DE4433346A1 - Bilderzeugungsgerät - Google Patents

Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number
DE4433346A1
DE4433346A1 DE4433346A DE4433346A DE4433346A1 DE 4433346 A1 DE4433346 A1 DE 4433346A1 DE 4433346 A DE4433346 A DE 4433346A DE 4433346 A DE4433346 A DE 4433346A DE 4433346 A1 DE4433346 A1 DE 4433346A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
photoreceptor
magnetic
toner
developer
development
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4433346A
Other languages
English (en)
Inventor
Michiaki Satoh
Toru Nose
Mitsuaki Kurokawa
Yoshinori Senoh
Youichiro Gotoh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of DE4433346A1 publication Critical patent/DE4433346A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0208Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
    • G03G15/0241Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing charging powder particles into contact with the member to be charged, e.g. by means of a magnetic brush
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/22Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/34Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner
    • G03G15/344Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/02Arrangements for laying down a uniform charge
    • G03G2215/021Arrangements for laying down a uniform charge by contact, friction or induction
    • G03G2215/022Arrangements for laying down a uniform charge by contact, friction or induction using a magnetic brush

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät und sieht ein Bilderzeugungsgerät vor, welches nach einem elektropho­ tographischen Verfahren vom sog. Ladungsinjektionstyp ar­ beitet, bei dem Vorgänge wie Laden, Belichten, Entwickeln, Reinigen usw. nahezu gleichzeitig durchgeführt werden kön­ nen.
Ein bekanntes Bilderzeugungsgerät ist beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 58 (1993)- 153957 beschrieben. Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel eines bekannten Gerätes.
Das bekannte Bilderzeugungsgerät 1 hat einen Aufbau, bei dem eine Entwicklungseinheit 3 oberhalb und eine Übertra­ gungseinheit 4 unterhalb des Außenumfangs des Photorezep­ tors 2 angeordnet ist. Ferner ist eine Leuchtdiodenleiste 5 innerhalb des Photorezeptors 2 angeordnet. Der Photorezep­ tor 2 hat eine als Substrat dienende zylindrische transpa­ rente Trommel 2a aus Glas, deren Außenumfang mit einer transparenten Elektrode 2a und einer photoleitfähigen Schicht 2c beschichtet ist. Eine Spannung V von ca. 20 Volt wird als Entwicklungsvorspannung zwischen der transparenten Elektrode 2b und einer die Entwicklungseinheit 3 bildenden magnetischen Walze 6 angelegt. Ein leitfähiger magnetischer Toner 7 wird an den Umfang einer Entwicklungshülse 8, die den Außenumfang der magnetischen Walze 6 umgibt, angezogen, wodurch eine sog. magnetische Bürste gebildet wird. Die äußeren Enden der magnetischen Bürste 9 werden in Berührung mit dem Außenumfang der photoleitfähigen Schicht 2c ge­ bracht. Hierdurch wird eine elektrische Ladung von der Ent­ wicklungsvorspannungsquelle über den magnetischen Toner 7 in die photoleitfähige Schicht 2c injiziert, so daß diese auf annähernd das gleiche Potential wie die Entwicklungs­ vorspannung aufgeladen wird.
Andererseits wird eine Lichtabbildung von der LED-Leiste 5 aus dem Innern der zylindrischen transparenten Trommel 2a auf die photoleitfähige Schicht 2c projiziert, so daß in dieser ein elektrostatisches Ladungsbild gebildet wird. Gleichzeitig wird der Toner 7 von der Magnetbürste 9 an der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht zum Anhaften ge­ bracht und dadurch ein Tonerbild geformt. Das Tonerbild wird durch die Übertragungseinheit 4 auf ein Aufzeichnungs­ papier übertragen. Anschließend wird auf der Oberfläche des Photorezeptors 2 verbleibender Toner durch eine Reinigungs­ kraft von der Entwicklungseinheit 3 und eine Magnetkraft der Magnetwalze 6 entfernt. Infolgedessen werden Vorgänge wie Laden, Belichten, Entwickeln, Reinigen usw. nahezu gleichzeitig von der Entwicklungseinheit 3 und der LED-Lei­ ste 5 durchgeführt, und deswegen kann der Aufbau des Bilderzeugungsgerätes und der elektrophotographische Prozeß wesentlich vereinfacht werden.
Bei diesem Verfahren, das einen leitfähigen magnetischen Toner beim elektrophotographischen Prozeß vom Ladungsinjek­ tionstyp verwendet, ist es bei einem direktübertragenden System, bei dem das Tonerbild direkt auf das Aufzeichnungs­ papier übertragen wird, notwendig, ein Aufzeichnungspapier mit hohem elektrischen Widerstand zu verwenden, welches er­ halten wird durch Beschichten von normalem Papier mit einem speziellen Material. Es ist deshalb nicht möglich, Normal­ papier zu verwenden.
Im Falle eines indirekten Übertragungssystems, bei dem das Tonerbild auf das Aufzeichnungspapier über ein Zwischen­ glied übertragen wird, kann zwar Normalpapier verwendet werden. Das auf dem Photorezeptor geformte Tonerbild muß jedoch auf das Normalpapier über ein zwischengeschaltetes Übertragungsglied, wie z. B. ein Übertragungsband, übertra­ gen werden. Deshalb sind zusätzliche Komponenten wie z. B. eine Kühleinrichtung für das Übertragungsband, eine Reini­ gungsvorrichtung für auf dem Übertragungsband verbleibenden Toner, eine Einrichtung zur Verhinderung der Faltenbildung des Übertragungsbandes usw. erforderlich. Es besteht des­ halb der Nachteil, daß das Bilderzeugungsgerät groß und sein Antriebssystem kompliziert ist.
Zum Beispiel in der japanischen Patentschrift Nr. 5(1993)- 38950 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem bei einem elektrophotographischen Prozeß vom Ladungsinjektionstyp das Tonerbild direkt auf Normalpapier übertragen werden kann, indem ein Entwickler benutzt wird, bei dem ein leitfähiger und ein isolierender Toner in vorgegebenem Verhältnis mit­ einander gemischt sind.
Bei dem bekannten Verfahren nach JP-PS-5-38950 tritt jedoch das Phänomen eines Grauschleiers auf, da die gesamte für das Entwickeln erforderliche Ladungsmenge über den Entwick­ ler auf den Photorezeptor injiziert wird. Da hierbei der isolierende Toner zuerst auf den Photorezeptor aufgebracht wird, wird die Aufladung des Photorezeptors erschwert und deshalb tritt eine Potentialdifferenz zwischen dem Photore­ zeptor und der Entwicklungshülse auf. Deshalb haftet der isolierende Toner auch an bildfreien Oberflächenbereichen, d. h. nichtbelichteten Bereichen, was zum Phänomen des Grauschleiers führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Bilderzeugungsgerät zu schaffen, welches nach dem elektro­ photographischen Verfahren vom Ladungsinjektionstyp arbei­ tet, bei dem ein Tonerbild direkt auf Normalpapier übertra­ gen werden kann und kein Grauschleier auftritt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 angegebene Bilderzeugungsgerät gelöst.
