DE60105098T2

DE60105098T2 - Elektrophotographischer Drucker zum Verhindern von Tonerablagerung in einer Fixiereinheit

Info

Publication number: DE60105098T2
Application number: DE60105098T
Authority: DE
Inventors: Satoru Furuya; Yukifumi Ito
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: US6484009B2; EP1172711B1; EP1172711A3; EP1172711A2; JP2002091217A; US20020034409A1; DE60105098D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrofotografischen Drucker, bei welchem verhindert wird, dass während einer Fixieroperation Toner von einem Druckmedium zu einer Heizwalze einer Fixiereinheit wandert.
BESCHREIBUNG DES ZUGEHÖRIGEN STANDES DER TECHNIK
10 stellt einen relevanten Teil eines herkömmlichen elektrofotografischen Druckers dar.
11 stellt einen Mechanismus dar, bei welchem ein Tonerbild, das auf einer fotoleitenden Trommel ausgebildet ist, auf ein Druckmedium transferiert wird.
Gemäß 10 hat der herkömmliche elektrofotografische Drucker eine Ladewalze 12, einen LED-Kopf 13, eine Entwicklungseinheit 14, eine Transferwalze bzw. Übertragungswalze 15 und eine Reinigungswalze 17, von welchen alle um eine fotoleitende Trommel 11 angeordnet sind. Diese strukturellen Elemente sind in der Reihenfolge angeordnet, in welcher ein fotografischer Prozess ausgeführt wird.
Ein Druckmedium P läuft in einer Richtung, die durch einen Pfeil A gezeigt ist. Die Transferwalze 15 ist unter der fotoleitenden Trommel 11 angeordnet und dreht sich in Kontakt mit der fotoleitenden Trommel 11, um dadurch einen Transferabschnitt bzw. Übertragungsabschnitt zu definieren, durch welchen das Druckmedium während eines Druckens läuft. Wenn das Druckmedium P durch den Transferabschnitt läuft, wird ein Tonerbild von der fotoleitenden Trommel 11 auf das Druckmedium P transferiert bzw. übertragen. Die Ladewalze 12 und die Reinigungswalze 17 sind in Bezug auf die Drehung der fotoleitenden Trommel 11 stromab vom Transferabschnitt angeordnet. Der LED-Kopf 13 ist oberhalb der fotoleitenden Trommel 11 angeordnet. Die Entwicklungseinheit 14 ist in Bezug auf die Drehung der fotoleitenden Trommel stromauf vom Transferabschnitt angeordnet.
Es ist ein Endlosriemen 10 vorgesehen, der um Walzen fortgezogen wird, die nicht gezeigt sind, und der zwischen den fotoleitenden Trommeln 11 und den Transfer walzen 15 in Sandwichbauweise angeordnet ist. Der Endlosriemen 10 läuft in der Richtung, die durch einen Pfeil A gezeigt ist. Der Endlosriemen 10 zieht das Druckmedium P an, das von einer nicht gezeigten Papierkassette zugeführt wird, und transportiert das Druckmedium P entlang einem Transportpfad von einem stromaufwärtigen Ende zu einem stromabwärtigen Ende des Transportpfads.
Die Ladewalze 12 lädt die Oberfläche der fotoleitenden Trommel 11 einheitlich. Ein LED-Feld, das nicht gezeigt ist, des LED-Kopfs 13 wird gemäß Druckdaten selektiv mit Energie versorgt, um die Oberfläche der geladenen fotoleitenden Trommel 11 zu belichten, um ein elektrostatisches latentes Bild auf der fotoleitenden Trommel 11 auszubilden.
In der Entwicklungseinheit 14 führt eine Reinigungswalze 14b Toner zu einer Entwicklungswalze 14a zu. Eine Entwicklungsklinge bzw. ein Entwicklungs-Blade 14c ist in Kontakt mit der sich drehenden Entwicklungswalze 14a, um eine einheitliche dünne Schicht von Toner auf der Oberfläche der Entwicklungswalze 14a auszubilden. Die Entwicklungswalze 14a dreht sich in Kontakt mit der fotoleitenden Trommel 11, um dadurch negativ geladenen Toner auf dem latenten Bild abzulagern, das auf der fotoleitenden Trommel 11 ausgebildet ist, um ein Tonerbild auszubilden.
Die Transferwalze 15 ist an eine Hochspannungs-Leistungsversorgung 16 angeschlossen, die ein Potenzial im Bereich von mehreren hundert Volt bis zu mehreren tausend Volt über der fotoleitenden Trommel 11 und der Transferwalze 15 anlegt, so dass der Toner T auf der fotoleitenden Trommel 11 von der fotoleitenden Trommel 11 zum Druckmedium P wandert, das durch den Endlosriemen 10 zwischen der fotoleitenden Trommel 11 und der Transferwalze 15 transportiert wird.
Wie es in 11 gezeigt ist, tritt eine dielektrische Polarisation auf, so dass eine Tonerbild-Aufnahmefläche des Druckmediums P positiv geladen wird. Wenn der negativ geladene Toner T auf der fotoleitenden Trommel 11 in Kontakt mit der positiv geladenen Oberfläche des Druckmediums P gebracht wird, wird der negativ geladene Toner T durch die Coulomb-Kraft an die positiv geladene Oberfläche des Druckmediums P angezogen. Anders ausgedrückt wird das Tonerbild auf das Druckmedium P transferiert. Ein Strom fließt über das Druckmedium P zwischen dem Druckmedium P und nicht belichteten Bereichen, d.h. Bereichen auf der fotoleitenden Trommel 11, in welchen kein Toner existiert, so dass die Restladun gen neutralisiert werden. Somit wird die Tonerbild-Aufnahmefläche des Druckmediums P allgemein negativ geladen. Der auf das Druckmedium P transferierte Toner bleibt durch eine schwache Coulomb-Kraft an das Druckmedium angezogen.
Die in 10 gezeigte Reinigungswalze 17 entfernt den Toner, der nach einem Transferieren an der fotoleitenden Trommel 11 bleibt.
Eine Neutralisierungsbürste 18 ist im Transportpfad des Druckmediums stromab vom Transferabschnitt vorgesehen. Das freie Ende der Neutralisierungsbürste 18 ist in Kontakt mit der nicht bedruckten Oberfläche des Druckmediums P, um die auf der nicht bedruckten Oberfläche des Druckmediums P abgelagerten Ladungen zu neutralisieren. Der Basisteil der Neutralisierungsbürste 18 ist geerdet.
