжение, приложенное к стабилитрону 15, поддерживалось на уровне напряжения пробоя стабилитрона. В результате во время первичного переноса потенциал ленты 7 промежуточного переноса может поддерживаться постоянным.
В этом варианте осуществления между каждым из растягивающих валиков и землей расположены 12 частей стабилитрона 15, обеспечивающих стандартное значение Vbr, составляющее 25 В, напряжения пробоя стабилитрона, в состоянии, в котором они соединены последовательно. Таким образом, в диапазоне, в котором напряжение, приложенное к стабилитрону, поддерживается на уровне напряжении пробоя стабилитрона, потенциал ленты промежуточного переноса поддерживается постоянным на уровне суммы напряжений пробоя соответствующих стабилитронов, то есть, 25x12 = 300 В.
Безусловно, не предполагается, что настоящее изобретение ограничено структурой, в которой используется множество стабилитронов. Также возможно использовать структуру, использующую только один стабилитрон.
Безусловно, не предполагается, что поверхностный потенциал ленты промежуточного переноса ограничен структурой, в которой поверхностный потенциал составляет 300 В. Поверхностный потенциал по желанию может быть соответствующим образом установлен в зависимости от разновидностей тонера и характеристик светочувствительного барабана.
Таким образом, когда напряжение прикладывается посредством источника 210 напряжения вторичного переноса, потенциал стабилитрона поддерживает предопределенный потенциал, в результате чего между светочувствительным барабаном и лентой промежуточного переноса формируется электрическое поле первичного переноса. Кроме того, аналогично традиционной структуре, когда напряжение прикладывается источником высокого напряжения вторичного переноса, между лентой промежуточного переноса и внешним валиком вторичного переноса формируется электрическое поле вторичного переноса.
[КОНТРОЛЛЕР]
Со ссылкой на фиг. 4 будет описана структура контроллера для управления всем устройством формирования изображений. Контроллер включает в себя секцию 150 схемы центрального процессора (ЦП; CPU) (контроллер), как показано на фиг. 4. Секция 150 схемы ЦП включает в себя ЦП, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ; ROM) 151 и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ; RAM) 152. Схема 204 обнаружения тока секции вторичного переноса является схемой (секцией обнаружения, первой секцией обнаружения) для обнаружения тока, проходящий через внешний валик вторичного переноса. Схема 205 обнаружения тока, текущего в растягивающий валик (вторая секция обнаружения), является схемой для обнаружения тока, текущего в растягивающий валик. Датчик 206 потенциала является датчиком для обнаружения потенциала поверхности светочувствительного барабана. Датчик 207 температуры и влажности является датчиком для обнаружения температуры и влажности.
В секцию 150 схемы ЦП вводится информация от схемы 204 обнаружения тока секции вторичного переноса, схемы 205 обнаружения тока, текущего в растягивающий валик, датчика 206 потенциала и датчика 207 температуры и влажности. Затем секция 150 схемы ЦП выполняет общее управление источником 22 напряжения вторичного переноса, источником 201 высокого напряжения проявки, источником 202 высокого напряжения средства экспозиции и источником 203 высокого напряжения заражающего средства в зависимости от управляющих программ, сохраненных в ПЗУ 151. Таблица для окружающей среды и таблица соответствия толщины бумаги, которые описаны позже, сохранены в ПЗУ 151 и вызываются и отражаются посредством ЦП. ОЗУ 152 временно хранит управляющие данные и используется в качестве рабочей области арифметической обработки с управлением.
[ФУНКЦИЯ РАЗЛИЧЕНИЯ]
В этом варианте осуществления, чтобы сделать поверхностный потенциал ленты промежуточного переноса не меньше напряжения стабилитрона, исполняется этап для различения нижнего предела напряжения, прикладываемого источником напряжения вторичного переноса. Описание будет сделано с использованием фиг. 5.
В этом варианте осуществления, чтобы различить напряжение нижнего предела, используется схема обнаружения тока, текущего в растягивающий валик (вторая секция обнаружения), для обнаружения тока, текущего в землю через стабилитрон 15. Схема обнаружения тока, текущего в растягивающий валик, соединена между стабилитроном и землей. Таким образом, каждый из растягивающих валиков соединен с потенциалом земли через стабилитрон и схему обнаружения тока, текущего в растягивающий валик.