Der Photorezeptor wird durch die Vorladeeinrichtung, die ein leitfähiges Blatt oder eine leitfähige Leiste aufweist, auf ein Oberflächenpotential oder eine Ladungsspannung von z. B. 500 bis 600 Volt aufgeladen. Wenn ein von der Vorlade­ einrichtung aufgeladener Oberflächenbereich des Photorezep­ tors zur Entwicklungseinrichtung gelangt, wird der Photore­ zeptor erneut auf z. B. -400 Volt aufgeladen durch die Ent­ wicklungsvorspannung, die von der Entwicklungshülse der Entwicklungsvorrichtung über den im Entwickler enthaltenen halbleitenden magnetischen Träger aufgebracht wird. Hierbei werden Ungleichmäßigkeiten der von der Vorladeeinrichtung aufgebrachten Ladung ausgeglichen. Der von der Entwick­ lungseinrichtung aufgeladene Photorezeptor wird in den zu belichtenden Flächen durch die Belichtungseinrichtung mit Licht bestrahlt. Dadurch wird ein Tonerbild durch den iso­ lierenden Toner auf dem Photorezeptor gebildet.
Die Flächenbereiche des Photorezeptors, die die Vorladeein­ richtung durchlaufen haben, halten die vorgegebene Ladungs­ spannung oder Potential, bis der Flächenbereich erneut von der Entwicklungseinrichtung aufgeladen wird. Da somit keine Potentialdifferenz zwischen dem Photorezeptor und dem in Entwickler enthaltenen isolierenden Toner auftritt, haftet der isolierende Toner nicht an den unbelichteten Bereichen, d. h. den bildfreien Bereichen. Deshalb tritt ein Grauschleier auf.
Da erfindungsgemäß das Tonerbild nur durch den isolierenden Toner gebildet wird, kann das Tonerbild direkt auf Normal­ papier übertragen werden. Da ferner der Photorezeptor durch die Vorladeeinrichtung vorweg auf die vorgegebene Spannung aufgeladen wird, bevor er durch die Entwicklungseinrichtung geladen wird, tritt kein Grauschleier auf.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnun­ gen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines bekannten Bilder­ zeugungsgerätes, das nach dem elektrophotographischen Pro­ zeß vom Ladungsinjektionstyp arbeitet.
Fig. 2 zeigt die Schemadarstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Detaildarstellung des Geräts von Fig. 1 in der Zone der Ladungsinjektion, Belichtung und Entwick­ lung.
Fig. 4 zeigt graphisch den Zusammenhang zwischen der La­ dungsspannung oder dem Potential des Photorezeptors vor und nach dem Durchgang durch den Entwicklungsbereich bei der Ausführungsform nach Fig. 2.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Detaildarstellung einer wei­ teren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine Gesamtdarstellung der Ausführungsform von Fig. 5;
Fig. 7 zeigt graphisch die Beziehung zwischen der Position eines Magnetpols und der Aufladungsspannung oder dem Poten­ tial bei der Ausführungsform nach Fig. 5;
Fig. 8 bis 11 zeigen Schemadarstellungen von vier weiteren Ausführungsformen.
Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2 enthält ein Bilder­ zeugungsgerät 10 einen Photorezeptor 12 ähnlich dem Photo­ rezeptor 2 des in Fig. 1 dargestellten bekannten Geräts. Der Photorezeptor 12 hat einen transparenten Glaszylinder 12a als Substrat, dessen Außenumfang mit einer transparen­ ten Elektrode 12b und einer photoleitfähigen Schicht 12c in jeweils vorgegebener Dicke beschichtet ist. Der Photorezep­ tor 12 wird durch die Antriebskraft eines (nicht darge­ stellten) Hauptmotors in Richtung des Pfeiles A im Uhrzei­ gersinn gedreht. Innerhalb des Photorezeptors 12 ist ein optischer Schreibkopf 14 angeordnet, der z. B. eine LED-Lei­ ste aufweist und die photoleitfähige Schicht 12c durch das transparente Substrat 12a und die transparente Elektrode 12b hindurch mit Licht bestrahlt.
In der Nähe der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 12c des Photorezeptors 12 ist eine Entwicklungseinheit 16 ange­ ordnet, die einen Entwickler- oder Tonerkasten 20 aufweist, in dem ein aus isolierendem Toner 18a und halbleitendem ma­ gnetischen Träger 18b gemischter Entwickler 18 vorrätig ge­ halten wird. Eine Entwicklungshülse 22, die eine Magnet­ walze 24 umgibt, ist am unteren Ende des Tonerkastens 20 angeordnet. Die Entwicklungshülse 22 ist ein nichtmagneti­ sches, zylindrisches Teil aus Aluminium, Edelstahl od. dgl., und die Magnetwalze 24 ist fest innerhalb der Ent­ wicklungshülse 22 angeordnet. Zum Beispiel acht Magnetpole N S sind abwechselnd an der Oberfläche der Magnetwalze 24 ausgebildet. Die Entwicklungshülse 22 wird durch einen (nicht dargestellten) Antrieb in Richtung des Pfeiles B entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die Entwicklungshülse 22 ist gegenüber dem optischen Schreibkopf 14 angeordnet, so daß der Photorezeptor 12 dazwischen liegt.
Die obere Öffnung des Tonerkastens 20 ist durch einen Dec­ kel 26 geschlossen, der zum Nachfüllen von isolierendem To­ ner 18a geöffnet werden kann. Bei zunehmender Anzahl von Bilderzeugungsvorgängen, d. h. der Druckmenge, verringert sich das Mischungsverhältnis des isolierenden Toners 18a zum halbleitenden magnetischen Träger 18b in dem Entwickler 18 in dem Tonerkasten 20. Wenn das Mischungsverhältnis un­ ter einen vorgegebenen Wert absinkt, wird die Bildschwär­ zung verringert. Wenn der Benutzer feststellt, daß die Bildschwärzung ungenügend ist, öffnet er den Deckel 26 zum Nachfüllen einer vorgegebenen Menge von isolierendem Toner.
Der Abfall des Mischungsverhältnisses kann auch durch einen Sensor oder auf der Basis des Entwicklungsstromes detek­ tiert werden.
