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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung wie
ein Laserdrucker, eine Facsimilemaschine und eine Kopiermaschine,
und insbesondere auf einen Typ davon, der eine Entwicklungsrolle
und eine lichtempfindliche Trommel aufweist.
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In einer elektrophotographischen
Bilderzeugungsvorrichtung wird eine umgekehrte Entwicklungstätigkeit
weit auf einer negativ geladenen lichtempfindlichen Trommel mit
negativ aufladbarer Eigenschaft unter Verwendung eines negativ geladenen
Toners durchgeführt.
Wenn jedoch ein weit verbreiteter Skorotoron-Lader so benutzt wird,
daß die lichtempfindliche
Trommel negativ aufgeladen wird, wird ein großes Volumen von Ozon erzeugt.
Weiter kann das erzeugte Ozon das lichtempfindliche Teil verschlechtern,
das aus organischem Material hergestellt ist und negativ aufladbare
Eigenschaft aufweist.
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Aus diesem Grund wird eine andere
Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen, bei der eine lichtempfindliche
Trommel mit einer positiv aufladbaren Eigenschaft durch den Scorotoron-Lader
zum Verringern des Betrages der Ozonerzeugung aufgeladen wird, und
positiv geladene Toner werden für
die Entwicklungstätigkeit
benutzt.
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Die
EP 0 690 354 A , die unter Art. 54(3) EPÜ relevant
ist, beschreibt ein Verfahren, bei dem ein positiv geladener Toner
benutzt wird, worin ein Harz mit einer Tryalkylamoniumgruppe an
der Seitenkette als ein elektrisches Ladungssteuermaterial gemischt wird,
in Kombination mit einem positiv ladenden Pho toleiter, bei dem eine
positiv ladende organische lichtempfindlichen Schicht vom Einschichttyp
auf der Oberfläche
eines elektroleitenden Substrates gebildet ist. Dadurch kann ein
gutes Bild mit einer hohen Bilddichte ohne die Verursachung von
Bildschleier gebildet werden.
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Bei der Bilderzeugungsvorrichtung
ist eine starke Anforderung an die Verbesserung der Bildqualität gemacht
worden. Daher wird bei einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung
ein gegebener Grad von Fluidität
bei den Tonern verlangt, so daß die
Toner geeignet der Entwicklung unterworfen werden können, auf
die lichtempfindliche Trommel übertragen
werden können
und gereinigt werden können.
Zu diesem Zweck wird Tonern allgemein ein Siliciumoxid als Additiv
an einer Oberfläche
des Toners so hinzugefügt,
daß die
Fluidität
verbessert wird.
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In einem anderen Aspekt bei der elektrophotographischen
Bilderzeugungsvorrichtung in einem Impressionsentwicklungsverfahren
wird eine elektrisch leitende Rolle, die aus einem elastischen Material
gebildet ist, als die Entwicklungsrolle benutzt, die Toner trägt, und
die Entwicklungsrolle wird gegen die lichtempfindliche Trommel gepreßt. Kürzlich sind
bei solch einer Art des Entwicklungsverfahrens F&E-Aktivitäten über den elektrophotographischen
Prozeß in einem
Versuch des Vermeidens von Erzeugung von Abfalltoner in Hinblick
auf die Ökologie
gemacht worden. Als ein Beispiel des Prozesses ist ein reinigerfreier
Prozeß vorgeschlagen
worden, bei dem Resttoner, die auf der lichtempfindlichen Trommel
nach der Übertragungstätigkeit
verbleiben, zu der Entwicklungseinheit zu einem geeigneten Zeitpunkt
getragen werden, an dem der Ladeprozeß und der elektrostatische
latente Bilderzeugungsprozeß nicht
unterbrochen werden, und die Resttoner werden durch die Entwicklungseinheit zur
Wiederverwendung gesammelt. Gemäß dem reinigerfreien
Prozeß kann
eine Reinigungssvorrichtung wie eine Reinigungsklinge weggelassen
werden, und daher kann ein Schaden an der lichtempfindlichen Trommel
aufgrund des direkten Kontaktes der Klinge damit für die Tonerabkratztätigkeit
verhindert werden. Somit können
Resttoner relativ wirksam zu der Entwicklungseinheit zurückgeführt werden.
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Wegen der starken Anforderung an
die Verbesserung der Bildqualität
bei der elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung ist der
Ladeprozeß extrem
wichtig, der richtig die Bildung des elektrostatischen latenten
Bildes und die Entwicklungstätigkeit
durchführen
kann. Bei dem reinigerfreien Prozeß jedoch gehen, da die Resttoner
auf der lichtempfindlichen Trommel getragen werden, die Resttoner unvermeidlich
durch eine Ladeposition, an der eine Ladeeinheit der lichtempfindlichen
Trommel gegenübersteht.
Als Resultat können,
wenn eine Ladeeinheit vom Kontakttyp benutzt wird, Resttoner auf
einem Kontaktabschnitt zwischen dem Lader und der lichtempfindlichen
Trommel abgeschieden werden, was wiederum die Ladewirksamkeit absenkt,
wodurch die Entwicklungswirksamkeit abgesenkt wird und ein Ausgabebild
verschlechtert wird.
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Wenn andererseits ein Lader vom kontaktfreien
Typ benutzt wird, braucht das oben beschriebene Problem nicht aufzutreten,
da die Resttoner nicht auf dem Lader bei dem reinigerfreien Prozeß abgeschieden
werden. Bei einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung
wird jedoch die Entwicklungstätigkeit
unter Benutzung einer lichtempfindlichen Trommel mit einer negativ
ladbaren Eigenschaft, negativ ladbaren Tonern und einem Scorotoron-Lader
durchgeführt,
der ein typisches Beispiel eines kontaktfreien Laders ist. In diesem
Fall tritt elektrolytische Dissoziation in Luft in einem Raum zwischen dem
Lader und der lichtempfindlichen Trommel zum Erzeugen eines großen Betrages
von Ozon auf. weiter kann das erzeugte Ozon ein organisches Material
wie die lichtempfindliche Trommel mit der negativ ladbaren Eigenschaft
verschlechtern.
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Bei einem Impressionsentwicklungssystem, bei
dem Toner auf einer Oberfläche
der Entwicklungsrolle getragen werden und eine lichtempfindliche
Trommel in Kontakt mit der Entwicklungsrolle steht, ist eine Dickenregulierungsklinge
zum Regulieren einer Dicke der Tonerschicht vorgesehen, die auf der
Entwicklungsrolle getragen wird. In diesem Fall wird das positive
Laden der Toner durch den Reibungskontakt zwischen der dicken Regulierungsklinge
und den Toner benötigt.
Siliciumoxid, das zum Verbessern der Fluidität des Toners hinzugefügt wird, sieht
jedoch normalerweise eine negativ ladbare Eigenschaft vor, und daher
können
die Toner nicht auf positive Polarität geladen werden können, sondern sie
können
auf negative Polarität
aufgrund des Vorherrschens der negativ ladbaren Eigenschaften des Siliciumoxides
geladen werden.