Stromab von der Neutralisierungsbürste 18 ist eine Fixiereinheit 19 vorgesehen, die eine Fixierwalze 19a und eine Andruckwalze 19b enthält. Die Fixierwalze 19a hat eine nicht gezeigte Wärmequelle, die Wärme zur Oberfläche des Druckmediums zuführt, auf welche das Tonerbild transferiert worden ist. Die Andruckwalze 19b ist unter der Fixierwalze 19a angeordnet und drückt das Druckmedium P gegen die Fixierwalze 19a.
Die von der Fixierwalze 19a zugeführte Wärme schmelzt den auf dem Druckmedium abgelagerten Toner und der durch die Andruckwalze 19b ausgeübte Druck veranlasst, dass der geschmolzene Toner das Druckmedium P durchdringt. Die Fixierwalze 19a und die Andruckwalze 19b haben isolierende Schichten, die darauf ausgebildet sind, so dass der Toner auf einfache Weise davon abgelöst wird.
Beim oben angegebenen herkömmlichen elektrofotografischen Drucker sind die Oberflächen der Fixierwalze 19a und der Andruckwalze 19b mit einer Isolierung bedeckt, die das Ablösen von Toner erleichtert. Jedoch leidet der herkömmliche Drucker an dem "Offset"-Problem, d.h. einem unbeabsichtigten oder fehlerhaften Transfer von Toner von einem Druckmedium zur Fixierwalze in Kontakt mit dem Druckmedium.
Wenn das Offset-Problem auftritt, wird dann der auf der Fixierwalze 19a abgelagerte Toner auf die Andruckwalze 19b und/oder andere Teile des Druckmediums abgelagert. Der Toner kann auch auf die folgende Seite eines Druckmediums abgelagert werden, so dass ein Geisterbild auf der folgenden Seite erscheinen kann oder die Seite einfach ruiniert wird.
Das Offset-Problem wird dann auftreten, wenn das negative Potenzial auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums P und das positive Potenzial auf der Oberfläche ohne Tonerbild exzessiv hoch sind, wenn das Druckmedium P durch die Fixiereinheit läuft. Für einen Farbdrucker vom Tandemtyp werden die gelben, die magentafarbenen, die zyanfarbenen und die schwarzen Tonerbilder auf dem Druckmedium ausgebildet, das an den Transportriemen angezogen ist. Somit ist das Potenzial der Tonerbildoberfläche des Druckmediums dazu geeignet, für einen Farbdrucker vom Tandemtyp höher als für einen Monochromdrucker zu sein. Insbesondere ist in einer Umgebung niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit die Impedanz des Druckmediums hoch, und daher neigen die beiden entgegengesetzten Oberflächen des Druckmediums dazu, ein hohes Potenzial zu haben.
Die Oberfläche des Druckmediums, auf welche kein Tonerbild transferiert bzw. übertragen worden ist, wird auf einfache Weise durch die Neutralisierungsbürste 18, den Rahmen oder das Gestell des Druckerkörpers neutralisiert. Jedoch sind die Ladungen auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums und auf der Oberfläche ohne Tonerbild bezüglich der Polarität entgegengesetzt und im Gleichgewicht. Somit ist es sehr schwierig, die Ladungen auf den beiden Oberflächen des Druckmediums vollständig zu neutralisieren.
Wenn das negative Potenzial auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums und das positive Potenzial auf der Oberfläche ohne Tonerbild exzessiv hoch sind, wird sich dann, wenn das Druckmedium P in Kontakt mit der Fixierwalze 19a gebracht wird, eine Potenzialdifferenz zwischen der Fixierwalze 19a und dem Druckmedium P entwickeln, was ein elektrisches Feld dazwischen erzeugt. Das elektrische Feld führt dazu, dass der negativ geladene Toner auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums zur Fixierwalze 19a wandert, um dadurch im Offset-Problem zu resultieren.
Weitere Beispiele bekannter Drucker mit einer Einrichtung zur Neutralisierung oder zur Verhinderung von elektrostatischer Ladung sind in DE 4036975 A1 , JP 60-128461 A und US 3,826,379 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrofotografischen Drucker zur Verfügung zu stellen, bei welchem das Offset-Problem einer Fixiereinheit effektiv verhindert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrofotografischen Drucker zur Verfügung zu stellen, bei welchem die nach einem Transfer auf das Druckmedium abgelagerten Ladungen sofort neutralisiert werden.
Ein elektrofotografischer Drucker gemäß der Erfindung weist eine Fixiereinheit auf, die in einem Transportpfad eines Druckmedium angeordnet ist und eine Fixierstelle hat, bei welcher sich das Druckmedium in Kontakt mit einem Fixierelement bewegt, so dass ein Bild auf dem Druckmedium fixiert wird, und eine Neutralisierungseinheit, die angeordnet ist, um eine geladene Oberfläche des Druckmediums zu neutralisieren, wobei die Neutralisierungseinheit stromabwärts von der Fixierstelle nahe der Fixiereinheit angeordnet ist und eingerichtet ist, um eine bildtragende Oberfläche des Druckmediums zu neutralisieren, nachdem das Druckmedium bei der Fixierstelle ankommt und bevor das Druckmedium die Fixierstelle verlässt. Die Neutralisierungseinheit ist stromabwärts von der Fixierstelle angeordnet und eingerichtet, um die geladene Oberfläche des Druckmediums zu neutralisieren, nachdem das Druckmedium an der Fixierstelle ankommt und bevor das Druckmedium die Fixierstelle verlässt.
Die Neutralisierungseinheit kann angeordnet sein, um der bildtragenden Oberfläche des Druckmediums gegenüberzuliegen.
Die Neutralisierungseinheit kann in der Form einer Neutralisierungsbürste oder einer Neutralisierungswalze vorgesehen sein.
Die Fixiereinheit kann eine Fixierwalze und eine Andruckwalze enthalten, wobei die Fixierwalze eine Wärmequelle hat, die Wärme zum Schmelzen eines Tonerbilds erzeugt, das durch eine Übertragungs- bzw. Transfereinheit auf das Druckmedium übertragen bzw. transferiert ist. Die Andruckwalze ist in einem Andruckeingriff mit der Fixierwalze. Vorzugsweise enthält wenigstens eine der Fixierwalze und der Andruckwalze ein elastisches Element, das eine Metallwelle bedeckt, und eine Isolierschicht, die das elastische Element bedeckt. Das elastische Element kann elektrisch leitende Whisker bzw. Haarkristalle enthalten, die sich radial in drei Dimensionen ausdehnen und so verteilt sind, dass eine Oberfläche der Isolierschicht und eine Oberfläche der Welle elektrisch kontinuierlich sind.
Eine zweite Neutralisierungseinheit kann stromaufwärts von der Fixiereinheit und stromabwärts von einer Transfereinheit angeordnet sein, um einer zweiten Oberfläche des Druckmediums gegenüberzuliegen.