Anfänglich ist der Tonerkasten 20 mit dem Entwickler 18 vollständig gefüllt, d. h. ohne Leerraum. Bei wiederholten Bilderzeugungsvorgängen wird der isolierende Toner 18a ver­ braucht und das Volumen des Entwicklers 18 in dem Tonerka­ sten 20 verringert sich, wodurch ein Leerraum im oberen Be­ reich des Tonerkastens 20 entsteht. Wird der Zeitpunkt für die Tonernachfüllung detektiert, füllt der Benutzer den Leerraum im Tonerkasten 20 mit isolierendem Toner 18a auf. Es kann deshalb keine Überversorgung mit isolierendem Toner stattfinden, sondern es ist möglich, den isolierenden Toner jeweils auf das gewünschte Mischungsverhältnis nachzufül­ len. Auch wenn beim Nachfüllen des isolierenden Toners der Leerraum im Tonerkasten 20 nicht vollständig aufgefüllt wird, ist dies kein Problem, da dann der nächste Tonernach­ füllzeitpunkt entsprechend früher detektiert wird.
Bei dem Bilderzeugungsgerät 10 gemäß Fig. 2 ist ein Vorla­ der 28 an einer von der Entwicklereinheit 16 getrennten Po­ sition angeordnet, und zwar in einem vorgegebenen Abstand D1 stromauf von der Entwicklereinheit 16 bezüglich der Drehrichtung des Photorezeptors 12 derart, daß der Vorlader 28 in Berührung mit der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 12c des Photorezeptors 12 gebracht wird. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht der Vorlader 28 aus einer leitfähigen Folie, deren eine Hauptfläche in Berüh­ rung mit der Oberfläche des Photorezeptors 12 steht. Eine vorgegebene Ladespannung von z. B. negativer Polarität wird durch eine Ladespannungsquelle 30 auf den Vorlader 28 auf­ gebracht. Ferner wird eine vorgegebene Entwicklungsvorspan­ nung von z. B. negativer Polarität durch eine Entwicklungs­ vorspannungsquelle 32 auf die Entwicklungshülse 22 aufge­ bracht. Bei der gezeigten Ausführungsform wird auf den Vor­ lader 28 durch die Ladespannungsquelle 30 eine Ladespannung von negativer Polarität im Bereich von -900 bis -1000 Volt aufgebracht, d. h. größer als die an die Entwicklungseinheit 16 angelegte Entwicklungsvorspannung von z. B. -400 Volt. Deshalb liegt das Oberflächenpotential oder die Ladespan­ nung des Photorezeptors 12 im Bereich von -500 bis -600 Volt. Ferner ist es erwünscht, daß die dem Vorlader 28 zu­ geführte Spannung so gewählt ist, daß das Aufladungspoten­ tial des Photorezeptors 12 gleich oder größer ist als die Entwicklungsvorspannung.
Als Material zur Herstellung des Substrats oder Trägers 12a des Photorezeptors 12 kann jedes beliebige Material von guter Lichtdurchlässigkeit oder Transparenz und ohne opti­ sche Verzerrung verwendet werden. Geeignet sind Glas wie z. B. Borsilikatglas sowie Kunststoff wie z. B. Acrylharz, Polycarbonatharz usw. Die transparente Elektrode 12b kann z. B. aus Indiumzinnoxid, Zinnoxid usw. bestehen. Zur Her­ stellung der transparenten Elektrode 12b kann jedes belie­ bige Verfahren z. B. Bedampfen, Sputtern, Aufsprühen, Ein­ tauchen u. dgl. angewendet werden. Die fotoleitfähige Schicht 12c kann aus einem fotoleitfähigen Material wie z. B. Selenverbindungen, amorphes Silizium, organischer Kunststoff usw. bestehen.
Die Dicke des Substrats oder Trägers 12a kann größer als 0,1 mm sein. Wenn das Substrat 12a eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 1 mm hat, hat es eine gewisse Elastizität, so daß die Genauigkeit hinsichtlich Durchbiegung, Abweichung von der zylindrischen Form usw. nicht besonders gut ist, gleichwohl kann der Träger 12a zwangsläufig in die ge­ wünschte Form gebracht werden durch den Druck von der Ma­ gnetwalze 24.
Im Betrieb des Bilderzeugungsgerätes 10 wird der Photorezeptor 12 durch den Vorlader 28 auf eine Spannung nahe der Entwicklungsvorspannung aufgeladen, und der so aufgeladene Bereich gelangt durch Drehung des Photorezep­ tors 12 in eine Stellung gegenüber der Entwicklungseinheit 16, wobei dieser Bereich die Ladungsspannung bzw. das Po­ tential hält.
Bei der Drehung der Entwicklungshülse 22 wird der halblei­ tende magnetische Träger 18b, der durch die Magnetkräfte der Süd- und Nordpole der Magnetwalze 24 an die Entwick­ lungshülse 22 angezogen wird, entsprechend der Drehung der Entwicklungshülse 22 bewegt. Hierbei wird auch der isolie­ rende Toner 18a, der durch Coulomb-Kräfte an den halblei­ tenden magnetischen Träger 18b gekoppelt ist, ebenfalls aus der unteren Öffnung des Tonerkastens 20 entsprechend der Drehung der Entwicklungshülse 22 abgezogen und in die Posi­ tion gegenüber der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht 12c des Photorezeptors 12 transportiert.
Wie Fig. 3 im Detail zeigt, bildet der Entwickler 18 eine magnetische Bürste 34 längs der magnetischen Kraftlinien F zwischen den Nord- und Südpolen, die in Umfangsrichtung ab­ wechselnd an der Magnetwalze 24 der Entwicklungseinheit 16 angeordnet sind. Der Entwickler 18 ist seinerseits zusam­ mengesetzt aus dem halbleitenden magnetischen Träger 18b und dem isolierenden Toner 18a, wobei der Toner 18a durch örtliche Coulomb-Kräfte, die durch die Reibungsaufladung an dem halbleitenden magnetischen Träger 18b entsteht, an die­ sem anhaften. In dieser vom Entwickler 18 gebildeten magne­ tischen Bürste 34 wird ein elektrischer Leitungspfad durch den halbleitenden magnetischen Träger 18b gebildet, und es erfolgt eine Ladungsinjektion zu den Flächenbereichen des Photorezeptors 12, die in Kontakt mit der magnetischen Bür­ ste 34 gebracht werden, bis die Oberflächenspannung das gleiche Potential wie die Entwicklungsvorspannung der Ent­ wicklungsvorspannungsquelle 32 erreicht. Somit erreichen die Oberfläche des Photorezeptors 12 und die Entwicklungs­ hülse 22 das gleiche Potential und die gleiche Polarität, und dadurch wird die auf den isolierenden Toner 18a wir­ kende Coulomb-Kraft zu Null und daher ist eine elektrische Kraft, die den isolierenden Toner 18a an den Photorezeptor 12 anzieht, nicht vorhanden.