Как показано на фиг. 3, стабилитрон имеет такую характеристику, что ток слабо течет в диапазоне, в котором падение напряжения стабилитрона меньше напряжения пробоя стабилитрона. По этой причине, когда схема обнаружения тока, текущего в растягивающий валик, не обнаруживает ток, возможно различить, что падение напряжения стабилитрона меньше напряжения пробоя стабилитрона. Кроме того, когда схема обнаружения тока, текущего в растягивающий валик, обнаруживает ток, возможно различить, что падение напряжения стабилитрона поддерживает напряжение пробоя стабилитрона.
Сначала прикладывается заряжающее напряжение за все станции для Y, M, C и Bk, в результате чего поверхностный потенциал светочувствительного барабана устанавливается на уровне потенциала Vd части без изображения.
Затем источник напряжения вторичного переноса прикладывает тестовое напряжение. Тестовое напряжение, прикладываемое источником напряжения вторичного переноса, линейно или ступенчато увеличивается. На фиг. 5 тестовое напряжение увеличивается ступенчато в порядке V1, V2 и V3. Когда напряжение, прикладываемое источником напряжения вторичного переноса, равно V1, схемой обнаружения тока, текущего в растягивающий валик, ток не обнаруживается (I1=0 мкА). Когда напряжение, прикладываемое источником напряжения вторичного переноса, равно V2 и V3, схема обнаружения тока, текущего в растягивающий валик, обнаруживает ток, равный I2 мкА или I3 мкА, соответственно. При этом на основе корреляции между приложенным напряжением и обнаруженным током в случае, когда схема обнаружения тока, текущего в растягивающий валик, обнаруживает ток, вычисляется напряжение V0 начала течения тока, соответствующее случаю, в котором ток начинает течь в стабилитрон. Таким образом, на основе отношения между I2, I3, V2 и V3 посредством выполнения линейной интерполяции вычисляется напряжение V0 начала течения тока.
Когда напряжение, прикладываемое источником напряжения вторичного переноса, устанавливается равным напряжению, превышающему V0, падение напряжения стабилитрона может быть сделано таким, чтобы поддерживать напряжение пробоя стабилитрона.
Теперь на фиг. 6 демонстрируется отношение между напряжением, прикладываемым источником напряжения вторичного переноса, и потенциалом ленты промежуточного переноса.
Например, в этом варианте осуществления напряжение стабилитрона установлено равным 300 В. По этой причине в диапазоне, в котором потенциал ленты промежуточного переноса составляет меньше 300 В, ток не течет в стабилитрон, и когда потенциал ленты промежуточного переноса составляет 300 В, ток начинает течь в стабилитрона. Даже когда напряжение, прикладываемое источником напряжения вторичного переноса, дополнительно увеличивается, потенциал ленты промежуточного переноса поддерживается постоянным.
Таким образом, в диапазоне меньше V0, при котором начинает обнаруживаться ток в стабилитрон, когда изменяется смещение вторичного переноса, потенциал ленты не может поддерживаться на постоянном уровне напряжения. В диапазоне, превышающем V0, при котором начинает обнаруживаться ток в стабилитрон, даже когда смещение вторичного переноса изменяется, потенциал ленты может поддерживаться на постоянном уровне напряжения.
В связи с этим в этом варианте осуществления в качестве тестового напряжения используется напряжение перед и после начала течения тока, но не предполагается, что настоящее изобретение ограничено этой структурой. В качестве тестового напряжения посредством предварительной установки большего предопределенного напряжения также возможно использовать структуру, в которой все тестовые напряжения превышают напряжение начала течения тока. В такой структуре имеется преимущество в том, что может быть опущен этап различения.
В связи с этим в этом варианте осуществления, с учетом придания значения улучшению точности вычисления напряжения начала течения тока используется структура, в которой исполняется различительная функция для вычисления напряжения V0 начала течения тока. Безусловно, не предполагается, что настоящее изобретение ограничено этой структурой. С учетом придания значения подавлению долгого времени простоя не используется структура, в которой исполняется различительная функция для вычисления напряжения V0 начала течения тока, но также возможно использовать структуру, в которой напряжение V0 начала течения тока заранее сохранено в ПЗУ.