Weiterer Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der hierin nachfolgend angegebenen detaillierten Beschreibung offensichtlich werden. Jedoch sollte verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anzeigen, nur anhand einer Darstellung angegeben sind, wobei verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche Fachleuten auf dem Gebiet aus dieser detaillierten Beschreibung offensichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der hierin nachfolgend angegebenen detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur anhand einer Darstellung angegeben sind und somit die vorliegende Erfindung nicht beschränken, vollständiger verstanden werden, wobei:
1 einen relevanten Teil eines elektrofotografischen Druckers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
2A – 2C Neutralisierungsbürsten zur Verwendung im Drucker der 1 darstellen, die jeweils über einen Varistor, eine Zenerdiode und einen Widerstand geerdet sind;
3 eine Konfiguration einer Fixierwalze darstellt, die in einem elektrofotografischen Drucker gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden kann;
4 eine Konfiguration einer Andruckwalze zur Verwendung in einem elektrofotografischen Drucker gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
5 eine Abbildungskraft darstellt, die zwischen der Oberfläche einer elektrisch leitenden Walze und einem Toner auf einem Druckmedium entwickelt wird;
6 einen relevanten Teil eines elektrofotografischen Druckers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
7 einen Teil eines elektrofotografischen Druckers außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung darstellt, welcher Teil ein Neutralisierungselement aufweist, das in einem elektrofotografischen Drucker gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist;
8 einen Teil eines weiteren elektrofotografischen Druckers außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung darstellt, welcher Teil eine befeuchtende Einheit aufweist, die in einem elektrofotografischen Drucker gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist;
9 eine Tabelle ist, die Feuchtigkeitspegel in Luft für verschiedene Temperatur- und Feuchtigkeitszustände auflistet;
10 einen relevanten Teil eines herkömmlichen elektrofotografischen Druckers darstellt; und
11 einen Mechanismus darstellt, wobei ein auf einer fotoleitenden Trommel ausgebildetes Tonerbild auf ein Druckmedium transferiert wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nun werden Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
In der Beschreibung wird der Ausdruck Tonerbildoberfläche zum Anzeigen einer Oberfläche eines Druckmediums verwendet, auf welcher ein Tonerbild getragen wird, wenn das Druckmedium in eine Fixiereinheit eintritt. Der Ausdruck Oberfläche ohne Tonerbild wird zum Anzeigen einer Oberfläche des Druckmediums verwendet, auf welcher kein Tonerbild getragen wird, wenn das Druckmedium in die Fixiereinheit eintritt.
1 stellt einen relevanten Teil eines elektrofotografischen Druckers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dar.
Gemäß 1 ist ein elektrofotografischer Drucker gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein Farbdrucker vom Tandemtyp. Der Farbdrucker enthält Bild-Ausbildungsabschnitte 21, 22, 23 und 24 für gelbe, magentafarbene, zyanfarbene und schwarze Bilder, die entlang eines Pfads für ein Druckmedium P angeordnet sind, der durch einen Pfeil A angezeigt ist, und arbeiten zum Drucken von Bildern von entsprechenden Farben auf einer bildtragenden Oberfläche des Druckmediums P, das von einer nicht gezeigten Papierkassette zugeführt wird.
Die Bild-Ausbildungsabschnitte 21, 22, 23 und 24 enthalten jeweils eine Belichtungseinheit vom LED-(lichtemittierenden Dioden-)Typ. Der Bild-Ausbildungsabschnitt ist eine integrierte Einheit, die die Form einer Bildtrommelkassette 25 annimmt. Die Bildtrommelkassette 25 enthält eine Ladeeinheit, eine Entwicklungseinheit und eine Reinigungseinheit und kann auf einer Kassettenbasis ausgetauscht werden. Der Bild-Ausbildungsabschnitt führt einen elektrofotografischen Prozess aus: ein Laden, ein Belichten, ein Entwickeln und ein Transferieren.
Ein Transportriemen 10 wird um eine Anziehungswalze 32, eine Antriebswalze 33, eine Spannwalze 34 und eine angetriebene Walze 35 fortgezogen und läuft in der Richtung, die durch einen Pfeil A gezeigt ist, zwischen den fotoleitenden Trommeln 11 und den Transferwalzen 15 der Bild-Ausbildungsabschnitte 21 – 24. Eine weitere Anziehungswalze 31 ist oberhalb der Anziehungswalze 32 angeordnet, so dass der Transportriemen 10 zwischen den Anziehungswalzen 31 und 32 in Sandwichbauweise angeordnet ist.
Eine Potenzialdifferenz existiert zwischen den Anziehungswalzen 31 und 32. Die Potenzialdifferenz erzeugt eine dielektrische Polarisation in dem Druckmedium P, das auf dem Transportriemen 10 transportiert wird. Die dielektrische Polarisation erzeugt eine elektrostatische Kraft, so dass der Transportriemen 10 das Druckmedium P anzieht. Der Transportriemen 10 trägt das Druckmedium P darauf, während er durch die Transferabschnitte läuft, die zwischen den fotoleitenden Trommeln 11 und den Transferwalzen 15 der jeweiligen Bild-Ausbildungsabschnitte definiert sind. Wenn das Druckmedium P durch die Transferabschnitte läuft, werden die Tonerbilder der jeweiligen Farben in einer Ablauffolge einzeln übereinander auf das Druckmedium P transferiert.
Der Transportriemen 10 ist beispielsweise aus einem halbleitenden Plastikfilm mit hohem Widerstandswert hergestellt. Der Widerstandswert des Transportriemens 10 wird so ausgewählt, dass der Transportriemen 10 geladen wird, um das Druckmedium P in ausreichendem Maß anzuziehen, und durch sich selbst neutralisiert wird, nachdem das Druckmedium P den Transportriemen 10 verlassen hat.
Wenn das Druckmedium P die Antriebswalze 33 erreicht, lässt der Transportriemen 10 das Druckmedium P los. Über der Antriebswalze 33 ist eine nicht gezeigte Neutralisierungsvorrichtung vorgesehen. Die Neutralisierungsvorrichtung neutralisiert das Druckmedium P, so dass das Druckmedium P nicht mehr elektrostatisch an den Transportriemen 10 angezogen wird, sondern vom Transportriemen 10 getrennt wird.
Eine Neutralisierungsbürste 18 ist im Transportpfad des Druckmediums P stromab von der Antriebswalze 33 angeordnet. Die Neutralisierungsbürste 18 hat einen Basisteil, der geerdet ist, und ein freies Ende, das die Oberfläche ohne Tonerbild des Druckmediums P kontaktiert, um Ladungen auf der Oberfläche ohne Tonerbild zu zerstreuen.