Fig. 4 zeigt graphisch die Aufladungsspannung des Photore­ zeptors 12 vor und nach dem Kontakt des Photorezeptors 12 mit der Magnetbürste 34. Nachdem der Photorezeptor 12 durch den Vorlader 28 auf eine Spannung nahe der Entwick­ lungsvorspannung aufgeladen ist, wird der Photorezeptor 12 durch Kontakt mit der Magnetbürste 34 auf nahezu das glei­ che Potential wie die Entwicklungsvorspannung (-400 Volt bei dem Ausführungsbeispiel) der Entwicklungseinheit 16 aufgeladen. Das Aufladungspotential des Photorezeptors 12 wird somit letztlich gleich der Entwicklungsvorspannung. Deshalb werden Ungleichmäßigkeiten der Aufladung durch den Vorlader 28 durch die Ladungsinjektion von der Magnetbürste 34 ausgeglichen und vergleichmäßigt, und deshalb ist eine besondere Steuerung beim Aufladen des Photorezeptors 12 durch den Vorlader 28 nicht erforderlich.
Wenn der Photorezeptor 12 auf diese Weise auf das gleiche Potential wie die Entwicklungsspannung, d. h. das Potential des Entwickler 18, aufgeladen ist, tritt eine elektrische Anziehungskraft zwischen dem Entwickler 18 und dem Photore­ zeptor 12 nicht auf, und deshalb haftet kein Entwickler an der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 12c des Photo­ rezeptors 12 an. Wenn das Aufladungspotential des Photore­ zeptors 12, nachdem dieser in Kontakt mit der Magnetbürste 34 gebracht wurde, annähernd gleich oder größer ist als die Entwicklungsvorspannung, haftet der isolierende Toner 18a nicht an der Oberfläche des Photorezeptors 12 an, und des­ halb ist es möglich, das Ladungspotential des Photo­ rezeptors 12 durch den Vorlader 28 in einen größeren Be­ reich als bei normalen elektrophotographischen Verfahren, die mit einem Coronalader arbeiten, einzustellen. Auch wenn das Potential der Aufladung des Photorezeptors 12 durch den Vorlader 28 kleiner ist als die Entwicklungsvorspannung, so wird doch, wenn die Potentialdifferenz zwischen der Aufla­ dungsspannung und der Entwicklungsvorspannung hinreichend klein ist, das Aufladungspotential des Photorezeptors 12 durch die Ladungsinjektion von der magnetischen Bürste 34 auf das gleiche Potential wie die Entwicklungsvorspannung gebracht. Deshalb tritt kein Grauschleier auf. Falls das Aufladungspotential des Photorezeptors 12 durch den Vorla­ der 28 höher ist als die Entwicklungsvorspannung, tritt oh­ nehin kein Grauschleier auf.
Der so aufgeladene Photorezeptor 12 wird durch den opti­ schen Schreibkopf 14 belichtet. Durch das Licht von dem op­ tischen Schreibkopf 14 wird das Potential in den be­ lichteten Bereichen abgesenkt, so daß in diesen Bereichen eine Potentialdifferenz zwischen dem Photorezeptor 12 und dem Entwickler 18 erzeugt wird. Deshalb entsteht eine elek­ trische Kraft, die den isolierenden Toner 18a des Ent­ wicklers 18 an diese Bereiche des Photorezeptors 12 an­ zieht. Da der halbleitende magnetische Träger 18b im we­ sentlichen nicht aufgeladen wird, ist die elektrische Kraft zwischen dem halbleitenden magnetischen Träger 18b und der Oberfläche des Photorezeptors 12 schwächer als die Magnet­ kraft zwischen dem halbleitenden magnetischen Träger 18b und der Entwicklungshülse 22. Deshalb verbleibt der halb­ leitende magnetische Träger 18b an der Entwicklungshülse 22.
Der isolierende Toner 18a dagegen wird auf eine vorgegebene (negative) Polarität durch die Reibung zwischen dem isolie­ renden Toner 18a und dem halbleitenden magnetischen Träger 18b aufgeladen, und dadurch wird eine ausreichend große elektrische Kraft zwischen dem isolierenden Toner 18a und dem Photorezeptor 12 erzeugt. Hierdurch wird der isolie­ rende Toner 18a zu den Bereichen des Photorezeptors, an denen das Potential durch Belichtung verringert wurde, an­ gezogen und zum Anhaften gebracht, da die elektrische Kraft die Coulomb-Kraft zwischen dem isolierenden Toner 18a und dem halbleitenden magnetischen Träger 18b übersteigt. Somit wird ein Tonerbild auf dem Photorezeptor 12 nur durch den im Entwickler 18 enthaltenen isolierenden Toner 18a gebil­ det.
Anschließend wird entsprechend Fig. 2 das auf dem Photore­ zeptor 12 gebildete Tonerbild in eine Übertragungsposition gegenüber der Übertragungswalze 36 bewegt und auf ein von Papierförderwalzen 40 zugeführtes Aufzeichnungspapier 38 übertragen. An der Übertragungsposition wird der am Photo­ rezeptor 12 anhaftende isolierende Toner 18a auf das Auf­ zeichnungspapier 38 übertragen durch die elektrische Anzie­ hung der Übertragungswalze 36, an die eine Übertragungs­ spannung von z. B. +500 Volt von entgegengesetzter Polarität zur Aufladungspolarität angelegt wird. Danach wird das Auf­ zeichnungspapier 38 einer Fixierwalze 42 zugeführt und das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 38 fixiert.
Der Photorezeptor 12 dreht sich weiter. Wenn auf der Ober­ fläche des Photorezeptors 12 nach dem Übertragungsvorgang verbliebener Toner den Vorlader 28 erreicht, wird durch den Vorlader 28 eine mechanische Kraft auf diesen Resttoner ausgeübt und dieser dadurch gelockert. Ferner wird die elektrostatische Anziehung des Resttoners durch die vom Vorlader 28 aufgebrachte Ladung verringert. Deshalb ist die Anziehungskraft zwischen dem Resttoner und dem Photorezep­ tor 12 stark herabgesetzt. Wenn dann bei weiterer Drehung des Photorezeptors 12 der Resttoner die Entwicklungseinheit 16 erreicht, wird aufgrund der schwachen Anziehung zwischen diesem Resttoner und dem Photorezeptor der Resttoner von dem in der magnetischen Bürste 34 enthaltenen halbleitenden magnetischen Träger 18b angezogen und dadurch wieder von der Entwicklungseinheit 16 aufgenommen (Reinigungsvorgang). Der Vorlader 28 wirkt somit als ein Resttoner-Trennelement.
In den nachfolgenden Tabellen 1 und 2 sind geeignete und ungeeignete Bereiche für den spezifischen Widerstand und den mittleren Teilchendurchmesser des halbleitenden magne­ tischen Trägers 18b für die beschriebene Ausführungsform angegeben.
Bei den experimentellen Versuchen zu Tabelle 1 wurden fünf auszuwertende Größen, nämlich (1) Potentialschwankungen in Nichtbildbereichen (2), Bildschwärzung (3) Bildqualität (4) Nadelsticheffekt (pinhole effect) und (5) Ladungsinjektion ausgewertet, wobei der spezifische Widerstand des halblei­ tenden magnetischen Trägers im Bereich von 10¹-10¹⁰ Ω · cm geändert wurde.
