DE3401940A1

DE3401940A1 - Bilderzeugungsgeraet

Info

Publication number: DE3401940A1
Application number: DE19843401940
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Tokyo Ishida; Goro Sagamihara Kanagawa Oda
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1984-01-20
Publication date: 1984-07-26
Also published as: US4727395A; US4664504A; US4843424A; DE3401940C2

Description

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig

Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Kawasaki, Japan

3A019A0

Patentanwälte

European Patent Attorneys Zugelassene Vertreter vor dem Europaischen Patentamt

Dr ph! G HenK.el. Dipl -ing J Pfenning. 5e^r'iⁿ Dr rer nat. L ^celer. Murciei Dipl-ing W Ha-ize!. Mur.che' Dip! -Phys K h Meinig Be'üc Dr Ing A Buienscnon. Berlin

Mohlsuaße 37
D-8000 München 80

Tel 089/982085-87 Telex 0529802 hnkid Telegramm
Telefax (Gr 2-3)
O89''9614

MYT-58P989-2 Hz/ld 20. Januar 1984

Bilderzeugungsgerät

Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsgerät zur Erzeugung eines Latentbilds auf einem Bildaufnahmer oder -träger durch Belichtung, zur Entwicklung des Latentbilds zu einem sichtbaren Bild mittels eines Entwicklers und zur Übertragung des entwickelten sichtbaren Bilds auf ein Übertragungs- oder Aufnahmeblatt.

Bei Kopiergeräten und Laser-Druckern, die nach dem elektrophotographischen Aufzeichnungsverfahren arbeiten, wird eine als Bildaufnehmer oder -träger dienende lichtempfindliche Trommel wiederholt benutzt. Aus diesem Grund muß zwischen einer Übertragungseinheit zur Übertragung eines sichtbaren Bilds auf ein Aufnahmeblatt und einer das Latentbild auf der Trommel durch Aufladung bildenden Einheit eine Reinigungseinheit zum Entfernen der auf der lichtempfindlichen Trommel verbliebenen Restentwicklerteilchen vorgesehen sein. 20

Ein bisheriger Laser(strahl)-Druck besitzt den in Fig. dargestellten Aufbau. Eine im Zentrum eines Gehäuses 1 angeordnete lichtempfindliche Trommel 2 wird durch eine Aufladeeinheit 3 gleichmäßig mit positiver Polaritat aufgeladen. Ein mittels einer Abtasteinheit 4 in Abtastbewegung (scanned) versetzter Laserstrahl 5 wird durch eine F©-Linse 6 auf die Trommel 2 fokussiert. Der beim Ein- und Ausschalten der Stromversorgung intermittierend emittierte Laserstrahl 5 belichtet oder beleuchtet die Mantelfläche der Trommel 2, um sie selektiv zu entladen und dabei auf ihr ein Latentbild zu erzeugen. Das auf der Trommel 2, d.h. ihrer Mantelfläche, erzeugte Latentbild wird mittels einer Entwicklungseinheit 7 mit einer Entwicklungswalze, an der eine zweckmäßige Vorspannung anliegt, mit Hilfe eines Entwicklers entwickelt. Das so entwickelte sichtbare Bild wird durch eine Übertragungsaufladeeinheit 8 auf ein Aufnahmeblatt P (Aufzeichnungsträger) übertragen,

worauf das übertragene Bild in einer Fixiereinheit 9 fixiert wird. Die nicht auf das Blatt P übertragenen, noch an der Trommel 2 anhaftenden restlichen Entwicklerteilchen werden mittels einer Reinigungs-Klinge 11 in einer Reinigungseinheit 10 entfernt. Die gereinigte lichtempfindliche Trommel 2 wird dann mittels einer Entladungslampe 12 entladen und anschließend durch die Aufladeeinheit 3 gleichmäßig mit positiver Polarität aufgeladen. Anschließend werden die vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge wiederholt.

In einer Vorrats-Kassette 13 befindliche Aufnahme-Papierblätter P werden jeweils einzeln mittels einer Abnahmerolle 14 ausgegeben. Die Vorderkante jedes Blatts P wird durch eine Ausrichtrolleneinheit 15 zur Beseitigung einer etwaigen Schrägstellung (ramp) geradegestellt, worauf das Blatt P zu einem Bilderzeugungszeitpunkt in einen zwischen der Übertragungsaufladeeinheit 8 und der Trommel 2 festgelegten Übertragungsabschnitt eingeführt wird. Nach Betätigung der Übertragungsaufladeeinheit 8 wird das das sichtbare Bild tragende Aufnahmeblatt P von der Trommel 2 getrennt und zur Fixiereinheit 9 überführt. Danach wird das das sichtbare Bild tragende Aufnahmeblatt P durch eine Austrag- oder Ausgaberolleneinheit 17 in ein Fach 18 ausgegeben. Letzteres ist an der von der Kassette 13 abgewandten Seite des Gehäuses 1 angeordnet.

Die Fig. 2, 3 und 4 veranschaulichen jeweils herkömmliche Prozesse, bei denen die lichtempfindliche Trommel wieder-" holt benutzt wird. Gemäß Fig. 2 stellt ein Zyklus aus Aufladung (1), Belichtung (2), Entwicklung (3), Übertragung (4), Reinigung (5), Entladung (6) und (erneuter) Aufladung (1) einen normalen Entwicklungsvorgang (bei dem ein Entwickler(mittel) einer den aufgeladenen Trägern oder Ladungsträgern entgegengesetzten Polarität

an einen nicht-belichteten Bereich der Trommel angelagert wird) dar, bei dem die lichtempfindliche Trommel wiederholt eingesetzt wird. Andererseits bildet ein in Fig. 3 veranschaulichter Zyklus aus Aufladung (1), Belichtung (2), Entwicklung (3), Übertragung (4), Reinigung (5), Entladung (6) und (erneuter) Aufladung (1) einen Umkehrentwicklungsvorgang (bei dem eine Vorspannung an die Entwicklungswalze angelegt wird und Einkomponenten-Entwicklerteilchen aufgeladen und an einen belichteten Bereich der Trommel angelagert werden), bei dem die lichtempfindliche Trommel ebenfalls wiederholt benutzt wird.

Um bei den beschriebenen, üblichen Vorgängen die lichtempfindliche Trommel wiederholt, d.h. fortlaufend benutzen zu können, müssen ersichtlicherweise die restlichen Entwicklerteilchen nach Beendigung jedes Übertragungsvorgangs von der (Mantelfläche der) Trommel entfernt werden. Beim normalen Entwicklungsvorgang gemäß Fig. 2 sei angenommen, daß der Reinigungsschritt (5) weggelassen und die Trommel unmittelbar nach der Übertragung entladen wird (d.h. daß der Zyklus in der Reihenfolge: Aufladen (I¹), Belichten (2¹)/ Entwickeln (3 ), Übertragen (4 ), Entladen (6¹) und (wieder) Aufladen (I¹) durchgeführt wird). Bei diesem Arbeitszyklus ohne Reinigungsvorgang wird der an der Trommel haftende Restentwickler beim Aufladen (I¹) mit aufgeladen und beim Belichten (2¹) belichtet. Die restlichen Entwicklerteilchen werden daher während der Entwicklung (3) nicht von der lichtempfindlichen Trommel entfernt, weil deren Restpotential im wesentlichen dasselbe ist wie die Entwicklungsvorspannung. Diese restlichen Entwicklerteilchen werden bei der Bild-Übertragung (4) auf das Aufnahmeblatt P übertragen. Die restlichen oder zurückgebliebenen Entwicklerteilchen verursachen daher

eine Hintergrundverschleierung oder -trübung (scomming), so daß ein mangelhaftes (Kopie-)Bild erhalten wird. 5

