DE3310542A1

DE3310542A1 - Entwicklungseinrichtung

Info

Publication number: DE3310542A1
Application number: DE19833310542
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Fukuda; Itsuo Ikeda; Yuichi Kobayashi; Tsuneo Kurotori; Seiichi Miyakawa; Manabu Mochizuki; Mitsuhiro Nonaka; Satoshi Shinguryo
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-03-23
Filing date: 1983-03-23
Publication date: 1983-10-06
Also published as: DE3310542C2; DE3348081C2; US4669859A

Description

- 7 Anwaltsakte: 32 717

Beschreibung

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. Die Erfindung betrifft eine Entwicklungseinrichtung nach

dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und betrifft insbesondere eine Entwicklungseinrichtung für elektrophotographische Geräte, wie elektrophotographische Kopiergeräte, elektrostatische Druckeinrichtungen, Faksimilegeräte u.a. zum 10

Entwickeln eines elektrostatischen, latenten, auf einer Abbildungsfläche, wie einem photoempfindlichen Teil erzeugten Bildes, und betrifft darüber hinaus eine Entwicklungseinrichtung mit einer Entwicklungselektrode, deren Potential entsprechend gesteuert wird, um zu verhindern,

daß Tonerpartikel übermäßig stark an der Abbildungsfläche haften.

Bei der elektrophotographischen Bildverarbeitung mit Naßentwickler wird zuerst ein elektrostatisches, latentes

Bild auf einer Abbildungsfläche erzeugt, und dieses latente Bild wird dann mit einem Flüssigentwickler entwickelt, welcher eine Trägerflüssigkeit und Tonerpartikel mit Ladungen aufweist, welche in ihrer Polarität den das latente Bild erzeugenden Ladungen entgegengesetzt sind, und welche

in der Trägerflüssigkeit feinst verteilt sind; danach wird das auf diese Weise entwickelte Tonerbild mittels einer elektrostatischen oder mechanischen, druckausübenden Einrichtung an ein Transfermaterial, wie Papier, übertragen.

Eine derartige Naßentwicklungseinrichtung weist im allge-

meinen eine Entwicklungselektrode in Form einer gebogenen Platte auf, welche an der Unterseite einer photoempfindlichen Trommel angeordnet ist, wobei dazwischen einvorbes.tinunter Zwischenraum ausgebildet ist. Ein Flüssigkentwickler wird zugeführt, um diesen Zwischenraum auszufüllen, wodurch dann ein elektrostatisches, latentes Bild auf der Umfangsflache der Trommel entwickelt wird. In diesem Fall

— 8 —

werden Tonerpartikel, die auf eine vorbestimmte Polarität geladen und in der Trägerflüssigkeit feinst verteilt sind, ^l entsprechend dem elektrischen Feld zwischen der Entwicklungselektrode und dem Teil der Abbildungs- oder Umfangsfläche der Trommel, welche der Entwicklungselektrode gegenüberliegt, selektiv an diese Abbildungs- oder Umfangsflache der Trommel angezogen. Wenn das Potential der Entwicklungselektrode so eingestellt ist, daß es etwas höher ist als das Potential des Untergrundteils und niedriger ist als der Potential des Bildteils auf der Abbildungsfläche, kann es so gesteuert werden, daß Tonerpartikel nur an dem Bildteil und nicht an dem Untergrundteil haften, wodurch dann das Auftreten einer sogenannten Untergrund- _v verschmutzung verhindert ist.

Bei einer herkömmlichen Lösung zum Steuern des Potentials ' einer Entwicklungselektrode wird eine feste Vorspannung , an sie angelegt. Bei einer weiteren herkömmlichen Lösung ist eine elektrisch erdfreie Entwicklungselektrode vorgesehen, derenPotential erdfrei ist, deren Potential, das durch das Potential der Entwicklungselektrode indu- , ziert worden ist, zwischen vorbestimmten oberen und unteren Grenzwerten schwankt, um so das Absetzen von Tonerpartikeln an dem Untergrundteil zu verhindern, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 51-48341 beschrieben ist. Bei der zuerst angeführten Lösung ergeben sich jedoch _{ Schwierigkeiten, wenn das Potential des Hintergrundteils selbst ansteigt, wie es der Fall ist, wenn der Untergrund— _t teil einer Vorlage gefärbt bzw. farbig ausgelegt ist.

Auch die zweite Lösung ist nicht frei von Nachteilen; wenn beispielsweise ein Vorlagenbild kein Zeilenbild ist und wie im Fall einer Photographie eine sich kontinuierlich ändernde Grauskala aufweist, wird das Potential derEntwicklungselektrode übermäßig stark erhöht, was dann ein übermäßig starkes Absetzen von Tonerpartikeln zur Folge hat. Insbesondere ist bei modernen elektrophotographischen Kopiergeräten nachteilig, daß eine erhöhte Tonermenge

OO IUOtZ

zugeführt wird, um sich den Anforderungen anzupassen, um Bilder mit hohem Schwärzungsgrad zu erhalten und um das sogenannte papierfreie Verfahren, durchzuführen, d.h. ein Verfahren, welches ohne Bevorzugung der Papierart, das als Übertragungsmaterial zu verwenden ist, durchgeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Entwicklungseinrichtung geschaffen werden, die sich· insbesondere für das Entwickeln

-,Q eines elektrostatischen, latenten Bildes auf einer Abbildungsfläche eignet. Darüber hinaus soll eine Entwicklungseinrichtung geschaffen werden, bei welcher die Vorspannungsbedingung an der Entwicklungselektrode entsprechend dem Zustand eines zu entwickelnden, elektrostatischen Bildes

,,- geändert werden kann. Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung eine Entwicklungseinrichtung geschaffen werden, bei welcher der Schwärzungsgrad von entwickelten Bildern unabhängig von dem Zustand der wiederzugebenden Vorlagen unverändert beibehalten werden kann. Schließlich soll eine

2Q hochwirksame Entwicklungseinrichtung geschaffen werden, die auch im Tonerverbrauch wirtschaftlich ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Entwicklungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte

„j- Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeich- _q nungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Entwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung, die bei einem elektro-

O₅ photographischen Kopiergerät zur Durchführung

einer Naßentwicklung angewendet wird;

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-ιοί· Pig. 2 bis 4 Schaltungsdiagramme einiger Ausführungsformen einer Steuerschaltung zum Steuern des Entwicklungsvorspannungspotentials einer gemäß der Erfindung ausgelegten Entwicklungselektrode;

Fig. 5 und 6 Kurvendarstellungen der Entwicklungskennda-

ten der erfindungsgemäßen Entwicklungseinrichtung;
10

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwicklungseinrichtung, die bei einem' elektrophotographichen Kopiergerät zur Durchführung einer Naßentwicklung angewendet ist;

Fig. 8 ein Schaltungsdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Entwicklungsvorspannungspotential-Steuerschaltung gemäß der Erfindung; 20

Fig. 9(A) und 9(B) schematische Darstellungen verschiedener

Kopiergrößen und der Ausführung einer verkürzten Entwicklungselektrode gemäß der Erfindung;
25

Fig. 10 ein Schaltungsdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Entwicklungsvorspannungspotential-Steuerschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 11(A) und 11(B) schematische Darstellungen des Gesamtaufbaus eines elektrophotographischen Kopiergeräts hinsichtlich einer Anwendungsmöglichkeit der Erfindung;

Fig. 12 eine schematische Darstellung des Hauptent-

wicklungs-Steueraufbaus in dem Kopiergerät der Fig. 11(A) und 11(B);

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Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Abwandlung des in Fig. 12 dargestellten Aufbau s ;

Fig. 14 ein Schaltungsdiagramm der Entwicklungs-

vorspannungspotential-Steuerschaltung zum Steuern des Vorspannungspotentials der Entwicklungselektrode gemäß der Erfindung;

Fig. 15(A) bis 15(C) Kurven zum Erläutern der Betriebskennwerte der Steuerschaltung der Fig. 14 und

Fig. 16 und 17 perspektivische Ansichten von Flüssigentwickler-Umrühreinrichtungen, die bei der

Erfindung anwendbar sind.

In Fig. 1 ist ein elektrophotographisches Kopiergerät dargestellt, bei welchem die Erfindung angewendet ist. Wie dargestellt, weist das Kopiergerät eine photoempfindliche Trommel 1 auf, welche drehbar gehaltert ist und in einer vorbestimmten, durch einen Pfeil angezeigten Richtung mit einer konstanten Drehzahl angetrieben und gedreht wird^ und welche ein photoempfindliches Teil mit einer photoleitfähigen Auflage und einer elektrisch leitenden Unterlage aufweist, die auf dem Umfang derTrommel ausgebildet ist. In der Nähe der Umfangsflache der Trommel sind folgende Verarbeitungseinrichtungen angeordnet, nämlich eine Ladeeinrichtung 2, eine Bildbelichtungseinrichtung3, eine Entwicklungseinrichtung 4, eine Quetschrolle 5, eine übertragungseinrichtung 6, eine Reinigungseinrichtung 8 und eine Entladeeinrichtung 9, die in der Drehrichtung der Trommel 1 in der angeführten Reihenfolge angeordnet sind.