[ТЕСТОВЫЙ РЕЖИМ ДЛЯ УСТАНОВКИ НАПРЯЖЕНИЯ ВТОРИЧНОГО ПЕРЕНОСА]
В этом варианте осуществления, чтобы установить напряжение вторичного переноса, в котором изображение тонера должно быть перенесено на материал для записи, исполняется тестовый режим, который называется ATVC (активное управление напряжением переноса), в котором применяется корректирующее напряжение (тестовое напряжение). Он представляет собой тестовый режим для установки напряжения вторичного переноса и исполняется во время отсутствия прохождения листа, в которое материал для записи не проходит через секцию вторичного переноса. Также имеется случай, в котором этот тестовый режим исполняется, когда участок, соответствующий участку между материалами для записи, находится в позиции вторичного переноса в случае, когда изображения формируются непрерывно. Посредством ATVC возможно уловить корреляцию между напряжением, прикладываемым источником напряжения вторичного переноса, и током, проходящим через часть вторичного переноса.
Когда выполняется ATVC, если падение напряжения стабилитрона меньше напряжения пробоя стабилитрона, имеется возможность, что установка напряжения вторичного переноса посредством ATVC не делается должным образом.
Таким образом, в этом варианте осуществления, в котором ATVC выполняется, когда в секции вторичного переноса нет материала для записи, корректирующее напряжение устанавливается таким образом, чтобы падение напряжения стабилитрона поддерживалось на уровне напряжения пробоя стабилитрона.
В связи с этим ATVC выполняется посредством управления источником напряжения вторичного переноса с помощью секции 150 схемы ЦП, когда в секции вторичного переноса нет материала для записи. Таким образом, секция 150 схемы ЦП функционирует как секция исполнения ATVC для установления напряжения вторичного переноса.
В ATVC множество корректирующих напряжений Va, Vb и Vd, которые поддерживаются постоянными, прикладываются источником напряжения вторичного переноса. Затем в ATVC, когда приложены корректирующие напряжения применены, обнаруживаются токи Ia, Ib и Ic, соответственно, схемой 204 обнаружения тока секции вторичного переноса (секцией обнаружения). Это делается потому, что улавливается корреляция между напряжением и током.
Будут описаны установочные значения корректирующих напряжений в этом варианте осуществления.
В этом варианте осуществления напряжение V0 начала течения тока вычисляется посредством различительной функции. Значения ΔV1 и ΔV2 заранее сохраняются в ПЗУ секции схемы ЦП. Корректирующее напряжение Va вычисляется посредством добавления ΔV1 к напряжению V0 начала течения тока, корректирующее напряжение Vb вычисляется посредством добавления ΔV2 к корректирующему напряжению Va, и корректирующее напряжение Vc вычисляется посредством добавления ΔV2 к корректирующему напряжению Vb. В итоге соответствующие корректирующие напряжения Va, Vb и Vc представлены следующими формулами.
Va=V0+ΔV1
Vb=Va+ΔV2
Vc=Vb+ΔV2
Все эти корректирующие напряжения Va, Vb и Vc, в том числе самое низкое напряжение Va из корректирующих напряжений, устанавливаются таким образом, чтобы превышать напряжение V0 начала течения тока. Таким образом, во время выполнения ATVC напряжения устанавливаются так, что падение напряжения стабилитрона поддерживается на уровне напряжения пробоя стабилитрона.
Далее будет описано, каким образом влияет установка напряжения вторичного переноса, в случае, в котором напряжение стабилитрона во время ATVC меньше напряжения пробоя стабилитрона.
ATVC получает отношение между напряжением, приложенным к секции вторичного переноса, и током. При этом, потенциал ленты промежуточного переноса, расположенной напротив внешнего валика вторичного переноса, является таким же, как потенциал, сформированный в стабилитроне. Потенциал ленты промежуточного переноса во время вторичного переноса устанавливается таким образом, чтобы всегда поддерживать напряжение пробоя стабилитрона. В предположении, что потенциал ленты промежуточного переноса не больше напряжения пробоя стабилитрона во время ATVC, разности потенциалов между внешним валиком вторичного переноса и лентой промежуточного переноса смещаются в большем направлении, чем разность потенциалов во время вторичного переноса. Тогда будет течь ток, который больше тока, который течет обычно. Таким образом, имеется возможность, что установка напряжения вторичного переноса ATVC не может быть сделана должным образом. Таким образом, установка сделана так, чтобы падение напряжения стабилитрона всегда могло поддерживать напряжение пробоя стабилитрона во время ATVC.