Die Potentialschwankung in den Nichtbildbereichen wurde ausgewertet auf der Basis der Potentialschwankung in den Nichtbildbereichen des Photorezeptors 12. Eine Ungleich­ mäßigkeit der Aufladung tritt auf, wenn der Photorezeptor 12 durch Berührung mit dem Vorlader 28 aufgeladen wird, wie beschrieben, wobei jedoch die Ungleichmäßigkeit der Aufla­ dung wieder beseitigt wird durch die Ladungsinjektion durch Kontakt der aus Entwickler 18 gebildeten magnetischen Bür­ ste 34 mit dem Photorezeptor 12. In welchem Ausmaß die Un­ gleichförmigkeit der Aufladung durch den Vorlader 28 durch die Ladungsinjektion von der Magnetbürste 34 vergleich­ mäßigt wird, wird ausgewertet auf der Basis der Potential­ schwankung in den nichtbelichteten Bereichen, d. h. den Nichtbildbereichen. Wenn die Vergleichmäßigung durch die Ladungsinjektion durch den halbleitenden magnetischen Trä­ ger klein ist, tritt ein Streifenmuster in den Nichtbildbe­ reichen auf. In Tabelle 1 ist angedeutet, daß bei einem spezifischen Widerstand des Trägers von mehr als 10¹⁰ Ω · cm keine Vergleichmäßigung eintritt und deshalb der Träger unbrauchbar ist.
Die Bildschwärzung oder Bilddichte wird ausgewertet auf­ grund der Tonerbilddichte in den Bildbereichen. In Tabelle 1 ist angedeutet, daß bei einem spezifischen Widerstand des halbleitenden magnetischen Trägers von mehr als 10¹⁰ Ω · cm ein deutlicher Abfall der Bilddichte eintritt und deshalb der Träger unbrauchbar ist.
Die Bildqualität wird ausgewertet auf der Basis der Schärfe und des Randsaumes an einem Kantenbereich des Bildes. In Tabelle 1 ist angedeutet, daß bei einem spezifischen Wider­ stand des halbleitenden magnetischen Trägers von weniger als 10² Ω · cm ein deutlicher Abfall der Bildqualität ein­ tritt und deshalb der Träger unbrauchbar ist.
Der Nadelsticheffekt wird ausgewertet durch Feststellung, wie die Nadelstichbildung durch den spezifischen Widerstand des halbleitenden magnetischen Trägers beeinflußt wird, wenn Nadelstichbildung in der fotoleitenden Schicht 12c des Photorezeptors 12 auftritt. Wenn ein Nadelstichloch oder Krater in der fotoleitfähigen Schicht 12c existiert, wird der Träger in Kontakt mit dem Nadelstichloch gebracht und hierdurch Ladung von dem Nadelstichloch abgeführt, und da­ durch wird das Potential in einem Nicht-Bildbereich abge­ senkt, als ob dieser Nicht-Bildbereich der Belichtung aus­ gesetzt gewesen wäre. Hierdurch kann der Toner an dem Nicht-Bildbereich anhaften und unter bestimmten Umständen ein Streifenmuster in Axialrichtung des Photorezeptors 12 auftreten. In Tabelle 1 ist angegeben, daß bei einem spezi­ fischen Widerstand des halbleitenden magnetischen Trägers von weniger als 10² Ω · cm die Ladungsableitung zu groß ist und deshalb der Träger unbrauchbar ist.
Die Ladungsinjektion wird ausgewertet durch den Betrag der durch den halbleitenden magnetischen Träger injizierten La­ dung. In Tabelle 1 ist angegeben, daß bei einem spezifi­ schen Widerstand des Trägers von mehr als 10¹⁰ Ω · cm der Betrag der Ladungsinjektion zu klein ist und deshalb der Träger unbrauchbar ist.
Bei einer Gesamtauswertung der erwähnten einzelnen Bewer­ tungskriterien, wie in Tabelle 1 angegeben, ergibt sich ein brauchbarer Bereich des spezifischen Widerstandes des halb­ leitenden magnetischen Trägers 18b für die im Rahmen der vorgegeben Erfindung zu 10⁴ bis 10⁸ Ω · cm, und vorzugs­ weise liegt der Bereich des spezifischen Widerstandes des halbleitenden magnetischen Trägers 18b bei 10⁵ bis 10⁷ Ω · cm.
Bei den experimentellen Versuchen für Tabelle 2 wurden drei Bewertungskriterien bewertet, nämlich (1) Ladungsinjektion, (2) Bildqualität und (3) Trägeranziehung, und zwar bei ei­ nem spezifischen Widerstand des halbleitenden magnetischen Trägers von 10⁶ Ω · cm und Änderung des mittleren Teilchen­ durchmessers des halbleitenden magnetischen Trägers im Be­ reich von 15-100 µm.
Die Ladungsinjektion wird bewertet durch den Betrag der vom Träger injizierten Ladung. In Tabelle 2 ist angegeben, daß bei einem mittleren Teilchendurchmessers des halbleitenden magnetischen Trägers von mehr als 60 µm der Betrag der La­ dungsinjektion abfällt und deshalb der Träger nicht optimal ist.
Die Bildqualität wird ausgewertet auf der Basis der Schärfe und der Randausbildung im Kantenbereich des Bildes. In Ta­ belle 2 ist angedeutet, daß bei einem mittleren Teilchen­ durchmesser des halbleitenden magnetischen Trägers von mehr als 100 µm die Bildqualität schlecht wird und deshalb der Träger nicht optimal ist.
Die Trägeranziehung wird ausgewertet durch Bestimmung, in welchem Ausmaß der Träger vom Photorezeptor 12 angezogen wird. Bei Anhaften des Trägers am Photorezeptor wird das Mischungsverhältnis des Toners und des Trägers in dem Ent­ wickler geändert. In Tabelle 2 ist angegeben, daß bei einem mittleren Teilchendurchmesser des halbleitenden magneti­ schen Trägers von weniger als 15 µm die Trägeranziehung groß ist und deshalb der Träger unbrauchbar ist.
Eine Gesamtbewertung der beschriebenen Bewertungsgrößen er­ gibt, wie in Tabelle 2 angegeben, daß der mittlere Teil­ chendurchmesser des halbleitenden magnetischen Trägers 18b möglichst im Bereich von 20 bis 50 µm liegen sollte. Ferner wurde durch Versuche bestätigt, daß dieser Bereich des mittleren Teilchendurchmessers für den in Tabelle 1 angege­ benen Bereich des spezifischen Widerstandes des halbleiten­ den magnetischen Trägers, d. h. 10⁴-10⁸ Ω · cm, gilt.
Das Mischungsverhältnis des halbleitenden magnetischen Trä­ gers 18b und des isolierenden Toners 18b in dem Entwickler 18 muß festgelegt werden unter Berücksichtigung der Lade­ charakteristik, der Bildformungsgeschwindigkeit usw. des Photorezeptors 12.