In dem dargestellten Beispiel ist die Ladeeinrichtung 2 ein positiver Koronalader, um die Umfangsflache der

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Trommel 1 gleichförmig mit positiver Polarität zu laden. Die Entwicklungseinrichtung 4 weist einen Behälter zum Unterbringen einer bestimmten Menge Flüssigentwickler 4a und eine plattenförmige Entwicklungselektrode 4c auf, welche unter und in einem geringen Abstand (üblicherweise von einigen Millimetern oder weniger) von der Umfangsfläche der Trommel 1 angeordnet ist. Der Flüssigentwickler 4 wird dem Zwischenraum zwischen der Entwicklungseltkrode 4c und der Trommel 1 mittels einer Pumpe 4d zugeführt, so daß er (4a) in Kontakt mit der Umfangsflache der Trommel 1 gebracht wird. Beispielsweise weist der Flüssigentwickler 4a eine Trägerflüssigkeit und negativ geladene, in dem. Flüssigentwickler feinstverteilte Tonerpartikel auf. Die Quetschrolle 5 entfernt den überschüssigen Flüssigentwickler von der Trommeloberfläche, der dann in den Behälter 4b zurückgeleitet wird. Die Koronatransfereinrichtung 6 gibt positive Koronaionen ab, welche auf die Rückseite des Transferpapiers 7 aufgebracht werden, und das Tonerbild auf der Trommeloberfläche wird dann elektrostatisch an die Vorderseite des Transferpapiers 7 angezogen. In dieser Ausführungsform weist die Reinigungseinrichtung 8 eine Reinigungsrolle 8a, welche sich abrollend an der Trommel 1 anliegend, und eine Reinigungsschneide 8b auf, welche an der Trommel anliegt, und die Aufgabe hat, die auf der Trommeloberfläche nach einer Übertragung zurückgebliebenen Tonerpartikel zu entfernen. Die Entladungseinrichtung 9 ist ein Koronaentlader, dessen Koronadraht mit einer Wechsel-Hochspannungsquelle verbunden ist, wodurch das Oberflächenpotential der Trommel 1 vor dem nächsten Zyklus eines Abbildungsvorgangs entsprechend gesteuert wird.

Während des Betriebs wird, wenn die Trommel 1 mit konstanter Drehzahl gedreht wird, die Trommeloberfläche durch den Lader 2 gleichförmig mit positiver Polarität geladen, und die gleichförmig geladene Oberfläche wird mittels der Belichtungseinrichtung 3 bildmäßig mit einem wiederzugebenden Vorlagenbild belichtet, so daß die Ladung selektiv ver-

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teilt wird,um dadurch ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen. Das latente Bild wird dann durch die Entwicklungseinrichtung 4 entwickelt, um einTonerbild auf der Trommeloberflache zu schaffen, welches dann mittels der Koronatransfereinrichtung 6 an das Transferpapier 7 übertragen wird. Bekanntlich wird dann das übertragene Tonerbild auf dem Transferpapier 7 fixiert. Die Tonerpartikel, die nach einer Übertragung auf der Tronune lober fläche zurückgeblieben sind, v/erden durch die Reinigungseinrichtung ίο entfernt, und danach werden auf die Tronuneloberflache von dem Koronaentlader 9 abgegebene Wechselstrom-Koronaionen aufgebracht, um dadurch das Oberflächenpotential der Trommeloberfläche gleichförmig auf einen bestimmten Wert zu bringen.

. · Nunmehr wird der Steuervorgang zum Steuern des Vorspannungspotential der Entwicklungselektrode 4c gemäß der Erfindung beschrieben. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Steuerschaltung zum Steuern des Vorspannungspotential der Ent-Wicklungselektrode 4c gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei sind ein Paar in Reihe geschalteter Zenerdioden 13 und 14 über einen Schalter 17 zwischen der Entwicklungselektrode 4c und Erde vorgesehen. Ein weiterer Schalter 15 ist parallel zu der Zenerdiode 14 geschaltet. Der

25' Schalter 15 ist normalerweise ausgeschaltet oder offen, und bei Beendigung einer Reihe von Wiedergabeschritten wird er nach einem Anschalten des Schalters 15 automatisch ausgeschaltet oder geöffnet. Ferner sind ein weiteres Paar in Reihe geschalteter Zenerdioden 12 und 18 parallel zu einer Wchselspannungsquelle 11 geschaltet. Hierbei ist die Kathode der Zenerdiode 12 über einen Widerstand und eine Diode mit der Kathode der Zenerdiode 13 verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen den Zenerdioden 12 und ist mit Erde verbunden. Ein Schalter 19 ist über einen Widerstand zwischen der Entwicklungselektrode 4c und der Anode der Zenerdiode 18 vorgesehen.

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Da die in Reihe geschalteten Zenerdioden 12 und 18 parallel zu der Wechselspannungsquelle geschaltet sind, wird das Potential an der Kathode der Zenerdiode 12 auf einem vorbestimmten, konstanten Pegel V_11n gehalten, welcher über die

DU

Diode 16, welche als Gleichrichterelement dient, an die Entwicklungselektrode 4c angelegt ist. Die Entwicklungselektrode 4c ist elektrisch erdfrei, und zwischen ihr (4c) und dem gegenüberliegenden Teil der ümfangsflache der Trommel 1 ist ein kleiner Zwischenraum in der Größen-Ordnung von wenigen Millimetern vorgesehen, so daß an der Entwicklungselektrode 4c ein induziertes Potential erscheint, dessen Wert von dem durchschnittlichen Oberflächenpotential des gegenüberliegenden Teils der Trommeloberfläche abhängt, welches durch das Flächenverhältnis zwisehen dem Untergrund und Bildteilen bestimmt wird. Wenn der Untergrundteil einer Vorlage gefärbt bzw. farbig ausgelegt ist und die Fläche eines Vorlagenbildes, wie beispielsweise eine Photographie ziemlich groß ist, steigt das durchschnittliche Oberflächenpotential der Trommeloberfläche oder des photoempfindlichen Teils an, wodurch auch das induzierte Potential der Entwicklungselektrode 4c ansteigt. Wenn jedoch der Schalter 17 angeschaltet ist, wird, da die in Reihe geschalteten Zenerdioden 13 und 14 zwischen die Entwicklungselektrode 4c und Erde geschaltet sind, die Ent-Wicklungselektrode 4c auf einem vorbestimmten Potentialwert gehalten. Mit anderen Worten, wenn der Schalter 15 angeschaltet ist, ist der obere Grenzwert des induzierten Potentials an der Entwicklungselektrode 4c auf ν_, eingestellt, welches der durch die Zenerdiode 13 festgelegte, konstante Spannungswert ist, während, wenn der Schalter ausgeschaltet ist, der obere Grenzwert auf V „ eingestellt'ist, welches der konstante Spannungswert ist, der durch die zusammengefaßten Schwellenwert der Zenerdioden 13 und 14 festgelegt ist und welcher folglich größer als V-. ist. Wenn der Schalter 17 aus- und der Schalter angeschaltet ist, ist eine vorbestimmte negative Spannung V₁, an die Entwicklungselektrode 4c angelegt.

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Wenn ein elektrostatisches, latentes Bild auf der Oberfläche der Trommel 1 unter der Steuerung der in Fig. 2 dargestellten Steuerschaltung entwickelt wird, wird zuerst der Schalter 17 an- und der Schalter 19 ausgeschaltet. Beim Entwickeln einer normalen Vorlage, welche ein Zeilenbild enthält, wird der Schalter 15 angeschaltet, um den oberen Grenzwert des induzierten Potentials auf V_D1 einzustellen.

In diesem Fall ändert sich dann das Potential der Ent-

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Wicklungselektrode 4c in dem Bereich zwischen V__n und V_.

au ti I

entsprechend dem durchschnittlichen Oberflächenpotential des gegenüberliegenden Abschnittes der Trommeloberfläche, wie durch die gestrichelte Linie in der Kurve der Fig. 5 dargestellt ist, auf deren Abszisse ein Bildschwärzungsgrad (I.D.) und auf deren Ordinate ein Entwicklungsvorspannungspotential oder das induzierte Potential an der Entwicklungselektrode 4c aufgetragen sind. Da in diesem Fall das Vorspannungspotential der Entwicklungselektrode 4c auf oder über V-- gehalten wird, ist verhindert, daß Tonerpartikel an dem Untergrundteil eines Bildes auf der

on

^Δ Trommeloberfläche haften bleiben, und sie können nur an dem Bildteil mit einem höheren Potential haften bleiben, so daß eine Untergrundverunreinigung wirksam verhindert ist.