[УСТАНОВКА ЦЕЛЕВОГО ТОКА ВТОРИЧНОГО ПЕРЕНОСА]
На основе корреляции между множеством прикладываемых корректирующих напряжений Va, Vb и Vc и измеренными токами Ia, Ib и Ic вычисляется напряжение Vi для того, чтобы вызвать течение целевого тока It вторичного переноса, требуемого для вторичного переноса. Целевой ток It вторичного переноса устанавливается на основе матрицы, показанной в таблице 1.
<b>Таблица 1</b>
СВ*<sup>1</sup> (г/кг)
0,8
2
6
9
15
18
22
ЦТВП*<sup>2</sup> (мкА)
32
31
30
30
29
28
25
*1: СВ - содержание воды.*2: ЦТВП - целевой ток вторичного переноса.
Таблица 1 является таблицей, сохраненной в секции хранения, обеспеченной в секции 150 схемы ЦП. Эта таблица устанавливает и разделяет целевой ток It вторичного переноса в зависимости от абсолютного содержания воды (г/кг) в атмосфере. Будет описана причина этого. Когда содержание воды становится высоким, количество заряда тонера становится малым. Таким образом, когда содержание воды становится высоким, целевой ток It вторичного переноса становится маленьким. Таким образом, когда содержание воды увеличивается, целевой ток вторичного переноса уменьшается. В связи с этим абсолютное содержание воды вычисляется секцией 150 схемы ЦП на основе температуры и относительной влажности, которые обнаружены датчиком 207 температуры и влажности. В связи с этим в этом варианте осуществления используется абсолютное содержание воды, но не подразумевается, что оно ограничено содержанием воды. Вместо абсолютного содержания воды также возможно использовать влажность.
При этом напряжение V1 для прохождения тока It является напряжением для прохождения тока It в случае, когда в секции вторичного переноса нет материала для записи. Однако вторичный перенос выполняется, когда в секции вторичного переноса имеется материал для записи. Таким образом, желательно, чтобы было принято во внимание сопротивление материала для записи. Таким образом, к напряжению Vi добавляется напряжение Vii для учета материала для записи. Напряжение Vii для учета материала для записи устанавливается на основе матрицы, показанной в таблице 2.
<b>Таблица 2</b>
Простая бумага
СВ*<sup>1</sup>
0,8
2
6
9
15
18
22
64-79 г/м<sup>2</sup>
ОС*<sup>2</sup>
900
900
850
800
750
500
400
(Ед.изм.: В)
АДС*<sup>3</sup>
1000
1000
950
900
850
750
500
РДС*<sup>4</sup>
1000
1000
950
900
850
750
500
80-105 г/м<sup>2</sup>
СВ*<sup>1</sup>
0,8
2
6
9
15
18
22
(Ед.изм.: В)
ОС*<sup>2</sup>
950
950
900
850
800
550
450
АДС*<sup>3</sup>
1050
1050
1000
950
900
800
550
РДС*<sup>4</sup>
1050
1050
1000
950
900
800
550
106-128 г/м<sup>2</sup>
СВ*<sup>1</sup>
0.8
2
6
9
15
18
22
(Ед.изм.: В)
ОС*<sup>2</sup>
1000
1000
950
900
850
600
500
АДС*<sup>3</sup>
1100
1100
1050
1000
950
850
600
РДС*<sup>4</sup>
1100
1100
1050
1000
950
850
600
129-150 г/м<sup>2</sup>
СВ*<sup>1</sup>
0,8
2
6
9
15
18
22
(Ед.изм.: В)
ОС*<sup>2</sup>
1050
1050
1000
950
900
650
550
АДС*<sup>3</sup>
1150
1150
1100
1050
1000
900
650
РДС*<sup>4</sup>
1150
1150
1100
1050
1000
900
650
*1: СВ - содержание воды.*2: ОС - односторонняя (печать).*3: АДС - автоматическая двусторонняя (печать).*4: РДС - ручная двусторонняя (печать).