Eine Fixiereinheit 19 ist stromab von der Neutralisierungsbürste 18 angeordnet und enthält eine Fixierwalze 19a und eine Andruckwalze 19b. Die Fixierwalze 19a führt Wärme zum Tonerbild auf dem Druckmedium P zu. Die Andruckwalze 19b ist unterhalb der Fixierwalze 19a, um der Fixierwalze 19a gegenüberzuliegen, so dass die Tonerbildoberfläche des Druckmediums P, das zwischen der Andruckwalze 19b und der Fixierwalze 19a zugeführt wird, gegen die Fixierwalze 19a gedrückt wird.
Die Tonerbilder der jeweiligen Farben auf dem Druckmedium P werden durch die von der Fixierwalze 19a zugeführte Wärme geschmolzen, und die Andruckwalze 19b veranlasst, dass der geschmolzene Toner das Druckmedium P durchdringt, so dass die Tonerbilder fixiert werden. Darauf folgend wird das Druckmedium P in eine nicht gezeigte Stapelvorrichtung entladen.
Die Fixiereinheit 19 ist in einem oberen Gehäuse 119 und einem unteren Gehäuse 120 untergebracht. Die Fixiereinheit 19 kann von einem herkömmlichen Typ sein. Die Neutralisierungsbürste 60 ist an einem Teil des oberen Gehäuses 119 angebracht und ist im Transportpfad des Druckmediums P stromab von der Fixiereinheit 19 angeordnet. Die Neutralisierungsbürste 60 hat ein freies Ende, das die Tonerbildoberfläche des Druckmediums P kontaktiert, um die Ladungen zu entfernen, die auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums P abgelagert sind, und einen Basisteil, der geerdet ist.
Die Neutralisierungsbürste 60 ist vorzugsweise so nahe wie möglich zu einer Klemmstelle angeordnet, die zwischen der Fixierwalze 19a und der Andruckwalze 19b definiert ist. Je kürzer der Abstand zwischen der Neutralisierungsbürste 60 und der Klemmstelle ist, um so effektiver beginnt die Neutralisierungsbürste 60, das Druckmedium P von dem vorderen Ende des Druckmediums P an zu neutralisieren, um das Offset-Problem effektiv zu verhindern. Die Fixierwalze 19a und die Andruckwalze 19b haben endliche Dimensionen und daher ist die Neutralisierungsbürste 60 so angeordnet, dass das freie Ende der Neutralisierungsbürste 60 das Druckmedium P etwa 30 mm stromab von der Klemmstelle kontaktiert.
Wie es zuvor beschrieben ist, ist die Oberfläche ohne Tonerbild des Druckmediums P, das in die Fixiereinheit 19 eintritt, einer positiven dielektrischen Polarisation unterzogen worden, und ist die Tonerbildoberfläche des Druckmediums P einer negativen dielektrischen Polarisation unterzogen worden. Die Ladungen, die auf der Oberfläche ohne Tonerbild des Druckmediums P abgelagert sind, werden durch die Bürste 18, die Andruckwalze 19b und den Rahmen und das Gestell des Druckers auf einfache Weise zerstreut. Jedoch sind die Ladungen auf der bildtragenden Oberfläche und die Ladungen auf der Oberfläche ohne Tonerbild bezüglich der Polarität entgegengesetzt und mengenmäßig gleich, und daher können die Ladungen auf den jeweiligen Oberflächen des Druckmediums P nicht auf einfache Weise entfernt werden.
Ein Vorsehen der Neutralisierungsbürste 60 stromab von der Fixiereinheit 19 zusätzlich zu der Bürste 18 lässt ein Eliminieren der Ladungen an den beiden Oberflächen des Druckmediums P in einem Gleichgewichtszustand zu. Ein Eliminieren der Ladungen mit der Neutralisierungsbürste 60 reduziert die Potenzialdifferenz zwischen der Fixierwalze 19a und dem Druckmedium P, um dadurch effektiv den Offset des Toners zu verhindern, der auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums P getragen wird.
Die 2A – 2C stellen Fälle dar, wenn die Neutralisierungsbürste 60 jeweils über einen Varistor, eine Zenerdiode und einen Widerstand geerdet ist. Pfeile A zeigen die Laufrichtung des Druckmediums P an.
Wenn ein großer Leckstrom von beispielsweise der Transferwalze 15 zur Neutralisierungsbürste 60 fließt, um das Offset-Problem eines Tonerbildes zu verursachen, kann die Neutralisierungsbürste 60 über einen Varistor geerdet werden (2A), um den Strom zu begrenzen, der durch die Neutralisierungsbürste 60 fließt. Alternativ dazu kann die Neutralisierungsbürste 60 über eine Zenerdiode (2B) oder einen Widerstand (2C) anstelle des Varistors geerdet werden, um einen Strom zu begrenzen. Ein Begrenzen des Stroms verhindert, dass ein Rauschen erzeugt wird, und bietet einen zuverlässigen Drucker.
Ein Paar von Transportwalzen 121a und 121b ist stromab von der Neutralisierungsbürste 60 angeordnet. Nachdem das Druckmedium P die Neutralisierungsbürste 60 durchlaufen hat, befördern die Transportwalzen 121a und 121b das Druckmedium P über die Führungen 122 – 125 weiter zu Entladewalzen 126 und 127. Das Druckmedium P wird dann durch die Entladewalzen 126 und 127 weiter zu einer oberen Stapeleinheit 128a befördert, die an einem Teil der oberen Abdeckung 128 definiert ist. Ein Fotosensor 109 erfasst ein hinteres Ende des Druckmediums.
Zweites Ausführungsbeispiel
Gemäß den 3 und 4 unterscheidet sich ein elektrofotografischer Drucker gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung vom ersten Ausführungsbeispiel darin, dass anstelle der Fixierwalzen 19a und der Andruckwalzen 19b jeweils eine Fixierwalze 40 und eine Andruckwalze 50 vorgesehen sind.
Der Aufbau der Fixierwalze 40 wird unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben.
Die Fixierwalze 40 enthält einen Heizer 41 in ihrer Mitte. Der Heizer 41 ist in einem Metallrohr 42 untergebracht, das eine Innenumfangsfläche nahe dem Heizer 41 hat, und ein längliches Ende, das auf Erde gelegt ist, welches nicht gezeigt ist. Der Heizer 41 kann an einer Außenfläche des Metallrohrs 42 vorgesehen sein. Das Metallrohr 42 ist mit einem elastischen Element 43 bedeckt, dessen Oberfläche mit einer Isolierschicht 44 bedeckt ist. Das elastische Material 43 ist aus einem Gummimaterial hergestellt, wie beispielsweise Silikongummi und Fluoro-Gummi. Die Isolierschicht 44 ist aus einem Isoliermaterial mit einer sehr niedrigen elektrischen Leitfähigkeit ausgebildet, wie beispielsweise Fluoroharz, wie beispielsweise PFA (Tetrafluoroethylen/Perfluoroalxylvinylether).