Im Falle einer Vorlage, deren Untergrund gefärbt bzw. farbig ausgelegt ist, steigt das durchschnitteliche Oberflächenpotential auf der Trommeloberfläche an, wodurch dann auch das induzierte Potential an der Entwicklungseleltrode 4c höher wird, da es elektrisch erdfrei ist.

^ou Folglich ist verhindert, daß der Teil der Trommeloberfläche, welche dem gefärbten Untergrundteil des Vorlagenbildes entspricht, Tonerpartikel anzieht, so daß ein übertragenes Tonerbild auf einem Transferpapier ohne Absetzen von Tonerpartikeln auf dem Untergrundbereich ge-

schaffen werden kann. Da darüber hinaus das Potential der Entwicklungselektrode 4c so gesteuert wird, daß es iiif'hl UIh-T den oIhm'M) (licir/.wi'il V atu;l riql , nrUiPi worin

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die Farbdichte des Untergrundteils einer wiederzugebenden Vorlage sehr hoch ist, ist verhindert, daß das Potential der Entwicklungselektrode 4c übermäßig ansteigt, wodurch verhindert werden kann, daß der Bildschwärzungsgrad des sich ergebenen, entwickelten Bildes oder dessen Bildteil unannehmbar niedrig wird.

Wenn eine Vorlage mit einem kontinuierlichen Ton oder einer kontinuierlichen Grauskala, wie eine Photographie, gemäß der Erfindung wiederzugeben ist/ wird der Schalter 1 ausgeschaltet, um den oberen (Auswanderungs-)Grenzwert für das Potential der erdfreien Entwicklungselektrode 4c

auf V₀₀ einzustellen, dessen Potentialpegel höher als der az

vorher eingestellte obere Grenzwert V₁ ist. Wenn das Poten-

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tial so, wie in Fig. 5 dargestellt, eingestellt ist, ändert sich das Potential derEntwicklungselektrode 4c erdfrei im Bereich zwischen den unteren und oberen Grenzwerten V__ und V₀₀ in Abhängigkeit von dem durchschnittlichen

B— D Z

Oberflächenpotential des gegenüberliegenden Teils der Trommelfläche. Selbst wenn die wiederzugebende Vorlage eine Photographie ist, oder die Andrück- oder Abdeckplatte offengehalten werden muß, um das Wiedergabeverfahren durchzuführen, da die wiederzugebende Vorlage, wie Beispielsweise ein Buch, dick ist, wodurch das durchschnittliche Oberflächenpotential der Trommeloberfläche sehr hoch wird, wird gemäß der Erfindung das Potential der Entwicklungselektrode entsprechend dem mittleren Oberflächenpotential der Trommeloberfläche auf einen höheren Wert erhöht, so daß verhindert wird, daß Tonerpartikel sich übermäßig auf der Trommeloberfläche absetzen. Bei Beendigung des Wiedergabeverfahrens wird der Schalter 15 automatisch angeschaltet.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, sollte der untere Grenzwert V_._ vorzugsweise so eingestellt

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sein, daß er annähernd gleich oder etwas höher als das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Teils (oder

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_ T -7 _

der Troinineloberflache) ist, wenn dieser einer Leerbelichtung unterzogen wird, oder eine Vorlage, deren Oberfläche ganz weiß ist, belichtet wird. Beispielsweise kann es in dem Bereich von 110 bis 180V eingestellt werden. Unter dieser Voraussetzung ist dann verhindert, daß die sogenannte Untergrundverunreinigung vorkommt, selbst wenn eine wiederzugebende Vorlage beinahe ganz weiß ist. Andererseits wird der erste obere Grenzwert V₁ vorzugsweise unter Zugrundelegung des Gesichtspunktes eingestellt, daß er bis zum Wert der Farbdichte des Untergrundteils der Vorlage als ein weißer Untergrund wiedergegeben werden sollte, und daß er beispielsweise annähernd auf 240V eingestellt werden kann. Ferner ist der zweite obere Grenzwert V__ vorzugsweise unter Zugrundelegung des Gesichtspunkts eingestellt, daß zum Wiedergeben einer Vorlage mit einem kontinuierlichen Ton, wie beispielsweise eine Photographie oder mit einer großen schwarzen Fläche das Absetzen von Tonerpartikeln in der Menge mit dem Fall der Wiedergabe von normalen Vorlagen vergleichbar ist, und vom Gesichtspunkt des Tonerverbrauchs nicht den zulässigen Grenzwert überschreitet. Wenn sich beispielsweise bei einer Vorlage der Größe A4 vorzugsweise eine Tonermenge von 350mg absetzt, kann der zweite obere Grenzwert V_,„ auf 950V eingestellt werden.

Übrigens wird, wenn die Tonerpartikel, die sich an der Entwicklungselektrode 4c abgesetzt haben, nur die Trommel 1 so angetrieben, daß sie eine einzige Umdrehung ausführt, wobei der Schalter 17 ausgeschaltet und der Schalter 19 angeschaltet bleibt, um dadurch die übrigen Einrichtungen unwirksam zu halten. Unter dieser Voraussetzung wird dann das negative Vorspannungspotential, das durch den Schwellenwert der Enerdiode 18 bestimmt wird, an die Entwicklungselektrode 4c angelegt, so daß die negativ geladenen Tonerpartikel, die an der Entwicklungselektrode 4c haften, an die Umfangsflache der Trommel 1 übertragen werden, und die so übertragenen Tonerpartikel dann mittels der Reini-

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gungseinrichtung 8 von der Trommeloberfläche entfernt werden.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Steuerschaltung zum Steuern des Entwicklungsvorspannungspotentials der Entwicklungselektrode 4c gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei sind die gleichen Elemente wie in der vorherigen Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die bereits vorher beschriebenen Elemente werden nicht nochmals beschrieben, außer wenn es angemessen erscheint. In der Ausführungsform der Fig. 3 ist statt der beiden in Reihe geschalteten Zenerdioden 13 und 14 in Fig. 2 eine Zenerdiode 25 über den Schalter 17 zwischen die Entwicklungselektrode 4c und Erde geschaltet.

Darüber hinaus ist statt des Schalters 15 in Fig. 2 ein Schalter 21 parallel zu derDiode 16 geschaltet, um den oberen Potentialgrenzwert der Entwicklungselektrode 4c

zwischen V_n. und V_.„ zu schalten. Der Schalter 21 ist noria I HZ

malerweise offen oder ein normalerweise offener Schalter, und er ist vorzugsweise so ausgelegt, daß er bei Beendigung des gewünschten Kopiervorgangs, was nach einem Schließen des Schalters 21 eingeleitet wird, automatisch abgeschaltet wird. Ferner sind eine Zenerdiode 24 und ein Widerstand 22 vorgesehen, welche in Reihe zwischen die Diode 16 und die Zenerdiode 12 geschaffen sind.

Ähnlich wie in der Ausführungsform der Fig. 2 reguliert die Zenerdiode 12 in Zusammenwirken mit der Spannungsquelle 11 das an die Entwicklungselektrode 4c anzulegende Potential, wodurch der untere Grenzwert V_or, des Potentials an

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der Entwicklungselektrode 4c gesteuert wird. Wenn dagegen der Schalter 21 geschlossen ist, ist das Potential der Entwicklungselektrode 4c infolge der Durchbruchsspannung der Zenerdiode 24 so gesteuert, daß es den ersten oberen Grenzwert V₀₁ nicht übersteigt. Wenn der Schalter 21 offen ist, ist das Potential der Entwicklungselektrode 4c so gesteuert, daß es den zweiten oberen Grenzwert V ~ nicht

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nicht überschreitet, da die Zenerdiode 25 einen Zenerdurchbruch verursacht, wenn das Potential der Entwicklungselektrode 4c über diesen Grenzwert hinaus ansteigt.