Auch beim Umkehr-Entwicklungsvorgang unter Verwendung eines Einkomponentenentwicklers sei angenommen, daß auf die Reinigung (5) verzichtet wird und auf die Übertragung unmittelbar die Entladung folgt, d.h. der Arbeitszyklus in der Reihenfolge: Aufladen (I¹)/ Belichten (2) , Entwickeln (3) , Übertragen (4) , Entladen (6¹) und (wieder) Aufladen (I¹) durchgeführt wird. Bei diesem Vorgang ohne Reinigung (5) können die aufgeladenen, nach dem Belichten (2¹) am aufgeladenen Bereich des Latentbilds zurückbleibenden Entwicklerteilchen nicht entfernt werden, weil die Entwicklungsvorspannung V im wesentlichen dem Oberflächenpotential VO des aufgeladenen Bereichs der lichtempfindlichen Trommel während der Entwicklung (3) gleich wird. Wie beim Arbeitszyklus gemäß Fig. 2 werden die verbliebenen Entwicklerteilchen bei der Bild-Übertragung (4) auf ein Aufnahmeblatt übertragen und führen damit zu einem mangelhaften Bild. Aus diesem Grund muß zwischen Übertragung (4) und Aufladung (1) beim Verfahren nach Fig. 2 und 3 auf jeden Fall die Trommel gereinigt werden.

Die Notwendigkeit für eine Reinigung der lichtempfindlichen Trommel bedingt jedoch die Anordnung einer Reinigungseinheit und damit eine Vergrößerung des Innenraums des Gehäuses, so daß das Bilderzeugungsgerät insgesamt große Abmessungen erhält. Zudem wird dabei die Trommel mechanisch beansprucht, weil ein Reinigungselement, z.B. eine Abstreif-Klinge, mit ihrer Mantelfläche in Gleit- oder Schleifberührung gebracht werden muß. Die Trommel ist aber anfällig für Beschädigung und für die Bildung eines Films aus aufgeladenen Rest(entwickler)-teilchen, wodurch die Bildgüte beeinträchtigt wird.

Zur Lösung des erwähnten Problems wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die lichtempfindliche Trommel in jedem Bilderzeugungszyklus zwei Umdrehungen durchläuft, wobei sich eine Entwicklungsvorspannung während der zweiten Umdrehung der Trommel ändert und die Entwicklungseinheit neben ihrer vorgesehenen Funktion bei der ersten Trommelumdrehung als Reinigungseinheit wirkt. Dieses Verfahren ist in Fig. 4 veranschaulicht. Bei der ersten TrommelUmdrehung erfolgen Aufladung (1), Belichtung (2), Entwicklung (3), Übertragung (4) und Entladung (5). Bei der zweiten Trommelumdrehung erfolgt dann die Reinigung mittels der Schritte Entladung (5), Reinigung (6) und Aufladung (1). Gemäß Fig. 4 wird die lichtempfindliche Trommel während der Aufladung (1) gleichmäßig mit positiver Polarität auf ein Oberflächenpotential VO aufgeladen. Sodann wird im Belichtungsschritt (2) ein Latentbild auf der Trommelmantelfläche erzeugt. Im Entwicklungsschritt (3) wird eine Entwicklungswalze verwendet, die so vorgespannt ist, daß ihr Potential gleich groß oder etwas größer ist als das Restpotential der belichteten Trommelbereiche; mittels dieser Entwicklungstrommel wird der Entwickler, dessen Polarität derjenigen der Ladungsträger (charged carriers) am Latentbild entgegengesetzt ist, gegen die aufgeladenen Bereiche des Latentbilds angezogen. Bei der Übertragung (4) wird das entwickelte sichtbare Bild durch eine entsprechende Aufladeeinheit von der Trommel auf ein Aufnahmeblatt übertragen. Im Entladungsschritt (5) wird die lichtempfindliche Trommel durch eine Entladungslampe elektrisch entladen. Bei diesen Vorgängen hat sich die Trommel um eine Umdrehung gedreht. Danach wird die Entwicklungsvorspannung V so eingestellt, daß sie in einem Bereich 0< V <VO liegt. Unter diesen Bedingungen wirkt die Entwicklungswalze als Reinigungseinheit, die während der zweiten vollen Umdrehung der Trommel von deren Mantelfläche die restlichen Ent-

S JiO

wicklerteilchen entfernt. Auf diese Weise wird mit zwei vollen Umdrehungen der lichtempfindlichen Trommel ein Aufzeichnungs- bzw. Bilderzeugungszyklus ausgeführt.

Bei diesem, den wiederholten Einsatz der lichtempfindlichen Trommel zulassenden Verfahren muß jedoch die Umfangslänge der Trommel größer sein als diejenige eines in einem Zyklus aufgezeichneten oder erzeugten Bilds. Wenn nämlich diese Umfangslänge kürzer ist als die Bildlänge, geschieht folgendes: Wenn die (in Bewegungsrichtung) vordere Kante des auf der Trommel erzeugten Bilds eine der Entwicklungswalze gegenüberliegende Stellung erreicht, unterliegt das hintere Ende des Bilds immer noch der Entwicklung. Die Entwicklungswalze kann daher nicht als Reinigungseinheit eingesetzt werden, und die Restentwicklerteilchen verbleiben auf dem das Vorderende des Bilds tragenden Trommelabschnitt und können daher nicht von letzterem entfernt werden. Aus diesem Grund muß die Umfangslänge, d.h. der Außendurchmesser der lichtempfindlichen Trommel vergrößert werden. Da zusätzlich zu diesem Nachteil jeweils eine von zwei Umdrehungen für den Reinigungsvorgang genutzt wird, verringert sich der Nutzungswirkungsgrad der Trommel auf 50 %. Dementsprechend verringert sich die Aufzeichnungs- oder Bilderzeugungsleistung, und es sind zwei Vorspannungsversorgungen erforderlich, um die an die Entwicklungswalze angelegte Vorspannung zu andern.

Bei einem Bilderzeugungsgerät, das nach dem sogenannten Umkehrentwicklungsverfahren arbeitet und einen Zweikomponentenentwickler verwendet, erfolgt die Reinigung der lichtempfindlichen Trommel zwischen Übertragung und Aufladung auf dieselbe Weise, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden ist.

Bei bisherigen Kopiergeräten und Laser-Druckern die nach dem elektrophotographischen Aufzeichnungsverfahren arbeiten, erfolgt die Entfernung der Restentwicklerteilchen von der als Bildträger dienenden lichtempfindlichen Trommel zwischen Übertragung und Latentbilderzeugung durch Aufladung und Belichtung oder Bestrahlung der Trommel. Die Entwicklungseinheit zur Anlagerung des Entwicklers an die lichtempfindliche Trommel ist daher auf Abstand von der Reinigungseinheit angeordnet, mit dem Ergebnis, daß das Innere des Gehäuses (durch den Entwickler) verunreinigt wird. Demzufolge sind entsprechende Gegenmaßnahmen zur Verhinderung einer Verunreinigung der betreffenden Bauteile nötig.

Im Hinblick auf die vorstehend geschilderten Gegebenheiten liegt der Erfindung damit die Aufgabe zugrunde, ein kompakt gebautes Bilderzeugungsgerät zu schaffen, bei dem Beschädigung eines Bildträgers, z.B. einer lichtempfindlichen Trommel, sowie eine Entwickler-Filmbildung auf ihm verhindert werden.

Bei diesem Bilderzeugungsgerät soll außerdem eine möglicherweise durch umherfliegenden Entwickler einer Verunreinigung ausgesetzte Fläche möglichst verkleinert sein; zudem sollen Gegenmaßnahmen zur Verhinderung einer Verunreinigung von Bauteilen durch umherfliegende oder verstreute Entwicklerteilchen einfach möglich sein, und eine einwandfreie Reinigung soll sich durchführen lassen, auch wenn ein Aufnahmeblatt steckengeblieben ist.