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Der Toner enthält eine Harzbasis und das oben
beschriebene Additiv, das an der Oberfläche der Harzbasis vorgesehen
ist. Die oben beschriebenen ungewünschten P hänomene bestehen
aufgrund der Tatsache, daß,
wenn solch ein Tone ausreichend der Reibung unterworfen wird, die
ladbare Eigenschaft des Harzes überwunden
wird, wohingegen, wenn die an solch einen Toner ausgeübte Reibung unzureichend
ist, die ladbare Eigenschaft des Additivs, das über der Oberflche des Harzes
gebildet ist, vorherrschend wird.
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Das heißt bei dem obigen Phänomen, da
die Tonerschicht auf der Entwicklungsrolle eine große Dicke
aufweist, wird jeder Toner nicht einer ausreichenden Reibung durch
die Dickenregulie rungsklinge unterworfen und als Resultat werden
die Toner auf negative Polarität
geladen, oder oder Betrag oder der Prozentsatz der positiv geladenen
Toner ist unzureichend oder klein unter all den Tonern in der Tonerschicht.
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Als Resultat wird ein unzureichender
Entwicklungsabschnitt auf der lichtempfindlichen Trommel aufgrund
der Knappheit der positiven Ladung vorgesehen, und folglich kann
eine Verschlechterung des Bildes wie ein Schleier in einem schließlichen Ausgabebild
auftreten.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
die oben beschriebenen Probleme zu überwinden und eine verbesserte
Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen, die ein hochgradiges Bild mittels
der Entwicklungstätigkeit
und der Benutzung eines lichtempfindlichen Teiles mit einer poitiv
ladbaren Eigenschaft und unter Benutzung von Tonern mit einer positiv
ladbaren Eigenschaft vorzusehen.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, solch eine Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen,
die ein hochgradiges Bild erzeugen kann, während die Erzeugung von Ozon
soweit wie möglich
beschränkt
bleibt.
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Diese und andere Aufgaben der vorliegenden
Erfindung werden erzielt durch Vorsehen einer Bilderzeugungsvorrichtung
zum Erzeugen eines Bildes auf einem Bildaufzeichnungsmedium, mit:
einem
lichtempfindlichen Teil mit einer positiv aufladbaren Charakteristik;
einem
Auflademittel zum Aufladen des lichtempfindlichen Teiles auf eine
positve Polarität,
wobei das Auflademittel sich in Konfrontation mit dem lichtempfindlichen
Teil an einer Aufladeposition befindet;
einem Mittel zum Erzeugen
eines elektrostatischen latenten Bildes auf dem lichtempfindlichen
Teil, das auf die positive Polarität aufgeladen ist;
einer
Entwicklungsrolle zum Entwickeln des elektrostatischen latenten
Bildes in ein Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Teil, wobei das
Tonerbild durch eine aus Tonern bestehende Tonerschicht erzeugt ist;
einem
Mittel zum Regulieren einer Dicke der Tonerschicht, wobei das Regulierungsmittel
und die Entwicklungsrolle die dazwischen positionierten Toner reifen
zum Aufladen der Toner auf eine positive Polarität; und
einem Mittel zum Übertragen
des Tonerbildes auf ein Bildaufzeichnungsmedium, wobei auf dem lichtempfindlichen
Teil nach der Tonerübertragung
auf das Bildaufzeichnungsmedium verbleibende restliche Toner auf
dem lichtempfindlichen Teil getragen werden und die Entwicklungsrolle
die restlichen Toner sammelt, nachdem die auf dem lichtempfindlichen
Teil getragenen restlichen Toner durch die Aufladeposition gegangen
sind.
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Die vorliegende Erfindung wird klarer
aus der folgenden Beschreibung verstanden, die als Beispiel nur
gegeben wird, unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen,
in denen:
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1 eine Querschnittsseitenansicht ist, die einen
Laserdrucker gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
vergrößerte Seitenansicht
ist, die Einzelheiten einer Entwicklungseinheit und einer lichtempfindlichen
Trommel in dem in 1 gezeigten Laserdrucker
zeigt;
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3 eine
vergrößerte Seitenansicht
ist, die Einzelheiten einer Entwicklungsrolle und einer Dickenregulierungsklinge
in dem in 1 gezeigten Laserdrucker
zeigt;
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4 eine
vergrößerte Seitenansicht
ist, die Einzelheiten einer Entwicklungsrolle und einer Dickenregulierungsklinge
in einem Vergleichsbeispiel zeigt;
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5 eine
schematische perspektivische Ansicht ist, die einen in dem in 1 gezeigten Laserdrucker
benutzten Toner zeigt;
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6 eine
vergrößerte Seitenansicht
ist, die die Entwicklungseinheit des in 1 gezeigten Laserdruckers zeigt;
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7 ein
Diagramm ist, das die Beziehung zwischen der Übertragungsdichte und einem
Betrag von Entwicklungstoner in dem in 1 gezeigten Laserdrucker zeigt;
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8 ein
Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem Betrag von Entwicklungstoner
und eine wirksamen Vorspannung in dem in 1 gezeigten Laserdrucker zeigt;
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9 eine
grafische Darstellung zum Beschreiben eines Spannungspegels in jedem
Entwicklungsabschnitt gemäß der Umkehrentwicklung
in dem in 1 gezeigten
Laserdrucker ist;
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10 eine
vergrößerte Seitenansicht
ist, die Einzelheiten einer lichtempfindlichen Trommel und einer
Entwicklungseinheit gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 9 beschrieben, in denen eine Bezugnahme
auf einen Laserdrucker gemacht wird.
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Der Laserdrucker enthält ein Gehäuse 2, eine
Vorschubeinheit 10 zum Liefern von Blättern P, auf denen Bilder zu
erzeugen sind, eine lichtempfindliche Trommel 20, auf der
ein Belichtungs-, Entwicklungs- und Übertrag ungsprozeß aufeinanderfolgend zur
Bilderzeugung ausgeführt
werden, eine Fixiereinheit 70 zum Fixieren eines auf das
Blatt P von der lichtempfindlichen Trommel 20 übertragenen
Bildes und einen Ausgabetrog 77, auf den Blätter P mit
den darauf erzeugten Bildern durch einen Blattvorschubvorgang PP
ausgegeben werden.