Wenn ein elektrostatisches, latentes Bild von einer normalen Vorlage mit Zeilenbildern zu entwickeln ist, werden die Schalter 17 und 21 angeschaltet, während der Schalter 19 ausgeschaltet bleibt. Unter dieser Voraussetzung werden dann.die unteren und oberen Grenzwerte des Spannungsverlaufs an der Entwicklungselektrode 4c auf V_n^. bzw. V₀₁ eingestellt, und folglich ändert sich das Potential der Entwicklungselektrode 4c in Abhängigkeit von dem mittleren Oberflächenpotential des gegenüberliegenden Teils der Tromineloberflache in dem Bereich zwischen ν_,_Λ und V₀₁, wie in

ÜU ti I

Fig. 5 dargestellt ist. Wenn dagegen eine zu verarbeitende Vorlage eine große schwarze Fläche, wie beispielsweise eine Photographie, hat, wird der Schalter 21 ausgeschaltet. Unter dieser Voraussetzung kann dann das Potential der Entwicklungselektrode 4c über den ersten oberen Grenzwert V₁ hinaus ansteigen; es kann jedoch nicht über den zweiten oberen Grenzwert V „ hinaus ansteigen, welcher durch die Zonerspannung der Diode 25 festgelegt ist, wie ebenfalls in Fig. 5 dargestellt ist. Der Schalter 21 wird bei Beendigung des gewünschten Durchgangs, beispielsweise eines Wiedergabevorgangs, automatisch abgeschaltet. Selbstverständlich kann ähnlich wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform auch bei dieser Ausführungsform eine Entwicklung immer unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden, indem einfach der Schalter 21 in Abhängigkeit von der Art oder von Kennwerten einer Vorlage geschaltet wird.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Steuerschaltung zum Steuern des Potentials der Entwicklungselektrode 4c gemäß der Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform ist statt des Schalters 21 in Fig. 3 ein Schalter 2 3 in Reihe zu der Zenerdiode 20 geschaltet. Der Schalter 23 ist normalerweise angeschaltet oder ein

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normalerweise geschlossener Schalter, und er wird bei Beendigung eines gewünschten Vorgangs automatisch angeschaltet, der nach einem Öffnen des Schalters 23 begonnen worden ist. Der untere Grenzwert V _ des Potentials an der Entwicklungselektrode 4c wird durch die Zenerdiode 12 eingestellt, während der obere Grenzwert V_n _Λ durch die Zenerdiode 20 eingestellt wird, wenn der Schalter 23 angeschaltet ist. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch der obere Grenzwert für das Potential der Entwicklungselektrode 4c nur eingestellt, wenn der Schalter 23 angeschaltet ist, und es wird kein oberer Grenzwert eingestellt, wenn der Schalter 23 offen ist. Das Charakteristische der Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist in Form einer Kurve in Fig. 6 dargestellt. Selbstverständlich kann ähnlich wie bei den vorherigen Ausführungsformen auch bei dieser Ausführungsform in Abhängigkeit von der Art einer zu verarbeitenden Vorlage eine optimale Entwicklungsvoraussetzung gewählt werden.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der untere Grenzwert V_0n gestgelegt; es kann jedoch auch der Aufbau einer sogenannten automatischen Vorspannung vorgesehen werden, wobei dann das Oberflächenpotential· der Trommel örtlich durch eine Fühlelektrode festgestellt wird, und der untere Grenzwert in Abhängigkeit von dem auf diese Weise festgestellten Potentials veränderlich eingestellt wird. Darüber hinaus beziehen sich die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen alle auf eine Naßentwicklung; die Erfindung ist jedoch genau so auch bei einer Trockenentwicklung anwendbar.

In Fig. 7 ist der Gesamtaufbau eines elektrophotographischen Kopiergeräts dargestellt, welches dadurch erhalten wird, daß einfach ein Fühler 10 zum Fühlen des Oberflächenpotentials der Trommel 1 zu dem in Fig. 1 wiedergegebenen Aufbau hinzugefügt worden ist. Das Kopiergerät der Fig. 7 ist so ausgelegt, daß das Anlegen eines automatischen Vor- ■

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Spannungssystems oder eines erdfreien Vorspannungssystems in Abhängigkeit von dem Oberflächenpotential der Abbildungsfläche automatisch gewählt wird, wodurch dann entwickelte Bilder mit einem gleichförmigen Schwärzungsgrad erhalten werden und der Verbrauch an Tonerpartikeln unabhängig von dem Zustand oder der Art einer Vorlage optimiert ist. Um dies zu erreichen, ist der Fühler 10 vorgesehen, der den Wert des Oberflächenpotentials an der Abbildungsfläche oder an der Umfangsflache der Trommel 1 feststellt.

In Fig. 8 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, um das Potential der Entwicklungselektrode 4c in Abhängigkeit von dem Wert des Oberflächenpotentials der Trommel 1 mit Hilfe der Fühlelektrode 10 zu steuern. Wie in Fig. 8 dargestellt, ist die Entwicklungselektrode Ac über einen Schalter 31 und einen Relaisschalter 32a, welcher während des Betriebs von einem Relais 3 2b betätigt wird, mit dem Ausgang eines Operationsverstärkers 34 verbunden. Die Fühlelektrode 10 ist mit einem Eingang des Operationsverstärkers 34 verbunden, welcher über einen bipolaren Transistor 33, das Relais 32b und eine Diode 39 mit der Sekundärwicklung eines Transformators 38 verbunden ist. Wenn- eine Wechselspannung an die Primärwicklung des Transformators 38 von einer Wechselspannungsquelle 37 aus angelegt wird, wird eine abgestufte Spannung, die an der Sekundärwicklung anliegt, als Ansteuerspannung an den Operationsverstärker 34 angelegt. Der Operationsverstärker 34 verstärkt und klemmt das Oberflächenpotential der Abbildungsfläche der Trommel 1 fest, das durch die Fühlelektrode 10 festgestellt wird, und legt dann ein Vorspannungspotential als dessen Ausgang an die Entwicklungs-^ elektrode 4c an.

Der Emitter des Transistors 3 3 ist mit dem Operationsverstärker 34 verbunden, damit er das von der Fühlekektrode 10 festgestellte Potential erhält, und dessen Basis ist mit einer Spannungsquelle verbunden, welche eine vorbe-

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J. J.

stimmte Bezugsspannung liefert. Der Kollektor des Transistors 33 ist mit dem Relais 32b verbunden; folglich wird, wenn der Transistor 33 angeschaltet ist, das Relais 32b erregt, wodurch dann Kontakte COM und NO des Relaisschalters 32a verbunden werden. Der Relaisschalter 32a weist noch einen weiteren Kontakt NC auf, der über eine Diode 35 mit dem Operationsverstärker 34 verbunden ist. Der Schalter 31 wird durch eine (nicht dargestellte) Prozeßsteuereinheit betätigt, welche den gesamten Wiedergabe-Vorgang des Kopiergeräts so steuert, daß er angeschaltet wird/ wenn die Abbildungsfläche der Umfangsflache der Trommel 1 in den Entwicklungsabschnitt eintritt, und abgeschaltet wird, wenn die Abbildungsfläche den Entwicklungsabschnitt verläßt oder die bildfreie Fläche in den Entwicklungsabschnitt eintritt.

In der Schaltung der Fig. 8 ist ein weiterer Schalter 4 3 über eine Diode 42 mit der Sekundärwicklung des Transformators 38 verbunden; der Schalter 43 wird durch die Prozeßsteuereinheit in ähnlicher Weise, wie bezüglich des Schalters 31 beschrieben ist, an- oder ausgeschaltet. Außerdem ist ein Paar in Reihe geschalteter Elektrolytkondensatoren 40 und 41 zwischen die Kathode der Diode 3 9 und die Anode der Diode 42 geschaltet, wobei die Verbindungsstelle zwischen den Kondensatoren 4 0 und 41 mit einem Ende der Sekundärwicklung des Transformators 38 verbunden ist.

In Fig. 9(A) und 9(B) ist die Fühlelektrode 10 so ausgelegt, daß sie eine Länge hat, die gleich oder kürzer als

gO die Breite der kleinsten Abbildungsfläche 44 ist, die auf derUmfangsflache der Trommel 1 festgelegt ist. Die kleinste Abbildungsfläche 44 entspricht gewöhnlich der Größe des kleinsten Blattes Transferpapiers. Die Entwicklungselektrode ist im allgemeinen so ausgelegt, daß sie gleich der Länge oder Breite der größten Abbildungsfläche 4 5 ist, die auf der Trommeloberfläche festgelegt ist. Folglich ist die Länge der Fühlelektrode 10 kürzer als die Entwicklungselek-

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- 23 j trode, die am besten aus Fig.9(B) zu ersehen ist.

Wenn während des Betriebs die auf der Umfangsflache der Trommel 1 festgelegte Abbildungsfläche in den Entwickelt lungsabschnitt kommt, wo die Entwicklungseinrichtung 4 angeordnet ist, wird zu Beginn eines Wiedergabevorgangs der Schalter"31 durch die (nicht dargestellte) Prozeßsteuereinheit angeschaltet, und folglich wird das Potential der Trommeloberfläche auf der Abbildungsfläche (deren Länge -,Q der Größe der kleineren Abbildungsfläche 44 entspricht) durch die Feühlelektrode 10 festgestellt, wobei das festgestellte Potentialsignal als ein Eingang des Operationsverstärkers 34 angelegt wird. Außerdem wird das festgestellte Potentialsignal an den Emitter des Transistors 33 angelegt, und wenn das festgestellte Potential niedriger als das Bezugspotential ist, das von der Spannungsquelle 36 aus an die Basis des Transistors 33 angelegt worden ist, wird der Transistor 33 angeschaltet. In diesem Fall wird dann infolge des Zusammenwirkens zwischen der Diode 39 ^_n und des Elektrolytkondensators 4 0 eine Gleichspannung an das Relais 32b angelegt, so daß es (32b) erregt und der Operationsverstärker 34 aktiviert wird. Durch die Erregung des Relais 3 2b wird eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten NO und COM des Relaisschalters 3 2a hergebe stellt, so daß der Ausgang des Operationsverstärkers 34 über den Relaisschalter 32a und den Schalter 31 an die Entwicklungselektrode 4c angelegt wird. Auf diese Weise wird eine automatische Vorspannungssteuerung für die Entwicklungselektrode 4c entsprechend dem Pegel eines zu oQ entwickelnden, elektrostatischen, latenten Bildes durchgeführt.