Whisker bzw. Haarkristalle 45, die aus Zinkoxid hergestellt sind, sind in der Form eines Tetrapods, der Schenkel hat, die sich in drei Dimensionen erstrecken. Die Haarkristalle 45 sind elektrisch leitend und im elastischen Element 43 verteilt, so dass die Oberfläche der Fixierwalze 40 zum Metallrohr 42 elektrisch kontinuierlich ist. Die Haarkristalle 45 sind auf der Oberfläche der Isolierschicht 44 zufällig verteilt, um dadurch das Metallrohr 42 und die gesamte Oberfläche der Fixierwalze 40 auf demselben Potenzial zu halten. Beim ersten Ausführungsbeispiel ist das Haarkristall bzw. der Whisker 45 nicht auf die Form eines Tetrapods beschränkt, sondern kann von irgendeiner Form sein, die sich in drei Dimensionen erstreckt.
Regelmäßige Tetraeder, die durch vier Scheitelpunkte des Whiskers 45 definiert sind, sollten vorzugsweise das elastische Element 43 einheitlich füllen, so dass die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Oberfläche der Fixierwalze 40 und dem Metallrohr 42 über die Länge der Fixierwalze 40 einheitlich ist.
Eine bevorzugte Anzahl von Whisker bzw. Haarkristallen 45 ist im Bereich von 1 × 10¹⁰ × V bis 1 × 10²⁰ × V und bevorzugter im Bereich von 1,6 V × 10¹³ bis 2,4 × 10¹⁷ × V, wobei das elastische Element 43 ein Volumen von V hat, und zwar gemessen in Kubikmetern. Die Anzahl von Whisker 45, die zum Auffüllen des gesamten elastischen Elements 43 und der Isolierschicht 44 erforderlich ist, kann wie folgt berechnet werden:
Eine Länge von Schenkeln des Whiskers ist gleich dem Abstand zwischen dem Schwerkraftzentrum des Tetraeders und dem Scheitelpunkt des Tetraeders. Die
Die Länge a von Fasern des Haarkristalls 45 variiert von 2 bis 50 μm. Eine Länge einer Faser von 2 μm liefert einen optimalen Wert von 2,4 × 10¹⁷ × V. Eine Länge einer Faser von 50 μm liefert einen optimalen Wert von 1,6 × 10¹³ × V. Der Bereich von 1 × 10¹⁰ × V bis 1 × 10²⁰ × V ist unter Berücksichtigung einer Variation bezüglich der Menge von Haarkristallen 45, die in der Walze verteilt sind, der Dicke und der Form des elastischen Elements 43 und der Isolierschicht 44 ein akzeptabler Bereich.
Der Aufbau der Andruckwalze 50 wird unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben.
Gemäß 4 hat die Andruckwalze 50 eine zylindrische Metallwelle 51, von welcher ein Ende geerdet ist. Die Metallwelle 51 ist mit einem elastischen Element 52 bedeckt, dessen Oberfläche mit einer Isolierschicht 53 bedeckt ist. Genau wie das elastische Element 43 der Fixierwalze 40 ist das elastische Element 52 aus einem Gummimaterial ausgebildet, wie beispielsweise aus Silikongummi und Fluoro-Gummi. Genau wie die Isolierschicht 44 der Fixierwalze 40 ist die Isolierschicht 53 aus einem Isoliermaterial mit einer sehr niedrigen elektrischen Leitfähigkeit ausgebildet, wie beispielsweise aus Fluoroharz, wie beispielsweise PFA (Tetrafluoroethylen/Perfluoroalxylvinylether).
Genau wie bei der Fixierwalze 40 sind Whisker bzw. Haarkristalle 54 aus Zinkoxid in der Form eines Tetrapods, der sich in drei Dimensionen erstreckt. Die Whisker bzw. Haarkristalle 54 sind elektrisch leitend und im elastischen Element 52 und in der Isolierschicht 53 verteilt, so dass die Oberfläche der Andruckwalze 50 zur Metallwelle 51 elektrisch kontinuierlich ist. Die Whisker 54 sind auch zufällig auf der Oberfläche der Isolierschicht 44 verteilt. Somit wird die Oberfläche der Fixierwalze 40 auf demselben Potenzial wie das Metallrohr 42 gehalten. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist der Whisker 54 nicht auf die Form eines Tetrapods beschränkt, sondern kann von irgendeiner Form sein, die sich in drei Dimensionen erstreckt.
Regelmäßige Tetraeder, die durch vier Scheitelpunkte des Whiskers 54 definiert sind, sollten vorzugsweise das elastische Element 53 vollständig einheitlich füllen, so dass die Andruckwalze 40 eine einheitliche elektrische Leitfähigkeit über die Länge der Andruckwalze 50 zwischen der Oberfläche der Andruckwalze 50 und dem Metallrohr 51 hat.
Eine bevorzugte Anzahl von Whisker 54 ist im Bereich von V × 10⁶ bis V × 10⁶ und bevorzugter im Bereich von 6V × 10⁹ bis 9V × 10¹³, und zwar unter der Voraussetzung, dass das elastische Element 53 ein Volumen von V (einschließlich der Isolierschicht 53) hat. Eine am meisten bevorzugte Anzahl von Whisker 54 ist im Bereich von V × 10⁹ bis V × 10¹³.
Wie es zuvor beschrieben ist, variiert die Länge einer Faser des Whiskers 45 von 2 bis 50 μm. Eine Länge einer Faser von 2 μm liefert einen optimalen Wert von 6V × 10⁹. Eine Länge einer Faser von 50 μm liefert einen optimalen Wert von 9V × 10¹³. Der Bereich von V × 10⁶ bis V × 10¹⁶ ist unter Berücksichtigung einer Variation bezüglich der Menge von Whisker 45, die in der Walze verteilt sind, und der Dicke und der Form des elastischen Elements 43 und der Isolierschicht 44 ein akzeptabler Bereich.
Allgemein sind die Oberflächen einer Fixierwalze und einer Andruckwalze mit einer Isolierschicht mit einer niedrigen elektrischen Leitfähigkeit bedeckt, um ein ruhiges bzw. glattes Ablösen von Toner zu erleichtern, d.h. um ein "Offset"-Problem zu verhindern. Ein Verhindern einer Isolierschicht mit einer hohen Leitfähigkeit minimiert eine Abbildungskraft. Eine Abbildungskraft ist eine Kraft, die auf eine Ladung wirkt, wenn sich die Ladung einer metallischen Oberfläche nähert. Die Abbildungskraft zieht die Ladung an die metallische Oberfläche an.
Gegensätzlich dazu sollte die Oberfläche der Walze zum Entfernen von exzessiven Ladungen auf dem Druckmedium elektrisch leitend oder halbleitend sein, so dass die Ladungen darauf in ausreichendem Maß zerstreut werden. Jedoch verursacht die Existenz von elektrisch leitenden Materialien, wie beispielsweise von Metall, von Carbon Black und Graphit auf der Oberfläche der Walze eine Abbildungskraft, die zwischen der Walze und dem Druckmedium P wirkt, um dadurch einen Offset von Toner zu induzieren.
5 stellt eine Abbildungskraft dar, die zwischen der Oberfläche einer elektrisch leitenden Walze und dem Toner auf dem Druckmedium P entwickelt wird. Es ist angenommen, dass die Oberfläche der Walze aus einem metallischen Material hergestellt ist. Eine Menge ω an Ladung wird entwickelt, welche eine Dichte hat, die durch die folgende Gleichung gegeben ist.
ω = q · a/ (2π (a2+R2)3\2) wobei –q (q>0) eine Menge an Ladung an einem sphärischen Tonerpartikel ist, a ein Abstand zwischen der Oberfläche der Walze und dem Zentrum des Tonerpartikels ist, S und Q Positionen entfernt von der Oberfläche der Walze um einen Abstand a sind und R ein Abstand an der Walzenoberfläche von der Stelle O ist. Die Positionen S und Q sind in einem dreidimensionalen Raum angeordnet, der durch eine X-, Y- und eine Z-Achse definiert ist, so dass eine ein Spiegelbild des anderen ist. Die Z-Achse ist rechtwinklig zu der Seite der 5.
Somit verursacht die Abbildungskraft, dass die Oberfläche der Walze 40 und 50 mit einer elektrischen Leitfähigkeit einen negativ geladenen Toner T anziehen.
Jedoch enthalten das elastische Element 43 und die Isolierschicht 44 Whisker 45, die darin verteilt sind und auf der Oberfläche der Isolierschicht 44 freigelegt sind. Somit füllt das PFA-Harz den größten Teil der Oberfläche der Isolierschicht 44 aus und sind die Whisker spärlich, was ein effektives Ablösen von Toner T ermöglicht.
Die Whisker 45 sind so verteilt, dass die Whisker 45 elektrisch kontinuierlich zueinander sind. Somit sind die Oberfläche der Fixierwalze 50 und das Metallrohr 42 auf demselben Potenzial. Somit treten dann, wenn die Tonerbildoberfläche des Druckmediums P in Kontakt mit der Fixierwalze 40 gebracht wird, die Ladungen auf der Tonerbildoberfläche in das elastische Element 43 ein und erreichen das Metallrohr 42. Somit werden die Ladungen zerstreut. Dies verhindert den Offset von Toner an der Fixiereinheit 40.
Bei einer herkömmlichen Fixierwalze 19a, deren Oberfläche mit Isoliermaterial bedeckt ist, dauert es eine lange Zeit, bis eine durch eine Wärmequelle erzeugte Wärme zur Fixierwalze transferiert wird, weil das Isoliermaterial eine schlechte thermische Leitfähigkeit hat. Gegensätzlich dazu enthält das elastische Element der Fixierwalze 40 der Erfindung Whisker 45, die darin verteilt sind, und daher wird die durch die Wärmequelle erzeugte Wärme schnell durch die Whisker 45 zur Oberfläche der Fixierwalze 40 transferiert. Dies lässt eine Temperatursteuerung der Wärmequelle 41 auf eine solche Weise zu, dass beispielsweise Wärme, die zum Druckmedium P in Kontakt mit der Fixierwalze 40 verloren wird, schnell zugeführt werden kann. Dies führt zu einem Druck mit hoher Geschwindigkeit.
Bei der Andruckwalze 50 enthalten die Isolierschicht 53 und das elastische Element 52 Whisker 54 darin. Das PFA-Harz füllt den größten Teil der Oberfläche der Fixierwalze 40 und die Whisker sind spärlich, um dadurch ein effektives Ablösen von Toner T zu ermöglichen.
Die Whisker 54 sind im elastischen Element 52 verteilt, so dass die Whisker 54 elektrisch kontinuierlich zueinander sind. Somit sind die Oberflächen der Fixierwalze 40 und des Metallrohrs 42 auf demselben Potenzial. Somit treten die Ladungen auf der Tonerbildoberfläche dann, wenn die Tonerbildoberfläche des Druckmediums P in Kontakt mit der Fixierwalze 40 gebracht wird, in das elastische Element 43 ein und erreichen dann das Metallrohr 42. Somit werden die Ladungen neutralisiert.
Somit neutralisieren die Whisker 54, genau wie die stromab vom Transferabschnitt und stromauf von der Fixiereinheit 36 angeordnete Neutralisierungsbürste 18 die Ladungen, die auf der Oberfläche ohne Tonerbild des Druckmediums P abgelagert sind. Dies verhindert den Offset von Toner zur Fixiereinheit 40.
Wenn der Leckstrom, der von der Transferwalze 15 zur Fixierwalze 40 und zur Andruckwalze 50 fließt, groß genug wird, um ein Offset-Problem zu verursachen, können strombegrenzende Elemente, wie beispielsweise ein Varistor 71, zwischen der Erdung und dem Metallrohr 42 und der Metallwelle 51 der Andruckwalze 50 eingefügt werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
6 stellt einen relevanten Teil eines elektrofotografischen Druckers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dar.
Gemäß 6 unterscheidet sich der elektrofotografische Drucker gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Neutralisierungswalze 70 anstelle der Neutralisierungsbürste 60 verwendet wird und in Kontakt mit der Tonerbildoberfläche des Druckmediums P gebracht wird. Die Neutralisierungswalze 70 ist geerdet. Genau wie bei der Neutralisierungsbürste 60 sollte die Neutralisierungswalze 70 so nahe wie möglich zur Klemmstelle sein, die zwischen der Fixierwalze 40 und der Andruckwalze 50 definiert ist.
Die Neutralisierungsbürste 60 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verschlechtert sich im Laufe der Zeit aufgrund der Reibung zwischen dem Druckmedium P und der Neutralisierungsbürste 60. Die Neutralisierungswalze 70 wird nicht durch irgendeine Antriebseinrichtung in Drehung versetzt und ist frei drehbar, so dass sich dann, wenn das Druckmedium P weitergeschaltet wird, die Neutralisierungswalze 70 in einem Wälzkontakt mit dem Druckmedium P dreht. Somit erlegt die Neutralisierungswalze 70 dem Druckmedium P keinerlei Ziehen auf und daher muss die Neutralisierungswalze 70 während der Lebensdauer des Druckers nicht durch eine neue, (noch) nicht benutzte ersetzt werden. Anders ausgedrückt ist die Neutralisierungswalze 70 wartungsfrei.
Viertes Ausführungsbeispiel
Ein elektrofotografischer Drucker gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich vom in 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel durch die Fixier- und Andruckwalzen 19a, 19b der Fixiereinheit 19. Gemäß den 3 und 4 weist der elektrofotografische Drucker eine Fixierwalze 40 und eine Andruckwalze 50 anstelle der Fixierwalze 19a bzw. der Andruckwalze 19b auf. Die Eigenschaften der Fixierwalze 40 und der Andruckwalze 50 sind oben in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Weitere Ausführungsbeispiele
Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung kann ein elektrofotografischer Drucker zusätzlich ein zusätzliches Neutralisierungselement und/oder eine befeuchtende Anordnung enthalten. Solche weiteren Ausführungsbeispiele werden unter Bezugnahme auf die Spuren 7 und 8 beschrieben, die elektrofotografische Drucker zeigen, die außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung sind, aber ein geeignetes zusätzliches Neutralisierungselement 80 bzw. eine befeuchtende Anordnung enthalten.
In den 7 und 8 wird das Bezugszeichen 36 dazu verwendet, eine Fixiereinheit mit einer Fixierwalze 40 und einer Andruckwalze 50 anzuzeigen, jedoch kann die Fixiereinheit statt dessen eine herkömmliche Fixierwalze 19a und eine herkömmliche Andruckwalze 19b in einem elektrofotografischen Drucker gemäß irgendeinem der weiteren Ausführungsbeispiele aufweisen, die nachfolgend beschrieben sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Ein elektrofotografischer Drucker gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Merkmale von irgendeinem vom ersten bis zum vierten Ausführungsbeispiel auf, und zwar zusammen mit einem Neutralisierungselement 80. Das Neutralisierungselement 80 hat die Form eines Metallstabs mit einer scharten Spitze und ist in 7 in Zusammenhang mit einem elektrofotografischen Drucker gezeigt, der außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung ist. Das Neutralisierungselement 80 ist stromab vom Transferabschnitt für ein schwarzes Bild und stromauf von der Fixiereinheit 36 angeordnet und geerdet. Das Neutralisierungselement 80 ist so angebracht, dass die scharte Spitze sehr nahe zur Tonerbildoberfläche des Druckmediums P ist, wenn das Druckmedium P unter dem Neutralisierungselement 80 durchläuft.
Wenn das Druckmedium P mit einem Tonerbild, das darauf transferiert ist, am Neutralisierungselement 80 vorbeiläuft, erzeugt eine elektrostatische Induktion Ladungen an der scharfen Spitze des Neutralisierungselements 80, wobei die Ladungen bezüglich der Polarität entgegengesetzt zu denjenigen sind, die auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums P abgelagert sind. Zwischen den negativen Ladungen auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums P und den positiven Ladungen an der scharfen Spitze des Neutralisierungselements 80 wird eine Anziehung entwickelt.
Daher tritt dann, wenn die Tonerbildoberfläche des Druckmediums P exzessiv geladen ist, eine Entladung zwischen der scharten Spitze des Neutralisierungselements 80 und der Tonerbildoberfläche auf. Eine Erniedrigung bezüglich einer Ladung reduziert die Potenzialdifferenz zwischen der Fixierwalze und dem Druckmedium P, um dadurch den Offset des Toners T, der auf der Tonerbildoberfläche des Druckmediums P abgelagert ist, zur Fixierwalze effektiv zu verhindern.
Ein elektrofotografischer Drucker gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann sich von irgendeinem der vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele dadurch unterscheiden, dass er eine befeuchtende Anordnung stromauf von der Fixiereinheit 36 anstelle des Neutralisierungselements 18 enthält. Eine geeignete befeuchtende Anordnung ist in 8 in Zusammenhang mit einem elektrofotografischen Drucker gezeigt, der außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung ist. Die befeuchtende Anordnung weist einen Feuchtigkeitsdetektor 90, eine Feuchtigkeitszufuhr-Berechnungseinheit 91 und einen befeuchter 92 auf.
Das Druckmedium P enthält weniger Feuchtigkeit darin, wenn das Druckmedium P in einer Umgebung mit niedriger Feuchtigkeit angeordnet ist, und daher ist das Druckmedium P gute isoliert, so dass sowohl die Tonerbildoberfläche als auch die Oberfläche ohne Tonerbild des Druckmediums P dazu geeignet sind, auf einem hohen Potenzial zu sein. Wie es aus 10 deutlich wird, wird die Feuchtigkeit in der Luft durch die Temperatur und die Feuchtigkeit bestimmt.
Ein für verschiedene Werte von Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 20°C durchgeführtes Experiment offenbarte, dass das Offset-Problem dann nicht beobachtet wurde, wenn die absolute Feuchtigkeit höher als 70 % war. Es wird überlegt, dass dann, wenn die Feuchtigkeit in der Luft höher als 10 g/m³ ist, die elektrostatische Polarisation der Wassermoleküle, die im Druckmedium P enthalten sind, Ladungen auf der Tonerbildoberfläche und der Oberfläche ohne Tonerbild des Druckmediums P zerstreut, um den Offset von Toner bei der Fixiereinheit zu verhindern. Beispielsweise ist die Dielektrizitätskonstante von Wasser etwa das 80-fache von derjenigen im Vakuum.
Der Feuchtigkeitsdetektor 90 erfasst die Temperatur und die Feuchtigkeit der Luft, die das Druckmedium P umgibt, und bestimmt eine Feuchtigkeitsmenge in der Luft unter Verwendung der Tabelle von 9, die Feuchtigkeitswerte für (Luft-)Feuchtigkeitswerte (R.F. in %) auflistet. Gemäß der Feuchtigkeit in der Luft, die durch den Feuchtigkeitsdetektor 90 erfasst wird, bestimmt die Feuchtigkeitszufuhr-Berechnungseinheit 91 eine Menge an Feuchtigkeit, die zum Erhöhen des Feuchtigkeitsgehalts im Druckmedium P erforderlich ist, auf einen Wert, der höher als 10 g/m³ ist.
Der Befeuchter 92 ist stromabwärts vom Transferabschnitt für ein schwarzes Bild und stromaufwärts von der Fixiereinheit angeordnet. Der Befeuchter 92 befeuchtet die Tonerbildoberfläche des Druckmediums P zum Zuführen einer Menge an Feuchtigkeit, die durch die Feuchtigkeitszufuhr-Berechnungseinheit 91 bestimmt wird. Wenn die Feuchtigkeit in der Luft, die durch den Feuchtigkeitsdetektor 90 erfasst wird, höher als 10 g/m³ ist, dann ist die Menge an Feuchtigkeit, die durch die Feuchtigkeitszufuhr-Berechnungseinheit 91 berechnet wird, 0 g/m³. Somit befeuchtet der Befeuchter 92 nicht.
Somit wird bei Ausführungsbeispielen mit einer solchen befeuchtenden Anordnung das Druckmedium P so befeuchtet, dass der Feuchtigkeitsgehalt höher als 10 g/m³ ist. Daher wird die exzessive Ladung so zerstreut werden, dass das Offset-Problem des Toners bei der Fixiereinheit 36 effektiv verhindert wird.
Die so beschriebene Erfindung wird offensichtlich machen, dass dieselbe auf viele Arten variiert werden kann. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung anzusehen und alle Modifikationen, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein würden, sollen innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche enthalten sein.
Weiterhin wird es verstanden werden, dass die Merkmale der fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung, obwohl sie einzeln beschrieben sind, in Kombination verwendet werden können.

Claims

Elektrofotografischer Drucker, der folgendes aufweist: eine Fixiereinheit (19), die in einem Transportpfad eines Druckmediums (P) angeordnet ist und die eine Fixierstelle hat, wo sich das Druckmedium (P) in einen Kontakt mit einem Fixierelement (19a, 19b, 40, 50) bewegt, so dass ein Bild auf dem Druckmedium (P) fixiert wird; und eine Neutralisierungseinheit (60, 70), die eingerichtet ist, um eine geladene Oberfläche des Druckmediums (P) zu neutralisieren; dadurch gekennzeichnet, dass die Neutralisierungseinheit (60, 70) stromabwärts von der Fixierstelle nahe der Fixiereinheit (19) angeordnet ist und eingerichtet ist, um eine bildtragende Oberfläche des Druckmediums (P) zu neutralisieren, nachdem das Druckmedium (P) bei der Fixierstelle ankommt und bevor das Druckmedium (P) die Fixierstelle verlässt.
Elektrofotografischer Drucker nach Anspruch 1, wobei das Fixierelement folgendes enthält: eine Fixierwalze (19a, 40) mit einer Wärmequelle, die Wärme zum Schmelzen eines auf das Druckmedium (P) transferierten Tonerbilds erzeugt; und eine Andruckwalze (19b, 50) in einem Andruckeingriff mit der Fixierwalze (19a, 40), um eine Klemmstelle zwischen der Fixierwalze (19a, 40) und der Andruckwalze (19b, 50) zu bilden.
Elektrofotografischer Drucker nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Neutralisierungseinheit (60, 70) angeordnet ist, um der bildtragenden Oberfläche des Druckmediums (P) gegenüberzuliegen, wobei die bildtragende Oberfläche eine Oberfläche ist, auf welche ein Tonerbild transferiert ist.
Elektrofotografischer Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Neutralisierungseinheit (60, 70) eine Neutralisierungsbürste (60) ist.
Elektrofotografischer Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Neutralisierungseinheit (60, 70) eine Neutralisierungswalze (70) ist.
Elektrofotografischer Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Neutralisierungseinheit (60, 70) in Kontakt mit dem Druckmedium (P) gebracht wird, wenn das Druckmedium (P) aus der Fixiereinheit (19) entladen wird.
Elektrofotografischer Drucker nach Anspruch 6, wobei die Neutralisierungseinheit (60, 70) durch ein strombegrenzendes Element (71, 72, 73) auf Erde gelegt ist.
Elektrofotografischer Drucker nach Anspruch 7, wobei das strombegrenzende Element ein Varistor, eine Zenerdiode oder ein Widerstand ist.
Elektrofotografischer Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine weitere Neutralisierungseinheit (18) stromaufwärts von der Fixiereinheit (19) und stromabwärts von einer Transfereinheit (21, 22, 23, 24) angeordnet ist.
Elektrofotografischer Drucker nach Anspruch 9, wobei die weitere Neutralisierungseinheit (18) angeordnet ist, um einer zweiten Oberfläche des Druckmediums (P) gegenüberzuliegen, die entgegengesetzt zu der bildtragenden Oberfläche ist.
Elektrofotografischer Drucker nach Anspruch 2, wobei wenigstens eine der Fixierwalze (19a) und der Andruckwalze (19b) ein elastisches Element (43, 52) enthält, das eine Metallwelle (42, 51) bedeckt, und eine Isolierschicht (44, 53), die das elastische Element (43, 52) bedeckt, wobei das elastische Element (43, 52) elektrisch leitende Whisker bzw. Haarkristalle (45, 54) enthält, die sich radial in einem dreidimensionalen Raum erstrecken, wobei die Whisker (45, 54) so verteilt sind, dass eine Oberfläche der Isolierschicht (44, 53) und eine Oberfläche der Welle (42, 51) elektrisch kontinuierlich zueinander sind.
Elektrofotografischer Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Neutralisierungseinheit (60, 70) annähernd 30 mm von der Fixierstelle angeordnet ist.
Elektrofotografischer Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, der weiterhin einen Metallstab (80) aufweist, der eine scharfe Spitze hat und stromabwärts von der Transfereinheit angeordnet ist, wobei die scharte Spitze dann, wenn das Druckmedium (P) von der Transfereinheit zur Fixiereinheit (19) vorrückt, nahe zur bildtragenden Oberfläche des Druckmediums (P) ist, um exzessive Ladungen zu neutralisieren, die auf der bildtragenden Oberfläche abgelagert sind, wobei die bildtragende Oberfläche eine Oberfläche ist, auf welche ein Tonerbild transferiert ist.
Elektrofotografischer Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, der weiterhin folgendes aufweist: einen Feuchtigkeitsdetektor (90), der eine erste Menge an Feuchtigkeit in der Luft erfasst; eine Feuchtigkeitszufuhr-Berechnungseinheit (91), die eine zweite Menge an Feuchtigkeit bestimmt, die dem Druckmedium (P) zugeteilt werden sollte, wobei die zweite Menge an Feuchtigkeit auf der Basis der ersten Menge an Feuchtigkeit bestimmt wird; einen Befeuchter (92), der stromabwärts von der Transfereinheit und stromaufwärts von der Fixiereinheit (19) angeordnet ist, wobei der Befeuchter (92) die zweite Menge an Feuchtigkeit zu einer zweiten Oberfläche des Druckmediums (P) zuführt, die entgegengesetzt zur bildtragenden Oberfläche ist, wobei die bildtragende Oberfläche eine Oberfläche ist, auf welche ein Tonerbild transferiert ist.