DE3706873C2 - Abbildungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Abbildungsgerät, das ein Entwicklerteil aufweist, in dem Einkomponenten-Toner auf das auf einem Bildträger gebildete elektrostatische latente Bild aufgebracht wird ohne Berührung des Entwickler­ teiles und des Bildträgers.

Ein bekanntes Kopiergerät oder ein bekannter Laser­ drucker, die das elektrofotografische Aufzeichnungsverfahren verwenden, sind in der Fig. 1 dargestellt. Dieses Gerät bildet eine Bildkopie auf einem Kopierpapier 16 mit Hilfe von Vorrichtungen wie einer Ladeeinrichtung 11, einer Be­ lichtungseinrichtung 12, einer Entwicklungseinrichtung 13 und einer Bildübertragungseinrichtung 14, die um eine foto­ empfindliche Trommel 10 herum angeordnet sind. Gleichzeitig wird bei diesem Gerät restlicher Toner auf der fotoempfind­ lichen Trommel 10 mit Hilfe eines ein Reinigungsmesser 17a aufweisenden Kontaktreinigungsgerätes 17 nach der Bildüber­ tragung entfernt.

Bei solchen Abbildungsgeräten muß also in der Nähe der Entwicklungseinheit eine Reinigungsvorrichtung 17 vorgesehen werden. Unter dem Gesichtspunkt des Abbildungs- bzw. Kopier­ vorganges ergeben sich damit Positionsprobleme bei der An­ ordnung der anderen Vorrichtungen, wie Beleuchtungseinrich­ tung 12 und Bildübertragungseinrichtung 14. Daher werden die Gestaltungsmöglichkeiten reduziert, und gleichzeitig er­ gibt sich der Nachteil, daß die Oberfläche der fotoempfind­ lichen Trommel 10 einen Abrieb erfährt durch die Reibung des Reinigungsmessers 17a beim Reinigungsvorgang, wodurch eine Verschlechterung der Eigenschaften und Verringerung der Lebensdauer hervorgerufen werden. Überdies werden beim Laden in der Ladevorrichtung 11 Ozonverbindungen erzeugt, und da aufgrund der Ozonprodukte eine negative Polarität am organischen Fotoleiter (nachfolgend OPC genannt) auftritt, müssen überschüssige Ozonprodukte sofort entfernt werden. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, daß der Weg für das Entfernen dieser Ozonprodukte durch die Reinigungseinrich­ tung 17 blockiert werden kann. Außerdem treten Probleme bei der Beseitigung des von der Reinigungseinrichtung 17 ge­ sammelten Toners auf, und die Wartung gestaltet sich schwierig, und gleichzeitig ergeben sich Verschmutzungsprobleme in der näheren Umgebung. Aus diesen Gründen wurde ein Gerät ent­ wickelt, das nach der Entwicklung durch Verwendung einer Entwicklungseinrichtung bei der ersten Umdrehung der foto­ empfindlichen Trommel bei der zweiten Umdrehung der foto­ empfindlichen Trommel die Reinigung durchführt, indem die gleiche Entwicklungseinrichtung verwendet wird. Obgleich eine lediglich zum Reinigen vorgesehene Vorrichtung bei einem solchen Gerät nicht erforderlich ist, muß die fotoempfind­ liche Trommel jedoch einen Umfang haben, der größer ist als die Länge des zu bildenden Bildes, da der Entwicklungsvor­ gang und der Reinigungsvorgang getrennt erfolgen. Daraus er­ gibt sich der Nachteil, daß eine Verkleinerung der foto­ empfindlichen Trommel und damit eine Verkleinerung des Ge­ samtgerätes nicht möglich ist. In jüngster Zeit ist ein Gerät entwickelt worden, wie es beispielsweise in der US-Patent­ anmeldung 571 800 beschrieben ist, das die Entwicklung und das Reinigen gleichzeitig durchführt, indem eine einzige Entwicklungseinheit verwendet wird. Dieses Gerät führt das Entwickeln und Reinigen jedoch mit Hilfe einer Zweikompo­ nenten-Entwicklersubstanz durch, die Toner- und Trägerpartikel enthält. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß die Entwick­ lungseinheit selbst sperrig und schwer wird, und außerdem ergeben sich höhere Kosten, weil es notwendig ist, die Tonerdichte automatisch zu steuern. Wenn die Potentialdiffe­ renz zwischen den unbelichteten Bereichen des fotoempfind­ lichen Körpers und der Entwicklungsrolle zu groß wird, beim Versuch, den Resttoner sicher zu sammeln, besteht die Gefahr, daß der Toner von der Entwicklungsrolle zum fotoempfind­ lichen Körper gezogen wird, da die Trägerpartikel ein zum Toner entgegengesetztes Potential aufweisen. Da außerdem der Widerstand der Trägerpartikel geringer ist als der des Toners, neigen die Trägerpartikel dazu, sich durch hohe elek­ trische Felder mit der entgegengesetzten Polarität aufzuladen wie der Toner. Daraus ergeben sich Probleme, wie Qualitäts­ verschlechterung des fotoempfindlichen Körpers und Verschlech­ terung der Bildqualität wegen der Adhäsion der Trägerpartikel auf dem fotoempfindlichen Körper.

