DE3715683A1 - Elektrofotografisches kopiergeraet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes elektrofotografisches Kopiergerät mit einer ersten elektrostatischen Ladeeinrichtung, einer Bildbelichtungseinheit, einer zweiten Ladeeinrichtung, die mit einem Gitter versehen ist und einer Entwicklungseinrichtung mit einer Entwicklerelektrode, die um eine fotoempfindliche drehbare Trommel angeordnet sind.

Die zweite Ladeeinrichtung ist wahlweise mit einer Wechsel- oder Gleichspannung beaufschlagt, die eine zur Polarität der ersten Ladeeinrichtung entgegengesetzte Polarität aufweist. Die dem Gitter beaufschlagte Spannung hat die gleiche Polarität wie die der ersten Ladeeinrichtung. Das Entwickleragens im Entwickler weist statisch geladene Tonerteilchen auf, deren Polarität zu der der auf der Trommeloberfläche ausgebildeten, elektrostatischen latenten Bilder entgegengesetzt ist. Das Kopiergerät kann wahlweise mit Standardkopierart oder mit einer Kopierart für die Bildung äußerer Umrißlinien betrieben werden. Der Entwickelvorgang wird ungeachtet dessen auf die normale Art und Weise durchgeführt, d. h., daß somit keine umgekehrte Entwicklerfunktion verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen elektrofotografische Kopiergeräte und insbesondere solche, die wahlweise mit der üblichen Standardkopierart oder einer Kopierart für äußere Umrißlinien betrieben werden können.

Im allgemeinen beinhaltet die Umrißlinie eines Bildes praktisch die vollständige notwenige Information und repräsentiert die ausreichenden Charakteristika des vorgegebenen Bildes und spielt so unter anderem eine wichtige Rolle bei der Beurteilung der Eigenart des Bildes. Weiterhin ist anzumerken, daß, wenn eine Umrißlinie heraugsnommen und zu einer korrespondierenden, binären, grafischen Repräsentation modifiziert wird, repräsentiert die letztgenannte, verglichen mit der entsprechenden regulären, dicken und Seitenbildrepräsentation solche weitgehend zu favorisierenden Charakteristika, da sie für die Bildidentifikation, Bestimmung, Übertragung und dgl. stark vereinfacht und leichter behandelbar ist. Daher ist das Herausnehmen der Umrißlinie für die Umwandlung in eine korrespondierende, binäre, grafische Repräsentation bei der Bildformerkennung, Bildkorrektur, Bildverstärkung, Bandbreitenkompression und dgl. Vorgängen, sehr effektiv.

Beispielsweise ist ein komplexes Farbbild relativ attraktiv zu realisieren, indem zwei aufeinanderfolgende Kopieroperationen durchgeführt werden, wobei eine schwarze Form, die von einer farbigen Umrißlinie umgeben ist, oder eine Vorform für die spätere Herstellung unterschiedlicher örtlicher, darin enthaltener farbiger Bildflächen erzeugt wird.

Anzumerken ist, daß von der Anmelderin bereits ein Vorschlag für einen Umrißlinien-Abbildungsvorgang besteht, wobei im Fall des Einkomponenten-Toner-Entwicklungsverfahrens, bei dem leitende Tonerteilchen zum Entwickeln elektrostatisch latenter Bilder verwendet werden, dieser Vorgang dadurch charakterisiert ist, daß zwischen dem der Entwicklung unterzogenen Material und dem Träger für die leitfähigen Tonerteilchen eine Gleichstrom-Vorspannung mit einem mittleren Potential im Bereich zwischen dem maximalen und minimalen Oberflächenpotential dieses Materials und mit einer zu Polarität der Ladung des elektrostatisch latenten Bildes entgegengesetzten Polarität angelegt wird, um nur die Umrißlinie des latenten Bildes auf dem zu entwickelnden Material herauszuziehen (siehe JP-OS Sho-51-1 34 635).

Es ist weiterhin anzumerken, daß bei dem vorstehend bekannten Vorgang ein beträchtlicher Nachteil besteht. Bei diesem vorgeschlagenen Prozeß ist in der Tat die entwickelte Umrißlinie nur eine Negativlinie, da die Umrißlinie des elektrostatisch latenten Bidles ebenfalls negativ ist und der elektrisch leitfähige Toner mit Ausnahme der Umrißlinie auf dem wesentlichen Teil des latenten Bildes abgelegt wird, da ein höherer Potentialunterschied am wesentlichen Teil des latenten Bildes auf der fotoempfindlichen Trommel geladen ist. In der Praxis sollte die gewünschte Umrißlinie jedoch vorzugsweise schwarz und damit positiv sein. Daher muß die so ausgebildete negative Umrißlinie im allgemeinen einem weiteren Reproduktionsschritt unterworfen werden, der sich auf das Umkehrentwicklungsverfahren bezieht, was bei dem vorstehend bekannten Prozeß natürlich einen ernstzunehmenden und Schwierigkeiten machenden Nachteil bedeutet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes elektrofotografisches Kopiergerät zu schaffen, das wahlweise mit einem normalen Standardkopiervorgang oder einem Umrißlinien-Kopiervorgang betrieben werden kann, wobei eine Umrißlinie und das Bild mit ausreichender Schwärzung erzeugt werden sollen; bei dem nur die Umrißlinie eines latenten Bildes sichtbar zu machen ist, indem Tonerteilchen exklusiv nur dort abgeschieden werden, und nachfolgend das Tonerbild auf ein Kopierpapier übertragen wird, um eine scharfe und dicke Umrißlinie zu erzeugen; wobei das Kopiergerät nach dem Einschalten automatisch mit der Standardkopierart betrieben wird und selbst wenn die Umrißlinien-Kopierart eingestellt ist, mit der Standardkopierart betrieben wird, wenn nach Beendigung der Umrißlinien-Kopierart eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist, ohne daß eine Operationsanweisung eingegeben worden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kopiergerät mit einer ersten elektrostatischen Ladeeinrichtung, einer Bildbelichtungseinheit, einer zweiten elektrostatischen Ladeeinrichtung, die mit einem Gitter versehen ist und einer Entwicklereinheit, die mit einer Entwicklerelektrode versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ladeeinrichtung entweder mit einer Wechselspannung oder einer Gleichspannung beaufschlagt ist, die eine entgegengesetzte Polarität zu der Polarität an der ersten elektrostatischen Ladeeinrichtung aufweist; an das Gitter eine Spannung angelegt wird, die die gleiche Polarität wie die an der ersten elektrostatischen Ladeeinrichtung aufweist und niedriger als das Oberflächenpotential an den elektrostatisch latenten Bildern ist, die durch die Bildbelichtungseinheit ausgebildet sind, und höher als das Oberflächenpotential an den bildlosen Hintergrundteilen ist; und daß der Entwickler elektrostatisch geladene Tonerteilchen aufweist, die eine zur Polarität des Oberflächenpotentials an dem elektrostatisch latenten Bild entgegengesetzte Polarität aufweisen, um eine normale Entwicklungsfunktion durchzuführen, und daß das Kopiergerät wahlweise entweder mit der Umrißlinienkopierart unter Verwendung der zweiten Ladeeinrichtung oder mit Standardkopierart ohne Betätigung der zweiten Ladeeinrichtung zu betreiben ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines elektronischen Fotokopiergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung in schematischer Seitenansicht;

Fig. 2 eine Betätigungsschalttafel bei dem Kopiergerät gemäß der ersten Ausführungsform in schematischer Draufsicht;

Fig. 3 ein Blockschaltdiagramm einer Operationssteuerung, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wird;

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkung der elektrischen Kraftlinien durch die Operation der zweiten Ladeeinrichtung;

Fig. 5 (a), (b) und (c) jeweils ein Potentialdiagramm zur Erläuterung der statisch latenten Bildbereiche;

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Darstellung gemäß Fig. 1;

Fig. 7 ein schematisches Verdrahtungsbild für einen Gitterspannungs-Steuerschaltkreis für eine erste elektrostatische Ladeeinrichtung, die bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist;

Fig. 8 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht gemäß Fig. 1;

Fig. 9 eine bei der dritten Ausführungsform verwendete Entwicklereinrichtung im Schnitt;

Fig. 10 eine bei der dritten Ausführungsform verwendete Reinigungseinrichtung in perspektivischer Darstellung;

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Operationssteuerschaltkreises der dritten Auführungsform;

Fig. 12 eine Darstellung gemäß Fig. 4 zur Erläuterung ähnlicher Effekte, die bei der vierten Ausführungsform erscheinen;

Fig. 13 eine ähnliche Ansicht gemäß Fig. 5 zur Erläuterung ähnlicher Effekte, die bei der vierten Ausführungsform erscheinen;

Fig. 14-17 mehrere Flußschaltbilder zur Erläuterung der Operation des Kopiergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden werden mehrere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und Modifikationen derselben anhand der Figuren beschrieben.

Erste Ausführungsform

In der Figur ist ein elektrofotografisches Kopiergerät gemäß einer ersten Ausführungsform in schematischer Seitenansicht gezeigt. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine fotoempfindliche Trommel mit herkömmlicher Konstruktion, die eine fotoempfindliche Oberflächenansicht aufweist, obwohl sie nicht speziell dargestellt und beschrieben wird. Diese Trommel 1 wird in der Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben, wie dies durch einen kleinen Pfeil "a" angegeben ist, obwohl der Antriebsmotor in der Zeichnung weggelassen worden ist, da er allgemein bekannt ist. Um diese Trommel sind mehrere konstituierende Elemente und Einheiten, die im einzelnen beschrieben werden, angeordnet.

Die Bezugsziffer 2 bezeichnet eine elektrostatische Ladeeinrichtung, die in der folgenden Beschreibung als "erste Ladeeinrichtung" bezeichnet wird, und die so konstruiert und angeordnet ist, daß die Trommeloberfläche mit einer elektrostatischen Ladung mit einem vorbestimmten konstanten Potential aufgeladen wird. Die erste Ladeeinrichtung ist zu diesem Zweck mit einem Ladedraht 2 a versehen, der mit einer Spannungsquelle 21 elektrisch leitend verbunden ist.

Die Bezugsziffer 3 bezeichnet eine Original-Bildbelichtungseinheit, die aus einer Belichtungslampe 31, einem Reflektorspiegel (nicht dargestellt), einer Sammellinse 33 und dgl. besteht, wobei die Lampe 31 elektrisch leitend mit einer Stromquelle 32 verbunden ist. Diese Original-Bildbelichtungseinheit 3 projiziert Lichtstrahlen auf ein Original (nicht dargestellt), welches auf einem bewegbaren Originaltisch 34 aus einem transparenten Material, vorzugsweise Glas, abgelegt ist. Die so vom Original reflektierten Bildstrahlen werden über die Sammellinse 33 auf die Trommeloberfläche projiziert, wodurch gemäß dem bekannten Schlitzbelichtungsprinzip auf der Trommeloberfläche entsprechende elektrostatisch latente Bilder ausgebildet werden.