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Der Laserdrucker sieht auch einen
Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) zum antreibenden Drehen der
lichtempfindlichen Trommel 20 vor. Um die lichtempfindliche
Trommel 20 enthält
der Laserdrucker 1 weiter in der Reihenfolge entlang einer
Umfangsoberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 20 eine Laserscannereinheit 30,
eine Entwicklungseinheit 50, eine Übertragungsrolle 60,
eine Reinigungsrolle 42, eine Entladungslampe 41 und
einen Lader 40. Die Laserscannereinheit 30 ist
zum Erzeugen des elektrostatischen latenten Bildes auf der lichtempfindlichen
Trommel 20 ausgelegt. Die Entwicklungseinheit 50 weist
eine Entwicklungsrolle 56 zum Entwickeln des elektrostatischen
latenten Bildes auf der lichtempfindlichen Trommel 20 mit
positiv geladenen Tonern auf. Die Übertragungsrolle 60 ist zum Übertragen
des entwickelten Tonerbildes auf der lichtempfindlichen Trommel 20 in
das Blatt P ausgelegt. Die Reinigungsrolle 42 ist zum zeitweiligen
Absorbieren von Resttonern ausgelegt, die auf der lichtempfindlichen
Trommel 20 nach der Übertragungstätigkeit durch
die Übertragungsrolle 60 verbleiben,
zum Zurückführen des
absorbierten Toners zu der Entwicklungseinheit 50 zu einem
vorbestimmten Zeitpunkt durch Zusammenwirkung mit der lichtempfindlichen Trommel 20 gemäß einem
reinigerfreien System. Die Entladungslampe 41 ist zum Entladen
von einem Restpotential ausgelegt, das auf der lichtempfindlichen
Trommel 20 nach der Übertragungstätigkeit verbleibt.
Der Lader 40 ist zum Laden der lichtempfindlichen Trommel 20 nach
der Entladetätigkeit
so ausgelegt, daß der
Trommel ermöglicht
wird, das elektrostatische latente Bild zu erzeugen.
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Die entsprechenden Komponenten, die
den Laserdrucker 1 darstellen, werden als nächste unter Bezugnahme
auf 1 bis 5 beschrieben.
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In 1 enthält die Vorschubeinheit 10 ein Vorschubgehäuse 3,
das an dem oberen hinteren Ender des Gehäuses 1 vorgesehen
ist. Eine Blattpreßplatte 11 mit
einer Breite im wesentlichen die gleiche wie die Breite der Blätter P wird
innerhalb des Vorschubgehäuses 3 gelagert.
Die Blattpreßplatte
weist eine hinterste Kante auf, die schwenkbar an dem Vorschubgehäuse 3 gelagert
ist. Eine Druckfeder 12 ist an der vordersten Kante der
Blattpreßplatte 11 zum federnden
Drücken
der Preßplatte 11 nach
oben vorgesehen. Eine Blattlieferrolle 13, die sich nach
rechts und links erstreckt, das heißt in die Richtung senkrecht
zu der Oberfläche
von 1, ist drehbar an der Blattpreßplatte 11 gelagert.
Ein Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) ist auch mit der Blattvorschubrolle 13 zum
Treiben der Blattrolle 13 zum Drehen zu einem geeigneten
Blattlieferzeit punkt verbunden. Eine Blattkassett 14, die
eine Mehrzahl von gestapelten Blättern
aufnehmen kann, die in eine vorbestimmte Form geschnitten sind,
ist entfernbar und neigbar an dem Gehäuse 3 angebracht.
Die Drehung der Blattlieferrolle 13 liefert ein oberstes
Blatt P des Blattstapels, der in der Blattlieferkassette 14 enthalten
ist. Ein Trennteil 15 zum Verhindern, daß zwei Blätter zu der
gleichen Zeit geliefert werden, ist unter der Blattlieferrolle 13 vorgesehen.
Eine Druckfeder 16 ist zum federnden Drücken des Trennteiles 15 gegen
die Blattlieferrolle 13 vorgesehen. Ein Paar von Widerstandsrollen 17, 18 zum
Ausrichten der führenden Kante
des gelieferten Blattes P ist drehbar stromabwärts von der Blattlieferrolle 13 in
einer Blattransportrichtung vorgesehen.
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In 1 und 2 ist die lichtempfindliche
Trommel 20 aus einem Material mit einer positiven aufladbaren
Charakteristik gebildet. Das Material ist zum Beispiel ein positiv
aufladbares organisches lichtempfindliches Material. Genauer, wie
in 2 gezeigt ist, enthält die lichtempfindliche
Trommel 20 eine hohle zylindrische Aluminiumhülse 21 und
eine photoleitende Schicht 22, die mit einer vorbestimmten
Dicke, zum Beispiel ungefähr
20 μm auf
der äußer en Umfangsoberfläche der Hülse 21 gebildet ist. Die
photoleitende Schicht 22 ist aus einem Polycarbonat und
einem photoleitenden Harz hergestellt, das darin verteilt ist. Die
Hülse 21 ist
drehbar auf dem Gehäuse 2 in
einem auf Masse gelegten Zustand angebracht. Mit dieser Konfiguration
ist das Entwickeln möglich
durch Umkehrentwicklung, worin positiv aufgeladene Toner 53 in
ein positiv aufgeladenes elektrostatischer latentes Bild entwickelt
werden, das auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 20 erzeugt wird. Die lichtempfindliche
Trommel 20 wird antriebsmäßig in die Richtung des Uhrzeigersinnes
in 2 durch den Antriebsmechanismus
(nicht gezeigt) angetrieben.
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In 1 ist
die Laserscannereinheit 30 unter der lichtempfindlichen
Trommel 20 vorgesehen und enthält eine Laseremissionseinheit 31 zum
Erzeugen des Laserlichtes L zum Erzeugen des elektrostatischen latenten
Bildes auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 22, einen fünfseitigen
Polygon-Spiegel 32,
der zum Drehen angetrieben wird, ein Paar von Linsen 33, 34 und
ein Paar von Reflexionsspiegeln 35, 36. Da die
Laserscannereinheit 30 unter der lichtempfindlichen Trommel 20 vorgesehen ist,
kann die Länge
der Bilderzeugungsvorrichtung in der Blattransportrichtung verringert
werden, so daß der
Laserdrucker 1 in einer kompakteren Größe vorgesehen werden kann.
Ebenfalls kann die Laserscannereinheit 30 das Laserlicht
L zum Erzeugen des elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 20 emittieren ohne Störung mit
den Blättern,
die in dem Blattransportpfad PP transportiert werden.
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Der Lader 40 ist ein Lader
vom Scorotorontyp zum Erzeugen einer koroner Entladung aus einem
Wolfram-Ladungsdraht. Der Lader 40 wird außer Kontakt
mit der lichtempfindlichen Trommel 20 gehalten. Da die
lichtempfindliche Trommel 20 aus einem Material mit einer
positiv aufladbaren Charakteristik ist, wird dem Lader 40 eine
Spannung einer positiven Polarität
aufgeprägt.
Da weiter das reinigerfreie Verfahren angewendet wird – und da
der Lader 40 außer
Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 20 ist, wird
der Resttoner auf der lichtempfindlichen Trommel 20 nicht
auf dem Lader 40 abgeschieden.
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Die Entladungslampe 41 wird
durch eine Lichtquelle wie eine LED (Laseremittierende Diode), eine
EL (Elektroluminiszenz) und eine Fluoreszenzlampe vorgesehen. Die
Entladungslampe 41 ist an das Entfernen von Restladung
angepaßt,
die auf der lichtempfindlichen Trommel 20 nach der Übertragungstätigkeit
verbleibt, damit verhindert wird, daß die Restladung ein darauf
folgend erzeugtes elektrostatisches latentes Bild beeinflußt, wodurch
ein resultierendes Ausgangsbild verschlechtert würde, das auf dem Blatt P erzeugt
wird.