2
2
Таблица 2 является таблицей, сохраненной в секции хранения, обеспеченной в секции 150 схемы ЦП. Эта таблица устанавливает и разделяет напряжение Vii для учета материала для записи в зависимости от абсолютного содержания воды (г/кг) в атмосфере и плотности материала для записи (г/м). Когда плотность увеличивается, напряжение Vii для учета материала для записи увеличивается. Это происходит потому что, когда плотность увеличивается, материал для записи становится толстым, и поэтому электрическое сопротивление материала для записи увеличивается. Кроме того, когда абсолютное содержание воды увеличивается, напряжение Vii для учета материала для записи уменьшается. Это происходит потому, что когда абсолютное содержание воды увеличивается, содержание воды в материале для записи увеличивается, и поэтому электрическое сопротивление материала для записи увеличивается. Кроме того, напряжение Vii для учета материала для записи больше во время автоматической двусторонней печати и во время ручной двусторонней печати, чем во время односторонней печати. В связи с этим плотность измеряется в единицах, показывающих вес на единичную площадь (г/м), и используется в целом в качестве значения, показывающего толщину материала для записи. Относительно плотности имеется случай, когда пользователь вводит плотность в операционной секции, и случай, когда плотность материала для записи вводится в секции размещения для размещения материала для записи. На основе этих сведений секция 150 схемы ЦП различает плотность.
Напряжение (Vi+Vii), полученное посредством добавления напряжения Vii для учета материала для записи к напряжению Vi для прохождения целевого тока It вторичного переноса, устанавливается секцией 150 схемы в качестве целевого напряжения Vt вторичного переноса, для которого поддерживается постоянное напряжение. Таким образом, секция 150 схемы ЦП функционирует как контроллер для управления напряжением вторичного переноса. В результате надлежащее значение напряжения устанавливается в зависимости от корректирующей напряжение среды и толщины бумаги. Кроме того, во время вторичного переноса напряжение вторичного переноса прикладывается с поддержкой постоянного напряжения секцией 150 схемы ЦП, и поэтому даже когда ширина материала для записи изменяется, вторичный перенос выполняется устойчиво.
[УПРАВЛЕНИЕ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ]
Фиг. 7 демонстрирует временную диаграмму заряжающего напряжения (Y, M, C, Bk), приложенного напряжения источника напряжения вторичного переноса, первичного переноса и вторичного переноса. В связи с этим фиг. 7 является случаем, в котором изображения непрерывно формируются на материалах для записи.
Когда вводится сигнал формирования изображения, заряжающее напряжение включается (t0). После этого ATVC как корректирующая функция для вторичного переноса исполняется в период от t4 до t5. После этого в период от t7 до t9 исполняется вторичный перенос. Вторичный перенос исполняется посредством приложения напряжения вторичного переноса, установленного на основе ATVC, когда имеется первый лист материала для записи в секции вторичного переноса. После этого в период от t11 до t12 исполняется вторичный перенос для второго листа материала для записи, проходящего через секцию вторичного переноса. После этого напряжение, приложенное к внешнему валику вторичного переноса, выключается (t13), и зарядка выключается (t14).
Кроме того, в этом варианте осуществления первичный перенос для первого листа материала для записи заканчивается в момент (t6) после t5 и перед t7.
Когда прикладывается корректирующее напряжение, если падение напряжения стабилитрона меньше напряжения пробоя стабилитрона, имеется вероятность, что результат, полученный посредством ATVC, не является корректным. Поэтому в этом варианте осуществления все корректирующие напряжения Va, Vb и Vc в ATVC устанавливаются таким образом, что падение напряжения стабилитрона поддерживает напряжение пробоя стабилитрона. Таким образом, Va=V0+ΔV1>VO, Vb=Va+ΔV2>V0 и Vc=Vb+ΔV2>V0. В результате, когда исполняется ATVC, всегда предотвращается ситуация, в которой падение напряжения диода стабилитрона меньше напряжения пробоя стабилитрона, и поэтому возможно точно установить напряжение вторичного переноса ATVC.
(ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ)
Фиг. 8 демонстрирует временную диаграмму заряжающего напряжения (Y, M, C, Bk), приложенного напряжения источника напряжения вторичного переноса, первичного переноса и вторичного переноса.