Aus der US-44 73 627 ist ein Abbildungsgerät bekannt, das einen Bildträger in Form einer fotosensitiven Trommel und eine Entwicklungswalze aufweist, wobei zwischen dem Bildträger und der Entwicklungswalze ein Spalt gebildet ist. Der Bildträger und die Entwicklungswalze sind mit entgegen­ gesetzten Polen einer Spannungsquelle verbunden, so daß in dem Spalt ein elektrisches Feld ausbildbar ist. Die Entwick­ lungswalze besteht aus einer nichtmagnetischen Hülse, in der sich ein Permanentmagnet befindet. Der dem Spalt abgewandte Bereich der Entwicklungswalze steht mit einem Tonerbehälter in Verbindung, aus dem bei Rotation der Entwicklungswalze über ein Beschichtungsmesser eine dünne Schicht magnetischen Toners auf die Oberfläche der Entwicklungswalze aufgebracht wird.

Bei Betrieb des Abbildungsgerätes rotieren die Entwick­ lungswalze und der entsprechend einer abzubildenden Bildin­ formation belichtete Bildträger gegenläufig, wobei die Über­ ragung des Toners auf den die Bildinformation enthaltenden Bildbereich in drei Schritten erfolgt:
In einem ersten Schritt wird zwischen Bildträger und Entwicklungswalze ein elektrisches Wechselfeld angelegt, auf Grund dessen eine Übertragung von Toner von der Entwick­ lungswalze auf den Bildbereich des Bildträgers erfolgt. In einem zweiten Schritt wird ein elektrisches Wechselfeld niedriger Frequenz angelegt, auf Grund dessen in dem Spalt eine Übertragung von Tonerpartikeln von der Entwicklungswal­ ze auf die Bildbereiche und eine gewisse Rückübertragung von Tonerpartikeln aus den Bereichen außerhalb des Bildbereiches des Bildträgers zurück auf die Entwicklungswalze erfolgt. In einem dritten Schritt wird ein elektrisches Wechselfeld niedriger Frequenz und sich von der Amplitude des Wechsel­ feldes im vorhergehenden Schritt unterscheidender Amplitude angelegt, auf Grund dessen erneut eine Übertragung von Toner­ partikeln von der Entwicklungswalze auf den Bildbereich des Bildträgers und eine gewisse Rückübertragung von Tonerpartikeln aus den Bereichen außerhalb des Bildbereiches des Bild­ trägers zurück auf die Entwicklungswalze erfolgt.

Die Übertragung von Tonerpartikeln auf den Bildbereich des belichteten Bildträgers ist bei diesem Abbildungsgerät kompliziert und zeitaufwendig. Ein weiterer Nachteil des be­ kannten Abbildungsgerätes besteht darin, daß eine Rücküber­ tragung von Tonerpartikeln aus den Bereichen außerhalb des Bildbereichs des Bildträgers zurück auf die Entwicklungswal­ ze nur möglich ist, falls die Konzentration von Tonerpartikeln in den Bereichen außerhalb des Bildbereichs ein be­ stimmtes Maß nicht überschreitet. Ist die Konzentration von Tonerpartikeln in diesen Bereichen zu hoch, so findet nur eine unvollständige Rückübertragung statt. Es verbleiben dann nach Abschluß des Abbildungsvorganges auf dem Bildträ­ ger Geisterbilder mit scharf abgegrenzter Kontur, die die Abbildungsqualität beim nächsten Abbildungsvorgang herabset­ zen Aus der DE-OS 33 39 215 ist ein Abbildungsgerät be­ kannt, das einen Bildträger in Form eines endlosen Bandes aus fotoleitfähigem Material aufweist. In Umlaufrichtung des Bandes aufeinanderfolgend sind eine Aufladungsstation, eine Belichtungsstation, eine Entwicklungsstation, eine Übertra­ gungsstation und eine Fixierstation angeordnet, in denen der Bildträger aufgeladen, belichtet und entwickelt und das auf diese Weise erzeugte Tonerbild auf ein Blatt Papier übertra­ gen und dieses fixiert wird. Der Fixierstation nachgeschal­ tet ist eine Verteilungseinrichtung zur Verteilung von auf dem Band zurückgebliebenem Resttoner. Die Verteilungsein­ richtung weist eine elektrisch leitende Bürste auf, an die über eine Gleichspannungsquelle eine Gleichspannung angelegt ist. Der Gleichspannung ist eine Wechselspannung derart überlagert, daß mit den unterschiedlichen Halbwellen der Wechselspannung die Polarität der Bürste wechselt. Während Phasen, in denen die Bürste eine zu der Polarität des Toners entgegengesetzte Polarität aufweist, zieht die Bürste To­ nerpartikel von dem Bildträger an, so daß sich diese an die Bürste anlagern. Auf diese Weise wird der Resttoner von dem Bildträger abgenommen. Während Phasen, in denen die Bürste gleiche Polarität wie die Polarität des Toners aufweist, werden die Tonerpartikel von der Bürste abgestoßen und la­ gern sich an anderer Stelle wieder an den Bildträger an.

Es besteht die Gefahr, daß sich Tonerpartikel dauerhaft an die Bürste anlagern. Dies führt bei darauffolgenden Ab­ bildungsvorgängen zu einer Beeinträchtigung der Abbildungs­ qualität

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abbil­ dungsgerät anzugeben, bei dem die Abbildungsqualität verbes­ sert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen dieser Lehre sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer geschnittener Seitenansicht ein Abbildungsgerät gemäß dem Stand der Tech­ nik,

Fig. 2 in gleicher Darstellung wie die Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abbildungsvorrichtung,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm für die Abläufe des Abbil­ dungsverfahrens,

Fig. 4 schematisch einen Abbildungsvorgang bei dem Abbildungsgerät gemäß Fig. 2,

Fig. 5 schematisch das Prinzip der Tonerübertragung,

Fig. 6a eine grafische Darstellung des Oberflächenpo­ tentials eines Bildträgers vor dem Bildüber­ tragungsvorgang,

Fig. 6b und 6c Diagramme der Oberflächenpotentiale ei­ nes Bildträgers nach erfolgter Bildüber­ tragung,

Fig. 7a eine Draufsicht auf ein Resttonerbild unmit­ telbar nach der Bildübertragung,

Fig. 7b eine Draufsicht auf das Resttonerbild gemäß

Fig. 7a nach Verteilung des Resttoners,

Fig. 8 die Entwicklungscharakteristik der Entwick­ lungseinrichtung,

Fig. 9 die Tonersammelcharakteristik der Entwick­ lungseinrichtung und

Fig. 10 in vergrößerter schematischer Darstellung eine andere Ausführungsform der Verteilungs­ einrichtung.

Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Laserstrahldrucker mit einem Abbildungsgerät gemäß einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung. Eine fotoempfindliche Trommel 18 mit einem Durchmesser von 30 mm, die einen orga­ nischen Fotoleiter (OPC) positiver Polarität als fotoempfind­ liche Schicht aufweist und als Bildträger dient, ist derart in einem Hauptkörper (nicht dargestellt) angeordnet, daß sie im Uhrzeigersinn (S) drehbar ist. Die fotoempfindliche Trom­ mel 18 ist elektrisch geerdet. Eine Hauptladeeinrichtung 20, ein Belichtungsteil 21a, eine Entwicklungseinrichtung 22, eine Übertragungsladeeinrichtung 23 und eine Entladungseinrichtung 40 mit einer Entladungs­ lampe 24 sind nacheinander um die fotoempfindliche Trommel 18 herum angeordnet. Die Hauptladeeinrichtung 20 lädt die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 18 gleichmäßig auf +900 V auf. Der Belichtungsteil 21a wird mit Hilfe eines Laserstrahles in Abhängigkeit von einer Bildinformation über eine Belichtungseinrichtung 21 belichtet. Die Entwicklungs­ einrichtung 22 führt gleichzeitig die Entwicklung und die Reinigung der fotoempfindlichen Trommel 18 durch. Die Über­ tragungsladeeinrichtung 23 dient dazu, das entwickelte Bild auf der fotoempfindlichen Trommel 18 auf ein Blatt Papier 33 zu übertragen. Die Entladungslampe 24 erzeugt Licht, um die Restladung auf der fotoempfindlichen Trommel 18 zu entfernen. Die Hauptladeeinrichtung 20, der Belichtungsteil 21a und die Entwicklungseinrichtung 22 befinden sich in einer Gehäuse­ einheit 19. An der Entwicklungseinrichtung 22 wird Toner 25, der eine nichtmagnetische Einstoff-Entwicklungssubstanz ist, einer Entwicklungswalze 26 aus einem Tonerbehälter 22b inner­ halb eines Gehäuses 22a zugeführt.

Die nichtmagnetische Einkomponenten-Entwicklersubstanz, die bei diesem Gerät als Toner 25 verwendet wird, besteht beispielsweise aus einem spezifischen ungesättigten Polyester­ harz und aus Kohlenstoffpigmenten, die im Harz dispergiert sind. Im Harz befindet sich kein magnetisches Material, um eine Magnetisierung der Entwicklersubstanz zu verhindern.

Ferner enthält der Toner 25 keine Trägerpartikel.

Die Entwicklungswalze 26 hat einen Durchmesser von 16 mm und besteht aus einer Aluminiumhülse, die sandbestrahlt ist, eine Nickelplatinierung aufweist und eine Oberflächen­ rauhigkeit von 0,1-5 µm aufweist, um die Oberflächenhärte bzw. -festigkeit zu erhöhen. Die Entwicklungswalze 26 ist so angeordnet, daß sich ein Spalt von 250 µm zwischen der Entwicklungswalze 26 und der fotoempfindlichen Trommel 18 ergibt. Ferner sind ein Beschichtungsmesser 27 zur Ausbildung einer dünnen Schicht von Toner 25 auf der Entwicklungswalze 26, ein Versiege­ lungsmesser 28 zum Versiegeln von Toner 25 nach der Entwick­ lung und eine Walze 30 zum Abkratzen von Toner 25 von der Entwicklungswalze 26 in gleitendem Kontakt um die Entwick­ lungswalze 26 herum angeordnet. Das Beschichtungsmesser 27 besteht aus Phosphorbronze und weist eine Dicke von 0,2 µm auf. Das Versiegelungsmesser 28 besteht aus Mylar (Handels­ name von Du Pont) und weist eine Dicke von 100 µm auf. Ferner ist eine Energiequelle 31 mit der Entwick­ lungswalze 26 verbunden. Die Ener­ giequelle 31 weist eine Gleichspannungsquelle 31a, die eine Gleichspannung von + 400 Volt erzeugt, und eine Wechselspannungs­ quelle 31b auf, die eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 2 kHz und einer Spitze-Spitzespannung von 1,6 kV erzeugt. Daher werden die Entwicklungswalze 26 und die fotoempfindliche Trommel 18 mit einer Spannung beaufschlagt, die sich zusammen­ setzt aus einer Gleichspannung von + 400 Volt und einer 2 kHz- Wechselspannung von 1,6 kV von Spitze zu Spitze. Mit dem Be­ zugszeichen 32 ist ein Fenster bezeichnet, das in der Gehäuse­ einheit 19 ausgebildet ist und den Durchtritt eines Laser­ strahles von der Belichtungseinrichtung 21 gestattet.

Das Gerät nach Fig. 2 weist ferner eine Verteilungseinrichtung 38 auf, die vor der Hauptladeeinrichtung 20 angeordnet ist und eine Ver­ teilungswalze 37 aufweist, die aus einer Acrylbürste besteht in Form einer Walze mit einer Borstenlänge von 4 mm. Die Vertei­ lungswalze 37 wird mit einer Spannung von + 500 Volt der gleichen Polarität wie die des Toners beaufschlagt, und zwar von einer Gleichspannungsquelle 36. Um das Oberflächen­ potential der fotoempfindlichen Trommel 18 und die Ladung des Resttoners auf Null zu bringen, ist die Ent­ ladungseinrichtung 40 vorgesehen, die zusammen mit der Ent­ ladungslampe 24 mit einer Wechselspannung einer Wechsel­ spannungsquelle 42 beaufschlagt wird, welche mit einem 0,2 µF-Kondensator 41 und einer Entladungs-Ladeeinrichtung 43 verbunden ist, derart, daß positive und negative Corona­ ladungen ausgeglichen werden. Ein Spiegel 44 lenkt das Licht von der Entladungslampe 24 auf die fotoempfindliche Trommel 18.

Wie in der Fig. 3 gezeigt ist, wird die fotoempfindli­ che Trommel bei Kopierbeginn in Richtung des Pfeiles S ge­ dreht, um die erste Kopie zu erzeugen, und gleichzeitig wird die Entladungslampe 24 eingeschaltet und jedes Teil des Ab­ bildungsgerätes in Betrieb gesetzt. Das heißt, wie in der Fig. 4 ge­ zeigt ist, daß die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 18 gleichförmig mit + 900 Volt durch die Hauptladeeinrich­ tung 20 aufgeladen wird, während die fotoempfindliche Trommel 18 umläuft. Dann wird die fotoempfindliche Trommel 18 im Be­ lichtungsteil 21a mit dem Laserstrahl in Abhängigkeit von der Bildinformation beleuchtet, und ein elektrostatisches la­ tentes Bild wird auf der fotoempfindlichen Trommel 18 erzeugt. Das elektrostatische latente Bild weist einen Bildbereich auf, der den belichteten auf + 70 Volt reduzierten Bereichen ent­ spricht, sowie einen Nichtbildbereich, der den nicht belich­ teten, auf 900 Volt aufrechterhaltenden Bereichen entspricht. Hiernach wird die Entwicklungseinrichtung 22 erreicht, und zu dieser Zeit wird die Entwicklungswalze 26 in Richtung eines Pfeiles t gedreht, und die Oberfläche der Entwicklungswalze 26 wird mit Hilfe des Beschichtungsmessers 22 mit einer dünnen Schicht von Toner 25 versehen. In diesem Augenblick wird der Toner 25 mit der gleichen Polarität geladen wie die fotoempfindliche Trommel 18, wobei die Polarität in diesem Falle positiv ist, und es wird eine Gleichspannung von + 400 Volt als Vorspannung an die Ent­ wicklungswalze 26 und die fotoempfindliche Trommel 18 ange­ legt. Gleichzeitig wird der Toner 25 in Vibration versetzt und durch Beaufschlagung mit einer Wechselspannung übertragen. Da überdies eine Potentialdifferenz von 330 Volt zwischen der Gleichspannungskomponente der Vorspannung, mit der die Entwicklungswalze 26 beaufschlagt ist, und dem Oberflächen­ potential der belichteten Bereiche der fotoempfindlichen Trommel 18 ausreicht, von den Toner 25 von der Entwicklungswalze 26 auf die belichteten Bereiche der foto­ empfindlichen Trommel 18 über den Spalt hinweg zu übertragen, wird ein ent­ wickeltes Bild auf der fotoempfindlichen Trommel erzeugt. Danach wird das entwickelte Bild auf der fotoempfindlichen Trommel 18 auf das Blatt Papier 33 mit Hilfe der Übertragungs­ ladeeinrichtung 23 übertragen. Danach wird das Blatt Papier 33 über eine Fixiereinrichtung (nicht gezeigt) aus dem Haupt­ körper ausgegeben. Zur gleichen Zeit wird die gesamte Ober­ fläche der fotoempfindlichen Trommel 18 mit Hilfe der Ent­ ladungslampe 24 beleuchtet.

Wenn der Kopiervorgang bei der Entladeeinrichtung 40 ange­ langt ist, ist das Oberflächenpotential der fotoempfind­ lichen Trommel 18 abhängig von den atmosphärischen Bedin­ gungen bei der Bildübertragung und außerdem von der Dicke und Qualität des Blattes Papier 33. Das heißt, daß, wie in der Fig. 6A gezeigt, vor der Bildübertragung das Oberflächen­ potential der belichteten Bereiche der fotoempfindlichen Trommel 18 um 100 Volt höher liegt als zur Belichtungszeit aufgrund der Adhäsion des Toners 25, obgleich der Zustand der unbelichteten Bereiche der gleiche ist wie zur Ladungs­ zeit. Bei der Bildübertragung wird, wie in der Fig. 6B ge­ zeigt ist, in Abhängigkeit von der Art des Papierblattes 33 lediglich das Oberflächenpotential der gesamten fotoempfind­ lichen Trommel 18 verringert, wenn die negative Ladung, die durch das Papier 33 zur fotoempfindlichen Trommel 18 fließt, gering ist. Im Gegensatz dazu geht das Oberflächenpotential der fotoempfindlichen Trommel 18 in Abhängigkeit von der Art des Papierblattes 33 in negative Polarität über, wie in der Fig. 6C gezeigt ist, wenn die negative Ladung, die durch das Papier 33 zur fotoempfindlichen Trommel 18 fließt, groß ist. Dementsprechend wird die fotoempfindliche Trommel 18 die Entladungseinrichtung 40 in dem in der Fig. 6B oder 6C ge­ zeigten Zustand erreichen. Jedoch wird die Entladungsein­ richtung 40 in Verbindung mit der Entladungslampe 24 und der Entladungs-Ladeeinrichtung 43 verwendet, und überdies ist die Wechselspannungsquelle 42 der Entladungs-Ladeein­ richtung 43 mit dem Kondensator 41 verbunden. Da diese An­ ordnung normalerweise so wirkt, daß das Element, die foto­ empfindliche Trommel 18, auf 0 Volt geht, wird gewährleistet, daß die Ladung der fotoempfindlichen Trommel 18 und des Rest­ toners 25a Null ist, in welchem Zustand nach den Fig. 6B und 6C sich das Oberflächenpotential der fotoempfindlichen Trommel 18 auch befindet. Aufgrund dessen wird Resttoner 25a nicht an die fotoempfindliche Trommel gebunden, sondern erreicht die Verteilungseinrichtung 38 in einem hochbeweglichen Zustand. Dort gerät er in Gleitkontakt mit der Verteilungswalze 37, die in Richtung eines Pfeiles u rotiert, so daß der Resttoner 25a der fotoempfindlichen Trommel 18 aus dem in der Fig. 7a gezeigten Zustand in den in der Fig. 7b gezeigten Zustand umverteilt wird. In diesem Zustand wird der nächste Kopiervorgang fortgesetzt. Da die Verteilungswalze 37 mit einer Spannung von + 500 Volt beaufschlagt ist, besteht zu dieser Zeit überdies keine Gefahr, daß Resttoner 25a aufgrund einer durch Reibung erzeugten Ladung an der Verteilungswalze 37 anhaftet.

Aufgrund dieser Konstruktion wird auch dann, wenn etwas Resttoner 25a auf der fotoempfindlichen Trommel 18 verbleibt, nachdem Resttoner 25a von der Entwicklungseinrichtung 22 ab­ gesammelt worden ist, die Auflösung des kopierten Bildes durch Erzeugung eines Nachbildes auf der nächsten Kopie nicht nach­ teilig beeinflußt. Es kann höchstens eine gewisse Gesamtver­ schleierung auftreten. Aufgrund der Beaufschlagung mit einer positiven Spannung haftet Resttoner 25a nicht an der Vertei­ lungswalze 37 an, auch wenn diese in Gleitkontakt mit dem Rest­ toner 25a steht. Es ergeben sich somit keine Nachteile hinsicht­ lich der Wartung, weil keine Notwendigkeit für ein Ersetzen der Verteilungswalze 37 oder für eine Beseitigung des ge­ sammelten Toners besteht.

Dann ist der Abbildungs- bzw. Kopier­ vorgang der ersten Kopie beendet und es wird mit der zweiten Kopie fortgefahren. Auch wenn etwas Toner auf der foto­ empfindlichen Trommel 18 in dieser Stufe verbleibt, so be­ trägt dieser Resttoner 25a lediglich 10% des Toneranteils bei der Ausbildung des entwickelten Bildes auf der foto­ empfindlichen Trommel 18 (d. h. beim Entwickeln), und auch bei der zweiten Kopierstufe wirkt sich dieser Resttoner nicht nachteilig bei den Lade- und Belichtungsvorgängen aus. Daher wird, wie in der Fig. 4 gezeigt ist, die gesamte Ober­ fläche der fotoempfindlichen Trommel 18 einschließlich des Teils mit dem Resttoner 25a gleichmäßig auf + 900 Volt auf­ geladen, und zwar auf die gleiche Weise wie beim Vorgang für die erste Kopie, während die fotoempfindliche Trommel 18 umläuft. In Abhängigkeit von der Bildinformation wird die Oberfläche im Belichtungsteil 21a belichtet. Unabhängig da­ von, ob Resttoner 25a vorhanden ist oder nicht, wird das Oberflächenpotential der unbelichteten Bereiche auf + 900 Volt gehalten und wird gleichzeitig das Oberflächenpotential der belichteten Bereiche auf + 70 Volt verringert. Dies erfolgt, weil zur Belichtungszeit der Laserstrahl durch den Rest­ toner 25a hindurchgeht und gleichzeitig die beim Laden auf den Resttoner 25a gegebene Überschußladung abfließt aufgrund des Absinkens des Widerstandes der fotoempfindlichen Trommel 18 unter den des Resttoners 25a. Daher ergibt sich auf die gleiche Weise wie im Falle der ersten Kopie eine Potential­ differenz von 330 Volt zwischen der Gleichspannungskomponente der Vorspannung, mit der die Entwicklungswalze 26 beaufschlagt ist, und dem Oberflächenpotential der belichteten Bereiche der fotoempfindlichen Trommel 18, wenn die fotoempfindliche Trommel 18 die Entwicklungseinrichtung 22 erreicht. Dement­ sprechend erfolgt eine Übertragung des Toners 25 von der Entwicklungswalze 26 auf die belichteten Bereiche der foto­ empfindlichen Trommel 18 über den Spalt hinweg, so daß die Entwicklung der fotoempfindlichen Trommel 18 durchgeführt werden kann. Auch wenn Resttoner 25a auf den belichteten Bereichen vorhanden sein sollte, wird dieser Resttoner 25a in den Toner 25 beim erneuten Entwicklungsvorgang eingebettet. Da die Potentialdifferenz zwischen den nicht belichteten Be­ reichen der fotoempfindlichen Trommel 18 und der Gleichspan­ nungskomponente der Vorspannung, mit der die Entwicklungs­ walze 26 beaufschlagt wird, 500 Volt beträgt, wie in der Fig. 5 gezeigt ist, wird gleichzeitig der auf den nicht belichteten Bereichen der fotoempfindlichen Trommel 18 befindliche Rest­ toner 25a auf die Entwicklungswalze 26 über den Spalt über­ tragen, und dementsprechend wird die fotoempfindliche Trommel 18 gereinigt, so daß keine Verschleierung auf dem zweiten Kopierbild auftritt.

Die fotoempfindliche Trommel 18, auf der durch die Ent­ wicklungseinheit 22 gleichzeitig die Entwicklung bezüglich der zweiten Kopie und die Reinigung bezüglich der ersten Kopie durchgeführt worden ist, wird mit Hilfe der Entladungslampe 24 entladen, nachdem die Bildübertragung mit Hilfe der Übertra­ gungsladeeinrichtung 23 wie bei der ersten Kopie erfolgt ist, und es erfolgt der nächste Kopiervorgang. Die oben erwähnten Vorgänge werden solange wiederholt, bis die gewünschte Zahl von Kopien gemacht ist. Wenn die letzte Kopie gemacht ist, wird wie in der Fig. 3 gezeigt, der Betrieb der Belichtungs­ einrichtung 21 und der Übertragungsladeeinrichtung 23 gestoppt, jedoch bleibt der Betrieb der Hauptladeeinrichtung 20 und der Entladungslampe 24 aufrechterhalten. Andererseits wird die Gleichspannungskomponente der Energiequelle 31 Null, und ledig­ lich die Wechselspannung wird an die Entwicklungswalze 26 an­ gelegt, so daß die Reinigung der fotoempfindlichen Trommel 18 durchgeführt werden kann. Das heißt, wie in der Fig. 4 gezeigt ist, daß die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 18 gleich­ mäßig mit Hilfe der Hauptladeeinrichtung 20 auf + 900 Volt auf­ geladen wird, während die fotoempfindliche Trommel 18 umläuft. Danach wird die Potentialdifferenz der Gleichspannungskomponente zwischen der fotoempfindlichen Trommel 18 und der Entwick­ lungswalze 26 900 Volt, da die fotoempfindliche Trommel 18 die Entwicklungseinrichtung 22, ohne belichtet zu werdender­ reicht, und auch die Entwicklungswalze 26 nicht mit der Gleichspannungskomponente der Vorspannung beaufschlagt wird. Sämtlicher Resttoner 25a der fotoempfindlichen Trommel 18 wird auf die Entwicklungswalze 26 zurückübertragen, und auf diese Weise wird die fotoempfindliche Trommel 18 gereinigt. Wenn die fotoempfindliche Trommel 18 die Entladungslampe 24 passiert, wird der Vorgang beendet, und der Betrieb der Haupt­ ladeeinrichtung 20, der Entwicklungseinrichtung 22, der Ent­ ladungslampe 24 und der fotoempfindlichen Trommel 18 wird gestoppt.

Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen sind möglich. So kann beispielsweise der Spalt zwischen der foto­ empfindlichen Trommel 18 und der Entwicklungswalze 16 be­ liebig sein, solange die Entwicklungs- und Reinigungsvorgänge durchführbar sind, jedoch sollte der Spalt eine Abmessung in der Größenordnung von 150-500 µm aufweisen. Auch die Ent­ wicklungseinrichtung kann anders gestaltet sein. Es können auch anders ausgebildete Entwicklungseinrichtungen ohne Be­ rührung verwendet werden, solange das Entwickeln und Reinigen gleichzeitig durchführbar sind. Auch wenn ein magnetischer Toner verwendet wird, brauchen nur die Bedingungen entsprechend der magnetischen Kraft geändert werden, um das gleiche Ergebnis erzielen zu können.