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Die Reinigungsrolle 42 ist
an das zeitweilige Absorbieren von Resttonern 53 angepaßt, die
auf der lichtempfindlichen Trommel 20 nach der Übertragungstätigkeit
durch Ändern
der Vorspannung verbleiben, und zum Ausgeben der absorbierten Toner 53 an
die lichtempfindliche Trommel 20 zu einem geeigneten Zeitpunkt,
an dem die Belichtungs-, die Entwickl ungs-
und die Übertragungstätigkeit
auf der lichtempfindlichen Trommel 20 nicht durch die Toner gestört werden,
wodurch die Toner von der lichtempfindlichen Trommel 20 zu
der Entwiklungseinheit 50 zurückgebracht werden. Die Reinigungsrolle 42 ist aus
einem schäumbaren
elastischen Material mit einer elektrischen Leitfähigkeit
hergestellt, wie Silicongummi und Polyurethangummi, an die eine
Vorspannung anlegbar ist.
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In 1 und 2 enthält die Entwicklungseinheit 50 ein
Entwicklungsgehäuse 4 und
einen doppelzylindrischen Tonerkasten 51, der abnehmbar
innerhalb des Entwicklungsgehäuses 4 angebracht
ist. Ein treibend drehbarer Rührer 52 und
elektrisch isolierende Toner 53 mit einer positiv aufladbaren
Charakteristik sind in dem Tonerkasten 51 enthalten. Eine Tonerlieferöffnung 51a ist
in dem Tonerkasten 51 gebildet. Eine Tonerspeicherkammer 54 ist
an einer Vorderseite des Tonerkastens 51 zum Speichern
von Tonern 53 darin vorgesehen, die von dem Tonerkasten 51 durch
die Tonerlieferöffnung 51a durch
die Drehung des Rührers 52 geliefert
werden. Eine Tonerlieferrolle 55 ist drehbar in der Tonerspeicherkammer 54 gelagert
und erstreckt sich in einer horizontalen Richtung. Eine Entwick lungsrolle 56 ist
drehbar in Konktakt mit sowohl der Tonerlieferrolle 55 als
auch der lichtempfindlichen Trommel 20 gelagert. Die Entwicklungsrolle 56 erstreckt
sich in der horizontalen Richtung so, daß sie eine Vorderwand der Tonerspeicherkammer 54 bildet.
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Die Tonerlieferrolle 55 ist
aus einem schäumbaren
elastischen Material wie Silicongummi und Polyurethangummi mit einer
elektrischen Leitfähigkeit gebildet.
Ein Widerstand an einem Abschnitt in Kontakt mit der Entwicklungsrolle 56 ist
auf ungefähr
5 × 104 bis 1 × 109 Ohm gesetzt.
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Weiter weist die Entwicklungsrolle 56 eine relativ
hohe Härte
auf und ist aus einem Silicongummi oder einem Polyurethangummi mit
elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften
gebildet. Der Widerstandswert von der Kernelektrode, die mit einer
Entwicklungsvorspannung beaufschlagt wird, zu der äußeren Umfangsoberfläche in Kontakt
mit der lichtempfindlichen Trommel 20 ist auf ungefähr 5 × 104 bis 1 × 107 Ohm gesetzt. Die Tonerlieferrolle 55 und die
Entwicklungsrolle 56 werden zum Drehen in eine Richtung
im Uhrzeigersinn in 2 durch
den Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) angetrieben.
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Die Entwicklungsrolle 56 ist
ausgelegt zum Durchführen
einer Entwicklungstätigkeit
unter Benutzung der Toner 53 in Zusammenwirkung mit der
lichtempfindlichen Trommel 20 und zum Sammeln der verbleibenden
Toner, die auf die lichtempfindliche Trommel 20 durch die
Reinigungsrolle 42 zurückgegeben
werden. Genauer, wenn die Resttoner, die auf der lichtempfindlichen
Trommel 20 getragen werden, einen Betrag von ungefähr 10% des
gesamten Tonerbetrages ausmachen, der für die Übertragungstätigkeit
benutzt wird, und die lichtempfindliche Trommel 20, die
den Resttoner trägt,
dem Laserstrahl von der Laserscan nereinheit 30 ausgesetzt
wird, so daß der
Laserstrahl ausreichend unter die Resttoner 53 reicht.
Dann werden in der Entwicklungseinheit 50 durch Benutzen
der Potentialdifferenz zwischen einem belichteten Abschnitt und
einem nichtbelichteten Abschnitt unabhängig von der Existenz der Resttoner
auf der lichtempfindlichen Trommel 20 die Resttoner zu
der Entwicklungsrolle 56 bewegt oder gesammelt, wenn die
Resttoner 53 an dem nichtbelichteten Abschnitt der lichtempfindlichen
Trommel 20 anhaften. Gleichzeitig werden die Resttoner 53 anhaftend
an der lichtempfindlichen Trommel 20 gehalten, wenn die
Resttoner bereits an dem belichteten Abschnitt der lichtempfindlichen
Trommel 20 anhaften. Damit einhergehend werden die positiv
aufgeladenen Toner 53 von der Entwicklungsrolle 56 zu der
lichtempfindlichen Trommel 20 bewegt, wenn die Resttoner 53 nicht
an dem belichteten Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel 20 anhaften.
Das heißt, der
Entwicklungszyklus und der Tonersammelzyklus werden zusammenlaufend
ausgeführt.
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Wie in 2 gezeigt
ist, ist die Tonerspeicherkammer 54 in der Entwicklungseinheit 50 mit
einem relativ großen
offenen Raum S über
der Tonerlieferrolle 55 gebildet. Selbst wenn daher ein
großer Anteil
der Toner 53 von dem Tonerkasten 51 durch die
Tonerlieferöffnung 51a in
die Tonerspeicherkammer 54 geliefert wird, werden die Toner 53 nicht
in der Tonerspeicherkammer 54 komprimiert. Daher sind die
Toner 53 konstant in einem Staubzustand, der eine ausreichende
Fluidität
vorsehen kann. Dieses ermöglicht
es der Lieferrolle 54, stabil Toner zu liefern.