Die Bezugsziffer 4 bezeichnet eine Scorotron-Ladeeinrichtung, die im folgenden als "zweite Ladeeinrichtung" bezeichnet wird, die zur Durchführung eines Rückladevorgangs auf der Trommeloberfläche, auf der elektrostatisch latente Bilder ausgebildet worden sind, verwendet wird. Zu diesem Zweck ist die zweite Ladeeinrichtung 4 mit einem Ladedraht 4 a versehen, der elektrisch leitend mit einer Spannungsquelle 41 verbunden ist, während ein zugehöriges Gitter 42 elektrisch leitend mit einer separaten Spannungsquelle 43 verbunden ist. Diese einander zugeordneten Bauteile sind so konstruiert und angeordnet, daß die am Ladedraht 4 a vor der Spannungsquelle 41 angelegte Spannung die entgegengesetzte Polarität zur Polarität aufweist, die an der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2 herrscht. Weiterhin ist die am Gitter 42 von der Spannungsquelle 43 angelegte Spannung so ausgewählt, daß sie die gleiche Polarität wie die an der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2 herrschende aufweist und ein Potential aufweist, das niedriger als das Oberflächenpotential an einem latenten Bildbereich und höher als das Oberflächenpotential an einem bildlosen Hintergrundbereich auf der Trommel ist.

Die Bezugsziffer 5 bezeichnet eine Entwicklereinheit, die stellvertretend dargestellt ist durch eine Entwicklerhülse 52, in der eine Magnetwalze 52 vorgesehen ist, an deren Umfangsfläche, wie dargestellt, eine Anzahl von alternierenden und radial angeordneten N- und S-Polen angeordnet sind, wobei diese Entwicklereinrichtung 5 bei elektrischer Speisung nach dem allgemein bekannten Magnetbürstensystem arbeitet. An die Entwicklerhülse 51 ist eine Vorspannungsquelle 53 elektrisch leitend angeschlossen, um bei dem Entwicklungsvorgang verwendet zu werden. Als Entwickler wird ein Gemisch aus magnetischen Trägerteilchen und isolierenden Tonerteilchen wie üblich verwendet. Diese Bestandteile werden mittels einer Reibungsladung mit einander entgegengesetzten Polaritäten geladen. Der isolierende Toner wird so geladen, daß er zur Polarität, die an der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2 erscheint, eine entgegengesetzte Polarität aufweist.

Wenn als isolierende Tonerteilchen nichtmagnetische Teilchen verwendet werden, wird die Entwicklerhülse 51 durch die Vorspannungsquelle 53 mit einer solchen Entwicklervorspannung beaufschlagt, daß sie etwas höher als die Gitterspannung und die gleiche Polarität wie bei der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2 aufweist.

Wenn im Gegensatz hierzu als isolierende Tonerteilchen magnetische Teilchen verwendet werden, wird die Entwicklerhülse 51 mit einer solchen Entwicklervorspannung beaufschlagt, die niedriger als die Gitterspannung ist und in der Tat von einer Wechselspannung überlappt wird. Es ist jedoch anzumerken, daß in diesem Fall die alleinige Verwendung von isolierenden Tonerteilchen möglich ist. Falls gewünscht, kann in diesem Fall weiterhin die Entwicklervorspannung nicht notwendigerweise mit einer Wechselspannung überlappt werden.

Die Bezugsziffer 6 bezeichnet einer Übertragungs-Ladeeinrichtung, die zum Anlegen eines elektrischen Feldes von einer Position hinter einem Kopierpapier 10 dient, wobei das Papier in der durch den Pfeil "b" angegebenen Richtung zugeführt wird und mit der Trommeloberfläche in Kontakt liegt, wodurch die auf der Trommeloberfläche unter Wirkung der Entwicklereinheit 5 ausgebildeten Tonerbilder auf das Kopierpapier übertragen werden. Für diesen Vorgang wird der Ladedraht 6 a der Übertragungs-Ladeeinrichtung 6 von einer Spannungsquelle 61 mit einer solchen Spannung beaufschlagt, die eine zu den isolierenden Tonerteilchen entgegengesetzte Polarität aufweist.

Die Bezugsziffer 7 bezeichnet eine Trennladeeinrichtung, die zum Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes an das Kopierpapier, direkt nachdem es die vorstehend beschriebene Bildübertragerstufe durchlaufen hat, dient. Auf diese Weise wird die Entfernung des Restpotentials vom Kopierpapier 10 durchgeführt, um das Papier von der Trommeloberfläche zu trennen. Zu diesem Zweck wird der Ladedraht 7 a der Trennladeeinrichtung 7 von einer Wechselspannungsquelle 71 mit einer Wechselspannung beaufschlagt.

Die Bezugsziffer 8 bezeichnet eine Reinigungseinheit, die zum Entfernen des Resttoners von der Trommeloberfläche dient, und die sich auf ein herkömmliches Abstreifklingensystem, wie dies in der Fig. 1 angedeutet ist, stützt.

Die Bezugsziffer 9 bezeichnet eine Löschlampe, die zum Ausstrahlen von Lichtstrahlen auf die Trommeloberfläche zum Entfernen von elektrostatischer Restladung von derselben dient, um diese für den darauffolgenden Fotokopiervorgang vorzubereiten.

Die Operationssteuerung des vorliegenden Fotokopiergerätes wird durch einen Mikrocomputer CPU-1 durchgeführt, der als Steuerzentrum dient. Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, wird die Ein/Aus-Steuerung der Spannungsquellen 21, 41, 43, 53 und dgl. und die Spannungsumschaltsteuerung der Spannungsquelle 32, wie im folgenden im einzelnen beschrieben, unter der Einwirkung dieses Mikrocomputers CPU-1 durchgeführt.

In der Fig. 2 ist eine Betätigungsschalttafel 100 dargestellt. An dieser Tafel 100 befindet sich eine Drucktaste 101, zehn Tasten 102, eine Lösch/Stop-Taste 103 und ein Anzeigefenster 104 zum Anzeigen der Kopienzählung und dgl. Weiterhin sind Auf/Ab-Tasten 105, 106 zur Einstellung der Bilddichte und eine Reihe von Anzeige-LEDs 107, die diesen Tasten zugeordnet sind, vorgesehen. Die Einstellung der Bilddichte kann vorzugsweise durch Einstellen der Lichtmenge der Belichtungslampe 31 durchgeführt werden. Die Bezugsziffer 108 bezeichnet eine Standardkopierart-Wähltaste, die Bezugsziffer 109 ein Anzeigefenster hierfür, die Bezugsziffer 110 eine Umrißkopier-Wähltaste, und 111 ein Anzeigefenster hierfür. Die vorstehend genannten zahlreichen Elemente sind elektrisch leitend mit dem Mikrocomputer CPU-1, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist, verbunden. An dieser Stelle der Beschreibung werden die Polaritäten und Spannungen mehrerer der vorstehend genannten Ladeeinrichtungen und dgl., wie sie bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, im folgenden aufgeführt:

• (I) Bei Verwendung von nichtmagnetischem, elektrisch isolierendem Toner:
  Elektrostatische Ladeeinrichtung (Spannungsquelle 21),6. . . positiv, +5,5 kV; Belichtungslichtmenge durch die Belichtungslampe 31 und entsprechend dem bildlosen Hintergrund am Original (Standardwert)
  Für Umrißlinien-Kopierart ,6. . . 2,2 lx · sec. Für Standardkopierart ,6, . . 1,7 lx · sec. Scorotron-Ladeeinrichtung (Spannungsquelle 41) ,6. . . negativ, -6,0 kV; Gitter (Spannungsquelle 43) ,6. . . positiv, +220 V; Entwicklungsspannung (Spannungsquelle 53) ,6. . . positiv, +250 V; Übertragungsladeeinrichtung (Spannungsquelle 61),6. . . positiv, +5,5 kV; Nichtmagnetischer und elektrisch isolierender Toner,6. . . negativ;

• (II) Unter Verwendung von magnetischem und elektrisch isolierendem Toner:
  Elektrostatische Ladeeinrichtung (Spannungsquelle 21),6. . . positiv, +5,5 kV; Belichtungslichtmenge von der Belichtungslampe 31 und entsprechend dem bildlosen Hintergrund am Original (Standardwert)
  Für Umrißlinien-Kopierart ,6. . . 2,2 lx · sec. Für Standardkopierart ,6. . . 1,7 lx · sec. Scorotron-Ladeeinrichtung (Spannungsquelle 41) ,6. . . negativ, -6,0 kV; Gitter (Spannungsquelle 43) ,6. . . positiv, +220 V; Entwicklungsspannung (Spannungsquelle 53) ,6. . . positiv, (Gleichstrom), +170 V; Wechselstrom (350 Vrms, 1 kHz); Anfangsentwicklungspotential ,6. . . +250 V; Magnetischer und elektrisch isolierender Toner ,6. . . negativ.

Falls notwendig, können jedoch die gesamten Spannungspolaritäten durch eine Änderung umgekehrt werden. Zusätzlich ist anzugeben, daß die vorstehend genannten Spannungen und Belichtungsmengen nur als Beispiel anzusehen sind.

Im folgenden wird der Abbildevorgang anhand der fortlaufenden Arbeitsschritte beschrieben.

(Umrißlinien-Kopierart)

Dieser Umrißlinien-Kopiervorgang wird mit dem Einschalten der Bildtaste 110 durchgeführt.

(i) Erste Ladestufe:

Durch die elektrostatische Ladeeinrichtung 2 wird an der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 eine elektrostatische Ladung mit einem vorbestimmten Potential angelegt. Als ein Ergebnis beträgt das Oberflächenpotential der Trommel 1 +600 V.

(ii) Belichtungsstufe:

Auf der mit einem Potential von +600 V vorgeladenen Trommeloberfläche 1 werden den Originalbildern entsprechende latente Bilder durch Schlitzbelichtung aufgebracht. In diesem Fall bleiben wie in der Fig. 5a dargestellt, die elektrischen Ladungen entsprechend der Bildteile (A) und (B) auf einem Potential von +600 V, während die den bildlosen Hintergrundteilen entsprechenden Teile bei einer Belichtungsmenge von 2,2 lx · sec. auf +90 V abfallen. Die verwendeten Originalbilder sind positiv.

(iii) Zweite Ladestufe:

Die mit den in der vorstehenden Stufe mit den latenten Bildern versehene Trommeloberfläche wird einer Rückladestufe unterzogen, indem die Scorotron-Ladeeinrichtung 4 von der Spannungsquelle 41 mit einer Spannung von -6,0 kV beaufschlagt wird. In diesem Zustand wird das Gitter 42 über die Spannungsquelle 43 mit einer Spannung von +220 V beaufschlagt. Die Polarität der an der Scorotron- Ladeeinrichtung 4 beaufschlagten Spannung ist entgegengesetzt zu der an der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2. Weiterhin hat die am Gitter 43 beaufschlagte Spannung die gleiche Polarität wie die an der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2 und ein Potential, das unterhalb des Oberflächenpotentials (+600 V) an den elektrostatisch latenten Bildbereichen (A) und (B), und höher als das Oberflächenpotential (+90 V) an den bildlosen Hintergrundbereichen ist.