Die angegebene Aufgabe wird durch die in den beigefügten g5 Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird eine Konstruktion geschaffen, bei welcher eine Reinigungseinheit, welche

AX

die wiederholte Verwendung bzw. Benutzung des Bildträgers erlaubt, von einem Raum zwischen einer Übertragungseinheit für die Übertragung eines sichtbaren Bilds auf das Aufnahmeblatt und einer Latentbilderzeugungs· einheit zur Erzeugung eines Latentbilds durch Aufladen und Belichten des Bildträgers entfernt ist, so daß die Entwicklungseinheit auch als Reinigungseinheit benutzbar ist.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Reinigungseinheit vom Zwischenraum zwischen der genannten Übertragungseinheit und der Latentbilderzeugungseinheit entfernt angeordnet und zwischen der Latentbilderzeugungseinheit sowie einer Entwicklungseinheit angeordnet.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines bisherigen Bilderzeugungsgeräts,

Fig.2 bis 4 schematische Darstellungen verschiedener

üblicher Bilderzeugungsprozesse,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines Bilderzeugungsgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Bilderzeugungsprozesses beim Gerät gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Verfahrens-Versuchsvorrichtung,

Fig. 8 eine graphische Darstellung einer Ladungsinjektions-Kennlinie für die Anlagerung von Ladungsträgern an die Mantelfläche einer

lichtempfindlichen Trommel über eine Tonerschicht,

Fig. 9 eine graphische Darstellung einer Trommelbelichtungs-Kennlinie über einen Resttoner,

Fig. 10 ein Zeitablaufdiagramm der Zeitpunkte oder Takte eines Bilderzeugungsvorgangs und eines Trommel-Entladungsvorgangs nach Abschluß des Druckvorgangs,

Fig. 11 ein Zeitablaufdiagramm der Zeitpunkte bzw. Takte eines Trommel-Reinigungsvorgangs für den Fall eines steckengebliebenen Übertragungsblatts sowie eines Trommel-Reinigungsvor

gangs nach Behebung dieses Störungszustands,

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Bilderzeugungsgeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 12 und

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Bilderzeugungsgeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 bis 4 sind eingangs bereits erläutert worden. 35

Fig. 5 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines Laser-Druckers als Bilderzeugungsgerät. In einem Gehäuse

,20 des Laser-Druckers ist eine entgegen dem Uhrzeigersinn drehbare lichtempfindliche Trommel 21 angeordnet, die (auf ihrer Mantelfläche) eine Schicht aus Selen (Se) als lichtempfindliche Schicht aufweist und als Bildabnehmer bzw. -träger dient. Eine Aufladeeinheit 22, ein Bestrahlungsabschnitt einer Laser-Belichtungseinheit 23 und eine Entwicklungseinheit 24 sind an Oberseite, linker Oberseite bzw. linker Seite der Trommel 21 längs deren Drehrichtung angeordnet. Eine Übertragungsaufladeeinheit 25, eine Trenn- oder Abstreifaufladeeinheit 26 neben der Übertragungsaufladeeinheit 25 und eine der Aufladeeinheit 22 benachbarte Entladungslampe 27 sind nacheinander an der rechten Seite der Trommel 21 in deren Drehrichtung angeordnet.

In der Laser-Belichtungseinheit 23 wird ein durch einen nicht dargestellten Laseroszillator erzeugter Laserstrahl 28 mittels eines Laser-Abtastmotors 29 in Abtastbewegung versetzt, wobei der Laserstrahlfleck über eine FG-Linse 30, einen ersten Spiegel 31 und einen zweiten Spiegel 32 auf die lichtempfindliche Trommel 21 geworfen wird. Die Entwicklungseinheit 24 enthält zwei Entwicklungswalzen 33 und 34, die ein Magnetfeld erzeugen und nach einem Zweikomponenten-Tonersystem ein Latentbild ausbilden bzw. entwickeln.

An der linken Seite des Gehäuses 20 ist im unteren Bereich eine Papiervorrats-Kassette 35 angeordnet. In der Kassette 35 gestapelte Übertragungs- oder Aufnahme-Papierblätter P werden in vereinzeltem Zustand durch eine Abnahmerolle 36 ausgegeben. Die einzelnen Papierblätter P werden über eine L-förmige Förderstrecke (in strichpunktierten Linien angedeutet) längs der Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 21 in ein im rechten oberen Bereich des Gehäuses 20 vorgesehenes

Austrag-Fach 38 ausgetragen, wobei jedes Papierblatt P einen zwischen der Trommel 21 und der Übertragungsaufladeeinheit 25 festgelegten Übertragungsabschnitt durchläuft.

Längs eines dem Übertragungsabschnitt vorgeschalteten Teils der Förderstrecke 37 sind zwei Ausrichtrollen 39a, 39b angeordnet. In Bewegungsrichtung hinter dem Übertragungsabschnitt sind eine Fixiereinheit 40 sowie zwei Austragrollen 41a, 41b in die Förderstrecke 37 eingeschaltet. Zwei Vorausricht-Rollenführungen 42a, 42b sowie zwei Nachübertragungsführungen 43a, 43b sind auf der Förderstrecke 37 (in Durchlaufrichtung) vor bzw. nach den beiden Ausrichtrollen 39a, 39b angeordnet. Eine der Fixiereinheit vorgeschaltete Führung 44 und zwei den Austragrollen nachgeschaltete Führungen 45a, 45b sind auf der Förderstrecke 37 der Fixiereinheit 40 vorgeschaltet bzw. nachgeschaltet. Ein Vorübertragungs-Sensor oder -Meßfühler 46 ist so angeordnet, daß er die Förderstrecke 37 in einer Stellung entsprechend den Führungen 43a, 43b kreuzt bzw. schneidet. Ein den Austragrollen vorgeschalteter Sensor oder Meßfühler 47 ist andererseits so angeordnet, daß er die Förderstrecke 37 in einer Position entsprechend den Führungen 45a, 45b kreuzt bzw. schneidet.

Die den Ausrichtrollen vorgeschaltete Führung 42b, die Ausrichtrolle 39b, die Vorübertragungsführung 43b, die Übertragungsaufladeeinheit 25, die Abstreifaufladeeinheit 26 und die der Fixiereinheit vorgeschaltete Führung 44 sind an einem nicht dargestellten Rahmen montiert, der um eine Achse 48 schwenkbar ist. Wie durch die doppelt strichpunktierten Linien angedeutet, ist dieser Rahmen in Richtung auf eine an der rechten Seite des Gehäuses 20 vorgesehene Wartungsöffnung 49 verschwenkbar,

Bei 50 ist eine an der rechten Seitenfläche des Gehäuses 20 angelenkte Zugangstür angedeutet, die zum Öffnen und Schließen der Wartungsöffnung 49 um eine Achse 51 verschwenkbar und nach außen aufklappbar ist.

Die den Austragrollen vorgeschaltete Führung 45a und die Austragrolle 41a sind an einem Deckel 53 montiert, der seinerseits um eine Achse 52 schwenkbar am Gehäuse 20 gelagert ist. Der Deckel 53 ist dabei in die in doppelt strichpunktierter Linie eingezeichnete Stellung verschwenkbar.

Es ist anzumerken, daß die einen Durchmesser von 78 mm besitzende lichtempfindliche Trommel 21 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 133,3 mm/s umläuft und mit einem Laserstrahl einer Leistung von 3,5 mW bestrahlbar ist.

Bei diesem Laser-Drucker ist die Gesamtumfangslänge der lichtempfindlichen Trommel 21 kurzer als die Länge des Papierblatts P, in Drehrichtung der Trommel 21 gemessen.