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Eine federnde Dickenregulierungsklinge 57, die
in einer dünnen
Plattenform aus nichtrostendem Stahl oder Phosphorbronze geformt
ist, ist herabhängend
an dem Entwicklungsgehäuse 4 angebracht. Die
Dickenregulierungsklinge 57 weist einen untersten Biegungsabschnitt 57a in
Preßkontakt
mit der Entwicklungsrolle 56 auf. Die Dickenregulierungsklinge 57 reguliert
die Dicke der Toner 53, die von der Tonerlieferrolle 55 geliefert
sind und an der Oberfläche der
Entwicklungsrolle 56 anhaften, auf eine vorbestimmte Dicke
von von einem Tonerpartikel bis zu weniger als zwei Partikel in
der Dickenrichtung der Tonerschicht, das heißt auf ungefähr 7 bis
12 μm Dicke,
was zu ungefähr
von nicht mehr als 0,5 mg/cm2 in bezug auf
den Betrag der Toner auf der Entwicklungsrolle 56 äquivalent
ist. Der Biegungsabschnitt 57a weist einen Krümmungsradius
von ungefähr
0,3 mm zum Sicherstellen eines Tonerbetrages von 0,4 mg/cm2 auf. Nebenbei, die Entwicklungsvorspannung
und die Drehzahl der Entwicklungsrolle 56 bestimmen den
minimalen Betrag von Tonern auf der Entwicklungsrolle 56.
Wenn zum Beispiel der Tonerbetrag auf der Entwicklungsrolle ungefähr 3 mg/cm2 beträgt,
kann die Entwicklungstätigkeit
mit einer ausreichenden Tonerdichte unter Benutzung einer gewöhnlich verfügbaren Entwicklungsvorspannung
und Drehzahl der Entwicklungsrolle 56 durchgeführt werden.
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Wie in 3 gezeigt
ist, sind auf der Entwicklungsrolle 56, da die Dicke der
Tonerschicht durch die Dickenregulierungsklinge 57 auf
solche Weise reguliert ist, daß der
Tonerbetrag auf der Entwicklungsrolle nicht mehr als 0,5 mg/cm2 beträgt,
von einem bis weniger als zwei Tonerpartikel auf der Entwicklungsrolle
in einer radialen Richtung davon zum Vorsehen der Tonerschicht gestapelt.
Als Resultat werden praktisch alle Toner 53 ausreichend
durch die Entwicklungsrolle 56 und die Dikkenregulierungsklinge 57 gerieben
und ausreichend geladen. (In 3 ist
eine Markierung "+" an den Tonerpartikeln angebracht, die anzeigt,
daß den
Tonern eine ausreichende Ladung aufgeprägt ist). Folglich wird das
elektrostatische latente Bild, das auf der lichtempfindlichen Trommel 20 erzeugt
ist, ausreichend mit den ausreichend positiv aufgeladenen Tonern 53 entwickelt.
Da weiter von einem bis weniger als zwei Tonerpartikeln auf der
Entwicklungsrolle in einer radialen Richtung davon zum Vorsehen
der Tonerschicht gestapelt sind, sammeln sich die Toner 53,
die nicht für
die Entwicklungstätigkeit
benutzt worden sind, auf den Kontaktabschnitt zwischen der lichtempfindlichen
Trommel 20 und der Entwicklungsrolle 56, sondern
sie können
durch die Anhaftung an der Entwicklungsrolle 56 gesammelt
werden.
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Die Übertragungsrolle 60 ist
frei drehbar oberhalb und in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 20 vorgesehen.
Die Übertragungsrolle 60 ist
aus einem schäumbaren
elastischen Material gebildet und weist elektrische Leitfähigkeit
auf, wie Silicongummi und Polyurethangummi. Der Widerstandswert,
an dem die Übertragungsrolle 60 die
lichtempfindliche Trommel 20 berührt, ist auf ungefähr 1 × 106 bis 1 × 1010 Ohm gesetzt. Dieser Widerstandswert ist relativ
groß,
so daß,
selbst wenn die Übertragungsrolle 60 die
Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 20 berührt, die an die Übertragungsrolle 60 angelegte
Spannung nicht die auf der lichtempfindlichen Trommel 20 gebildete
photoleitende Schicht 22 zerstört, trotzdem kann das Tonerbild
auf der lichtempfindlichen Trommel 20 zuverlässig auf
das Blatt P übertragen
werden.
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Die Fixiereinheit 70 ist
stromabwärts
in der Blattransportrichtung der lichtempfindlichen Trommel 20 vorgesehen.
Die Fixiereinheit 70 enthält eine Heizrolle 71,
die darin aufgenommen ist, eine herkömmliche Halogenlampe, und eine
Preßrolle 72.
Ein Blatt P mit dem Tonerbild, das auf seine untere Oberfläche übertragen
ist, wird erwärmt
und zwischen der Heizrolle 71 und der Preßrolle 72 so
gepreßt,
daß das
Tonerbild auf dem Blatt P fixiert wird.
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Ein Paar von Transportrollen 75 und
der Ausgabedruck 77 sind stromabwärts in der Blattransportrichtung
von der Fixiereinheit 70 vorgesehen. Bei der dargestellten
Ausführungsform
bilden, wie in 1 gezeigt
ist, die Blattrolle 30, die lichtempfindliche Trommel 20,
die Fixiereinheit 70 und der Ausgabetrog 77 einen
im wesentlichen linearen Blattransport PP, entlang den Blättern P,
die von der Blattlieferkassette 14 geliefert sind, transportiert
werden.
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Der Toner 53 ist ein nichtmagnetischer
Einkomponententoner. Der Toner ist aus polymerisiertem Material
wie Styrenacryl gebildet, das ein pulverisierter Toner oder ein
sphärisch
geformter Toner sein kann. Die Teilchengröße des Toners 53 ist
in dem Bereich von 6 bis 10 μm.
Wie in 5 gezeigt ist,
enthält
der Toner 53 einen Basistoner 201 und das Additiv 202,
das zu dem Basistoner 201 hinzugefügt ist. Siliciumoxid wird als
das Additiv zum Aufprägen
von Fluidität
auf den resultierenden Toner benutzt. Der Basistoner 201 enthält Harz,
Wachs, Kohlenstoffschwarz und CCA (Ladungssteuermittel wie Nigrosin
und Triphenylmethan). Der resultierende Toner weist eine positive
aufladbare Charakteristik durch die Funktion von CCA auf. Siliciumoxid,
das ein Beispiel der Additive ist, ist ein Mittel des Änderns der Oberflächenqualität des Toners
zum Vergrößern der Fluidität des Toners 53 und
weist im allgemeinen eine negativ aufladbare Charakteristik auf.
Obwohl Aminodeformationssiliciumoxid als Siliciumoxid mit einer positiv
aufladbaren Charakteristik bekannt ist, sieht das positiv aufladbare
Siliciumoxid allgemein eine unzureichende Fluidität vor. Folglich
wird negativ aufladbares Siliciumoxid mit einer niedrigen Polarität oft als
das Additiv benutzt. Wenn der Ladungsbetrag positiv durch das Hinzufügen von
einem Siliciumoxid zu dem Basistoner erhöht wird, ist das Siliciumoxid
das positiv auflad bare Siliciumoxid, und wenn der Ladungsbetrag
negativ durch das Hinzufügen
eines Siliciumoxides zu dem Basistoner vergrößert wird, ist das Siliciumoxid
das negativ aufladbare Siliciumoxid.