Zwischen der Trommeloberfläche und dem Gitter 42 werden wie in der Fig. 4 durch mehrere Pfeile angegeben, elektrische Kraftlinien erzeugt. Die vom Ladedraht gelieferten negativen Ionen werden der Wirkung von Trägerkräften unterzogen, die entlang dieser elektrischen Kraftlinien gerichtet sind. In diesem Fall zwingen die elektrischen Kraftlinien die negativen Ionen in die Nähe des Gitters 42 in Richtung auf die Trommeloberfläche, was nur an einem relativ zentralen Teil des breiteren oder Bildbereichs (A) erscheint, und nicht an der inneren Umfangslinie derselben. Somit kommen die negativen Ionen nur an dem relativ zentralen Teil der Oberflächenbildfläche (A) und nicht an dem inneren Umfangsbereich an, um die Restladungen an dem ionenbeaufschlagten Teil zu entfernen, wodurch sie nahezu auf das Potential im wesentlichen gleich der Gitterspannung oder +220 V verringert werden.

Bei Erläuterung im einzelnen in Ausdrücken des Trommeloberflächenpotentials bleibt das Oberflächenpotential (Vi) an den statisch geladenen bildlosen Hintergrundflächen auf einem niedrigerem Potential von im wesentlichen +90 V, wie dies in der Fig. 5 mit (b) gezeigt ist, während das Potential innerhalb des Bandbereiches entlang der äußeren Umfangslinie des breiten Bildbereiches (A) und dem verlängerten Bandbereich entlang eines streifenförmigen Bildbereiches (B), die beispielsweise jeweils eine konstante Breite aufweisen, ihr Anfangsoberflächenpotential ohne Änderung beibehalten, was im wesentlichen ein höheren Potential (Vo) von im wesentlichen +600 V bedeutet. Ein im wesentlichen zentraler Teil des Bildteils (A) wird in seinem Wert auf ein Potential von (Vo′) im wesentlichen gleich der Gitterspannung (Vg: + 220 V) abgesenkt. Auf der anderen Seite wird das Oberflächenpotential (Vo) an dem streifenförmigen Bildteil im allgemeinen keiner Veränderung unterworfen, die Breite des geladenen Bandbereiches wird jedoch etwas verringert.

Anders ausgedrückt werden als Ergebnis dieser zweiten Ladestufe äußere Umrißlinien dieser Bildbereiche in Form von elektrostatisch positiven latenten Bildern erzeugt.

(iv) Entwicklerstufe:

In dieser Stufe werden diese elektrostatischen positiven latenten Bilder, die die äußeren Umrißlinien repräsentieren, durch einen Entwickler 5 einer Entwicklerstufe unterzogen. Wenn in diesem Fall der elektrisch isolierende Toner nichtmagnetisch ist, wird an die Entwicklerhülse 51 eine Entwicklervorspannung von +250 V angelegt. Diese Vorspannung hat die gleiche Polarität wie die an der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2, um das sonst mögliche Auftreten von verschmutzender Toneranziehung oder Fleckenbildung nicht nur im im wesentlichen zentralen Teil des Bereichs des latenten Bildes, wo das Oberflächenpotential in der vorstehend beschriebenen zweiten Ladestufe beträchtlich angesenkt worden ist, sondern auch an den bildlosen Hintergrundteilen, zu vermeiden. Gleichzeitig ist in dieser Stufe die Entwicklervorspannung so ausgewählt, daß sie nicht nur etwas höher als die Gitterspannung (Vg: 220 V), sondern auch etwas höher (Vg) als das Potential (Vo′) ist, welches an dem im wesentlichen zentralen Teil oder dem Teil der vom Rand entfernt liegt, des Bildbereiches (A) erscheint, das beträchtlich in die Nähe auf die Gitterspannung (Vg) abgesenkt worden ist.

Wenn der elektrisch isolierende Toner andererseits magnetisch ist, wird die Entwicklerhülse 51 mit einer Entwicklervorspannung von 350 V Wechselspannung, 1 kHz und +170 V beaufschlagt. Diese Entwicklervorspannung ist etwas niedriger als die Gittervorspannung (Vg: +220 V) und gleichzeitig etwas niedriger als das Potential (Vo′) am mittleren Teil der Bildfläche (A), die auf einen Wert im wesentlichen gleich der Gitterspannung (Vg) abgesenkt worden ist. Unter Verwendung des elektrisch isolierenden und magnetischen Toners wird jedoch die Entwicklung mit einem solchen Oberflächenpotential von 250 V oder dgl. ausgelöst, wobei die Anwesenheit eines gewissen Kurzschlußwertes unter dem Einfluß der magnetischen Bindekräfte berücksichtigt wird. Aus diesem Grund kann das sonst häufige Auftreten von nachteiliger, verschmutzender und fleckenbildender Toneranziehung an den wesentlichen Teilen der statisch latenten Bildflächen, wo das Oberflächenpotential in der vorstehend beschriebenen zweiten Ladestufe beträchtlich abgesenkt worden ist, und natürlich auf den verbleibenden bildlosen Hintergrundflächen wirksam vermieden werden.

Auf der anderen Seite werden die negativ geladenen, elektrisch isolierenden Tonerteilchen durch Anziehung an den Bereichen mit höherem Potential, die mit einem Potential (Vo) vorgeladen sind, der Trommeloberfläche aufgetragen, oder genauer gesagt, an den äußeren Umrißlinien der Bildflächen (A) und (B), wodurch Tonerbilder in Form einer "von innen nach außen gedrückten Umrißlinie" und mittels eines regulären Entwicklungsvorganges erzeugt werden.

Die so erzeugten Tonerbilder werden dann mittels Durchführung einer negativen Entladung an der Übertragungs- Ladeeinrichtung 6 auf ein Kopierpapier 10 übertragen, das so mit einem Bild versehene Kopierpapier wird weiter durch eine Fixiereinrichtung (nicht dargestellt) gefördert und in Form eines, das Kopierbild tragenden Papiers oder einer Kopie ausgegeben.

(Standardkopierart)

Die Standardkopierart wird durch das Einschalten der Wähltaste 108 durchgeführt. Die notwendigen Anfangssteuerungseinstellungen werden ebenfalls automatisch eingestellt, obwohl dies nicht speziell ausgeführt wird.

(i) Erste Ladestufe:

Diese Stufe kann auf ähnliche Art und Weise wie bei der vorstehenden Umrißlinienkopierart durchgeführt werden.

(ii) Belichtungsstufe:

In diesem Fall beträgt die Belichtungsmenge 1,7 lx · sec., was niedriger als bei der vorstehend beschriebenen Umrißlinien- Kopierart ist. Das Ladungspotential, welches den bildlosen Hintergrundflächen entspricht, beträgt 150 V. Die Belichtungsmenge zum Absenken des Potentials (Vi) an den bildlosen Hintergrundbereichen auf 150 V ist so, wie die, die normalerweise in der regulären Entwicklerstufe bei dem regulären Fotodruckvorgang verwendet wird.

(iii) Zweite Ladestufe:

In diesem Fall werden die beiden Spannungsquellen 41 und 43 beide ausgeschaltet, so daß die Scolotron-Ladeeinrichtung 4 nicht gespeist bleibt. Daher werden die während der vorstehenden Belichtungsstufe gebildeten positiven elektrostatisch latenten Bilder an sich zur nächsten darauf folenden Entwicklerstufe weitergeführt.

(iv) Entwicklerstufe:

Der gleiche Vorgang, wie er bei der Umrißlinien-Kopierart durchgeführt wurde. In dieser Stufe werden negativ geladene, elektrisch isolierende Tonerteilchen auf den Bildbereichen (A) und (B), die beispielsweise in der Fig. 5a gezeigt sind, abgeschieden und somit werden durch eine normale Entwicklerstufe normale Tonerbilder im Maßstab 1 : 1, bezogen auf das Original, erzeugt.

Bei genauen Untersuchungen wurde herausgefunden, daß die Bedingungen der äußeren Umrißlinie, insbesondere deren Bilddichte, stark durch solche Operationsbedingungen, wie beispielsweise anfängliches Oberflächenpotential (Vo), Oberflächenpotential (Vi) des bildlosen Hintergrundes und Gitterspannung (Vg) wechselseitige Beziehungen zwischen diesen Werten, insbesondere dem Potentialunterschied von Vg und Vi beeinflußt werden. Wenn beispielsweise der Potentialunterschied zwischen Vg und Vi auf einen vergleichsweise großen Wert eingestellt ist, werden günstige Umrißlinien erzeugt, während bei kleineren Werten dieses Potentialunterschiedes nur relativ blasse und schmale Umrißlinien erzeugt werden.

Der Grund hierfür kann in der Tatsache liegen, daß unter Berücksichtigung der Existenz dieses Potentialunterschiedes zwischen Vg und Vi die elektrischen Kraftlinien, welche zwischen dem Gitter 42 und der Trommeloberfläche 1 erscheinen, einer beträchtlichen Veränderung unterzogen sind. Anders ausgedrückt, bei größerem Potentialunterschied Vg - Vi sind die elektrischen Kraftlinien, die von den Eckenteilen der Bildflächen zu den bildlosen Hintergrundteilen gerichtet sind, beträchtlich erhöht, da an diesen Eckenteilen negative Ionen von der Seite des Gitters 42 nicht ankommen können, um die äußere Umrißlinie zu bilden. Daher ist es mit einem erhöhten Wert des Potentialunterschiedes von Vg - Vi noch schwieriger, daß negative Ionen an den Eckenteilen unter dieser Berücksichtigung auftreffen können und daher werden diese Teile auf einem höhren Potential gehalten, wodurch eine qualitativ höhere Umrißlinienbildung bei der zufriedenstellend besseren und dickeren Bilddichte realisiert wird.

Somit wird für den Fall der Umrißlinien-Kopierart die Scorotron-Ladeeinrichtung 4 zur Durchführung eines Rückladevorgangs zusätzlich zu den Bedingungen für die Standardkopierart gespeist, und weiterhin wird zusätzlich zu dem Vorstehenden und für den Fall der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Belichtungsmenge der Belichtungseinheit 3 erhöht. Als ein Ergebnis wird der Potentialunterschied Vg - Vi größer.

Unter den folgenden Bedingungen wurden zahlreiche Versuche mit der vorliegenden ersten Ausführungsform durchgeführt:

(Vg) - (Vi) = 220 - 90 = 130 V,

und es wurde herausgefunden, daß ohne Schwierigkeit akzeptable Umrißlinienbilder mit hoher Konzentration erzielt werden konnten.

Wenn jedoch für den Fall der Umrißlinien-Kopierart die Belichtungsmenge nicht erhöht wird, indem im wesentlichen die gleiche Belichtungsmenge wie im Fall der Standardkopierart verwendet wird, oder anders ausgedrückt die Bedingung herrscht:

[(Vg) - (Vi) = 220 - 150 = 70 V],

werden nur schlechtere Umrißlinienbilder mit einer etwas niedrigeren Konzentration und nicht mehr akzeptierbarer Linienbreite erzeugt.

Im allgemeinen wird für den Fall der Standardkopierart eine Erhöhung der Belichtungsmenge als Gegenmaßnahme gegen die Verringerung der Fotoempfindlichkeit des elektrofotoempfindlichen Elementes oder genauer gesagt der Trommel oder bei Verwendung eines solchen Originals, welches einen farbigen oder matten Hintergrund aufweist, angewendet, um das sonst mögliche Auftreten von verschmutzenden Ablagerungen von Tonerteilchen zu verhindern. In diesen Fällen wird jedoch im allgemeinen die Bildkonzentration einer nachteiligen Verringerung unterworfen. Im Fall der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch eine Erhöhung der Belichtungsmenge ohne Beziehung zum Entfernen von Tonerverschmutzung oder -flecken durchgeführt. Für den Fall der vorliegenden Ausführungsform führt ein Erhöhen des Potentialunterschiedes Vg - Vi umgekehrt zu einem Ansteigen des Konzentrationsgrades an den so erzeugten Umrißlinien.