Когда вводится сигнал формирования изображения, заряжающееся напряжение включается (t0). После этого исполняется различительная функция для различения напряжения V0 начала течения тока в период от t1 до t2. После этого исполняется ATVC как корректирующая функция для вторичного переноса в период от t4 до t5. После этого в период от t7 до t9 исполняется вторичный перенос. Вторичный перенос исполняется посредством приложения напряжения вторичного переноса, установленного на основе ATVC, когда в секции вторичного переноса имеется первый лист материала для записи. После этого в период от t11 до t12 исполняется вторичный перенос для второго листа материала для записи, проходящего через секцию вторичного переноса. После этого напряжение, приложенное к внешнему валику вторичного переноса, выключается (t13), и зарядка выключается (t14).
В этом варианте осуществления первичный перенос для первого листа материала для записи начинается в момент (t3) после t2 и перед t4 и заканчивается в момент (t6) после t5 и перед t7.
По этой причине в период от t4 до t5 в состоянии, в котором в секции вторичного переноса нет материала для записи, параллельно исполняются первичный перенос для первого листа материала для записи и ATVC. Когда прикладывается корректирующее напряжение, если падение напряжения стабилитрона меньше напряжения пробоя стабилитрона, имеется возможность, что установка напряжения вторичного переноса не делается должным образом.
Таким образом, в этом варианте осуществления все корректирующие напряжения Va, Vb и Vc в ATVC устанавливаются таким образом, чтобы падение напряжения стабилитрона поддерживает напряжение пробоя стабилитрона. Таким образом, Va=V0+ΔV1>V0, Vb=Va+ΔV2>V0 и Vc=Vb+ΔV2>V0. В результате, даже когда исполняется ATVC, предотвращается ситуация, в которой падение напряжения стабилитрона меньше напряжения пробоя стабилитрона, и поэтому настройка напряжения вторичного переноса ATVC делается должным образом.
Таким образом, в этом варианте осуществления, даже когда исполняется ATVC, когда в секции вторичного переноса нет материала для записи, падение напряжения стабилитрона делается таким, что оно не меньше напряжения пробоя стабилитрона. По этой причине настройка напряжения вторичного переноса ATVC делается должным образом.
(ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 3)
В варианте осуществления 3 ATVC исполняется посредством обнаружения напряжения источника 22 напряжения вторичного переноса с помощью схемы обнаружения для обнаружения напряжения, когда проходит тестовый ток, подвергая источник 22 напряжения вторичного переноса контролю постоянного тока.
В период от t4 до t5 происходит течение тестового тока, который находится под контролем постоянного тока.
Фиг. 9 показывает временную диаграмму заряжающего напряжения (Y, M, C, Bk), приложенного напряжения источника напряжения вторичного переноса, первичного переноса и вторичного переноса.
В этом варианте осуществления тестовый ток источника 22 напряжения вторичного переноса устанавливается как значение целевого тока, и ATVC исполняется в период от t4 до t5.
В этом варианте осуществления, когда проходит тестовый ток, напряжение источника 22 напряжения вторичного переноса устанавливается на уровне напряжения, на котором может поддерживаться напряжение пробоя стабилитрона.
Кроме того, напряжение, полученное посредством добавления напряжение для учета материала для записи к напряжению, обнаруженному во время ATVC, прикладывается к внешнему валику вторичного переноса во время вторичного переноса от t7 до t9.
В этом варианте осуществления, когда проходит тестовый ток, напряжение устанавливается на уровне напряжения, при котором может поддерживаться напряжение пробоя стабилитрона, и поэтому установка напряжения вторичного переноса ATVC делается должным образом.
В связи с этим в этом варианте осуществления описано устройство формирования изображений для формирования электростатического изображения электрофотографического типа, но не предполагается, что этот вариант осуществления ограничен этой структурой. Также возможно использовать устройство формирования изображений для формирования электростатического изображения электростатического типа, а не электрофотографического типа.
[ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ]
В структуре, в которой предопределенное напряжение формируется в элементе промежуточного переноса элементом постоянного напряжения, возможно избежать проблемы, при которой не может быть получено надлежащее способное к формированию напряжение в случае исполнения тестового режима, в котором прикладывается тестовое напряжение.