Der Laser-Drucker mit dem beschriebenen Aufbau arbeitet wie folgt:

Wenn zum Laser-Drucker ein Druckbefehl übertragen wird, werden zunächst ein nicht dargestellter Antriebsmotor und sodann die einzelnen Teile oder Einheiten des Laser-Druckers in Betrieb gesetzt. Gleichzeitig werden eine Spannung an die Aufladeeinheit 22 angelegt und die Entladungslampe 27 eingeschaltet. Die durch die Aufladeeinheit 22 gleichmäßig mit positiver Polarität aufgeladene Trommel 21 wird durch die Abtasteinheit 29 mit dem Laserstrahl 28 abgetastet. Dabei wird auf der lichtempfindlichen Trommel 21 ein negatives Latentbild

erzeugt.

Es sei angenommen, daß sich die Drehgeschwindigkeit der Trommel 21 zu wRadiant/s ausdrücken läßt und daß die Phasendifferenz zwischen dem Zentrum der Aufladeeinheit 22 und dem Zentrum der ersten Entwicklungswalze 33 gleich Θ1 ist. Der durch die Aufladeeinheit 22 aufgeladene Teil oder Bereich der Trommel 21 erreicht somit die erste Entwicklungswalze 33 in Ql/oo s. Dabei werden erste und zweite Entwicklungswalze 33 bzw. 34 mit einer Entwicklungsvorspannung V beaufschlagt. Letztere ist auf eine Größe eingestellt, die ungefähr die Hälfte (VO/2) des Oberflächenpotentials VO des unbelichteten Bereichs der lichtempfindlichen Trommel 21 beträgt (0<V<V0). Der mit dem Laserstrahl 28 bestrahlte Bereich zieht daher Entwicklerteilchen an, die mit derselben Polarität (d.h. mit positiver Polarität) wie der unbelichtete Bereich der Trommel 21 aufgeladen sind. Die Entwicklerteilchen werden dabei nicht an den unbelichteten Bereich angezogen. Das negative Latentbild wird durch die beiden Entwicklungswalzen 33 und 34 entwickelt .

Zwischenzeitlich wird in Synchronismus mit der Umlaufbewegung des Latentbilds das Übertragungs-Papierblatt P durch die Abnahmerolle 36 ausgegeben und den Ausrichtrollen 39.a, 39b zugeführt. Letztere werden mit einem vorgegebenen Takt in Drehung versetzt, und das Papierblatt P wird in einer Stellung angehalten, in welcher sein vorderes Ende mit demjenigen des Latentbilds übereinstimmt. Wenn das Vorderende des Papierblatts P die Bildübertragungsposition erreicht, d.h. wenn eine Zeitspanne von θ3/α> s (entsprechend der Phasendifferenz zwischen der ersten Entwicklungswalze 33 und der Übertragungsaufladeeinheit 25) verstrichen ist, werden die

Übertragungsaufladeeinheit 25 und die Abstreifaufladeeinheit 26 gleichzeitig an Spannung gelegt. Dabei wird die Unterseite des Papierblatts P mit einer negativen Ladung beaufschlagt, so daß sich das Potential des Papierblatts P verringert. Infolgedessen wird das auf der (Mantelfläche der) lichtempfindlichen Trommel 21 erzeugte sichtbare Bild auf das Übertragungs-Papierblatt P übertragen. Danach wird das Papierblatt P durch die Abstreifaufladeeinheit 26 in Form einer Wechselspannung-Aufladeeinheit, die mit einer positiven Spannung von 1 kV vorgespannt ist, entladen und von der Trommel 21 getrennt. Das Papierblatt P wird danach längs der der Fixiereinheit vorgeschalteten Führung 44 in Aufwärtsrichtung gefördert und zwischen den Heizrollen oder -walzen der Fixiereinheit 40 erfaßt. Dabei wird das auf dem Papierblatt P befindliche sichtbare Bild angeschmolzen und damit fixiert. Anschließend läuft das Papierblatt P zwischen die Austragrollen 41a, 41b ein, um aus dem Laser-Drucker ausgegeben bzw. ausgetragen zu werden. Die ausgetragenen Blätter werden im Fach 38 in einem Stapel abgelegt.

Andererseits bleiben die Entwicklerteilchen, die nicht an der Entwicklung des auf das Papierblatt P übertragenen sichtbaren Bilds beteiligt sind, auf der Trommel 21 zurück. Das Verhalten dieser Restteilchen an der Trommel 21 läßt sich anhand des wiederholten Betriebs der Trommel 21 beschreiben.

Ein Arbeitszyklus erstreckt sich von der Aufladung (1) über Belichtung (2) und Entwicklung (3) bis zur Übertragung (4). Im folgenden ist nun der wiederholte bzw. fortgesetzte Betrieb der lichtempfindlichen Trommel 21 beschrieben, bei dem, ausgehend vom Übertragungsschritt (4), eine Aufzeichnung auf einem anderen Papierblatt

hergestellt wird. Der größte Teil (Übertragungswirkungsgrad etwa 80 %) der Entwicklerteilchen des auf der Trommel 21 umkehrentwickelten sichtbaren Bilds werden während des Übertragungsvorgangs (4) auf das Übertragungs-Papierblatt P übertragen. Gemäß Fig. 6 verbleiben jedoch zu Beginn der Entladung (5) einige Entwicklerteilchen auf der lichtempfindlichen Trommel 21 zurück. Während dieses Entladungsvorgangs wird die Trommel 21 nahezu vollständig entladen. Anschließend werden während des Aufladevorgangs (1) die Trommel 21 und die noch an ihr anhaftenden restlichen Entwicklerteilchen gleichmäßig aufgeladen.

Anhand von in Fig. 7 und 8 dargestellten Versuchsergebnissen wurde folgendes belegt: Es sei angenommen, daß der Entwickler mit einer Kopiedichte von 1,3 gleichmäßig an die lichtempfindliche Trommel 21 angelagert ist. Wenn die Trommel 21 über bzw. durch die restlichen Entwicklerteilchen aufgeladen wird, zeigt es sich, daß die meisten Ladungsträger (carriers) durch die Restentwicklerschicht hindurchtreten und die Mantelfläche der Trommel 21 somit durch diese Schicht hindurch gleichmäßig aufgeladen werden kann. Fig. 7 veranschaulicht schematisch eine Prüf- bzw. Versuchsvorrichtung. Dabei wird ein Zweikomponentenentwickler mittels einer Entwicklungswalze 60 auf eine Kopiedichte von 1,3 gleichmäßig angelagert, während an der Entwicklungswalze 60 eine positive Vorspannung von +400 V liegt. Anschließend wird die lichtempfindliche Trommel 21 mittels einer Aufladeeinheit 61 über die Restentwicklerschicht gleichmäßig mit positiver Polarität aufgeladen.

Das Oberflächenpotential der Trommel 21 wird mittels eines Oberflächenpotential-Meßgeräts A gemessen. Die Meßergebnisse sind längs der Abszisse in der graphischen

to
SiO

Darstellung gemäß Fig. 8 aufgetragen. Weiterhin wird die Entwicklerschicht mittels einer Abstreifklinge vollständig von der Mantelfläche der Trommel 21 entfernt, worauf das Oberflächenpotential der gereinigten Trommel 21 erneut mittels eines Oberf lächenpotential,** Meßgeräts B gemessen wird. Die Meßergebnisse sind dabei längs der Ordinate der graphischen Darstellung gemäß Fig. 8 aufgetragen. Wenn das mittels des Meßgeräts A ermittelte Potential +700 V beträgt, beträgt das mittels des Meßgeräts B gemessene Potential etwa +500 V. Die von den restlichen bzw. zurückgebliebenen Entwicklerteilchen absorbierte Ladung beträgt daher etwa +200 V.