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Wenn der Toner einer ausreichenden
Reibung durch die Dickenregulierungsklinge 57 und die Entwicklungsrolle 56 unterworfen
wird, wird die Aufladungscharakteristik des CCA, das in dem Basistoner 201 enthalten
ist, vorherrschend, so daß der
Toner 53 zu der positiven Polarität auf der Grundlage der Aufladungscharakteristik
des Basistoners 201 aufgeladen wird. Wenn andererseits
der Toner 53 unzureichend gerieben wird, wird die Aufladungscharakteristik
des Siliciumoxides 202, das zu der Oberfläche des
Basistoners 201 offenliegt, vorherrschen, so daß der Toner 53 auf
die negative Polarität
auf der Grundlage der Ladungscharakteristik des Siliciumoxides 202 aufgeladen
wird.
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Weiterhin kann das Additiv mit einer
Tonerblockierverhinderungsfunktion, einer Reinigungsverstärkungsfunktion,
einer Geringerbeschädigungsfunktion
für die
lichtempfindliche Trommel, einer Bilddichteverbesserungsfunktion
und einer Bildqualtitätverbesserungsfunktion
zusätzlich
zu der Verbesserung der Fluidität
versehen werden. Kleine Pulver von kolloidalem Siliciumoxid, Titanoxid
und Aluminiumoxid (Alumina) sind als Additive ungleich Siliciumoxid
verfügbar.
Die vorliegende Ausführungsform
ist jedoch vorteilhaft darin, daß nicht nur die positiv aufladbaren
Additive sondern auch negativ aufladbare Additive benutzt werden
können.
Nebenbei, die Partikelgröße des Basistoners 21 ist
in einem Bereich von 6 bis 12 μm,
während
die Partikelgröße von Siliciumoxid 202 in
einem Bereich von 10 bis 30 nm ist. Daher ist tatsächlich Siliciumoxid 202 extrem
klei ner als der Basistoner 201 im Vergleich mit der in 5 gezeigten Darstellung.
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Der Betrieb des Laserdruckers 1 wird
als nächstes
unter Bezugnahme auf 1, 6 bis 9 beschrieben.
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In 1 wird
die lichtempfindliche Trommel 20 so angetrieben, daß sie in
der Richtung des Uhrzeigersinnes gedreht wird, durch den Antriebsmechanismus
(nicht gezeigt). Ebenfalls werden die Tonerlieferrolle 55 und
die Entwicklungsrolle 56 so angetrieben, daß sie in
der Richtung des Uhrzeigersinnes gedreht werden. Mit dieser Konfiguration
kratzen, wie in 6 gezeigt
ist, die Tonerlieferrolle 55 und die Entwicklungsrolle 56 aneinander.
Ebenfalls reibt die Dickenregulierungsklinge 57 drückend gegen
die Entwicklungsrolle 56 ab. Die Kratz- und Abriebtätigkeit
laden die individuellen Toner 53 positiv auf. Die positiv
aufgeladenen Toner 53 haften an dem elektrostatischen latenten
Bild an, das auf der Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 20 erzeugt ist, durch den
Laserstrahl L, wodurch eine Umkehrentwicklung durchgeführt wird.
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Wie oben beschrieben wurde, weist
die Tonerschicht, die auf der Entwicklungsrolle 56 durch
die Dickenregulierungsklinge 57 vorgesehen wird, einen Tonerbetrag
von nicht mehr als 0,5 mg/cm2 auf. Daher
werden von einem bis weniger als zwei Tonerpartikel auf der Entwicklungsrolle 56 in
der radialen Richtung davon in der Tonerschicht abgeschieden. Folglich
unterliegen praktisch alle Toner 53 einer ausreichenden
Reibung durch die Entwicklungsrolle 56 und die Dickenregulierungsklinge 57,
so daß die
Toner 53 ausreichend positiv aufgeladen werden können. Folglich
kann das elektrostatische latente Bild auf der lichtempfindlichen
Trommel 20 ausreichend mit ausreichend aufgeladenen Tonern 53 entwickelt
werden.
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Wie in 7 gezeigt
ist, soll der Betrag des Toners zum Erzielen einer Übertragungsdichte
(Bilddichte) von 2,0, der an der Oberfläche des Blattes anhaftet, ungefähr 0,78
mg/cm2 sein. Es soll angemerkt werden, daß, wenn
die Dickenregulierungsklinge 57 den Tonerbetrag auf der
Entwicklungsrolle 56 auf 0,4 mg/cm2 reguliert,
wie oben beschrieben wurde, die Entwicklungswirksamkeit auf geringfügig kleiner
als 100% gesetzt wird, und die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungsrolle 56 wird
zweimal so hoch wie die Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 20 gesetzt.
Das heißt,
an dem Klemmabschnitt wird direkter Kontakt zwischen der Entwicklungsrolle 56 und
der lichtempfindlichen Trommel 20 vermieden, trotzdem kann
ein kleiner Betrag von Tonern 53 auf der Entwicklungsrolle 56 durch
die Van der Waals-Anziehung verbleiben.
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Der Ladungsbetrag des Toners 53 hängt von der
Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsumwelt ab. Zum Beispiel
kann bei einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Umgebungsfeuchte
von 10°C
und 20% Feuchte der Ladungsbetrag ungefähr 25 μC/g sein. Dieses kann zu ungefähr 20 μ:C/g bei hoher
Temperatur und hoher Feuchte von ungefähr 32°C und 80% Feuchte ansteigen.
Wie in 8 gezeigt ist,
zum Erzielen des vorbestimmten Entwicklungstonerbetrages von ungefähr 0,78
mg/cm2 in der Umgebung niedriger Temperatur
und niedriger Feuchte, wie durch die einpunktierte Kettenlinie gezeigt
ist, oder in der Umgebung von hoher Temperatur und hoher Feuchte,
wie durch die zweipunktierte Kettenlinie gezeigt ist, unter der
Bedingung, daß die Entwicklungsrolle 56 in
der glechen Drehrichtung wie die lichtempfindliche Trommel 20 gedreht
wird, muß die
wirksame Entwicklungsvorspannung der Entwicklungsrolle 56 auf
ungefähr
200 Volt gesetzt werden. Da die Spannung
des elektrostatischen, latenten Bildes, das auf der Oberläche der
lichtempfindlichen Trommel 20 erzeugt ist, ungefähr 100 Volt
beträgt, muß die Entwicklungsvorspannung
einer Stromquelle E zum Anlegen der Spannung an die Entwicklungsrolle 56 auf
300 Volt gesetzt werden.
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Wenn Bilderzeugungsprozesse unter
der oben beschriebenen eingestellten Spannung gestartet werden,
werden jegliche Ladungen, die auf der Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 20 verbleiben, durch die Entladungslampe 41 entfernt. Dann
legt der Lader 40, wie in 9 gezeigt
ist, eine gleichförmige
Ladung von ungefähr
800 Volt an die Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 20 an.
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Die Laseremissionseinheit 31 emittiert
einen Laserstrahl L, der in einer Hauptscanrichtung durch den Polygon-Spiegel 32 gescannt
wird. Der Laserstrahl L bestrahlt dann die Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 20, nachdem er durch die Linsen 33, 34 gegangen
ist und von den Reflexionsspiegeln 35, 36 reflektiert ist, zum Erzeugen
des elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 20. Die Spannung an der Oberfläche Der
lichtempfindlichen Trommel 20, die mit dem elektrostatischen
latenten Bild erzeugt ist, fällt
auf ungefähr
100 Volt, wie in 9 gezeigt
ist.
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Da die positiv aufgeladenen Toner 53 in
einer Dicke von einem Partikel bis zu weniger als zwei Partikeln
in der radialen Richtung der Entwicklungsrolle 56 anhaften,
während
eine Entwicklungsvorspannung von ungefähr positiv 300 Volt an die
Entwicklungsrolle 56 angelegt ist, wird der Toner 53 zu
der Spannung niedriger als er selbst angezogen, das heißt zu der
elektrostatischen latenten Bildspannung, die ungefähr positiv
100 Volt beträgt,
anstatt zu der höheren
Aufladungsspannung von ungefähr
800 Volt in Gebieten ungleich dem elektrostatischen latenten. Bild.
Daher werden die Toner 53 von der Entwicklungsrolle 56 zu
nur einem Abschnitt be wegt, an dem das elektrostatische
latente Bild auf der Oberfläche der
lichtempfindlichen Trommel 20 erzeugt wird, wodurch ein
sichtbares Tonerbild erzeugt wird.
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Das durch Entwickeln des elektrostatischen latenten
Bildes erzeugte Tonerbild unter Benutzung des Toners 53 wird
zu dem Blatt P durch die Übertragungsrolle 60 übertragen.
Danach wird das Tonerbild auf dem Blatt P durch die Fixiereinheit 70 fixiert
und auf den Ausgabetrog 77 ausgegeben. Wie oben erwähnt wurde,
ist der Blattransportpfad PP, durch den das Blatt P, das von der
Blattliefercassette 14 geliefert ist, übertragen wird, ungefähr linear
in der Form. Daher kann ein genaues und sauberes Tonerbild selbst
auf dicken Blättern
P wie Umschläge,
Postkarten und OHP-Filmen erzeugt werden.
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Andererseits werden in 1 die Resttoner 53,
die auf der lichtempfindlichen Trommel 20 aufgrund der
Nichtübertragung
auf das Blatt P verbleiben, wenn das Blatt P entlang der Übertragungsrolle 60 bewegt
wird, zeitweilig von der Reinigungsrolle 42 durch Ändern der
Vorspannung der Reinigungsrolle 42 absorbiert. Die zeitweilige
absorbierten Toner 53 werden dann von der Reinigungsrolle 42 auf
die lichtempfindliche Trommel 20 durch Ändern der Vorspannung der Reinigungsrolle 42 zu
einem geeigneten Zeitpunkt freigegeben,
zu dem die folgenden Belichtungs-, Entwicklungs- und Über tragungstätigkeiten nicht
durch das Tonerfreigeben gestört
werden. Dann werden die Resttoner 53 auf der lichtempfindlichen Trommel 20 durch
die Entwicklungsrolle 56 gesammelt und werden dem Wiedergewinnen
unterworfen.
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4 zeigt
eine Entwicklungseinheit gemäß einem
Vergleichsbeispiel. Eine Tonerschicht ist durch eine Dickenregulierungsklinge 157 mit
einem Biegungsabschnitt 157a, deren Krümmungsradius größer als
der des Biegungsabschnittes 57a der Dickenregulierungsklinge 57 gemäß der ersten
Ausführungsform
ist, vorgesehen. Der Biegungsabschnitt 157a ist ausgelegt
zum Vorsehen der Tonerschicht mit einem Tonerbetrag von mehr als
0,5 mg/cm2 auf der Entwicklungsrolle 56.
In 4 ist die Dicke der Tonerschicht
auf der Entwicklungsrolle 56 derart, daß nicht weniger als zwei Tonerpartikel
auf der Entwicklungsrolle 56 in einer radialen Richtung
davon abgeschieden sind. Folglich kann bei dem Vergleichsbeispiel,
da die Toner 53 auf der Entwicklungsrolle nicht ausreichend
durch die Entwicklungsrolle 56 und die Dickenregulierungsklinge 157 gerieben
werden, ein großes
Volumen von Tonern 53 nicht ausreichend geladen werden
(in 4 ist ähnlich zu 3 eine "+"-Markierung an den
Tonerpartikeln angebracht, das anzeigt, daß die Toner mit einer ausreichenden Ladung
beaufschlagt sind). Das elektrostatische latente Bild auf der lichtempfindlichen
Trommel 56 kann nicht ausreichend mit den unzureichend
aufgeladenen Tonern 53 entwickelt werden. Folglich kann ein
Druckeffekt wie Verschleierung in dem schließlichen Ausgangsbild erzeugt
werden. Insbesondere, wenn die Toner 53 die Additive mit
der negativen aufladbaren Charakteristik wie Siliciumoxid enthalten, können die
Toner, die nicht ausreichend durch die Enwicklungsrolle 56 und
die Dickenregulierungsklinge 57 gerieben worden sind, Toner
mit umgekehrter Charakteristik (negativer Polarität) werden.
Somit resultiert ein übermäßiger Druckdefekt
wie Verschleierung.
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10 zeigt
eine modifizierte Anordnung einer Entwicklungseinheit. Bei der Modifikation
wird eine Tonersammelrolle 156 an einer Position neben der
Entwicklungsrolle 56 und an einer Position nahe zu der
Laserscannereinheit 30 zum exklusiven Sammeln der verbleibenden
Toner 53 vorgesehen. In diesem Fall ist die Entwicklungsrolle 56 exklusiv
zum Ausführen
der Entwicklungstätigkeit
ausgelegt. Weiterhin ist in diesem Fall ein Entwicklungsgehäuse 104 derartig
geformt, daß die
verbleibenden Toner 53, die von der Tonersammelrolle 156
gesammelt sind, zu der Tonerlieferrolle 55 und der Entwicklerrolle 56 durch
die Drehung der Tonersammelrolle 156 zugeführt werden
können.
Bei dieser modifizierten Ausführungsform
wird die Sammelrolle 156 exklusiv zum Sammeln der Resttoner
benutzt. Daher können
die Resttoner sicher mit einer relativ einfachen Konstruktion gesammelt
werden.
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Bei dem Laserdrucker 1 gemäß der vorangehenden
Ausführungsformen
wird die Entwicklungstätigkeit
auf der positiv aufgeladenen lichtempfindlichen Trommel 20 unter
Benutzung von nichtmagnetischen positiv aufladbaren Tonern 53 vom
Einkomponententyp durchgeführt,
die negativ aufladbare Siliciumoxidadditive enthalten. Hier wird
die Dicke der Tonerschicht auf der Entwicklungsrolle 56 durch
die Schichtdickenregulierungsklinge so reguliert, daß die Schicht
zu nicht mehr als 0,5 mg/cm2 resultiert.
Folglich werden von einem Tonerpartikel zu weniger als zwei Partikeln
auf der lichtempfindlichen Trommel in einer Dickenrichtung der Tonerschicht
abgeschieden. Folglich werden praktisch alle Toner ausreichend der Reibung
durch die Entwicklungsrolle und die Dickenregulierungsklinge unterworfen
und ausreichend auf die positive Polarität aufgeladen. Daher wird das elektrostatische
latente Bild auf dem lichtempfindlichen Teil ausreichend entwickelt
mit den ausreichend aufgeladenen Tonern. Als Resultat kann ein Druckdefekt
wie Schleier verringert werden, und hoch qualitative Bilder können vorgesehen
werden. Da weiter positive Aufladung durch den Scorotoron- Lader durchgeführt wird,
kann der Ozonerzeugungsbetrag verringert werden.
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Weiter werden in dem Laserdrucker 1 gemäß der gezeigten
Ausführungsform
trotz der Tatsache, daß die
Resttoner 53 gemäß der Drehung
der lichtempfindlichen. Trommel 20 getragen werden, die Resttoner 53 nicht
auf dem Lader 40 abgeschieden, da der Lader 40,
der der lichtempfindlichen Trommel 20 konfrontiert ist,
außer
Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 20 ist. Folglich
wird die Ladeleistung des Laders 40 nicht abgesenkt. Folglich
kann ein hochqualitatives Bild auf dem Blatt P erzeugt werden. Weiter
ist die lichtempfindliche Trommel relativ leicht auf die positive
Polarität
durch den Scorotoron-Lader aufzuladen. Weiter kann der Erzeugungsbetrag
von Ozon aufgrund der elektrolytischen Dissoziation der Luft zwischen
dem Lader 40 und der lichtempfindlichen Trommel 20 auf
ein Zehntel im Vergleich mit einem Fall verringert werden, in dem
das lichtempfindliche Teil auf negative Polarität durch den Scorotoron-Lader aufgeladen
wird.
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Weiter können die Entwicklungs- und
Tonersammeltätigkeit
durch eine einzelne Rolle durchgeführt werden. Daher resultiert
eine kompakte Entwicklungseinheit, und das Sammeln der Resttoner durch
ein reinigerfreies Verfahren. kann wirksam erzielt werden. Weiter
kann in diesem Fall durch Durchführen
der Entwicklungs- und Sammeltätigkeiten
in einem unabhängigen
Zyklus das Sammeln des Resttoners mit einem relativ einfachen Aufbau
unter dem reinigerfreien Verfahren ausgeführt werden.
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Andererseits können die Entwicklungs- und Sammeltätigkeit
praktisch miteinander in dem gleichen Zyklus durchgeführt werden.
Mit solch einer Anordnung kann die gesamte Betriebsperi ode verkürzt werden.
Somit kann der Bilderzeugungsbetrieb schnell durchgeführt werden.
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Während
die Erfindung im einzelnen und unter Bezugnahme auf die speziellen
Ausführungsformen
davon beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann ersichtlich,
daß verschiedene Änderungen
und Modifikationen darin ohne das Verlassen des Umfanges der Erfindung
gemacht werden können.
Zum Beispiel ist bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Reinigungsrolle 42 zum
wirksamen Durchführen
der reinigerfreien Tonersammlung vorgesehen. Statt der Reinigungsrolle 42 oder
zusätzlich
dazu kann eine Reinigungsbürste,
an die eine Vorspannung angelegt wird, so vorgesehen werden, daß die Resttoner
auf der lichtempfindlichen Trommel 20 ausgeglichen werden.
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Weiterhin werden bei der dargestellten
Ausführungsform
nichtmagnetische Toner vom Einkomponententyp benutzt. Toner vom
Zweikomponententyp oder magnetische Toner stehen ebenfalls zur Verfügung, solange
die Toner auf die positive Polarität aufladbar sind und die positiv
aufladbare lichtempfindliche Trommel verwendet wird.
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Weiterhin wird bei der gezeigten
Ausführungsform
ein trommelförmiges
lichtempfindliches Teil benutzt. Ein riemenförmiges lichtempfindliches Teil
ist jedoch ebenfalls verfügbar,
so lange es aus dem positiv aufladbaren Material gebildet ist.
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Als eine weitere Alternative der
Entwicklungseinheit 50 können der Entwicklungszyklus
und der Tonersammelzyklus zu verschiedenen Zeitpunkten durchgeführt werden,
und die Vorspannung, die an die Entwicklungsrolle 56 relativ
zu der lichtempfindlichen Trommel 20 angelegt wird, wird
für jeden Zyklus
geändert.
Zum Beispiel wird in dem Entwicklungszyklus die Entwicklungs vorspannung
so angelegt, daß die
positiv aufgeladenen Toner 53 von der Entwicklungsrolle 56 zu
dem belichteten Gebiet der lichtempfindlichen Trommel 20 bewegt
werden (entwickelt werden), und in dem Sammelzyklus wird die Sammelvorspannung
so angelegt, daß die
Resttoner 53 von der lichtempfindlichen Trommel 20 zu
der Entwicklungsrolle 56 bewegt werden (gesammelt werden).
Auf diese Weise können
verschiedene Anordnungen so benutzt werden, daß die Resttoner in der Entwicklungseinheit 50 unter
Benutzung der Entwicklungsrolle 56 gesammelt werden.
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Weiterhin betrifft die obige Beschreibung
die Erzeugung eines monochromen Bildes. Jedoch ist eine Farbbilderzeugung
ebenfalls bei der oben beschriebenen Ausführungsform verfügbar. Weiter
werden bei der gezeigten Ausführungsform
die Entwicklungsrolle 56 und die lichtempfindliche Trommel 20 in die
gleiche Richtung gedreht (diese werden in entgegengesetzte Richtungen
an den konfrontierenden kontaktierenden Oberflächen bewegt). Diese Rollen können jedoch
in die entgegengesetzte Drehrichtung gedreht werden (diese werden
in die gleiche Richtung an den kontaktierenden Oberflächen bewegt). Weiterhin
ist die dargestellte Ausführungsform
so angeordnet, daß die
Resttoner zum Wiedergewinnen gesammelt werden. Zum Wiedergewinnen
der Toner ist die Entwicklungsrolle 56 usw. wirksam in
einem Fall, in dem eine Reinigungsvorrichtung mit einer Reinigungsklinge
vorgesehen ist, oder Toner werden von der Reinigungsvorrichtung
zu der Entwicklungseinheit 50 unter Benutzung einer Tonertransportfeder zurückgeführt.
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Weiterhin bezieht sich die dargestellte
Ausführungsform
auf einen Laserdrucker. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf
eine Kopiermaschine und eine Facsimilemaschine angewendet wer den, wobei
jene eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung sind,
die Toner benutzen.