Da bei dem Bilderzeugungsgerät 10 gemäß dieser Ausführungs­ form nur der isolierende Toner 18a zur Entwicklung bei­ trägt, wird bei einem kleinen Mischungsanteil des isolie­ renden Toners 18a die an den Bildbereichen des Photorezep­ tors 12 anhaftende Tonermenge ebenfalls klein und man er­ reicht keine ausreichende Bilddichte. Wenn dagegen der Mischungsanteil des isolierenden Toners 18a zu groß ist, kann der halbleitende magnetische Träger 18b nur schwierig den Leitfähigkeitsweg (Fig. 3) bilden, und deshalb wird die Wirksamkeit der Aufladung des Photorezeptors 12 herabge­ setzt. Es ist deshalb erwünscht, daß der Gewichtsanteil des isolierenden Toners 18 in der den Entwickler 18 bildenden Mischung aus halbleitendem magnetischen Träger 18b und iso­ lierendem Toner 18 in dem Bereich von 5-95% liegt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform sammelt sich der Ent­ wickler 18 im stromaufliegenden Bereich bezüglich der Drehrichtung des Photorezeptors 12 an. Es ist jedoch er­ wünscht, daß diese Ansammlung so eingestellt wird, daß die Breite des Entwicklungsbereiches, d. h. die Länge der Kon­ taktzone zwischen dem Photorezeptor 12 und der magnetischen Bürste 34 (Fig. 3) 4 bis 15 mm beträgt. Wenn die Breite der Entwicklungszone weniger als 4 mm beträgt, wird die La­ dungsinjektion durch den Entwickler 18 ungenügend und des­ halb ist es schwierig, den Photorezeptor 12 gleichförmig zu laden, und deshalb kann aufgrund der Ungleichmäßigkeit der Aufladung ein Grauschleier auftreten. Wenn die Breite der Entwicklungszone mehr als 15 mm beträgt, wird die obere Schicht der Ansammlung von Entwickler 18 in Kontakt mit der Oberfläche des Photorezeptors 12 gebracht, bevor die La­ dungsinjektion durch die Magnetbürste 34 erfolgt, und in dem Bereichen des Photorezeptors 12, in denen das durch den Vorlader 28 aufgebrachte Ladungspotential niedrig ist, ist die von der Magnetbürste 34 auf den angesammelten Entwick­ ler 18 ausgeübte Magnetkraft schwach, und infolgedessen kann der isolierende Toner 18a aus der oberen Schicht des angesammelten Entwicklers an dem Photorezeptor 12 anhaften. Wenn dadurch eine größere Menge von Toner an dem Photore­ zeptor 12 anhaftet, wird die Oberfläche des Photorezeptors 12 beim Durchgang durch den Entwicklungsbereich nicht gereinigt, und deshalb kann in diesem Fall ein Grauschleier auftreten. Dieser Grauschleier kann vermieden werden bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 5 bis Fig. 7 gezeigt ist.
Anhand von Fig. 5 und Fig. 6 werden die Besonderheiten die­ ser weiteren Ausführungsform beschrieben. Wie erwähnt sind an der Oberfläche der Magnetwalze 24 abwechselnd N-Pole und S-Pole angeordnet. Es sei angenommen, daß ein N1-Pol stromab der Verbindungslinie OO′ zwischen den Achsen des Photorezeptors 12 und der Entwicklungshülse 22, d. h. stromab der engsten Stelle des Spaltes zwischen Photorezep­ tor 12 und Entwicklungshülse 22, liegt, und daß ein S1-Pol stromauf dieser Linie steht. Der Winkel, den die Verbin­ dungslinie zwischen der Achse 0 der Entwicklungshülse 22 und dem Magnetpol M1 mit der Linie OO′ bildet, sei u1, und der Winkel, den die Verbindungslinie zwischen der Achse O der Entwicklungshülse 22 und dem Magnetpol S1 mit der Ver­ bindungslinie O′ bildet, sei u2. Bei der Ausführungsform der Erfindung sind nun die Magnetpole N1 und NS1 so ange­ ordnet, daß u1 u2 ist. Bei der dargestellten Ausführungs­ form ist der Winkel u1 18° und der Winkel u2 27°.
Hierbei wird unter der Position des Magnetpols jeweils die­ jenige Position verstanden, an dem die magnetische Fluß­ dichte des Magnetpols an der Oberfläche der Entwicklungs­ hülse in Richtung der Normalen zur Oberfläche ein Maximum ist.
Wie man ferner durch Vergleich von Fig. 6 und Fig. 2 er­ kennt, ist bei dieser Ausführungsform die Position des Vor­ laders 28 zum Aufladen des Photorezeptors 12 anders als bei der vorigen Ausführungsform. Bei der vorherigen Ausfüh­ rungsform hat der Vorlader 28 von dem Kontaktbereich der Magnetbürste 34 mit dem Photorezeptor 12 einen großen Ab­ stand D1. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 7 ist da­ gegen der Vorlader 28 in einem kleinen Abstand D2 von dem Kontaktbereich der Magnetbürste 34 mit dem Photorezeptor 12 angeordnet, wobei D1 größer D2 ist. Dies bedeutet, daß der Vorlader 18 nahe an dem Kontaktbereich der Magnetbürste mit dem Photorezeptor 12 angeordnet ist, wodurch es möglich ist, das anhand von Fig. 2 geschilderte Auftreten von Grauschleier zu verhindern.
Wenn der Vorlader gemäß Fig. 2 in großem Abstand von der Magnetbürste 34 angeordnet ist, wird solange, bis der von dem Vorlader 28 aufgeladene Bereich des Photorezeptors 12 in Kontakt mit der Magnetbürste 34 gelangt, der Photorezep­ tor 12 nur durch die Entwicklungsvorspannungsquelle 32 ge­ laden und entwickelt. Deshalb kann in diesem Bereich Grauschleier, d. h. Hintergrundschwärzung auftreten, und deshalb haftet Toner an diesem Bereich an. Wenn der Toner an dem Photorezeptor 12 anhaftet, tritt das Problem der Verschmutzung der Übertragungsrolle 36 auf, die wiederum zur Verschmutzung der Rückseite des Übertragungspapiers führt. Durch sehr starkes Heranrücken des Vorladers 28 an die Magnetbürste 34 kann jedoch erreicht werden, daß die Position, in der die Aufladung durch den Vorlader 28 er­ folgt, und die Position, wo die Aufladung durch die Magnet­ bürste 34 erfolgt, nahezu zusammenfallen. Deshalb kann Grauschleier bzw. Hintergrundschwärzung nicht auftreten.