In der Praxis zeigt es sich jedoch, daß die lichtempfindliche Trommel 21 aufgrund der Reibungsaufladung zwischen ihrer Selenschicht und einem Urethangummielement der Abstreifklinge 62 mit etwa +100 V aufgeladen wird. Die von der Restentwicklerschicht auf der Trommel 21 absorbierte Ladung beträgt daher ungefähr 100 V. Selbst wenn die Trommel 21 dabei durch die Restentwicklerschicht auf eine Kopiedichte von 1,3 aufgeladen wird, kann der größte Teil der Ladungsträger die Oberfläche der Trommel 21 erreichen.

Die Dichte der Restentwicklerschicht beträgt etwa 20%, weil der Übertragungswirkungsgrad beim erfindungsgemäßen Gerät etwa 80% beträgt. Die lichtempfindliche Trommel 21 kann infolgedessen durch die Restentwicklerschicht hindurch.gleichmäßig aufgeladen werden, wobei die Ladungsträger unter der Restentwicklerschicht an die Mantelfläche der Trommel 21 angelagert werden.

Im folgenden ist wiederum der Wiederholungsbetrieb der lichtempfindlichen Trommel 21 anhand von Fig. 6 beschrieben. Bei der auf das Aufladen (1) folgenden Belichtung (2) wird die aufgeladene Trommel 21 belichtet.

Dabei befinden sich auf dem belichteten Bereich der Trommel 21 Restentwicklerteilchen. Unter diesen Gegeben- ° heiten wurde der folgende Versuch durchgeführt: Die gleichmäßig aufgeladene Trommel 21 wurde über ihre gesamte Mantelfläche hinweg gleichmäßig entwickelt (mit einer Kopiedichte B des Entwicklers auf der Trommel 21 entsprechend 1,3) und in der Weise aufgeladen, daß ihr Oberflächenpotential +750 V erreichte. Hierbei wurde zunächst die Leistung der Übertragungsaufladeeinheit 25 und anschließend der Übertragungswirkungsgrad geändert, um das Oberflächenpotential der Trommel 21 bei der Laserstrahlbelichtung zu messen. Die Ergebnisse sind in Fig. 9 dargestellt. Dabei wurden folgende Versuchsbedingungen eingehalten: Oberflächenpotential der Trommel 21 nach Aufladung und vor Belichtung: 750 V; Entwicklerdichte D auf der Trommel 21: 1,3; Entwicklungsvorspannung: 400 V; Trommelempfindlichkeit (Halbbe- lichtung): l,5/*J/cm ; Laserleistung auf der Mantelfläche der Trommel 21: 5,6 jjLJ/cxa . Wie aus Fig. 9 hervorgeht, verringert sich das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 21 bei einem Übertragungskoeffizienten von etwa 70% oder mehr auf etwa 80 V.

Das Potential von 80 V entspricht im wesentlichen dem Restpotential des belichteten Bereichs der Trommel 21 in der normalen Belichtungsbetriebsart. Wenn der Übertragungswirkungsgrad 70% oder mehr beträgt, hat die auf der lichtempfindlichen Trommel 21 gebildete Restentwicklerschicht keinen ungünstigen Einfluß auf die Belichtung. Demzufolge hat selbst dann, wenn im belichteten Bereich eine Restentwicklerschicht vorhanden ist, letztere beim Entwicklungsschritt (2) keinen wesentlichen Einfluß auf die Erzeμgung eines weiteren Latentbilds.

Danach wird der Entwicklungsschritt (3) ausgeführt. Unter Hinweis auf die Fig. 7-9 und den praktischen Aufzeichnungsbetrieb konnte in diesem Zusammenhang anhand von Versuchen folgendes belegt werden: Beim Umkehrentwicklungsverfahren unter Verwendung des Zweikomponentenentwicklers, wie vorstehend in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben, werden die auf dem aufgeladenen Bereich des Latentbilds vorhandenen Restentwicklerteilchen während des Entwicklungsvorgangs (3) von der Trommel 21 entfernt, während die mit derselben Polarität wie der unbelichtete Bereich aufgeladenen Entwicklerteilchen an den belichteten Bereich der lichtempfindlichen Trommel 21 angezogen werden. Dies bedeutet, daß aus den im folgenden angegebenen Gründen die Entwicklung des Latentbilds und die Reinigung der lichtempfindlichen Trommel 21 gleichzeitig erfolgen können. Während des Aufladens (1) wird die Trommel gleichmäßig mit einer Spannung von +VO aufgeladen.

Selbst wenn die Restentwicklerschicht während des Belichtungsschritts (2) auf dem belichteten Bereich zurückbleibt, wird anschließend das Oberflächenpotential des belichteten Bereichs der Trommel 21 gleichmäßig auf das Restpotential gesenkt. Andererseits ist ersichtlich, daß die meisten Ladungsträger gleichmäßig an den Oberflächenteil der Trommel 21 angelagert bzw. angezogen werden, der sich unter der Restentwicklerschicht im nicht belichteten Bereich befindet (vgl.

Fig. 7 und 8). Das Potential des nicht-belichteten Bereichs entspricht somit +VO. Die Entwicklungswalze 33 (34), die so vorgespannt ist, daß sie der Bedingung V = VO/2 (0<V<V0) genügt, gelangt in Gleitberührung mit dem das Latentbild tragenden Oberflächen- bzw. Mantelflächenteil der Trommel 21. Aus diesem Grund wird im unbelichteten Bereich der Trommel 21 ein elektrisches Feld erzeugt, derart, daß sein Fluß von der Trommel 21 zur Entwicklungswalze 33 (34) gerichtet ist. Der

Tb

auf dem unbelichteten Bereich befindliche Restentwickler liegt innerhalb des genannten elektrischen Felds und wird mit derselben Polarität wie die Aufladepolarität aufgeladen, so daß der Restentwickler von der Mantelfläche der Trommel 21 entfernt oder abgenommen und zur Entwicklungswalze 33 (34) verlagert wird. Auf diese Weise wird die lichtempfindliche Trommel 21 gereinigt.

Da die Entwicklungseinheit 24 bei der beschriebenen Ausführungsform zwei Entwicklungswalzen 33 und 34 aufweist, wird eine vollständige Reinigung der lichtempfindlichen Trommel 21 erreicht. Wenn die erste Entwicklungswalze 33 zur Reinigung der Trommel 21 herangezogen wird, dient die zweite Entwicklungswalze 34 als Nachreinigungseinrichtung.

Andererseits entsteht im belichteten Bereich der Trommel 21 ein elektrisches Feld, dessen Fluß von der Entwicklungswalze 33 (34) zur Trommel 21 gerichtet ist. Bei dem den Zweikomponentenentwickler verwendenden System gemäß dieser Ausführungsform gelangt die Entwicklungswalze 33 (34) aufgrund ihrer Magnetkraft in Gleitbe*- rührung mit der lichtempfindlichen Trommel 21, so daß der Entwickler mit der Trommel 21 in Gleit- bzw. Schleifberührung gehalten und mit positiver Polarität aufgeladen werden kann, und so daß die positiv geladenen Entwicklerteilchen an das auf der Trommel 21 erzeugte negative latente Spiegel- oder Umkehrbild angelagert werden können. Mit anderen Worten: die in das elektrische Feld gelangenden, positiv aufgeladenen Entwicklerteilchen sind von der Entwicklerwalze 33 (34) zur Trommel 21 gerichtet, so daß sich die elektrisch positiven Teilchen zum belichteten Bereich (d.h. zum Latentbild oder elektrisch negativen Bereich) der Trommel 21 verlagern. Das Latentbild wird somit durch den Entwickler entwickelt. Im wiederholten oder weiteren Betrieb

der lichtempfindlichen Trommel 21 des erfindungsgemäßen Laser-Druckers können Latentbildentwicklung und Reinigung der Trommel 21 gleichzeitig erfolgen. Der Restentwickler wird dabei nicht auf das Übertragungs-Papierblatt P übertragen, so daß Hintergrundverschleierung und -trübung (scomming) vermieden werden.

Weiterhin wird bei der beschriebenen Ausführungsform der Restentwickler auf elektrischem Wege von der lichtempfindlichen Trommel 21 entfernt. Im Gegensatz zur Reinigung der Trommel mittels einer Abstreifklinge oder einer Fellbürste ist daher die Trommel 21 weder einer mechanischen Beschädigung noch einer Entwickler-Filmbildung ausgesetzt. Zusätzlich zu diesen Vorteilen kann beim Laser-Drucker (bzw. elektrophotographischen Aufzeichnungsgerät) auf getrennte Reinigungseinrichtungen verzichtet werden, wodurch ein kompakterer Aufbau des Geräts realisiert wird.

Im folgenden ist das Abschalten (stop operation) der Einheiten des Laser-Druckers nach Herstellung eines Ausdrucks auf einem einzigen Blatt beschrieben. Fig.

veranschaulicht die Zeitabläufe zwischen dem Einzelblatt-Druckvorgang und dem Ein/Ausschalten der einzelnen Baueinheiten für den Trornmel-Entladungsvorgang nach Abschluß des letzten Ausdruckvorgangs. Wenn ein Ausdruckvorgang für ein Einzelblatt abgeschlossen ist, d.h.

wenn die Laserbelichtung für ein Blatt beendet ist, wird innerhalb einer kurzen Zeitspanne danach die Aufladeeinheit 22 deaktiviert bzw. stromlos gemacht. Nach Ablauf einer Zeitspanne von θ'1/ω s nach dem Abschalten der Aufladeeinheit 22 (wenn nämlich die Hinterkante des aufgeladenen Bereichs die zweite Entwicklungswalze 34 erreicht) wird die Anlegung der Entwicklungsvorspannung beendet; in obigem Ausdruck bezeichnet θ'1 (Fig. 5)

34019AO

2xL

die Phasendifferenz zwischen Aufladeeinheit 22 und zweiter Entwicklungswalze 34. Selbst wenn sich in diesem Fall die lichtempfindliche Trommel 21 weiterdreht, erfolgt keine weitere Entwicklung des Latentbilds auf der Trommel 21 mehr. Nach Ablauf einer Zeitspanne von (Θ3 + Θ1 - e'D/cj s wird die Übertragungsaufladeeinheit 25 deaktiviert, um die Übertragung des entwickelten Bilds entsprechend einem Einzelblattinhalt abzuschließen. In obigem Ausdruck bedeutet Θ3 die Phasendifferenz zwischen der ersten Entwicklungswalze 33 und der Übertragungsaufladeeinheit 25.

Bei der weiteren Drehung der Trommel 21 bleibt die Abstreifaufladeeinheit 26 für zumindest 2 JT /(A s nach dem Abschalten der Entwicklungsvorspannung im aktivierten Zustand bzw. Einschaltzustand. Nach Ablauf einer Zeitspanne von 92/&>s nach dem Abschalten der Abstreifaufladeeinheit 26 werden der Motor und die Entladungslampe 27 abgeschaltet. Während dieses abschließenden Entladungsvorgangs kann die lichtempfindliche Trommel 21 vollständig entladen werden, weil sie die positive Entladungspolarität besitzt, so daß eine Verschlechterung der Bildgüte durch Restladung vollständig vermieden werden kann.

Wenn der nächste Druckbefehl übertragen wird, werden der Motor, die Aufladeeinheit 22 und die Entladungs-

QQ lampe 27 gleichzeitig eingeschaltet. Die Entwicklungsvorspannung wird erst dann an die erste Entwicklungswalze 33 angelegt, wenn der aufgeladene Bereich der lichtempfindlichen Trommel 21 diese Entwicklungswalze 33 erreicht. Da infolgedessen die Entwicklungsvor-

gg spannung nicht an den nicht-aufgeladenen bzw. ladungsfreien Bereich angelegt wird, wird kein anderer Abschnitt als der Bildübertragungsbereich entwickelt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt keine Bilderzeugung in einem

Bereich, in dem keine Bildübertragung stattfinden soll, zu Beginn und am Ende des Ausdruckens. Aus diesem Grund wird auf der lichtempfindlichen Trommel 21 nach Abschluß des Übertragungsvorgangs keine übermäßig dicke Entwicklerschicht gebildet, wodurch eine Beeinträchtigung des ausgedruckten Bilds verhindert wird. Demzufolge kann normalerweise ein Bild hoher Güte erhalten werden.

Im folgenden ist die Arbeitsweise für den Fall beschrieben, daß das Übertragungs-Papierblatt P im Laser-Drucker steckenbleibt. Der Zeitunterschied zwischen der Erzeugung eines Sensor- oder Meßfühlersignals 46 zur Meldung, daß das Papierblatt P zwischen den Vorübertragungsführungen 43a, 43b durchlauft,und der Erzeugung eines Meßfühlersignals 47 zur Meldung, daß das Papierblatt P zwischen den der Austragrolle vorgeschalteten Führungen 45a, 45b hindurchläuft, wird mit einer voreingestellten Zeitgeberzeit verglichen. Wenn der Zeitunterschied größer ist als die voreingestellte Zeit bzw. Vorgabezeit, wird auf ein Steckenbleiben des Papierblatts P entschieden, worauf ein entsprechendes Störungssignal erzeugt wird. Bei Lieferung dieses Störungssignals ■ werden der Motor und alle in Fig. 11 angedeuteten Baueinheiten abgeschaltet und eine Stau- bzw. Störungsanzeige . auf der Bedientafel aktiviert. Die Bedienungsperson kann dann das steckengebliebene Papierblatt P auf die

oQ im folgenden beschriebene Weise aus dem Laser-Drucker entfernen.

Gemäß Fig. 5 öffnet die Bedienungsperson die Wartungsöffnung 49 durch Verschwenken der Zugangstür 50 um die gg im rechten unteren Bereich des Gehäuses 20 montierte Achse 51 in Richtung des Pfeils X von der rechten Seitenfläche des Gehäuses 20 hinweg. Die Bedienungsperson verschwenkt dabei eine Einbaueinheit 59, die am nicht

Tv

2*

dargestellten Rahmen montiert ist und die den Ausrichtrollen vorgeschaltete Führung 42b, die Ausrichtrolle 39b, die Vorübertragungsführung 43b, die Übertragungsaufladeeinheit 25, die Abstreifaufladeeinheit 26 und die der Fixiereinheit vorgeschaltete Führung 44 umfaßt, in Richtung des Pfeils Y, um das steckengebliebene Papierblatt P aus dem Gehäuse 20 herauszunehmen. Danach werden die Einbaueinheit 59 und anschließend die Zugangstür 50 in das bzw. gegen das Gehäuse 20 zurückgeschwenkt. Hierauf gibt die Bedienungsperson ein Rücksetzsignal ein, durch welches das Störungssignal gelöscht wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die L-förmige Förderstrecke 37 für das Übertragungs-Papierblatt P so ausgelegt, daß es sich um den unteren rechten Bereich der lichtempfindlichen Trommel 21 herum erstreckt. Wie erwähnt, ist die an der rechten Seitenfläche des Gehäuses 20 angeordnete Zugangstür 50 um "die Achse 51 im rechten unteren Abschnitt des Gehäuses 20 herum abklappbar. Die Einbaueinheit 59 besteht aus einer einheitlichen Anordnung aus der genannten Führung 44, der Übertragungsaufladeeinheit 25, der Abstreifaufladeeinheit 26, der genannten Führung 43b, der Ausrichtrolle 39b und der letzterer vorgeschalteten Führung 42b, und sie ist um die im wesentlichen unterhalb der Trommel 21 angeordnete Achse 48 herum verschwenkbar, so daß die Förderstrecke 21 ohne weiteres geöffnet werden kann und damit das Herausnehmen eines etwa steckengebliebenen Papierblatts vereinfacht wird.

Die Förderstrecke 37 kann die beschriebene Form besitzen, weil die Reinigung der Trommel 21 und die Entwicklung des auf ihr erzeugten Latentbilds bei wiederholter Benutzung der Trommel 21 gleichzeitig stattfinden können.

IS

Wenn bei diesem Laser-Drucker das steckengebliebene Papierblatt P entfernt und das Störungssignal gelöscht worden sind, werden der Motor, die Aufladeeinheit und die Entladungslampe 27 eingeschaltet und die Entwicklungsvorspannung wieder angelegt, sobald eine Zeitspanne von ΘΙ/üj verstrichen ist. Die lichtempfindliche Trommel 21 wird für eine Zeitspanne in Drehung versetzt, daß die Aufladeeinheit 22 für ein Intervall von mindestens 2 Tt /ei ^s i^m Einschaltzustand verbleibt. Der beim Auftreten der Störung auf der Trommel 21 verbliebene Restentwickler wird durch erste und zweite Entwicklungswalze 33 bzw. 34 entfernt, so daß damit die Trommel 21 gereinigt wird. Die Entwicklungsvorspannung wird innerhalb einer Zeitspanne von 9'1/ä;s nach dem Abschalten der Aufladeeinheit 22 ebenfalls abgeschaltet. Wenn kein weiterer Ausdruckbefehl übertragen wird, wird die Drehung des Motors beendet, nachdem die lichtempfindliche Trommel 21 vollständig entladen worden ist. Wird dagegen ein weiterer Ausdruckbefehl übertragen oder zugeführt, so wird der Einzelblatt-Druckvorgang auf die in Fig. veranschaulichte Weise fortgesetzt.

Auch im Fall eines Steckenbleibens des Übertragungs-Papierblatts P wird durch die beiden Entwicklungswalzen 33 und 34 die Restentwicklerschicht vollständig von der Mantelfläche der lichtempfindlichen Trommel 21 entfernt. Hierauf ist die Trommel 21 für den nächsten Ausdruckvorgang bereit, so daß Hintergrundverschleierung oder -trübung o.dgl. vollständig vermieden werden.

Beim bisherigen Bilderzeugungsgerät tritt das im folgenden beschriebene Problem auf. Da die Reinigungseinheit zwischen tibertragungseinheit und Aufladeeinheit angeordnet ist, ist ein ziemlich großer Raum um die lichtempfindliche Trommel herum erforderlich. Hierdurch wird der Einbauraum für die Förderstrecke für

die Übertragungs-Papierblätter eingeschränkt. Bei der in Fig. 1 dargestellten bisherigen Vorrichtung besteht beispielsweise die Förderstrecke 19 für die Übertragungs-Papierblätter P aus einer waagerechten, geraden Strecke. Wenn ein Papierblatt P steckengeblieben ist, müssen oberer und unterer Geräteteil weit von der Förderstrecke 19 getrennt werden. Herkömmlicherweise ist die ideale Einbaustelle für die Reinigungseinheit 10 die in Fig.

eingezeichnete Position. Aus diesem Grund muß die Förderstrecke 19 geradlinig ausgebildet sein. Da zum anderen die Einführrichtung des Übertragungs-Papierblatts P seiner Austragrichtung entspricht und Vorrats-Kassette sowie Austrag-Fach auf gegenüberliegenden Seiten im unteren Bereich des Gehäuses angeordnet sind, ist das bisherige Gerät dieser Art unzweckmäßig für die Verwendung als z.B. Laser-Drucker, welcher eine der möglichen Arten von Bilderzeugungsgeräten darstellt. Die Auslegung von Systemausrüstung, beispielsweise eines Wortprozessors, erfordert in jedem Fall, daß die an der Bildschirmarbeitsstation sitzende Bedienungsperson den ausgedruckten Inhalt überprüfen kann und alle Vorrichtungen des Systems an einer Wand stehend aufgestellt sind.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Reinigungseinheit im Raum zwischen Abstreifaufladeeinheit 26 und Entladungseinheit 27 nicht vorhanden. Infolgedessen kann eine L-förmige Förderstrecke 37 vorgesehen werden, so daß die Austragrichtung für die Übertragungs-Papierblätter P zum rechten oberen Abschnitt des Gehäuses 20 verlaufen kann. Die Papierblätter P können in dem gemäß Fig. 5 im rechten Bereich der Oberseite des Gehäuses 20 angeordneten Fach 38 in einem Stapel abgelegt werden. Die in das Gehäuse 20 eingesetzte Kassette 35, die Papierblatt-Austragstelle und die Prüf/Lesestation für die Ausdruckblätter sind für die an einer Arbeitsstation sitzende Bedienungsperson leicht

zugänglich. Der erfindungsgemäße Laser-Drucker besitzt somit als Baueinheit beispielsweise eines Datenverarbeitungssystems einen optimalen Aufbau. 5

Die Austragrolle 41a ist zusammen mit der vorgeschalteten Führung 45a in Richtung des Pfeils Z gemäß Fig. 5 zum Öffnen des Endabschnitts der Förderstrecke verschwenkbar. Ein steckengebliebenes Papierblatt P kann somit leicht aus dem Gerät entnommen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, bei welcher die Entwicklungseinheit zwei Entwicklungswalzen 33, 34 aufweist. Das 15

Entwickeln des Latentbilds und das Reinigen der lichtempfindlichen Trommel können mittels der gegenseitigen Wirkung bzw. des Zusammenwirkens der beiden Entwicklungswalzen 33 und 34 gleichzeitig durchgeführt werden.

Während dieses Vorgangs ist das Entfernen des Restent-20

Wicklers vom unbelichteten Bereich der Trommel 21 sowie das Entwickeln des belichteten Bereichs wirksam durchführbar. Wenn jedoch die erste Entwicklungswalze

33 als Entwicklungs/Reinigungseinrichtung benutzt wird,

dient die zweite Entwicklungswalze 34 als Nachreinigungs-25

einrichtung, durch welche die Reinigungsleistung der ersten Entwicklungswalze 33 weiter verbessert bzw. unterstützt wird. Anstelle der zweiten Entwicklungswalze

34 kann somit beispielsweise eine Fellbürste 65 verwendet

werden, wie dies bei der zweiten Ausführungsform gemäß 30

Fig. 12 dargestellt ist. Die Fellbürste 65 gelangt in Gleit- bzw. Schleifberührung mit der lichtempfindlichen Trommel 21, so daß sie den an der Mantelfläche der Trommel 21 anhaftenden Restentwickler beeinflußt oder dessen Teilchen teilweise abstreift und die erste Ent-

wicklungsrolle 33 demzufolge den Restentwickler wirksamer entfernen kann.

Zh

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 kann im Gegensatz zur zuerst beschriebenen Ausführungsform, bei welcher Metallteile, z.B. ein Magnet und ein Zylinder, verwendet werden, eine um eine Papierröhre herumgewickelte Fellbürste 65 verwendet werden. In diesem Fall läßt sich somit die zweite Entwicklungswalze 34 kostengünstiger herstellen. Zusätzlich zu diesem Vorteil kann der abgestreifte Entwickler auch wiedergewonnen werden, und zwar im Gegensatz zur bisherigen Anordnung, bei welcher die Reinigung zwischen Trennung und Aufladung erfolgt. Im Gegensatz zur bisherigen Konstruktion wird damit auch ein Verstreuen bzw. Umherfliegen von Entwicklerteilchen vermieden.

Eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 12 ist in Fig. 13 dargestellt. Dabei kann anstelle der Fellbürste 65 (Fig. 12) als Nachreinigungseinrichtung eine Reinigungs- oder Abstreifklinge 66 vorgesehen sein. Hiermit werden dieselben Wirkungen und Vorteile erzielt wie bei der Ausführungsform nach Fig. 12. Im Unterschied zur Verwendung der Fellbürste 65 als Nachreinigungseinrichtung kann zusätzlich die Mantelfläche der lichtempfindlichen Trommel 21 vollständig bzw. gründlich gereinigt werden.

Im folgenden ist ein Verfahren zum Entladen der lichtempfindlichen Trommel 21 beschrieben. Bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform ist die Entladungslampe 27 zwischen der Übertragungsaufladeeinheit 25 und der Aufladeeinheit 22 angeordnet. Wahlweise kann die Entladungslampe 27, wie bei der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 14 veranschaulicht, zwischen Entwicklungseinheit 24 und Übertragungsaufladeeinheit 25 angeordnet sein. Wie sich aus dem in Fig. 6 dargestellten Verfahren oder Prozeß der wiederholten Benutzung der lichtempfindlichen Trommel ergibt, können im Gerät die Arbeitszyklen

Ί,λ

des Aufladens (1), Belichtens (2), Entwickeins (3), Entladens (5¹), Übertragens (4) und (erneuten) Aufladens (1) durchgeführt werden, um die frühere Ladung der lichtempfindlichen Trommel 21 zu beseitigen. Der Bereich (d.h. der entwickelte Bereich), der den Entwickler trägt und vor einer optischen oder elektrischen Entladung geschützt werden soll, wird durch Belichtung entladen. Weiterhin wird der Entwickler nicht an den unbelichteten Bereich angelagert. Im Entladungsvorgang (5¹) kann die Trommel 21 vollständig entladen werden. Da das Entladen (5¹) hierbei nach der Entwicklung und vor der Übertragung erfolgt, bietet die Ausführungsform gemäß Fig. 14 gegenüber der zuerst beschriebenen Ausführungsform und der bisherigen Konstruktion die folgenden Vorteile: Bei der Umkehrentwicklung ist die Fläche des unbelichteten, als Hintergrund auszudruckenden Bereichs erheblich größer als die Fläche des entwickelten Bereichs. Aus diesem Grund kann es vorkommen, daß sich das Übertragungs-Papierblatt P unmittelbar nach dem Übertragungsvorgang aufgrund der Restladung an der lichtempfindlichen Trommel 21 nicht einwandfrei von letzterer trennen läßt. Wenn jedoch die Entladungslampe 27 gemäß Fig. 14 der Übertragungsaufladeeinheit 25 vorgeschaltet ist, läßt sich das Papierblatt P ein wandfrei von der Trommel 21 trennen. Außerdem nimmt die Entladungslampe 27 dabei keinen zusätzlichen Einbapraum ein. Durch diese Anordnung wird ein kompakt gebauter Laser-Drucker verbesserter Leistung realisiert.

Bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform wird der Halbleiter-Laserstrahl als Belichtungslichtquelle benutzt und auf die lichtempfindliche Trommel 21 fokussiert, Die Trommel 21 wird dann in ihrer Axialrichtung mit dem Laserstrahl abgetastet. Es können jedoch auch andere Belichtungseinrichtungen verwendet werden. Beispielsweise kann anstelle des Laserstrahlers eine Leuchtdioden-

kette verwendet werden. Der Lichtstrahl von der Leuchtdiodenkette wird dabei über eine selbstfokussierende Linse o.dgl. auf die lichtempfindliche Trommel 21 projiziert. Darüber hinaus ist die Erfindung auch auf ein an sich bekanntes elektronisches Kopiergerät anwendbar .

Dem Fachmann sind also verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

Beim erfindungsgemäßen Bilderzeugungsgerät, bei dem nach Aufladung und Belichtung ein Latentbild auf einem Bildträger erzeugt, das Latentbild entwickelt und das entwickelte sichtbare Bild auf ein Übertragungsmedium bzw. einen Aufzeichnungsträger übertragen wird, kann somit die Entwicklungseinrichtung oder -einheit auch als Reinigungseinrichtung für den wiederholt benutzten Bildträger eingesetzt werden. Hierbei wird außerdem ein Verstreuen bzw. Umherfliegen von Entwicklerteilchen verhindert, so daß der Bildträger frei von Beschädigung und Entwicklerfilmbildung bleibt.Des weiteren kann das Gerät kompakt ausgebildet sein.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1. Bilderzeugungsgerät mit einem Bildaufnehmer oder -träger (21), einer Aufladeeinheit (22) zum Aufladen des Bildträgers (21), einer Belichtungseinheit (23) zum Belichten des aufgeladenen Bildträgers (21) zwecks Erzeugung eines Latentbilds auf ihm, einer Entwicklungseinheit (24) zum Entwickeln des Latentbilds mit einem Entwickler(mittel) zwecks Erzeugung eines entwickelten Bilds auf dem Bildträger (21) und einer Übertragungseinheit (25) zum Übertragen des entwickelten Bilds auf einen blattförmigen Aufzeichnungsträger (P),
dadurch gekennzeichnet, daß

die Entwicklungseinheit (24) eine Reinigungsfunktion zum Entfernen des nach der Bildübertragung am BiIdträger (21) zurückbleibenden Restentwicklers aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinheit eine Entwicklungseinrichtung eines Umkehrentwicklungssystems (reverse-development system) umfaßt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler ein Zweikomponentenentwickler ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinheit eine Entwicklungswalze (33) zur Erzeugung eines Magnetfelds aufweist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinheit eine weitere Entwicklungswalze (34) zur Erzeugung eines Magnetfelds aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger (21) in einer bestimmten Richtung drehbar angeordnet ist und daß der blattförmige Aufzeichnungsträger (P) zu einem zwischen dem Bildträger und der Übertragungseinheit festgelegten Übertragungsabschnitt überführbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger eine kleinere Länge als die Länge des blattförmigen Aufzeichnungsträgers in dessen Überführungsrichtung aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger eine Trommel ist.

9. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger einen Übertragungsbereich aufweist, der größer ist als der Bereich, auf dem das Latentbild durch die Belichtungseinheit erzeugbar ist.

10. Bilderzeugungsgerät mit einem Bildträger (21) einer Aufladeeinheit (22) zum Aufladen des Bildträgers (21), einer Belichtungseinheit (23) zum Belichten des aufgeladenen Bildträgers (21) zwecks Erzeugung eines Latentbilds auf ihm, einer Entwicklungseinheit (24) zum Entwickeln des Latentbilds auf dem Bildträger (21) mittels eines Entwicklers, einer Übertragungseinheit

(25) zum Übertragen des entwickelten Bilds auf einen blattförmigen Aufzeichnungsträger (P) und einer Reinigungseinheit (65, 66) zum Entfernen des nach der Bildübertragung auf dem Bildträger (21) zurückbleibenden Restentwicklers,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Reinigungseinheit (65, 66) zwischen der Belichtungseinheit (23) und der Entwicklungseinheit (24) angeordnet ist.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinheit eine Entwicklungseinrichtung

eines Umkehrentwicklungssystems umfaßt. 5

12. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger in einer bestimmten Richtung so drehbar angeordnet ist, daß er bei einem Steckenbleiben des blattförmigen Aufzeichnungsträgers anzuhalten und nach Beseitigung des steckengebliebenen Aufzeichnungsträgers wieder anzulaufen und sich über eine vorbestimmte Strecke zu drehen vermag.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

¹^ die Aufladeeinheit bei oder nach der Drehung des Bildträgers über die vorbestimmte Strecke betätigbar ist.

14. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entladungseinheit bei oder nach der Drehung des

^O Bildträgers über die vorbestimmte Strecke betätigbar ist.

15. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinheit eine mit dem Bildträger in Gleit- oder Schleifberührung bringbare Fellbürste aufweist.

16. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinheit eine mit dem Bildträger in Gleit- oder Schleifberührung bringbare Reinigungsbzw. Abstreifklinge aufweist.

17. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinheit eine auf Abstand vom Bildträger angeordnete, ein Magnetfeld erzeugende Rolle oder Walze aufweist.