Die Fig. 10 zeigt eine modifizierte Verteilungseinrich­ tung 47. Die Verteilungseinrich­ tung 47 gemäß Fig. 10 besteht aus einer leitenden Bürste 27b aus Kunstseide mit eingebettetem Kohlenstoff und einem Wider­ stand von 10¹⁰ Ω cm. Durch eine Gleichspannungsquelle 47a wird die leitende Bürste 47b mit einer Spannung von 100 Volt beaufschlagt. Die leitende Bürste 47b befindet sich in Gleitkontakt mit der fotoempfindlichen Trommel 18. Durch den Gleitkontakt der leitenden Bürste 47b mit der foto­ empfindlichen Trommel 18 werden die fotoempfindliche Trommel 18 und Resttoner 25a entladen, und gleichzeitig erfolgt das Verteilen des Resttoners 25a. Daher besteht keine Notwendig­ keit für eine andere Entladungseinrichtung. Die leitende Bürste 47b kann auch eine Walzenbürste sein und einen Wider­ stand aufweisen, derart, daß jegliche Überschußladung von der fotoempfindlichen Trommel 18 und vom Resttoner 25a abfließt. Auch bei dieser Ausführungsform wird die leitende Bürste 47b mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle 47a mit einer niedrigen Spannung der gleichen Polarität wie die des Resttoners 25a beaufschlagt, so daß Resttoner 25a nicht an der leitenden Bürste 47b anhaftet, sondern auf der fotoempfindlichen Trom­ mel 18 bleibt. Die Verteilungsvorrichtung kann an jeder ge­ eigneten Position nach der Bildübertragung und vor der Ent­ wicklung angeordnet werden, solange sie das elektrostatische latente Bild nicht stört.

Claims (10)

1. Abbildungsgerät mit einer Hauptladeeinrichtung (20) zur gleichmäßigen Aufladung der Oberfläche eines Bildträ­ gers (18) auf eine erste Spannung,

• - mit einer Belichtungseinrichtung (21), durch die ein Belichtungsabschnitt (21a) des Bildträgers (18) in Drehrichtung hinter der Hauptladeeinrich­ tung (20) belichtet wird, so daß Bereiche des Bildträgers (18) teilweise auf eine zweite Span­ nung entladen werden, die niedriger ist als die erste Spannung, um ein latentes Bild zu formen,
• - mit einer Entwicklungswalze (26),
• - mit einem Tonerbehälter (22b), aus dem ein Ein- Komponenten-Toner gleichmäßig auf die Entwick­ lungswalze (26) übertragbar ist,
• - mit einer Übertragungseinrichtung (23) zur Über­ tragung des entwickelten Bildes vom Bildträger (18) auf ein Blatt Papier (33) und
• - mit einer Entladungseinrichtung (40), die eine Entladungslampe (24) und eine Wechselspannungs­ quelle (42) aufweist, die über einen Kondensator (41) mit einer Entladungs-Ladeeinrichtung (43) verbunden ist, durch die positive und negative Korona-Ladungen ausgeglichen werden,

wobei

• - eine Spannungsquelle (31a) zur Aufladung der Ent­ wicklungswalze (26) auf eine dritte Spannung vor­ gesehen ist, die höher als die zweite Spannung und niedriger als die erste Spannung ist, und
• - eine Verteilungseinrichtung (38) zum gleichmäßigen Verteilen von Resttoner auf der Oberfläche des Bildträgers (18) nach Übertragung des entwickelten Bildes durch die Übertragungseinrichtung (23) und vor der Aufladung des Bildträgers (18) durch die Hauptladeeinrichtung (20) vorgesehen ist, die zwi­ schen der Entladungseinrichtung (40) und der Hauptladeeinrichtung (20) angeordnet ist und an die durch eine Gleichspannungsquelle (35) eine Gleichspannung gleicher Polarität wie der Toner anlegbar ist.

2. Abbildungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungseinrichtung (40) einen Spiegel (44) zum Umlenken des von der Lampe (24) abgestrahlten Lichtes auf den Bildträger (18) aufweist.

3. Abbildungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Bildträger (18) und der Entwick­ lungswalze (26) ein Spalt mit einer Breite zwischen 150 und 500 µm ausgebildet ist.

4. Abbildungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger (18) die Form einer Trommel aufweist.

5. Abbildungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (31a) eine Gleichspannungsquelle ist.

6. Abbildungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannungsquelle (31) vorgesehen ist, um gleichzeitig eine Wechselspannung an die Entwicklungswalze (26) anzulegen.

7. Abbildungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannung +900 V, die zweite Spannung +70 V und die dritte Spannung +400 V beträgt.

8. Abbildungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungseinrichtung (38) eine mit dem Bildträger (18) in Kontakt stehende Verteilungswalze (37) aufweist.

9. Abbildungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungseinrichtung (38) eine mit dem Bildträger (18) in Kontakt stehende leitende Bürste (27b) aufweist.