Zweite Ausführungsform

Bei Verwendung der vorliegenden zweiten Ausführungsform wird für den Fall der Umrißlinien-Kopierart die zweite Ladeeinrichtung betrieben, während das Anfangsladepotential Vo verglichen mit dem bei der Standardkopierart verwendeten Potential abgesenkt wird.

Im einzelnen wird, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, die Scolotroladeeinrichtung 2′ als erste Ladeeinrichtung verwendet und der Spannungssteuerschaltkreis 24′ für das Gitter 23′ besteht aus den Varistoren VS 1, VS 2 und einem Schalter SW, der mit einem Verbindungspunkt zwischen den Varistoren elektrisch leitend verbunden ist. Dieser Schalter SW ist, wie dargestellt, an Masse gelegt. Für den Fall der Standardkopierart ist der Schalter SW ausgeschaltet, während das Gitter 23′ mit einer Summenspannung (+600 V) über die in Reihe geschalteten Varistoren VS 1, VS 2 beaufschlagt ist. Bei dieser Betriebsart beträgt das anfängliche Ladepotential Vo der Trommeloberfläche +600 V.

Für den Fall der Umrißlinien-Kopierart ist andererseits der Schalter SW eingeschaltet, und das Gitter 23′ wird mit einer Teilspannung von +490 V allein über den Varistor VS 1, VS 2 gespeist.

In diesem Fall wird das anfängliche Ladepotential Vo der Trommeloberfläche auf 490 V verringert.

In der nächsten darauf folgenden Belichtungsstufe wird in beiden Betriebsarten die Belichtung mit einer Belichtungsmenge von 1,7 lx · sec. (Standardwert entsprechend der bildlosen Hintergrundflächen des Originals) unter Wirkung der Belichtungseinheit 3 durchgeführt. In diesem Fall wird das Potential (Vo′) an den Bildflächen wie für den Fall des entsprechenden Anfangsladepotentials Vo bei Standardkopierart auf +600 V, oder bei Umrißlinien- Kopierart auf +490 V gehalten, während die bildlosen Hintergrundteile ein auf +150 V und +110 V verringertes Potential Vi aufweisen.

Genauer gesagt wird im Fall der Umrißlinien-Kopierart die Scorotron-Ladeeinrichtung 4 eingeschaltet gehalten und die Rückladestufe wird bei auf +220 V gehaltener Gitterspannung Vg durchgeführt. Für den Fall der Standardkopierart wird die Scorotron-Ladeeinrichtung 4 ausgeschaltet gehalten, ohne daß eine Rückladestufe durchgeführt wird, während bei jeder der Betriebsarten eine Entwicklervorspannung von +250 V angelegt wird, und der reguläre normale Entwicklervorgang durchgeführt wird. Anzumerken ist, daß die vorstehend angehobenen numerischen Werte solche sind, die bei Verwendung von elektrisch isolierendem Toner anzuwenden sind.

Für den Fall der Umrißlinien-Kopierart beträgt der Potentialunterschied Vg -Vi bei der zweiten Ausführungsform 110 V (220 - 110). Unter diesen Betriebsbedingungen wurden klare und gut begrenzte Umrißlinienbilder mit ausreichender Konzentration erzeugt.

Wenn im Gegensatz hierzu das anfängliche Ladepotential Vo ohne Absicht auf einen verringerten Wert eingestellt wurde, wie er bei der Standardkopierart verwendet wird, hatten die daraus resultierenden Umrißlinienbilder eine weitgehend niedrigere Konzentration, und zeigten eine mangelhafte Reproduktion. Der Grund hierfür kann dem kleineren Potentialunterschied Vg - Vi von 70 V (220 - 150) zugeordnet werden.

Zur Verringerung des anfänglichen Ladepotentials Vo kann man sich anstatt auf die vorstehend verwendete Gitterspannungssteuerung an der Scorotron-Ladeeinrichtung 2′ auch auf eine Verringerungssteuerung der an der statischen Ladeeinrichtung an sich beaufschlagten Spannung stützen, was zu einem ähnlichen wirksamen Ergebnis führt.

Allgemein gesagt wurde bei der Standardkopierart die Verringerung des anfänglichen Ladepotentials Vo zur Verringerung der Bilddichte durchgeführt. Im Fall der vorliegenden zweiten Ausführungsform wird im Gegensatz hierzu durch die Verringerung des anfänglichen Ladepotentials Vo die Konzentration der Umrißlinien beträchtlich angehoben.

Dritte Ausführungsform

Bei der dritten Ausführungsform wird für den Fall der Umrißlinien-Kopierart die zweite Ladeeinrichtung gespeist und die Entwicklervorspannung wird auf ein höheres Niveau als für den Fall der Standardkopierart angehoben. Die Erläuterung derselben erfolgt vorteilhafterweise anhand der Fig. 1.

Genauer gesagt, wird bei beiden Betriebsarten ein anfängliches Ladepotential von +600 V verwendet und in der Belichtungsstufe wird das elektrostatisch latente Bild so erzeugt, daß das Bildflächenpotential Vo′ einen Wert von +600 V aufweist, während das bildlose Hintergrundpotential Vi auf einem niedrigeren Niveau von +150 V gehalten wird. Die Operationsart wird wie im folgenden durchgeführt. Für den Fall der Standardkopierart wird die Sorotron-Ladeeinrichtung 4 eingeschaltet, wodurch eine Rückladeoperation ungefähr unter die Gitterspannung Vg von +270 V gebracht wird. Als nächstes wird eine reguläre normale Entwickleroperation durchgeführt, während für den Fall der Standardkopierart eine Spannung von 250 V beaufschlagt wird. Für den Fall der Umrißlinien-Kopierart wird statt dessen eine Entwicklervorspannung von 300 V zur Durchführung der normalen Entwicklerstufe angelegt. Die vorstehend angegebenen numerischen Werte wurden bei Verwendung eines nichtmagnetischen, elektrischen isolierenden Toners angewendet.

Bei der vorliegenden dritten Auführungsform beträgt der Potentialunterschied von Vg - Vi 120 V (270 - 150). Unter diesen Bedingungen wurden scharfe Umrißlinien mit zufriedenstellender Bilddichte erzeugt.

Für den Fall der Umrißlinien-Kopierart wurde im Gegensatz hierzu ein Entwicklungsvorgang durchgeführt, indem auf ähnliche Art und Weise wie im Fall der Standardkopierart eine Entwicklervorspannung von 250 V angelegt wurde, wobei nur etwas schwächere Umrißlinienbilder mit etwas geringerer Konzentration hergestellt wurden. Der Grund hierfür ist in der Tatsache zu suchen, daß bei der Durchführung des Entwicklervorganges mit einer Vorspannung von 250 V es notwendig ist, die Gitterspannung Vg auf einen Wert von 220 V einzustellen, der niedriger als die Entwicklervorspannung Vb ist, was nachteiligerweise zu einem kleineren Potentialunterschied Vg - Vi von 70 V (120 - 150) führt.

Allgemein gesprochen ist im Fall der Normalkopierart die Verwendung der erhöhten Vorspannung eine Gegenmaßnahme gegen das sonst mögliche Auftreten von Tonerflecken oder Schmutzabscheidung, die häufig bei verringerter Sensibilität der fotoempfindlichen Teile, vorzugsweise einer fotoempfindlichen Trommel, oder bei Verwendung eines schwachen oder farbigen Kopierpapiers auftreten, wodurch eine entsprechende Verringerung der erzeugten Kopierbilddichte hervorgerufen wird. Für den Fall der vorliegenden dritten Ausführungsform hat jedoch das beabsichtigte Anheben der Entwicklervorspannung nichts mit dem Fleck- oder Verschmutzungsphänomen zu tun. auf diese Weise führt der Potentialunterschied Vg - Vi zu einem entsprechenden Ansteigen und damit umgekehrt beträchtlichen Anheben der Konzentration an den erzeugten Umrißlinien.

Modifikationen

Bei den vorstehenden Ausführungsformen wurde die zweite Ladeeinrichtung, vorzugsweise in Form einer Scorotron-Ladeeinrichtung 4 mit einer Gleichspannung beaufschlagt, die in einer Polarität entgegensetzt zu der der ersten Ladeeinrichtung 2 oder 2′, ausgewählt war. Es ist jedoch auch möglich, anstatt der Gleichspannung eine Wechselspannung zu verwenden.

In diesem Fall wird bei der zweiten Ladestufe das Oberflächenpotential an den elektrostatisch latenten Bildflächen im wesentlichen auf die Gitterspannung verringert, ausgenommen jedoch die Teile, die entlang der Umrißlinien liegen, während das Oberflächenpotential an den bildlosen Hintergrundflächen im wesentlichen auf die Gitterspannung ansteigt.

Wirkungen der vorstehenden Auführungsformen

Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen ist zwischen der Bildbelichtungseinheit und der Entwicklereinheit eine zweite Ladeeinrichtung mit einem Gitter vorgesehen, wobei die zweite Ladeeinrichtung entweder mit einer Wechselspannung oder einer Gleichspannung mit entgegengesetzter Polarität zu der ersten Ladeeinrichtung beaufschlagt wird. Weiterhin wird die Spannung, die am Gitter angelegt wird, so ausgewählt, daß sie die gleiche Polarität wie die an der ersten Ladeeinrichtung aufweist und diese Gitterspannung ist niedriger als das Oberflächenpotential an den Bildbereichen des elektrostatisch latenten Bildes, welches durch die Bildbelichtungseinheit ausgebildet ist, und höher als das Oberflächenpotential an den bildlosen Hintergrundteilen ist, was zu einer Bildung eines positiven latenten Bildes führt, an dessen Umrißlinie Toner abgeschieden ist, und somit positive Umfangs-Tonerlinien erzeugt sind. Zusätzlich kann das Kopiergerät gemäß der vorstehenden Ausführungsformen wahlweise mit Umrißlinien-Kopierart mit Betätigung der zweiten Ladeeinrichtung oder in Normalkopierart ohne Betätigung der zweiten Ladeeinrichtung betrieben werden, so daß die Bedienungsperson in diesem Bereich eine freie und zweckmäßige Wahlmöglichkeit hat. Für den Fall der Umrißlinien-Kopierart kann der Oberflächenpotentialunterschied zwischen der Gitterspannung an der zweiten Ladeeinrichtung und dem Oberflächenpotential der elektrostatisch latenten Bildbereiche an den Hintergrundflächen auf der fotoempfindlichen Trommel auf einen Wert eingestellt werden, der im wesentlichen groß genug ist, um scharfe, klare und qualitativ hochstehende Umrißlinienbilder auf dem Papier zu erzeugen.

Vierte Ausführungsform

In der Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht eines weiteren Kopiergerätes gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, welches im wesentlichen den Fig. 1 bis 6 entspricht.

Die fotoempfindliche Trommel ist wie zuvor mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Die Bezugsziffer 1 a zeigt jedoch die fotoleitfähige Schicht. Die Bezugsziffer 2 zeigt wie zuvor eine elektrostatische Ladeeinrichtung, die etwas anders dargestellt ist als in der vorstehenden Ausführungsform. Der früher vorhandene Ladedraht 2 a ist der Einfachheit halber weggelassen worden. Diese Ladeeinrichtung 2 ist zum Anlegen einer vorbestimmten elektrostatischen Ladung an die Trommeloberfläche geeignet und diese Ladung ist bei dieser Ausführungsform positiv.

Aufbau und Anordnung der Bildbelichtungseinheit 3 sind im wesentlichen wie vorstehend beschrieben. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch die Spiegel 32′ und 34′ im einzelnen dargestellt, obwohl sie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der Einfachheit halber weggelassen worden sind.

Die Bezugsziffer 4 bezeichnet die Scorotron-Ladeeinrichtung, die vereinfacht dargestellt ist. Aufbau und Anordnung dieser Ladeeinrichtung sind wie vorstehend beschrieben.

Die Bezugsziffer 5′ bezeichnet die Entwicklereinrichtung, die verglichen mit der ersten Ausführungsform einen weitgehend speziellen Aufbau und Anordnung zeigt und später im einzelnen beschrieben wird.

Bezugsziffer 6 bezeichnet, wie vorstehend beschrieben, eine Übertragungsladeeinrichtung, mit der auf ein Kopierpapier (nicht dargestellt), welches in Pfeilrichtung c zugeführt wird, von hinten ein elektrisches Feld ausüben kann. Diese Ladeeinrichtung 6 dient zum Übertragen des elektrostatisch latenten Bildes (nicht dargestellt) von der Trommeloberfläche auf das Papier und Abscheiden des Toners unter Einwirkung der Entwicklereinrichtung 5′ wie bereits herkömmlich beschrieben worden ist.

Die Scorotron-Ladeeinrichtung 4 wirkt als die zweite elektrostatische Ladeeinrichtung, und hat wiederum einen Ladedraht 4 a, der elektrisch leitend mit einer Spannungsquelle 41 verbunden ist, während das Gitter 42, wie im einzelnen in der Fig. 12 gezeigt, mit einer Spannungsquelle elektrisch leitend verbunden ist. Die vorliegende Ausführungsform dient zur Belichtung eines positiven Originals und Abbilden eines positiven Umrißbildes desselben. In diesem Fall wird der Ladedraht 4 a der statischen Ladeeinrichtung 4 mit einer Spannung beaufschlagt, die eine zur Polarität der statischen Ladeeinrichtung 2 entgegengesetzte Polarität aufweist. Weiterhin bezeichnet die Bezugsziffer 7 eine Trennladeeinrichtung, deren Aufbau, Anordnung und Funktionsweise im wesentlichen ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist.

Aufbau und Funktion der Reinigungseinrichtung 8 sowie der Löschlampe 9 sind wie bereits vorstehend beschrieben. Das Gitter 42 wird über die Spannungsquelle 42 mit einer solchen Spannung beaufschlagt, die die gleiche Polarität wie die der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2 aufweist, und die ausreichend niedriger als das Oberflächenpotential an den Bildflächen der elektrostatisch latenten Bilder auf der Trommeloberfläche ist, und ist zusätzlich etwas höher als das Oberflächenpotential an den Bildhintergrundflächen desselben.

Die Entwicklereinheit 5′ besteht aus einem Entwicklergefäß 51′, in dem eine Entwicklerwalze 52′ und eine Schaufelwalze 54′ angeordnet sind. Am oberen Teil diese Gefäßes 51′ ist eine Tonerabgabeeinrichtung 60′ vorgesehen.

Die Entwicklerwalze 52′ ist in der Nähe der fotoempfindlichen Trommel 1 drehbar montiert, wobei die Drehrichtung der ersteren durch einen Pfeil d dargestellt ist. Innerhalb der Entwicklerwalze 52 ist konzentrisch eine stationäre Magnetwalze 53′ angeordnet, die eine alternierende Reihe von getrennten N- und S-Polen aufweist. Obwohl nicht dargestellt, ist die stationäre Magnetwalze 53′ elektrisch leitend mit einer Vorspannungsquelle verbunden.

Der Entwickler besteht aus einem Gemisch aus magnetischen Trägerteilchen und elektrisch isolierenden Tonerteilchen, die durch eine Reibungsladung so geladen sind, daß sie einander entgegengesetzte Polaritäten aufweisen. Bei dem bei der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Prozeß sind die elektrisch isolierenden Tonerteilchen so geladen, daß sie bezogen auf die elektrostatische Ladeeinrichtung 2 eine umgekehrte Polarität aufweisen. Wenn die elektrisch isolierenden Tonerteilchen nicht magnetisch sind, wird die Entwicklerwalze 52′ mit einer solchen Vorspannung beaufschlagt, die etwas höher als die Spannung ist, die an das Gitter angelegt wird und die gleiche Polarität wie die elektrostatische Ladeeinrichtung 2 aufweist. Der bei der Entwicklervorspannungseinrichtung verwendete Spannungswert ist auf einen Wert etwas höher als das Oberflächenpotential eingestellt, welches an einem wesentlichen Teil der elektrostatisch latenten Bildflächen vorherrscht, die durch die Koronaladewirkung an der Scorotron-Ladeeinrichtung 4 abgesenkt sind, was in der zweiten Ladestufe, wie im folgenden beschrieben, auftritt. Der vorstehend beschriebene Entwickler wird unter Einwirkung der Magentkräfte der Magnetwalze 53′ nach Art einer Bürste auf der Oberfläche der Entwicklerwalze 52′ gehalten und dann in Pfeilrichtung d mit der Drehbewegung der Walze 52′ gefördert, um die auf der fotoempfindlichen Trommeloberfläche ausgebildeten elektrostatisch latenten Bilder zu entwickeln.

Im Betrieb wird die Schaufelwalze 54′ in Pfeilrichtung e′ angetrieben. Die Walze 54′ ist mit mehreren Rührflügeln 55′ versehen und hat an ihrer Außenumfangsfläche Schaufeln 56′, um den um die Walze befindlichen Entwickler aufzunehmen, und zur Umfangsfläche der Entwicklerwalze 52′ zu transportieren.

Das Tonerzuführgefäß 60′ ist mit einer drehbaren Rührstange 61′ versehen, um das Auftreten von inneren Tonerbrücken und Blockierungen zu verhindern. Am Boden des Tonerzuführgefäßes 60′ ist ein Abgabeteil 62′ mit einer Abgabeöffnung 62′ a. Der Abgabeteil 62′ und der Innenraum des Gefäßes 60′ sind durch die Öffnungen 62′ b (insbesondere in der Fig. 9 zu sehen) in Fluidverbindung gehalten. Im Innenraum des Abgabeteils 62′ ist eine langgestreckte Förderschnecke 63′ mit einem spiralförmigen Förderflügel 62′ b angeordnet, wobei die Schnecke 63′, wie aus der Fig. 9 zu ersehen, an beiden Enden drehbar bei 62′ befestigt ist. Diese Rippe 63′ b hat entgegengesetzte schraubenförmige Hälften, um die innerenTonerströme in Richtung auf den zentralen Teil derFörderschnecke zu konzentrieren. Aus konstruktiven und betriebstechnischen Gründen werden die Förderschnecke 63′ und die Rührstange 61′ synchron miteinander durch einen gemeinsamen Antriebsmotor 64′ angetrieben.

Aus diesem Grund bleibt das Ausgangszahnrad 65′ des Antriebsmotors 64′ mit einem Zahnrad 66′ im Eingriff, welches fest auf dem einen Ende der Achse 63′ a der Förderschraube 63′ befestigt ist, wobei das Zahnrad 66′ mit einem weiteren Zahnrad 67′ kämmt, welches fest auf dem einen Ende der Lagerachse 61′ a der Rührstange 61′ befestigt ist. Mit der Drehung der Förderschnecke 63′ wird der im Vorratsbehälter 60′ enthaltene Toner durch die Zuführöffnung 62′ C in das Entwicklergefäß 51′ geführt.

Die Tonerzufuhr wird durch einen AIDC (einer Art herkömmlich verwendeter automatischer Tonerzuführsteuerung) gesteuert. Genauer gesagt ist ein Fotosensor 37′ vom Reflektortyp in der Nähe der Unterseite der Reinigungseinrichtung 8′ und gegenüber einer imaginären zentralen Umfangslinie (nicht dargestellt) an der Trommeloberfläche 1 a angeordnet, der so konstruiert und angeordnet ist, daß er die Abscheidemenge der Tonerteilchen auf dem elektrostatisch latenten Standardbild mit einem vorbestimmten konstanten Potential, das auf der Trommeloberfläche jedesmal vor der praktischen Durchführung des planmäßigen Kopiervorganges, erfaßt. Dann wird die praktische und wirksame Tonerzufuhr basierend auf dem so detektierten Referenzwert durchgeführt.

Die vorherige Ausbildung des latenten Referenzbildes wird durch Belichtung einer ganz schwarzen Bezugsmarke 36′, die an dem transparenten Originaltisch 35′ etwa dem transparenten Originaltisch 35′ etwas vor der vorderen Randlinie der Originalauflagefläche angeordnet ist, durchgeführt. Der Begriff "vor" ist in Verbindung mit dem Pfeil b′ in der Fig. 8 zu verstehen.

Für die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Operationsbetätigungstafel ähnlich wie in der Fig. 2 gezeigt, zu verwenden.

Fig. 11 zeigt den Steuerschaltkreis für die vorliegende vierte Ausführungsform. Die Steueroperation wird durch das Zwischenschalten eines Mikrocomputers CPU-2 durchgeführt.

Die Funktionsweise wird anhand der Fig. 11 in Verbindung mit Fig. 2 erläutert.

Durch die Betätigung der Kopierartwähltaste 108, 110 werden EIN/AUS-Signale als Eingangssignale dem Computer CPU-2 zugeführt und es werden an demselben EIN/AUS-Signale als Ausgangssignale auf die Anzeige LEDs 109, 111; und dem Tonerzuführantriebsmotor, und solche für die Scorotron- Ladeeinrichtung 4, die Spannungsquelle 41 für das Gitter 42 und die Spannungsquelle 43 abgegeben. Weiterhin werden Detektorsignale vom Tonerkonzentrations-Sensor 37′ als Sapnnungswerte zum Vergleicher 38′ gegeben, um relativ zum Referenzwert einen Vergleich anzustellen und die daraus resultierenden höheren oder niedrigeren Signale dann als Refenzsignale dem Computer CPU-2 (Fig. 11) zuzuführen.

Im folgenden werden die Polaritäten und Spannungen an den Ladeeinrichtungen und dgl., die für die vorliegende Ausführungsform vorgesehen sind, aufgeführt.

Statische Ladeeinrichtung (Netzspannung) . . . positiv, +5,5 kV; Scorotron-Ladeeinrichtung (Quelle 41′) . . . negativ, -6,0 kV; Gitterspannung (Spannungsquelle 43′) . . . positiv, +200 V; Abstand zwischen Gitter und Trommeloberfläche (dg) . . . 1,5 mm; Entwicklervorspannung (Spannungsquelle) . . . positiv, +300 V; Übertragungsladeeinrichtung (Spannungsquelle) . . . positiv, +5,5 kV; Nichtmagnetischer elektrisch isolierender Toner . . . negativ.

Anzumerken ist, daß alternativ die vorstehenden Polaritäten alle umgekehrt werden können. Natürlich sind die vorstehenden numerischen Werte lediglich Beispiele.

Als nächstes wird der Abbildevorgang schrittweise beschrieben:

(Umrißlinien-Kopierart)

Die Kopierart kann durch Drücken der Wähltaste 110 auf EIN durchgeführt werden.

(i) Erste Ladestufe:

Mittels der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2 wird ein vorgewähltes konstantes Ladepotential an die Trommeloberfläche angelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Oberflächenpotential +600 V.

(ii) Belichtungsstufe:

Die positiven Originalbilder werden durch ein Schlitzbelichtungssystem auf der in der vorstehenden Stufe auf +600 V vorgeladenen Trommeloberfläche abgebildet, um auf dieser ein entsprechendes elektrostatisch latentes Bild zu erzeugen. In diesem Fall verbleibt das Potential von 600 V an den bildlosen Hintergrundflächen auf seinem Potential und wird unter dem Einfluß der vorstehend genannten Belichtungsstufe auf +100 V oder dgl. gesenkt.

(iii) Zweite Ladestufe:

Dann erfolgt eine Rückladestufe unter Einwirkung der Scorotron-Ladeeinrichtung 4, die mit einer Spannung von -6,0 kV von der Spannungsquelle 41 gespeist ist. In diesem Stadium wird das Gitter 42 von der Spannungsquelle 43 mit einer Spannung von +200 V beaufschlagt. Die Polarität der an der Scorotron-Ladeeinrichtung 4 anliegenden Spannung ist engegengesetzt zu der an der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2. Weiterhin hat die am Gitter 42 anliegende Spannung die gleiche Polarität wie die an der elektrostatischen Ladeeinrichtung 2 und ein Potential, welches im wesentlichen niedriger als das Oberflächenpotential von +600 V ist, welches an den Bildflächen auf der Trommeloberfläche vorherrscht, und das gleichzeitig etwas höher als das Potential ist, welches an den Hintergrundflächen desselben erscheint.

Als ein Ergebnis können am Ende der zweiten Ladestufe die gewünschten positiven oder das latente Tonerbild der Umrißlinien entsprechend der Originalbildteile wirksam ausgebildet werden.

(iv) Entwicklerstufe:

Die wie vorstehend ausgebildeten elektrostatischen Bilder mit den gewünschten Umrißlinien und in der Tat in Form von positiven Tonerlinien, die als ein Ergebnis der zweiten Ladestufe anzusehen sind, werden nun unter Wirkung der Entwicklereinrichtung 5′ einer Entwicklerstufe unterzogen, die gegenüber der vorstehend beschriebenen Einheit 5, wie sie bei der ersten Ausführungsform verwendet wurde, etwas modifiziert ist. Im vorliegenden Fall wird die Entwicklerwalze 52′ mit einer Entwicklervorspannung von +300 V beaufschlagt. Diese Entwicklervorspannung hat die gleiche Polarität wie die an der statischen Ladeeinrichtung 2 anliegende Spannung, um wirksam eine sonst mögliche Abscheidung von Tonerflecken zu vermeiden, die nicht nur am wesentlichen Teil der elektrostatisch latenten Bildflächen, mit Ausnahme der Umrißlinien derselben, wo das Oberflächenpotential im wesentlichen während der zweiten Ladestufe abgesenkt worden ist, sondern auch an den bildlosen Hintergrundflächen auftreten können. Aus demselben Grund wurde die Vorspannung Vb auf einen Wert eingestellt, der etwas höher als die Oberflächenspannung an dem wesentlichen Bildteil ist.

Auf diese Art und Weise werden die negativ geladenen, elektrisch leitenden Tonerteilchen an einem gewissen, inneren Umfangsbereich abgeschieden, der sich innerhalb entlang der Umrißlinie der Bildfläche, die auf der Trommeloberfläche erscheinen, erstreckt, und die ein höheres Potential aufweisen, und auf die sogenannte "von innen nach außen dringende oder wirkende Weise" erzeugt, und in der Tat auf normale Weise entwickelt.

Dann werden diese Tonerbilder durch eine positive Entladung der Übertragungsladeeinrichtung 6 auf das Kopierpapier übertragen. Die auf das Kopierpapier übertragenen Bilder werden auf diesem nach Durchlaufen einer herkömmlichen Fixiereinrichtung (nicht dargestellt) fixiert, um die fertigen Kopien zu erzeugen.

(Standardkopierart)

Diese Kopierart wird durch Drücken der Wähltaste 108 durchgeführt. Die anfänglichen Steuereinstellungen sind, sogar nachdem die Spannungsquellen angestellt worden sind, vorher eingestellt.

(i) Erste Ladestufe:

Die gleiche Art und Weise wie bereits bei der Umrißlinien- Kopierart beschrieben.

(ii) Belichtungsstufe:

Im wesentlichen wie vorstehend bei der Umrißlinien-Kopierart beschrieben. Natürlich werden in diesem Fall wie zuvor positive und elektrostatische Tonerbilder erzeugt.

(iii) Zweite Ladestufe:

Die Spannungsquellen 41, 43 werden ausgeschaltet, so daß die Scorotron-Ladeeinrichtung 4 damit nicht gespeist ist, und die positiven und Tonerbilder werden an sich der nächsten Entwicklerstufe zugeführt.

(iv) Entwicklerstufe:

Im wesentlichen wie bei der vorstehend beschriebenen Umrißlinien- Kopierart. In dieser Stufe ist der Toner natürlich an den Bildflächen abgeschieden, wodurch reguläre Tonerbilder im Maßstab 1 : 1 bezogen auf die Originalbilder durch eine normale Entwicklerstufe erzeugt werden. In diesem Fall wird die Entwicklervorspannung auf +230 V geändert.

Als nächstes wird anhand der Fig. 1, 12 und 13 eine Modifikation der ersten Ausführungsform beschrieben.

Bei dieser Modifikation wird der Ladedraht 4 a der Scorotron- Ladeeinrichtung 4 mit einer Wechselspannung von der Spannungsquelle 41 beaufschlagt, die nunmehr eine Wechselspannungsquelle ist.

Die anderen Polaritäts- und Spannungsbedingungen sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.

Die Wechselspannung der Spannungsquelle 41 wird bei Verwendung eines nichtmagnetischen, elektrisch isolierenden Toners auf eine Wechselspannung von ±6,0 kV eingestellt. Diese Bedingung ist für die Verwendung von magnetischem, elektrisch isolierendem Toner die gleiche.

Im folgenden wird der Umrißlinien-Kopiervorgang stufenweise beschrieben.

(i) Erste Ladestufe:

Mit Betätigung der elektrostatischen Ladeeinrichtung wird die Trommeloberfläche wie vorstehend beschrieben mit einem vorbestimmten Potential elektrostatisch aufgeladen. Das Trommeloberflächenpotential beträgt +600 V.

(ii) Belichtungsstufe:

Im wesentlichen wie bei der ersten Ausführungsform. Die Originalbilder werden auf die vorgeladene Trommeloberfläche mittels Schlitzbelichtung übertragen, um auf der Trommeloberfläche die elektrostatisch latenten Bilder zu erzeugen. In diesem Fall bleibt, wie in der Fig. 13a zu sehen ist, die elektrostatische Ladung der Bildfläche (A) und (B) auf dem Pegel von +600 V, während sie an den bildlosen Hintergrundflächen auf +100 V oder dgl. abgesenkt wird, was ein Ergebnis der Lichtprojektion ist. Als Original wird wie bei der ersten Ausführungsform ein positives verwendet.

(iii) Zweite Ladestufe:

In diesem Fall wird eine Wechselspannung von der so modifizierten Spannungsquelle, die trotzdem die gleiche Bezugsziffer 41 wie in der Fig. 1 aufweist, der Scorotron- Ladeeinrichtung 4 beaufschlagt und an die fotoempfindliche Trommeloberfläche 1 angelegt, auf der die elektrostatisch latenten Bilder ausgebildet sind, und in der Tat eine Rückladestufe durchgeführt.

In dieser Stufe wird das Gitter 42 von der Spannungsquelle 43 mit einer Spannung von +200 V beaufschlagt. Die am Gitter 42 anliegende Spannung ist im wesentlichen niedriger als das Oberflächenpotential von +600 V an den elektrostatisch latenten Bildflächen (A), (B), jedoch höher als das Potential von +100 V an den bildlosen Hintergrundflächen, und hat die gleiche Polarität, wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ladestufe.

Zwischen der Trommeloberfläche und dem Gitter 42 werden elektrische Kraftlinien gemäß der kleinen Pfeile e erzeugt. Negative und positive Ionen, die vom mit Wechselspannung beaufschlagten Ladedraht herrühren, werden den Trägerkräften unterzogen, die entlang derartiger elektrischer Kraftlinien verlaufen. Wie aus der Fig. 12 zu ersehen ist, werden solche elektrische Kraftlinien, die die negativen Ionen auf die Trommeloberfläche zu zwingen, oberhalb und ziemlich im mittleren Teil der latenten Bildflächen (A), (B), mit Ausnahme eines inneren Randbereiches entlang der Umrißlinie jeder dieser Flecken erzeugt. Somit werden die negativen Ionen unter Berücksichtigung dieses Tatbestandes im wesentlichen den zentralen Teil, mit Ausnahme des inneren Randbereiches oder der Randbereiche, wie durch die kleinen Pfeile f in der Fig. 12 dargestellt, beaufschlagen. Das Potential an den mit negativen Ionen beaufschlagten Flächen wird so auf +200 V oder dgl. abgesenkt, was im wesentlichen gleich der Gitterspannung ist.

Auf der anderen Seite werden die positiven Ionen auf die Hintergrundflächen mit Ausnahme der Umfangsbereiche der Bildfläche (A) als Beispiel auftreten, wodurch das Potential an den ionenbeaufschlagten Flächen auf einen Wert vom im wesentlichen gleich der Gitterspannung von +200 V ansteigt. Wenn nochmals die in der Fig. 5b dargestellten Trommeloberflächenpotentiale angesehen werden, kann das vorstehend beschriebene Phänomen basierend auf der vorstehend Beschreibung, die bereits anhand der Fig. 5b erfolgt ist, klarer verstanden werden.

Die Endergebnisse, die bei der Abscheidung erscheinen, werden ebenfalls anhand der Kurve c der Fig. 13 verstanden, wenn auf die vorstehende Beschreibung anhand der Fig. 5c Bezug genommen wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Flußschaltbilder gemäß der Fig. 14-17 beschrieben.

Fig. 14 zeigt den Hauptumlauf des Mikrocomputers COU-1.

Wenn eine nicht dargestellte Stromquelle eingeschaltet wird, wird der CPU-1 auf den Start des Programms zurückgestellt. In der Stufe S1, wird der nicht dargestellte RAM gelöscht, zahlreiche Register (nicht dargestellt) werden eingeleitet und eine genaue Voreinstellung der zahlreichen Einheiten durchgeführt.

In der Stufe S2 wird ein nicht dargestellter interner Zeitschalter gestartet. Die Operation dieses Zeitschalters ist unabhängig vom Operationsinhalt der verschiedenen zu beschreibenden Subumläufe, und die Zeitgrenze dieses Zeitschalters dient zur Bestimmung der notwendigen Zeitspanne eines Umlaufs des Hauptumlaufs und wurde in der vorstehenden Stufe S1 eingestellt.

Als nächstes werden die Subumläufe der Stufe S3-S6 nacheinander aufgerufen und wenn alle Aufgaben durchgeführt worden sind und in der Stufe 7 und am Ende der Zeitgrenze des vorstehend genannten internen Zeitschalters wird die Operation zur Stufe S2 zurückkehren. Die spezielle Zeitdauer dieses einen Umlaufs wird zum Zählen zahlreicher zugehöriger Zeitschalter verwendet, die in den vorstehend genannten Subumläufen errichtet sind.

Der Subumlauf der Stufe S3 wird zur Entfernung der Zwischenbildrestladungen verwendet. Die detaillierte Beschreibung der Operation kann jedoch ohne Beeinträchtigung des Verständnisses des Erfindungsprinzipes weggelassen werden.

Der Subumlauf der Stufe S4 wird zum Einstellen der notwendigen Kopierart verwendet, wie sie durch EIN/AUS-Betätigung der Wähltasten 108, 110 bei Betätigung der Schalttafel 100 bestimmt ist und zum Anzeigen der resultierenden Ergebnisse, wie im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

Der Subumlauf der Stufe S5 dient zur Durchführung der Kopiersteuerung. Bei Drücken der Drucktaste 101 auf EIN, wird der Kopiervorgang gemäß der Kopierart, wie sie in der vorstehenden Stufe S4 gewählt worden ist, duchgeführt. Anzumerken ist, daß wenn zahlreiche andere Tasten an der Schalttafel 100 innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nach Beendigung der Kopieroperation, insbesondere bei Vorwahl der Umrißlinien-Kopierart betätigt worden sind, die Betriebsbedingungen des Kopiergerätes automatisch zu der anderen oder Normalkopierart, wie später vollständig beschrieben wird, zurückkehren.

Der Subumlauf der Stufe S6 dient zur Durchführung von anderen Arbeiten, vorzugsweise dem Durchführen der Temperatursteuerung. Die Details derselben werden ohne Beeinträchtigung des Verständnisses der Erfindung weggelassen.

In der Fig. 15 ist ein Subumlauf zur Durchführung des Kopierart-Wählvorganges, der in der Stufe S4 erfolgt, dargestellt.

Als erstes wird in der Stufe S11 festgestellt, ob die Kopierartanzeige auf "0" zurückgestellt ist, oder nicht. Wenn "0"festgestellt wird, wird mit der Stufe S12 weitergefahren. Wenn sie alternativ das Zeichen "1" zeigt, wird die Operation mit der Stufe S14 fortgesetzt.

In der Stufe S12 wird festgestellt, ob die Umrißlinien- Kopierarttaste 110 eingeschaltet ist, oder nicht. Wenn sie eingeschaltet ist, wird in der Stufe S13 das Zeichen auf "1" gestellt.

Weiterhin wird in der Stufe S14 festgestellt, ob die Normal- und Standardkopierwähltaste 108 eingeschaltet ist, oder nicht. Wenn sie eingeschaltet ist, wird in der Stufe S15 das Zeichen auf "0" eingestellt. Anders ausgedrückt, wenn eine der Kopierartwähltasten 108 oder 110 eingeschaltet ist, wird die so gewählte Kopierart eingestellt. Mit dem Einleiten der Stromzufuhr von der nicht gezeigten Quelle, wird in der Stufe S1 das Moduszeichen automatisch auf "0" eingestellt, wodurch die Standardkopierart automatisch ohne Einschalten der Wähltaste 108 voreingestellt ist.

In der Stufe S16 wird festgestellt, ob das Moduszeichen "0" ist, oder nicht. Wenn es "0" ist, was heißt, daß die Normal- und Standardkopierart gewählt worden ist, wird in der Stufe S17 die Standardkopieranzeige LED 109 eingeschaltet, während die Umrißlinien-Kopieranzeige LED 111 ausgeschaltet wird, und somit kehrt die Operation zum Hauptumlauf zurück. Wenn auf der anderen Seite das Moduszeichen "0" zeigt oder genauer gesagt die Umrißlinien- Kopiert gewählt worden ist, wird in der Stufe S18 die LED 109 ausgeschaltet und die LED 111 eingeschaltet, und die Operation kehrt weiterhin zum Hauptumlauf zurück.

Fig. 16 zeigt einen Subumlauf zur Durchführung der Kopiersteuerung in der Stufe S5.

Als erstes wird in der Stufe S21 festgestellt, ob die Drucktaste 101 eingeschaltet ist, oder nicht, und die Operation geht weiter zur Stufe S23. Wenn sie eingeschaltet ist, wird in der Stufe S22 das Kopierstartzeichen auf "1" eingestellt, und die Operation schreitet mit der Stufe S23 weiter. Auf diese Art und Weise wird das Kopierstart-Zeichen, welches beim Einschalten der Drucktaste 101 auf "1" eingestellt worden ist, bei Beendigung des Kopiervorganges in der Stufe S31 auf "0" zurückgestellt.

Als nächstes wird in der Stufe S23 festgestellt, ob das Kopierstartzeichen auf "1" gehalten ist, oder nicht. Wenn das Zeichen auf "0" rückgestellt ist, wird die Operation, wie beschrieben, zur Stufe S34 fortschreiten. Wenn andererseits das Zeichen auf "1" eingestellt ist, wird weiterhin festgestellt, ob das Zeichen auf "1" eingestellt ist, um die Vorwahl der Umrißlinienkopierart praktisch anzuzeigen. Falls dies wahr ist, wird die Spannungsquelle 41 der Scorotron-Ladeeinrichtung sowie die Gitterspannungsquelle 43 in der Stufe S25 eingeschaltet. Wenn die Normalkopierart vorgewählt worden ist, bleiben diese Spannungsquellen ausgeschaltet.

Weiterhin wird in der Stufe S26 die Papierzufuhr und die Transportoperation durchgeführt.

In der Stufe S27 erfolgt die Steuerung des optischen Systems 3.

In der Stufe S28 werden die elektrostatischen Ladeeinrichtungen, die Entwicklereinheit und dgl., die um die fotoempfindliche Trommel 1 angeordnet sind, gesteuert.

Da diese Steuerungen allgemein bekannt sind, wird auf eine weitergehende detaillierte Beschreibung ohne Beeinträchtigung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung, verzichtet.

Weiterhin wird in der Stufe S29 der Subumlauf für die Tonerzufuhrsteuerung aufgerufen, die im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

In der Stufe S30 wird festgestellt, ob die Kopieroperation beendet ist, oder nicht. Wenn sie noch nicht beendet ist, kehrt die Operation zum Hauptumlauf zurück. Wenn sie jedoch beendet ist, werden in der Stufe S31 die Spannungsquellen 41 und 43 ausgeschaltet und das Kopierstart-Zeichen auf "0" eingestellt.

In der Stufe S32 wird weiterhin festgestellt, ob das Zeichen auf "1" gehalten ist, oder nicht. Wenn es nicht "1" ist, was heißt, daß die Normalkopierart durchgeführt worden ist, schreitet die Operation weiter zur Stufe S34. Wenn sie "1" ist, was heißt, daß die Umrißlinien-Kopierart durchgeführt worden ist, wird in der Stufe S33 der Zeitschalter TO eingestellt und dann schreitet die Operation weiter zur Stufe S34.

In der Stufe S34 wird festgestellt, ob eine der Tasten am Operationsbetätigungsfeld 100 eingeschaltet ist, oder nicht. Bei EIN wird der Zeitschalter TO in der Stufe S35 zurückgestellt, wodurch die Operation zum Hauptumlauf zurückkehrt. Wenn eine der Tasten eingeschaltet ist, wird festgestellt, ob der Zeitschalter TO in der Stufe S36 abgelaufen ist, oder nicht. Darauf wird in der Stufe S37 das Moduszeichen auf "0" eingestellt. Anders gesagt wurde die Umrißlinien-Kopierart ausgewählt und ungeachtet dessen keine der Funktionssteuertasten an der Tafel 100 innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne am Zeitschalter TO eingeschaltet und nach Beendigung der Kopieroperation wird die Operation automatisch auf die normale Kopierart umgeschaltet. Durch die Anwendung der vorstehend beschriebenen automatischen Maßnahme kann das zufällige Auftreten der unerwünschten Durchführung des Umrißlinien-Kopiervorganges bei dem darauffolgenden Kopiervorgang definitiv vermieden werden.

Fig. 17 zeigt einen Subumlauf zur Durchführung der Tonerzuführsteuerung, die in der Stufe S29 durchgeführt wird.

In der Stufe S41 wird zuerst festgestellt, ob die Operationszeitschaltung am Sensor 37′ erfolgt ist, oder nicht. Wenn nicht, geht die Operation weiter zur Stufe S44. Wenn die Operationszeitschaltung erfolgt ist, wird der Zeitschalter TA in der Stufe S42 eingestellt und dann wird das Zeitschalter-Zeichen für TA in der Stufe S43 auf "1" eingestellt, und die Operation geht weiter zur Stufe S44. Die am Zeitschalter TA voreingestellte Zeitgrenze ist so, daß sie sich vom Zeitpunkt der Bildung des latenten Referenzbildes auf der Trommeloberfläche 1 bis zum Zeitpunkt, an dem das so gebildete latente Referenzbild von dem Tonerkonzentrationssensor 37′ mit der Drehbewegung der Trommel erfaßt wird, erstreckt.

An der Stufe S44 wird festgestellt, ob das Moduszeichen "0" ist, oder nicht. Wenn es "0" ist, oder anders ausgedrückt, für den Fall, daß die Normalkopierart ausgewählt ist, werden die Operationen an den Stufen S45 und den weiteren durchgeführt. Wenn es "1" ist, oder anders ausgedrückt, wenn die Umrißlinien-Kopierart vorgewählt worden ist, werden die Operationen an den Stufen S53 und den weiteren durchgeführt.

Für den Fall, daß die Standard- oder Normalkopierart ausgewählt worden ist, wird in der Stufe S45 festgestellt, ob der Zeitschalter TA abgelaufen ist oder nicht, und in der Stufe S46 wird festgestellt, ob das Zeitschalter-Zeichen für TA auf "1" gehalten wird, oder nicht. Wenn das Ergebnis in beiden Fällen NEIN ist, geht die Operation weiter zur Stufe S51. Wenn das Ergebnis in beiden Fällen JA ist, wird zum Zeitpunkt des Zeitablaufs am Zeitschalter TA zwischen der vom Sensor 37′ erfaßten Tonerkonzentration Ia und der Referenzkonzentration IO in der Stufe S47 ein Vergleich durchgeführt. Wenn die Tonerkonzentration IA höher als die Refenrenzkonzentration IO ist, geht die Operation weiter zur Stufe S49. Wenn dagegen Ia kleiner als IO ist, wird der Tonerzuführmotor 64′ in der Stufe S48 eingeschaltet, um die Tonerzufuhr einzuleiten, und die Operation geht weiter zur Stufe S49.

Als nächstes wird in der Stufe S49 der Zeitschalter TM zum Bestimmen der Antriebszeitdauer des Motor 64′ oder anders ausgedrückt der Zeitdauer für die Tonerzufuhr, eingestellt. Dann wird in der Stufe S50 das Zeitschalterzeichen für TA auf "0" zurückgestellt und die Operation geht weiter zur Stufe S51. Der Zeitschalter TM ist so konstruiert und angeordnet, daß er während der Ausführung einer Kopieroperation für ein Blatt Kopierpapier abläuft, und genauer gesagt, bei der vorliegenden Ausführung in vier Sekunden abläuft. Während dieser Zeitspanne werden ungefähr 200 mg Toner zugeführt.

Weiterhin wird an der Stufe S51 festgestellt, ob der Zeitschalter TM abgelaufen ist, oder nicht. Wenn er abgelaufen ist, wird in der Stufe S52 der Motor 64′ ausgeschaltet, und dann kehrt die Operation zurück zum Subumlauf der Stufe S5. Bei einem Vorsprung des Zeitablaufs kehrt die Operation über den Subumlauf für die Stufe S5, sowie den Hauptumlauf wieder zum vorliegenden Subumlauf für die Tonerzufuhrsteuerung zurück. In diesem Fall beruht die Beurteilung solcher Operationsbedingungen darauf, daß an der Stufe S41 NEIN festgestellt wird; an den Stufen S44 und S45 JA und an der Stufe S64 NEIN vorliegt, und dann wird wiederum in der Stufe S51 festgestellt, ob der Zeitschalter TM abgelaufen ist, oder nicht.

Für den Fall, daß die Umrißlinien-Kopierart vorgewählt worden ist, wird an der Stufe S53 festgestellt, ob der in der Stufe S42 eingestellte Zeitschalter TA abgelaufen ist, oder nicht und in der Stufe S54 wird festgestellt, ob das Zeitschalter-Zeichen für TA auf "1" gehalten wird, oder nicht.

Wenn beide NEIN zum Ergebnis haben, geht die Operation weiter zur Stufe S54. Wenn das Ergebnis in beiden Fällen JA ist, oder anders ausgedrückt, wenn der Zeitschalter TA abgelaufen ist, wird in der Stufe S55 der Motor 64′ eingeschaltet, um die Tonerzufuhr einzuleiten. Dann wird in der Stufe S56 der Zeitschalter TM′ zum Bestimmen der Antriebsdauer des Motors 64′, d. h. der Tonerzufuhrzeitdauer eingestellt, und in der Stufe S57 wird das Zeitschalter- Zeichen für TA auf "0" eingestellt, wodurch die Operation weiter zur Stufe S58 geht. Die Zeitgrenze des Zeitschalters TM′ ist vorher auf eine im wesentlichen kürzere Zeitdauer als die beim vorherigen Zeitschalter TM eingestellte, eingestellt und beträgt bei der vorliegenden Erfindung 0,4 Sek. Während dieser Zeitdauer werden ungefähr 20 mg Toner zugeführt. Anzumerken ist, daß diese Tonerzufuhr ungeachtet des Signalpegels vom Tonerkonzentrationssensor 37′ zugeführt wird und quantitativ für jedes Kopierpapierblatt bemessen ist.

Weiterhin wird in der Stufe S58 festgestellt, ob der Zeitschalter TM′ abgelaufen ist, oder nicht. Wenn der Zeitschalter abgelaufen ist, wird in der Stufe S59 der Motor 64′ ausgeschaltet, und die Operation kehrt dann zum Subumlauf an der Stufe S5 zurück. Bei einem Vorsprung des Zeitablaufs kehrt die Operation über den Subumlauf der Stufe S5 und den Hauptumlauf zum Subumlauf für die Tonerzufuhrsteuerung zurück. In diesem Fall wird die Entscheidung, ob der Zeitschalter TM′ abgelaufen ist, oder nicht, durch die folgenden Bedingungen durchgeführt, wie das an den Stufen S40, S44 NEIN ist, die Stufe S53 JA ergibt und die Stufe S54 NEIN ergibt. Wenn der Zeitschalter TM′ abgelaufen ist, oder nicht, wird wiederum an der Stufe S58 ermittelt.

Anders ausgedrückt, wird für den Fall der Normalkopierart die Tonerzufuhroperation in Abhängigkeit vom Ausgang am Tonerkonzentrationssensor 37′ durch eine EIN/AUS-Schaltung gesteuert.

Für den Fall der Umrißlinien-Kopierart wird ungeachtet des Ausgangs am Sensor 37′ eine kleine und konstante Menge Toner zugeführt. Bei dieser Kopierart wird das Referenzbild ebenfalls nur in seiner Umrißlinienform gebildet, so daß dadurch eine geringe Tonermenge abgeschieden wird. Wenn dies befürchtet wird, ermittelt der Sensor 37′ immer eine Tonerkonzentration, die niedriger als das Optimum ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird für jeden Kopiervorgang nur eine kleine und konstante Tonermenge zugeführt, so daß die befürchtete übermäßige Tonerabscheidung positiv verhindert wird. Die geringe und konstante Tonerzufuhrmenge von ungefähr 20 mg, die im wesentlichen kleiner als die mittlere verbrauchte Tonermenge von 40 bis 50 mg ist, basiert auf der Beobachtung, daß bei der Umrißlinien-Kopierart nur die Umrißlinien entwickelt werden, wodurch die Geschwindigkeit des Tonerverbrauchs in der Praxis im wesentlichen geringer ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand der Beispiele und der Figuren beschreiben worden ist, bleibt anzumerken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung denkbar sind.

Obwohl bei den vorstehenden Ausführungsformen die fotoempfindlichen Elemente in einer drehbaren Trommel vorgesehen sind, kann diese Trommel zu einem hin- und herbeweglichen Blatt oder Platte oder dgl. modifiziert sein.

Claims (10)

1. Elektrofotografisches Kopiergerät, gekennzeichnet durch
eine erste Ladeeinrichtung (2) zum Laden eines, das elektrostatisch latente Bild tragenden Elements (1) mit einem vorbestimmten Potential und mit einer vorbestimmten Polarität;
eine Belichtungseinheit (3) zum Belichten des geladenen, das elektrostatisch latente Bild tragenden Elements (1) mit einem positiven Bild, um ein positives, elektrostatisch latentes Bild zu erzeugen;
eine zweite Ladeeinrichtung (4) zum Nachladen des Elements (1), auf dem das positive, elektrostatisch latente Bild erzeugt ist, mit einem Gitter (42), das mit einer Spannung mit der gleichen Polarität wie an der ersten Ladeeinrichtung beaufschlagt wird, die ausreichend niedriger als das Oberflächenpotential des Bildteils des latenten Bildes und etwas höher als das Oberflächenpotential eines bildlosen Hintergrundteils des latenten Bildes ist, so daß eine Umrißlinie des latenten Bildes mit einem höheren Potential als dem an den anderen Teilen erzeugt wird;
eine Entwicklereinheit (5) zum Entwickeln des durch die zweite Ladeeinrichtung (4) erzeugten elektrostatisch latenten Bildes durch einen normalen Entwicklungsvorgang unter Verwendung eines Toners, der mit einer Polarität entgegengesetzt zur Polarität an der ersten Ladeeinrichtung (2) geladen ist;
eine Einrichtung (110) zum Wählen einer ersten Kopierart, bei der nur die Umrißlinie des positiven Bildes durch Betätigen der zweiten Ladeeinrichtung (4) sichtbar gemacht wird; und
einer Einrichtung (108) zum Wählen einer zweiten Kopierart, bei der eine Normalkopierart ohne Betätigung der zweiten Ladeeinrichtung durchgeführt wird.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ladeeinrichtung (4) mit einer Gleichspannung beaufschlagt wird, deren Polarität entgegengesetzt zu der an der ersten Ladeeinrichtung ist.

3. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ladeeinrichtung (4) mit einer Wechselspannung beaufschlagt wird, um das Potential der bildlosen Hintergrundteile des elektrostatisch latenten Bildes auf ein Potential ungefähr gleich der Spannung am Gitter (42) anzuheben.

4. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsmenge der Belichtungseinheit (3) bei Wahl der ersten Kopierart durch die erste Wähleinrichtung (110) größer als bei Wahl der zweiten Kopierart durch die zweite Wähleinrichtung (108) ist.

5. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lademenge durch die erste Ladeeinrichtung (2) bei Wahl der ersten Kopierart durch die erste Wähleinrichtung (110) niedriger als bei Wahl der zweiten Kopierart durch die zweite Wähleinrichtung (108) ist.

6. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Entwicklereinheit (5) eine Entwicklervorspannung angelegt wird, die die gleiche Polarität wie die an der ersten Ladeeinrichtung (2) aufweist.

7. Kopiergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsmenge der Entwicklervorspannung bei Wahl der ersten Kopierart durch die erste Wähleinrichtung (110) höher eingestellt ist als bei Wahl der zweiten Kopierart durch die zweite Wähleinrichtung (108).

8. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopiergerät weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, die, selbst wenn die erste Kopierart eingestellt ist, automatisch von der ersten auf die zweite Kopierart umschaltet, wenn eine bestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, ohne daß nach Beendigung der Operation in der ersten Kopierart eine Operationsanweisung erfolgt ist.

9. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopiergerät weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, die bei Einschalten des Gerätes automatisch die zweite Kopierart einstellt.

10. Elektrofotografisches Kopiergerät mit einer ersten Ladeeinrichtung zum Laden eines, das elektrostatisch latente Bild tragenden Elementes mit einem vorbestimmten Potential und einer speziellen Polarität, einer Belichtungseinheit zum Belichten des geladenen Elementes mit einem positiven Bild, um dadurch ein positives, elektrostatisch latentes Bild zu erzeugen und einer Entwicklereinheit zum Entwickeln des durch die Belichtungseinheit erzeugten elektrostatisch latenten Bildes und einer ersten Wähleinrichtung zum Durchführen einer Standardkopierart unter Verwendung der ersten Ladeeinrichtung, der Belichtungseinheit und der Entwicklungseinheit, gekennzeichnet durch:
Eine zweite Wähleinrichtung (110) zum Durchführen einer Umrißlinien-Kopierart, bei der nur die Umrißlinie eines positiven Bildes sichtbar gemacht wird; und
eine zweite Ladeeinrichtung (4), die, wenn von der zweiten Wähleinrichtung (110) die Umrißlinien-Kopierart eingestellt worden ist, zum Nachladen des das elektrostatisch latente Bild tragenden Elements (1) dient, auf dem durch die Belichtungseinheit (3) das positive elektrostatisch latente Bild erzeugt ist, mit einem Gitter (42), das mit einer Spannung beaufschlagt wird, die die gleiche Polarität wie an der ersten Ladeeinrichtung (2) aufweist, und die ausreichend niedriger als das Oberflächenpotential am Bildteil des latenten Bildes um etwas höher als das Oberflächenpotential an den bildlosen Hintergrundteilen des elektrostatisch latenten Bildes ist, so daß eine Umrißlinie des latenten Bildes mit einem höheren Potential als die anderen Teile erzeugt wird; und
wobei die Entwicklereinheit (5) bei Einstellung der Umrißlinien- Kopierart durch die zweite Wähleinrichtung (110) das durch die zweite Ladeeinrichtung (4) erzeugte elektrostatisch latente Bild mit einem normalen Entwicklungsvorgang entwickelt, wobei ein Toner verwendet wird, der mit einer Polarität entgegengesetzt zu der an der ersten Ladeeinrichtung (2) anliegenden Polartät geladen ist.