Um den Vorlader 28 so nahe wie möglich an der Entwicklungs­ einheit 18, d. h. der Magnetbürste 34 anzuordnen, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 6 der Vorlader 28 am linken oberen Bereich des Tonerkastens 20 befestigt. Hierdurch hat der Vorlader 28 zusätzlich die Funktion, das Zerstreuen von Toner zu verhindern, wie noch erläutert wird.
Wenn bei der beschriebenen Ausführungsform die Oberfläche des Photorezeptors 12 in Kontakt mit der Magnetbürste 34 gebracht wird, erfolgt die Ladungsinjektion auf den Photo­ rezeptor 12 durch die Entwicklungsvorspannung. Wegen der Bedingung u1 u2 kommt hierbei der Punkt in der Mitte zwi­ schen den Magnetpolen N1 und S1, an der der Entwickler 18 am dichtesten ist, d. h. der Punkt, wo die magnetische Fluß­ dichte an der Oberfläche der Entwicklungshülse 22 in Rich­ tung der Normalen zur Oberfläche am niedrigsten wird, stromauf von der erwähnten Linie 0-0′ zu liegen. Man erhält deshalb einen dichten Leitfähigkeitspfad für die Aufladung des Photorezeptors 12, und deshalb wird die Ladungsinjek­ tion auf den Photorezeptor 12 wirksam und gleichmäßig durchgeführt und der Photorezeptor 12 kann gleichmäßig auf­ geladen werden.
Fig. 7 zeigt graphisch die Beziehung zwischen der Position des Magnetpols N1 und der Dichte des Grauschleiers. Die Po­ sition des Magnetpols N1 wird durch den Winkel u1 repräsen­ tiert. Man erkennt daß der Grauschleier am kleinsten ist bei einem Winkelbereich von 0 bis +22,5°, d. h. den Winkel­ bereich, in dem die Beziehung u1 u2 erhalten wird.
Wenn der Magnetpol im Zuführungsbereich des Entwicklers an­ geordnet wird, wird die Fließfähigkeit des Entwicklers in diesem Bereich schlecht und deshalb sammelt sich der Ent­ wickler im stromaufliegenden Bereich längs der Oberfläche des Photorezeptors 12 an. Die magnetische Anziehungskraft der Magnetwalze 24 auf den angesammelten Entwickler 18 wird schwach und deshalb kann der Entwickler 18 leicht zerstreut werden. Bei dieser Ausführungsform ist der Vorlader 28 so angeordnet, daß er in engem Kontakt mit der angesammelten Anhäufung von Entwickler steht, wie in Fig. 5 und 6 darge­ stellt. Da der Vorlader 28, wie oben beschrieben, eine elektrisch leitfähige Folie aufweist, kann er leicht durch Flexibilität seine Stellung ändern, entsprechend der Zu­ nahme oder Abnahme der angesammelten Anhäufung von Entwick­ ler. Deshalb zeigt sich bei dieser Ausführungsform, daß der Vorlader 28 auch ein Zerstreuen des Entwicklers wirksam verhindern kann.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Aufzeich­ nungssystem mit Belichtung von der Rückseite beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch bei einem System angewendet werden, bei dem der Photorezeptor von außen her belichtet wird. In einem System, bei dem der Photorezeptor 12 von außen her zwischen dem Vorlader 28 und der Entwicklungsein­ heit 16 belichtet wird, kann durch Einstellung einer hohen Ladespannung des Vorladers 28 und einer hohen Entwicklungs­ vorspannung an der Entwicklungseinheit 16 und durch Ver­ gleichmäßigung der vom Vorlader 28 aufgebrachten Ladung durch die Magnetbürste 34 der Entwicklungseinheit 16 der Grauschleier vermindert werden. Hierbei wird durch die von der Magnetbürste 34 der Entwicklungseinheit 16 durchge­ führte Ladungsinjektion das Aufladungspotential des Photo­ rezeptors 12 nach der Belichtung erhöht. Wenn jedoch die Differenz zwischen der Entwicklungsspannung, d. h. der Ent­ wicklungsvorspannung und der Aufladungsspannung des Photo­ rezeptors 12 nach der Belichtung genügend groß gemacht wird, ist es möglich, die Aufladungsspannung des Photore­ zeptors 12 nach der Belichtung genügend kleiner als die Entwicklungsvorspannung zu halten und deshalb wird die Ent­ wicklung mit Toner möglich.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 weist das Bilderzeu­ gungsgerät 10 eine leitfähige Bürste als Vorlader 28 auf. Die leitfähige Bürste ist am oberen Ende 20b des Tonerka­ stens 20 befestigt. Da bei dieser Ausführungsform der Vor­ lader 28 aus einer leitfähigen Bürste besteht, wird die oben erwähnte Abtrennfunktion für Resttoner weiter verbes­ sert. Wenn der am Photorezeptor anhaftende Resttoner durch den Vorlader 28, d. h. die leitfähige Bürste läuft, wird der Resttoner durch die leitfähige Bürste gelockert. Deshalb kann die Wiedergewinnung des Resttoners durch die Magnet­ bürste 34 zuverlässiger erfolgen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 besteht der Vorlader 28 aus einer leitfähigen Klinge, die von einer oberen Wand 20c des Tonerkastens 20 überdeckt ist. Somit ist bei dieser Ausführungsform der Vorlader 28 innerhalb des Tonerkastens 20 aufgenommen. Durch Anordnung des Vorladers 28 in dem Tonerkasten 20 kann eine Zerstreuung des Entwicklers verhindert werden und die Rückführung des Resttoners kann zuverlässiger erfolgen.
Die Ausführungsform nach Fig. 10 ist ähnlich der nach Fig. 9 mit der Ausnahme, daß der Vorlader 28 aus einer leitfähi­ gen Platte besteht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 ist eine Trennwand 20d in dem Tonerkasten 20 angeordnet, wodurch ein Tonernach­ füllabteil 20e gebildet wird. An der unteren Öffnung des Tonernachfüllabteils 20e ist ein Rührer 44 angeordnet. So­ mit wird der in das Tonernachfüllabteil 20e nachgefüllte isolierende Toner entsprechend der Drehung des Rührers 44 abgezogen und der Entwicklungshülse 22 zugeführt.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der beschrie­ benen Ausführungsformen beschränkt. Änderungen und Ausge­ staltungen sind im Rahmen der Ansprüche möglich.