Wenn das von der Fühlelektrode 10 festgestellte Potential den Pegel des von der Spannungsquelle 36 angelegten Bezugspotentials überschreitet, wird der Transistor 33 ausgeschaltet, wodurch dann wiederum das Relais 32b entregt wird, Folglich wird der Operationsverstärker 34 deaktiviert, wo-

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]_ durch dessen Ausgang geerdet wird; andererseits werden die Kontakte NC und COM des Relaisschalter 32a verbunden.

Folglich ist die Entwicklungselektrode 4c elektrisch von der Steuerschaltung getrennt und wird auf eine erdfreie J

Vorspannung eingestellt. y

Während eines Bereitschaftszustands oder eines Zustandes,

bei welchem der Entwicklungsvorgang nicht fortschreitet, ?

da der bildfreie Bereich der Trommeloberfläche in dem Ent- |

2Q Wicklungsabschnitt angeordnet ist, wird der Schalter 31 Γ

aus- und der Schalter 43 angeschaltet. Unter dieser Vor- \

aussetzung wird dann durch das Zusammenwirken zwischen \

der Diode 4 2 und dem Elektrolytkondensator 41 eine Gleich- .

Spannungspotential, dessenPolarität dem Entwicklungs-Vor- *

•je Spannungspotential entgegengesetzt ist, (das dieselbe

Polarität wie die Ladungen der Tonerpartikel hat) an die y

Entwicklungselektrode 4c angelegt, so daß die Tonerpartikel, χ

die sich an der Entwicklungselektrode 4c absetzen,an die \

Umfangsflache der Trommel 1 übertragen werden, wodurch dann '_:

2Q eine Reinigung der Elektrode 4c stattfindet. Die so über- \

tragenen Tonerpartikel werden dann von der Reinigungsein- \

richtung 8 eingesammelt. -*

Wie oben beschrieben, ist im Falle einer normalen Vorlage j mit Zeilenbildern das mittlere Oberflächenpotential eines , elektrostatischen, latenten Bildes auf der Trommelober-

fläche verhältnismäßig niedrig, und solange der Wert des mittels derFühlelektrode 10 festgestellten Potentials der Trommeloberfläche niedriger ist als das vorbestimmte Be-

OQ zugspotential von der Spannungsquelle 36,'wird der Transistor 3 3 leitend gemacht, und folglich wird ein Vor- i Spannungspotential, welches ein Ausgang des Operations- » Verstärkers 34 ist und das in seiner Polarität der Ladung ^ der Tonerpartikel entgegengesetzt ist, an die Entwick- . )

op· lungselektrode 4c angelegt/ wodurch verhindert wird, daß ΐ die Tonerpartikel an dem Untergrundteil eines latenten j Bildes auf der Trommeloberflache haften bleiben. Auf diese

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Weise findet eine sogenannte automatische Vorspannungssteuerung statt.

Bei einer Vorlage mit einer sich kontinuierlich ändernden Tönung oder Grauskala, wie bei einem Farbbild oder einem monochromatischen Bild oderDruck ist das durchschnittliche Oberflächenpotential eines elektrostatischen, latenten Bildes auf der Abbildungsfläche der Trommel 1 verhältnismäßig hoch, und wenn das von der Fühlelektrode 10 festgestellte Potential höher als das vorbestimmte, von der Spannungsquelle 36 angelegte Bezugspotential ist, wird der . Transistor 3 3 nicht leitend, wodurch dann die Entwicklungselektrode 4c auf einen elektrisch erdfreien Zustand eingestellt wird. Unter dieser Voraussetzung liegt dann an der Entwicklungselektrode Ac ein Potential an, welches durch das Oberflächenpotential der Abbildungsfläche induziert ist, und somit ändert sich das Potential der Entwicklungselektrode 4c in Abhängigkeit von dem durchschnittlichen Oberflächenpotential eines elektrostatischen, latenten Bildes auf der Abbildungsfläche, wobei das mittlere Oberflächenpotential sich im Mittel an der Fühlfläche der der Abbildungsfläche gegenüberliegenden Fühlelektrode 10 ausbildet. Wenn das Potential des elektrostatischen, latenten Bildes ziemlich hoch ist, wie im Falle einer farbigen Vorlage, ist folglich, da das Potential derEntwicklungselektrode 4c entsprechend ansteigt, verhindert, daß Tonerpartikel übermäßig stark an der Abbildungsfläche haften bleiben, wodurch dann ein übergroßer Verbrauch an Tonerpartikeln vermieden ist und ein entwickeltes Bild mit einem guten Kontrast zwischen den Bild-Untergrundsteilen erhalten werden kann.

Da die Fühlelektrode 10 eine Länge hat, welche gleich oder kürzer als die Breite des kleinsten Abbildungsbereichs 44 der Abbildungsfläche ist, ist verhindert, daß der Fühler 10 durch die Umfangsflache bzw. den Umfangsbereich beeinflußt wird, wie durch eine Schraffur in Fig. 9(A) angezeigt

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^ ist. Folglich kann mit Hilfe des Fühlers 10 das mittlere Oberflächenpotential eines elektrostatischen, latenten Bildes mit hoher Genauigkeit festgestellt werden.

c In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerschaltung zum Steuern des Potentials der Entwicklungselektrode 4c dargestellt. Der in Fig. 10 dargestellte Aufbau entspricht in vieler Hinsicht dem in Fig. 8 dargestellten Aufbau, und der einzige Unterschied besteht

,Q darin, daß ein oberer Grenzwert für den Potentialverlauf an der Entwicklungselektrode 4c bei der Ausführung der Fig. 10 eingestellt werden kann, während sie sich in dem erdfreien Vorspannungszustand befindet. Hierzu ist eine zusätzliche Zenerdiode 44 zwischen dem Kontakt NC des Relaisschalter 32a und Erde vorgesehen.

Bei dieser Ausführung ist, solange die Entwicklungselektrode 4c elektrisch erdfrei ist und die Steuerschaltung erdfrei betrieben wird, verhindert, daß das Potential der

__n Entwicklungselektrode 4c in unbestimmter Weise ansteigt.

Das heißt, bei einer Vorlage mit großen schwarzen Flecken, wie beispielsweise einer Photographie, steigt das Potential eines elektrostatischen, latenten Bildes beträchtlich an, und folglich geht das an der Entwicklungselektrode 4c

nc induzierte Potential auf einen höheren Pegel. Da jedoch die Zenerdiode 44 zwischen die Entwicklungselektrode 4c und Erde geschaltet ist, erfolgt an der Zenerdiode 44 ein Durchbruch, wenn das Potential derEntwicklungselektrode 4c einen vorbestimmten Pegel erreicht, so daß verhindert

»₀ ist, daß das an der Entwicklungselektrode 4c induzierte Potential unbestimmter Weise ansteigt, und folglich ein vor- ■ bestimmter Pegel erhalten wird, wodurch verhindert wird, daß der Bildschwärzungsgrad zu niedrig wird, selbst wenn ein elektrostatisches, latentes Bild auf der Abbildungsfläche ein extrem hohes Potential hat.

In Fig. 11(A) und 11(B) ist ein Kopiergerät gemäß einer

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Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welchem die Betriebsarten zwischen dem erdfreien Vorspannungsbetrieb und einem sich automatisch einstellenden Vorspannungsbetrieb automatisch umgeschaltet werden kann. Wie dargestellt, weist das Kopiergerät eine Andrück- oder Abdeckplatte

51 auf, welche an einem Ende eines Gehäuses 52 schwenkbar gehaltert ist. Eine transparente Auflage 53 für die Vorlagen ist an der Oberseite des Gehäuses 52 vorgesehen, und folglich kann eine Vorlage 54, in dem wiedergegebenen Beispiel ein Buch, auf der Vorlagenauflage 53 so angeordnet werden, daß die wiederzugebende Fläche einer Vorlage auf der Auflage 53 aufliegt. Die Andrückplatte 51 wird dann auf der Vorlage 54 angeordnet, um diese (54) während des Wiedergabevorgangs in der vorgesehenen Stellung zu halten.

Gemäß der Erfindung ist an der Oberseite des Gehäuses

52 ein Mikroschalter vorgesehen, mittels welchem die Schließstellung der Andrückplatte 51 festgestellt wird. Das heißt, wenn die Andrückplatte 51 in die geschlossene Stellung gebracht ist, wobei die Andrückplatte 51 im wesentlichen auf der Auflageplatte 53 aufliegt, betätigt die Andrückplatte 51 den Mikroschalter 55, welcher auf diese Weise angeschaltet wird, wodurch dann festgestellt wird, daß die Andrückplaltte 51 in die geschlossene Stellung gebracht worden ist.

Bekanntlich wird die auf der Auflageplatte 53 angeordnete Vorlage 54 durch eine (nicht dargestellte) an dem Gehäuse 54 gehalterte Belichtungslampe beleuchtet, und das Lichtbild, welches durch das von der Vorlage 54 reflektierte Licht erzeugt worden ist, wird über ein (ebenfalls nicht dargestelltes) optisches System auf die Abbildungs- oder die Umfangsflache der photoempfindlichen Trommel 1 projiziert. Folglich wird ein elektrostatisches, latentes Bild auf der Trommeloberfläche erzeugt. Das Potential der Trommeloberfläche, welche das auf diese Weise erzeugte, latente Bild trägt, wird mittels des Fühlers 10 festgestellt, welcher bezüglich der Drehrichtung der Trommel 1 vor der Entwick-

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lungselektrode 4c angeordnet ist, und ein Fühlsignal von dem Fühler 10 wird als Eingang an eine Vorspannungspotential-Steuerschaltung 60 angelegt, welche als Ausgang entsprechend dem Wert des mittels des Fühlers 10 festgestellten Potentials ein veränderliches oder fest vorgegebenes Vorspannungspotential an die Entwicklungselektrode 4c anliegt.

Der Schalter 55 ist so ausgelegt, daß er ausgeschaltet bleibt, wenn die Andrückplatte 51 nicht in die geschlossene Stellung gebracht wird, beispielsweise weil die auf der Auflage 53 angeordnete Vorlage 54 zu dick ist. Wenn jedoch die auf der Auflageplatte 53 angeordnete Vorlage 54 ziemlich dünn ist, wird der Mikroschalter 55 angeschaltet, wenn dieAndrückplatte auf der Vorlage 54 angeordnet ist. Wenn, wie in Fig. 12 dargestellt, der Mikroschalter 55 angeschaltet ist, wird ein Relais 62b, das in Reihe mit dem Mikroschalter 55 zwischen eine Spannungsquelle +V und Erde geschaltet ist, erregt, wodurch der ihm zugeordnete, normalerweise offene Schalter 6 2a angeschaltet wird. Folglich wird die Ausgangsspannung der Steuerschaltung 60 unmittelbar an die Entwicklungselektrode 4c angelegt, wodurch ein automatischer oder ein festgelegter Vorspannungsbetrieb in Abhängigkeit davon geschaffen ist, ob der Ausgang der Steuerschaltung 60 veränderlich oder fest ist. Wenn jedoch der Schalter 55 offen bleibt, ist das Relais 62b entregt, und folglich ist der normalerweise offene Schalter 62a offen d.h. ausgeschaltet. Somit wird die Entwicklungselektrode 4c durch die Diode 61 in den elektrisch erdfreien Zustand gebracht. Das heißt, durch das Oberflächenpotential eines elektrostatischen, latenten Bildes auf der Trommeloberfläche wird ein Potential an der Entwicklungselektrode 4c induziert. Vorzugsweise ist die Diode 61 ein Konstantspannungselement,, wie eine Zenerdiode. Wenn bei dieser Ausführung dasinduzierte Potential einen oberen Grenzwert des automatisch vorgegebenen oder festgelegten Vorspannungs-

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potentials überschreitet, wenn nämlich das induzierte Potential höher als ein Ausgangspotential von der Steuerschaltung 60 wird, erfolgt an der Diode 61 ein Zenerdurchbruch, wodurch verhindert wird, daß der Spannungspegel der Entwicklungselektrode 4c unbestimmt ansteigt.

Der Mikroschalter 55 kann selbstverständlich auch durch andere Detektoren, wie beispielsweise Photosensoren, magnetische Reedschalter oder piezoelektrische Schalter usw. ersetzt werden, mit welchen die Stellung der Andrückplatte 51 festgestellt wird.

In Fig. 13 ist eine Abwandlung des in Fig. 12 dargestellten Aufbaus wiedergegeben. Bei dieser abgewandelten Ausführung ist ein zusätzlicher Schalter 64 parallel zu dem Schalter 55 geschaltet. Der zusätzliche Schalter 54 ist vorzugsweise ein von Hand betätigbarer Schalter. Wenn bei dieser Ausführung der Schalter 55 offen bleibt, da die Andrückplatte 51 nicht in den geschlossenen Zustand gebracht werden kann, weil beispielsweise die Vorlage 54 zu dick ist, kann der Schalter 64 von Hand angeschaltet werden, wodurch das Relais 6 2b erregt wird und der Ausgang der Vorspannungsschaltung an die Entwicklungselektrode 4c als ein Vorspannungspotential angelegt wird.

Bei Anlegen eines Entwicklungs-Vorspannungspotentials an die Entwicklungselektrode eines elektrophotographischen Kopiergeräts, bei welchem negativ geladene Tonerpartikel verwendet werden, ist ein sogenanntes positives Vorspannungsverfahren geschaffen, gemäß welchem ein positives Vorspannungspotential an die Entwicklungselektrode angelegt wird; es gibt auch ein weiteres, sogenanntes negatives Vorspannungsverfahren,, bei welchem eine negative Vorspannung an die Entwicklungselektrode angelegt wird.

Außerdem gibt es noch ein weiteres Verfahren, bei welchem das an die Entwicklungselektrode angelegte Vorspannungspotential während eines Kopiervorgangs zwischen negativen

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positiven Polaritäten geschaltet wird. Bei diesem Verfahren werden während des positiven Vorspannungsabschnitts ein Teil der negativ geladenen Tonerpartikel an die Entwicklungselektrode angezogen, wodurch verhindert wird, daß die Tonerpartikel auf den Bereich mit niedrigem Potential, im allgemeinen auf einen Untergrundteil aufgebracht werden, und während des negativen Vorspannungsabschnitts werden dann die Tonerpartikel, die an die Entwicklungselektrode angezogen worden sind, zurückgestoßen, wodurch die

jQ Entwicklungselektrode gereinigt wird. Die in Fig. 12 dargestellte Steuerschaltung 60 ist eine Entwicklungsvorspannungs-Steuerschaltung, die gemäß dem positiven Vorspannungsverfahren ausgelegt ist, und ihre Ausgangsspannung ist somit in der Polairät den Ladungen der Tonerpartikel entgegen-

,c gesetzt.

In Fig. 14 ist im einzelnen der Aufbau einer Ausführungsform der Steuerschaltung 60 dargestellt, mit welcher ein Potential für eine automatische Vorspannungssteuerung und

„_n ein weiteres Potential für eine festgestelte Vorspannungssteuerung erzeugt werden kann. In Fig. 14 sind ein Gleichstrom-Umsetzer 65, Zenerdioden ZDI bis ZD3, ein Feldeffekttransistor FET, Transistoren Q1 bis Q4, einen Kondensator C1, Dioden D2 und D3 sowie Widerstände R1 bis R9

oc vorgesehen. An einer Stelle A wird mittels des Umsetzers 6 ein hohes Potential erzeugt, und ein Potential an einer Stelle B, welches durch die Summe der Zener-Durchbruchsspannung der Zenerdioden ZD1 bis ZD3 festgelegt ist, wird über einen Anschluß H₁ als ein festes Vorspannungspotential

_on an die Entwicklungselektrode angelegt. Ein bipolarer Transistor Q. ist immer angeschaltet gehalten, und folglich ist das Potential an der Senkenelektrode des Feldeffekttransistors FET annähernd gleich dem Potential V an der

13

Stelle B. Ein Signal von dem Fühler 10 wird als Steuerte spannung V an die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors FET angelegt. Unter der Voraussetzung, daß V^ kleiner als

V ist (welches annähernd gleich V ist), ist der FeIdo Ώ

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effekttransistor FET ausgeschaltet. Folglich wird der Transistor Q~ angeschaltet, um das Potential V zu erniedrigen. Wenn die Bedingung V_Q = ν_β erreicht ist, wird der Feldeffekttransistor FET angeschaltet, wodurch dann der Transistor Q~ ausgeschaltet wird. Somit bleibt der Zustand

V„ = V₇^ stabil, und das Potential V_ wird als ein automats D υ

tischer Vorspannungsausgang über die Transistoren Q₃ und Q.an einen Anschluß H„ angelegt. Hierbei ist der Widerstandswert des Widerstands R₁ viel kleiner als der des Widerstands R„. Wenn dagegen W gleich oder größer als V_n ist, wird der Feldeffekttransistor FET angeschaltet, und das Potential V wird über die Transistoren Q_ und Q. als ein automatischer Vorspannungsausgang an den Anschluß HL· angelegt.

In Fig. 15(A) bis 15(C) sind Kurven dargestellt, welche die Kenndaten zwischen einem Eingangssignal V von dem Fühler 10 und einem Vorspannungsausgang V bei verschiedenen Vorspannungsbedingungen wiedergeben, wie sie oben beschrieben sind. In Fig. 15(A) ist derFall für eine fest vorgegebene Vorspannung und das an die Entwicklungselektrode 4c angelegte Vorspannungspotential bleibt unabhängig von dem Wert des Oberflächenpotentials der Trommel 1 konstant. Bei Vorlagen mit kleineren Bildteilen ist somit, da das Oberflächenpotential der Trommel 1 niedriger wird als ein festes Vorspannungspotential V_ , der Schwärzungsgrad der sich ergebenden, entwickelten Bilder verhältnismäßig niedrig,während bei Vorlagen mit größeren Bildteilen das Oberflächenpotential der Trommel 2 höher

gO als V wird, so daß der Schwärzungsgrad der entwickelten Bilder verhältnismäßig höher ist. In Fig= 15(B) sind die Kenndaten für einen automatischen Vorspannungsbetrieb dargestellt. In diesem Fall ändert sich, solange das durch den Fühler 10 festgestellte Potential V niedriger als V ist, das automatische Vorspannungs-Ausgangspotential V proportional zu dem Eingang V , wodurch der sich ergebende Schwärzungsgrad kontant gehalten wird. Wenn

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jedoch das festgestellte Potential V · den Weift -V- übersteigt, bleibt der automatische Vorspannungsausgang konstant bei V_n, so daß, je höher das Oberflächenpotential der Trommel 1 ist, umso höher der Schwärzungsgrad des entwickelten Bildes wird. Schließlich sind in Fig. 15(C) die Kenndaten eines erdfreien Vorspannungsbetriebs dargestellt, und in diesem Fall ändert sich das Vorspannungspotential V , welches an die Entwicklungselektrode 4c anzulegen ist, proportional zu dem mittels des Fühlers festgestellten Potentials, so daß die sich ergebenden entwickelten Bilder im Schwärzungsgrad alle gleichförmig sind.

Fig. 16 zeigt eine Vorrichtung, um die Konzentration von

!5 Flüssigentwickler konstant zu halten, welche in vorteilhafter Weise bei der erfindungsgemäßen Entwicklungseinrichtung angewendet werden kann. Ein Behälter zur Aufnahme einer bestimmten Menge Flüssigentwickler ist durch eine strichpunktierte Linie angedeutet, und weist im allgemeinen zwei Abschnitte auf, nämlich einen ersten Abschnitt mit einem flachen, ebenen Boden und einen zweiten Abschnitt mit einem schrägen Boden. Der Behälter 30 ist zumindest teilweise mit einem Deckel abgedeckt, obwohl dieser in Fig. 16 im einzelnen nicht dargestellt ist. Ein Paar Tragarme 73 und 75a sind fest an einem (nicht dargestellten) Qhäuse angebracht, und ein Ende einer Stange 72 ist in einer Bohrung am unteren Ende des Arms 73 beweglich gehaltert. Ein Hebel 74 ist an einer Stelle 75 schwenkbar an dem Tragarm 75a gehaltert und sein unteres Ende ist mit dem anderen Ende der Stange.72 verbunden. Die Stange 72 kann somit parallel zu der Bodenfläche des Behälters 80 hin- und herbewegt werden . Eine Anzahl Flügel 71a bis 71g sind in vorbestimmten Abständen voneinander fest an der Stange 72 angebracht, wobei ihre Ebenen im allgemeinen vertikal zu der Bodenfläche des Behälters verlaufen, so daß dadurch ein Rührteil 71 gebildet ist. Ein Ende jedes der Flügel 71a bis 71g erstreckt sich jeweils bis zu der

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Stelle, die nahe dem Ubergangsbereich zwischen den ersten und zweiten Abschnitten des Behälters 80 liegt, und diese Enden der Flügel, die dem übergang näher liegen, sind mit einem gemeinsamen Verbindungsteil 71h verbunden. Die anderen Enden der Flügel 71a bis 71g erstrecken sich bis in die Nähe der Wandung des Behälters 8 0, abgesehen von den Flügeln, wo eine (nicht dargestellte) Pumpe anzuordnen ist. Die Unterka'hten der Flügel liegen an der Bodenfläche des Behälters 8 0 an, und sie schruppen folglich die Bodenfläehe des Behälters 8 0 wenn sie, wie später noch beschrieben wird, bewegt werden.

Das obere Ende des Hebels 74 ist mit einem Bolzen 77a versehen, welcher drehbar eine Rolle 77 trägt. Eine Kurvenscheibe78 mit einer schrägen Endfläche, welche an der Rolle 77 anliegt, ist koaxial zu einem Zahnrad 79 vorgesehen und starr mit diesem verbunden. Das Zahnrad 79 wird von außen angetrieben, damit es sich dreht, und durch die Drehbewegung der Kurvenscheibe 78 wird damit der Hebel 74 um den Drehpunkt 75 vor- und zurückverschwenkt. Durch eine Feder 76 ist die Rolle 77 gegen die schräge Endfläche der Kurvenscheibe 78 vorgespannt gehalten. Vorzugsweise ist der Bewegungshub des Rührteils 71 so eingestellt, daß er größer als der Abstand zwischen den Flügeln 71a bis 71g ist. Wenn bei dieser Ausführung das Zahnrad 79 angetrieben und dadurch gedreht wird, führt der Hebel, der an der Kurvenscheibe 78 anliegt, eine Schwenkbewegung aus, so daß das Rührteil 71 entlang der Längsrichtung des Stabes hin- und herbewegt wird. Hierdurch ist dann immer sichergestellt, daß die Tonerpartikel in der Trägerflüssigkeit in dieser immer gleichmäßig verteilt sind, und es ist verhindert, daß sie sich an der Bodenfläche des Behälters 80 absetzen können. Die Tragarme 73 und 75a können fest an einem (nicht dargestellten) Deckel angebracht sein mit welchem der Behälter 80 abgedeckt ist. Bei dieser Ausführung kann die Rühreinheit der Fig.16 9hne weiteres von einer zugeordneten Entwicklungseinrichtung abgenommen oder an dieser angebracht werden.

- 34 -

In Fig.17 ist eine Abwandlung der Rühreinheit dargestellt, wobei statt der kürzeren Flügel 71a bis 71g langer bemessene Flügel 81a bis 81g vorgesehen sind. Diese längeren Flügel 81a bis 81g stehen über den Ubergangsbereich zwisehen den beiden Abschnitten des Behälters 8 0 hinaus vor, und folglich sind die verlängerten Teile der Flügel 81a bis 81g entsprechend der schrägen Unterseite des zweiten Abschnittes des Behälters 80 schräg ausgebildet. Diese Flügel 81a bis 81g sind in einem vorbestimmten Abstand voneinander genau festgelegt, aber lose an dem Stab 52 angebracht. Zwischen einem weiteren Paar Tragarme 83 und 84, die vorzugsweise an dem (nicht dargestellten) Deckel des Behälters 80 angebracht sind, ist eine unverschiebbare Stange 8 2 fest angebracht, mit welcher ein Ende jedes der Flügel 81a bis 81g in fester Zuordnung zueinander lose verbunden ist. Die Enden der Flügel 81a bis 81g, welche in fester Zuordnung lose mit der unbeweglichen Stange 82 verbunden sind, bewegen sich im wesentlichen nicht, selbst wenn die bewegbare Stange 72 so angetrieben wird, daß sie sich, wie anhand der Ausführungsformen der Fig.16 beschrieben worden ist, hin- und herbewegt. Die abgewandelte Ausführungsform ist vorteilhaft, da, wenn der Stab 72 angetrieben wird, damit er sich vor- und zurückbewegt,^:. die Flügel 81a bis 81g, da die unbewegliche Stange die miteinander verbundenen Enden der Flügel 81a bis 81g in einer fest vorgegebenen Stellung hält, eine Bewegung ausführt, die der von Wischern an Kraftfahrzeugen ähnlich ist. Folglich bewegen sich die Flügel 81a bis 81g vor und zurück wobei ihre Enden, die mit der unbeweglichen Stange 8 2 verbunden sind, als Drehpunkte dienen. Folglich wird der Flüssigentwickler gezwungen, sich in Richtung des schrägen Abschnittes des Behälters 80 zu bewegen, wodurch die in der Trägerflüssigkeit verteilten Tonerpartikel zu der Oberfläche der Trägerflüssigkeit getrieben werden, wodurch ein starkes Umrühren oder eine gute Rührwirkung erreicht ist.

Die Flügel können aus einem beliebigem Material, wie Metall, Kunststoff, Kunstharz oder aus einer Kombination hieraus

- 35 -

1. hergestellt sein. Wenn die Flügel ausreichend flexibel sind, können sie an der Stange oder an den Stangen fest angebracht sein, ohne daß sie locker angeordnet sind.

5 Ende der Beschreibung

-3G-

L eersei te

Claims

BERG STAPF SCHWASE: PATENTANW]AL-Te: ' :,.:\ MAuF rtMHCHF HSTHASSi. ΛΙ fcir.u MUNCHt N 80 Anwaltsakte: 32 717 Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan Entwicklungseinrichtung Patentansprüche

1. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen, latenten Bildes auf einer Abbildungsfläche, gekennzeichnet durch eine Entwicklungselektrode (4c), die gegenüber der Abbildungsfläche mit einem vorbestimmten Zwischenraum dazwischen angeordnet ist; durch eine Einrichtung (4d),um Entwickler in den Zwischenraum zu befördern, um ihn in Kontakt mit der Abbildungsfläche zu

, .

bringen;

eine erste Einstelleinrichtung (12) , um einen unteren Grenzwert (V _) für das Potential der Entwicklungselektrode (4c) einzustellen, wobei die erste Einstelleinrichtung (12) verhindert, daß das Potential der Entwicklungselektrode (4c) niedriger als der untere Grenzwert (V „) wird;

BU

eine zweite Eintelleinrichtung (13, 1.4) zum Einstellen eines oberen Grenzwertes (V_n..; V__) für das Potential der Entwicklungselektrode (4c), wobei das Potential der Entwicklungselek-

VII/XX/Ktz

7Λ Telex 0524560BiRGd Bankkonten Bayer Vereinstank München 4,53100 (BLZ 70020? ?0i

Ί i-g-drnme iretiipi Itlpkopierer (OtW-983049 Hypo Bank München 4410172650 (BLZ 70020011) Swilt Code HVPODE

Η hGSTAF'H-ΆΤΕΝΤ M'jti. nen KaHe Inlolec 6000 Postscheck München 65343 808 (BLZ 70010080)

trode (4c) durch das Potential des Teils der Abbildungsfläche induziert wird, welche der Entwicklungselektrode (4c) gegenüberliegt, wobei die zweite Einstelleinrichtung verhindert, daß das Potential der Entwicklungselektrode (4c) höher wird als der obere Grenzwert (V₀₁, V-J , und

D \ ti Z ι

eine Wähleinrichtung (15; 21) zum Auswählen des Potentialpegels des oberen Grenzwertes.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

*^ zeichnet, daß die erste Einstelleinrichtung ein er- ;» stes Konstantspannungselement (12) aufweist, an welchem eine vorbestimmte Spannung erhalten wird, wobei eine Elektrode des ersten Konstantspannungselements (12) mit der

Entwicklungselektrode (4c) verbindbar ist. 15

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η - ; zeichnet, daß die erste Einstelleinrichtung ferner eine Konstantspannungsquelle (11) aufweist, welche parallel·

zu dem ersten Konstantspannungselement (12) geschaltet ist.. 20

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstantspannungselement eine Ze- nerdiode (12) ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einstelleinrichtung ein zweites Konstantspannungselement (13) zum Einstellen eines ersten vorbestimmten.oberen Grenzwertes (V₀₁) für das Po- ■

/ B I

tential der Entwicklungselektrode (4c) und ein drittes Konstantspannungselement (14) aufweist, um einen zweiten vorbestimmten, oberen Grenzwert (V_n,.) , welcher sich im Pegel von dem ersten vorbestimmten oberen Grenzwert (V_R1) unterscheidet, für das Potential der Entwicklungselektrode \ (4c) einzustellen, und daß die Wähleinrichtung einen erste'n Schalter (12) aufweist, um einen der ersten und zweiten vorbestimmten oberen Grenzwerte (V₁₅₁, V_n.) auszuwählen.

J BlB^ ,

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Konstantspannung seiemente (13, 14) in Reihe zwischen der Entwicklungselektrode (4c) und einem Bezugspotential geschaltet sind, und daß der erste Schalter (15) parallel zu dem dritten Konstantspannungselement (14) geschaltet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und das dritte Konstant- Spannungselement (13, 14) jeweils eine Zenerdiode aufweisen, und daß das Bezugspotential Erdpotential ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -

ze i c h η e t, daß ein zweiter Schalter (17) zwischen die in Reihe geschalteten zweiten und dritten Konstantspannungselemente (13, 14) und die Entwicklungselektrode (4c) geschaltet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß ein Gleichrichterelement (16) zwischen die erste Einstelleinrichtung (12) und die Entwicklungselektrode (4c) geschaltet ist, wobei das Gleichrichterelement (16) einen Stromfluß von der Entwicklungselektrode (4c) zu der ersten Einstelleinrichtung (12) verhindert, und daß das zweite Konstantspannungselement (13) zwischen das Gleichrichterelement (16) und die erste Einstelleinrichtung (12) geschaltet ist, während das dritte Konstantspannungselement (14) zwischen die Entwicklungselektrode (4c) und ein Bezugspotential geschaltet ist, wobei der erste Schalter (21) parallel zu dem Gleichrichterelement (16) geschaltet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichrichterelement eineDiode (16) ist, und daß die zweiten und dritten Konstantspannungselemente (13, 14) jeweils eine Diode aufweisen.

11. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines elektro-

-A-

statischen, latenten Bildes, das auf einer Abbildungsfläche erzeugt ist, gekennzeichnet durch eine Entwicklungselektrode (4c), die gegenüber der Abbildungsfläche mit einem vorbestimmten Zwischenraum dazwischen angeordnet ist;

eine Einrichtung (4d)_/ um Entwickler dem Zwischenraum zuzuführen, wobei der Entwickler mit der Abbildungsfläche in Kontakt gebracht wird;
eine Fühleinrichtung (10) zum Fühlen des Potentials der Abbildungsflache vor der Entwicklung, und eine Steuereinrichtung (32 bis 44), die auf ein Fühlsignal von dem Fühler (1) anspricht, um das Potential der Entwicklungselektrode (4c) zu steuern, wobei die Steuereinrichtung ein Potential anlegt, das entsprechend dem Pegel des Potentials der Abbildungsfläche bestimmt wird, das von der Fühleinrichtung (10) festgestellt worden ist, solangedas festgestellte Potential unter einem vorbestimmten Pegel liegt, und wobei die Steuereinrichtung (32 bis 44) die Entwicklungselektrode (4c) elektrisch erdfrei macht, wenn das festgestellte Potential über den vorbestimmten Pegel hinausgeht.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t, daß die Fühleinrichtung eine Fühlelektrode (10) aufweist, die gegenüber der Abbildungsfläche angeordnet ist und eine Lange hat, die nicht über die Breite eines kleinsten Abbildungsbereichs hinausgeht, derauf der Abbildungsfläche festgelegt ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (3 2 bis 44) ein Konstantspannungselement (44) aufweist, welches zwischen die Entwicklungselektrode (4c) und ein Bezugspotential geschaltet ist, wenn die Steuereinrichtung die Entwicklungselektrode elektrisch erdfrei schaltet.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß das Konstantspannungselement eine Zenerdiode (44) ist, und daß das Bezugspotential Erdpotential ist.

15. Entwicklungseinrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einem Gehäuse, einem Vorlagenhalter zum Halten einer wiederzugebenden Vorlage, mit einer Andrückplatte, die an der Vorlage angeordnet ist, um die Vorlage in einer vorgegebenen Lage zu halten, mit einem photoempfindlichen Teil und mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines elektrostatischen, latenten Bildes der Vorlage auf dem photoempfindlichen Teil, gekennzeichnet durch eine Entwicklungselektrode (4c), die gegenüber dem photoempfindlichen Teil (1) mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen angeordnet ist; eine Einrichtung (4d). um Entwickler dem Zwischenraum zuzuführen;

eine Einrichtung (61) zum Anlegen eines Vorspannungspotentials an die Entwicklungselektrode (4c); eine Einrichtung, um die Entwicklungselektrode (4c) elektrisch erdfrei zu schalten, und

eine Schalteinrichtung (55), um in Abhängigkeit von der Stellung der Andrückplatte (51) eine der Einrichtungen wirksam zu schalten, während die andere unwirksam gehalten ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen ersten Schalter (55) aufweist, der an der Oberseite des Gehäuses

(52) angebracht ist, um festzustellen, daß die Andrückplatte (51) geschlossen ist, und daß die Einrichtung zum Anlegen eines Vorspannungspotentials wirksam eingestellt ist, wenn der erste Schalter (55) festgestellt hat, daß die Andrückplatte (51) in der geschlossenen Stellung ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Fühleinrichtung (10), um das Potential des

photoempfindlichen Teils (1) vor der Entwicklung zu fühlen, wobei das Vorspannungspotential, das an die Entwicklungselektrode (4c) durch die Vorspannung anlegende Einrichtung angelegt worden ist, sich entsprechend dem Pegel des mittels der Fühleinrichtung (10) festgestellten Potentials des photoempfindlichen Teils (1) ändert.

18. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ferner einen zweiten Schalter (64) aufweist, der betätigbar ist, um die Vorspannungspotential-Anlegeeinrichtung unabhängig von der Stellung der Andrückplatte (51) wirksam einzustellen.