Claims (10)

1. Bilderzeugungsgerät mit
einem Photorezeptor (12) mit fotoleitfähiger Schicht (2c);
einer Entwicklungseinrichtung (16) zum Zuführen von Ent­ wickler (18) zu einem Oberflächenbereich des Photorezeptors (2);
eine Belichtungseinrichtung (14) zum bildmäßigen Belichten des Bereichs des Photorezeptors (12), an dem der Entwickler (18) zugeführt wird,
und eine Einrichtung zum Anlegen einer Entwicklungsvorspan­ nung zwischen der Entwicklungseinrichtung (16) und der pho­ toleitfähigen Schicht (12c),
dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler (18) einen isolierenden Toner (18a) und einen halbleitenden magnetischen Träger (18b) aufweist, wobei der Photorezeptor (12) durch den halbleitenden magnetischen Träger (18b) auf­ geladen wird, und daß eine Vorladeeinrichtung (28) vorgese­ hen ist, die mit dem Photorezeptor (12) an einer Stelle, die in Bewegungsrichtung des Photorezeptors (12) vor der Entwicklungseinrichtung (16) liegt, in Kontakt steht und eine vorgegebene Aufladespannung auf den Photorezeptor vor dessen Aufladung durch die Entwicklungseinrichtung (16) aufbringt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Photorezep­ tor (12) einen transparenten Träger (12a) aufweist und daß die Belichtungseinrichtung (14) die photoleitfähige Schicht (12c) durch den transparenten Träger (12a) hindurch belich­ tet.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die von der Vorladeeinrichtung (28) zugeführte Auf­ ladespannung einen absoluten Wert hat, der größer ist als der absolute Wert der an den Photorezeptor (12) angelegten Entwicklungsvorspannung.
4. Gerät nach Anspruch 3, bei dem die Vorladeeinrichtung (28) eine solche Auflade­ spannung zuführt, bei der das Aufladungspotential des Pho­ torezeptors größer ist als die an den Photorezeptor ange­ legte Entwicklungsvorspannung.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Photorezep­ tor (12) zylindrisch ist, daß die Entwicklungseinrichtung (16) eine feststehende Magnetwalze (24) mit an deren Umfang abwechselnd angeordneten Magnetpolen sowie eine die Magnet­ walze drehbar umgebende Entwicklungshülse (22) aufweist, und daß derjenige Magnetpol (S1), der in Drehrichtung des Photorezeptors 2 unmittelbar vor der Verbindungslinie (OO′) zwischen den Achsen der Magnetwalze (24) und des Photorezeptors (12) liegt, von dieser Verbindungslinie (OO′) einen Winkelabstand (u2) hat, der größer ist als der Winkelabstand (u1) des unmittelbar hinter dieser Verbin­ dungslinie (OO′) liegenden Magnetpols (N1).
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorladeein­ richtung (28) aus einem flexiblen leitfähigen Element be­ steht, welches in unmittelbarer Nähe zu der sich vor dem Spalt zwischen Photorezeptor (12) und Entwicklungshülse (22) anhäufenden Entwicklermenge angeordnet ist und als Ab­ schirmung gegen Zerstreuen des Entwicklers ausgebildet ist.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorladeein­ richtung (28) eine leitfähige Folie, ein leitfähiges Blatt oder eine leitfähige Bürste aufweist und als Abtrennglied zum Abtrennen von Resttoner von dem Photorezeptor (12) aus­ gebildet ist.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwick­ lungseinrichtung (16) ein Gehäuse aufweist, in welchem die Vorladeeinrichtung (28) angeordnet ist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der halbleitende magnetische Träger einen spezifischen Widerstand von 10⁴- 10⁸ Ω · cm, vorzugsweise 10⁵-10⁷ Ω · cm hat.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der halbleitende magnetische Träger einen mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 50 µm hat.
DE4433346A 1993-09-17 1994-09-19 Bilderzeugungsgerät Withdrawn DE4433346A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23140693 1993-09-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4433346A1 true DE4433346A1 (de) 1995-03-23

Family

ID=16923108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4433346A Withdrawn DE4433346A1 (de) 1993-09-17 1994-09-19 Bilderzeugungsgerät

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5523825A (de)
DE (1) DE4433346A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0723207B1 (de) * 1995-01-19 2000-06-21 Konica Corporation Bilderzeugungsvorrichtung mit transparentem Bilderzeugungskörper
JP2000194248A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Canon Inc プロセスカ―トリッジ及び帯電ユニット及び現像ユニット
US7023583B2 (en) * 2001-09-28 2006-04-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for use in image forming apparatus
JP4908837B2 (ja) * 2005-12-13 2012-04-04 キヤノン株式会社 発光素子アレイ及び画像形成装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890004869B1 (ko) * 1984-08-10 1989-11-30 후지쑤 가부시끼가이샤 전자사진인쇄에 있어서 토우너 화상의 형성방법
JPH0652438B2 (ja) * 1986-02-08 1994-07-06 富士通株式会社 画像形成装置
US5053821A (en) * 1987-10-06 1991-10-01 Seiko Epson Corporation, A Corporation Of Japan Electrophotographic image forming apparatus using photoconductive toner
US5172163A (en) * 1989-05-10 1992-12-15 Sanyo Electric Co., Ltd. Photovoltaic photo-receptor and electrophotographing apparatus
US5138387A (en) * 1990-10-12 1992-08-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Charge injection image forming apparatus using conductive and insulative tone
US5424811A (en) * 1992-03-02 1995-06-13 Konica Corporation Chargeless image forming apparatus including toner removal from photoreceptor
US5374978A (en) * 1992-07-15 1994-12-20 Hitachi Metals, Ltd. Developing method

Also Published As

Publication number Publication date
US5523825A (en) 1996-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3319708C2 (de)
DE69015698T2 (de) Aufzeichnungsgerät.
DE3329497C2 (de)
DE2951460C2 (de) Elektrographisches Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines elektrographischen Verfahrens
DE69022090T2 (de) Bilderzeugungsgerät.
DE2758726A1 (de) Trockenentwicklungsverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2708299A1 (de) Einrichtung zum entwickeln eines elektrostatischen bildes
DE2921075B2 (de) Elektrostatographisches Gerät
DE4032469A1 (de) Entwicklertraeger und entwicklungseinrichtung mit einem entwicklertraeger
DE2908962C2 (de) Elektrofotografisches Kopierverfahren
DE19608507A1 (de) Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung
DE3140190A1 (de) Entwicklungseinrichtung
DE2010097C3 (de) Entwicklungselektrode in einem elektrophotographischen Kopiergerät
DE69104025T2 (de) Entwicklungsgerät mit einer plattenauffangvorrichtung.
DE69733729T2 (de) Bilderzeugungsgerät
DE69112281T2 (de) Aufnahmegerät.
DE3149908A1 (de) Verfahren zum steuern der tonerkonzentration fuer elektrofotografische kopiergeraete
DE1900804C3 (de) Elektrostatische Kopiereinrichtung zum Herstellen mehrerer Tonerbilder von einem einzigen Ladungsbild
DE69210751T2 (de) Aufzeichnungsgerät
DE69629511T2 (de) Aufladungsvorrichtung
DE2820805C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes
DE3228094A1 (de) Vorrichtung zum entwickeln eines elektrostatischen bildes
DE3129735C2 (de) Bildaufzeichnungsgerät
DE3239544A1 (de) Verfahren zum herstellen eines vielfarben-tonerbildes
DE69116417T2 (de) Elektrofotografisches Entwicklungsverfahren und -gerät

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee