DE3806589A1 - Bilderzeugungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Allgemein betrifft die Erfindung eine Bilderzeugungsvorrich­ tung, bei der ein elektrostatisches Latentbild auf einem Bildträger gebildet und entwickelt wird, worauf das ent­ wickelte Bild von dem Bildträger auf ein Blatt als sicht­ bares Bild übertragen wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine kleine Bilderzeugungsvorrichtung beispiels­ weise Drucker oder Kopiergerät mit einer kleinen fotoempfind­ lichen Trommel, deren Umfang kürzer als die Breite des durchlaufenden Blattes ist.

Fig. 1 zeigt einen bekannten Laserstrahldrucker, bei dem eine fotoempfindliche Trommel 21 durch einen Auflader 23 aufgeladen wird. Nach dem Aufladen wird ein elektrosta­ tisches Latentbild durch einen Laserstrahl auf der Trommel 21 gebildet, und zwar von einer Laserabtasteinheit 25, die von einem Bildsignal angesteuert wird. Das elektrostatische Latentbild wird von einer Entwicklereinheit 27 entwickelt, in der ein Entwicklermittel gespeichert ist. Das entwickelte Bild wird zu einer Übertragungsposition bewegt, an der ein Übertragungsauflader 29 angeordnet ist. Dabei dreht sich die fotoempfindliche Trommel 21. Der Übertragungsauflader 29 bringt elektrische Ladungen auf die Oberfläche eines Auf­ zeichnungsblattes 31, das snychron mit der Drehzahl der Trommel 21 bewegt wird. Die auf das Aufzeichnungsblatt 31 aufgebrachten elektrischen Ladungen haben eine Polarität, die anders als die Aufladepolarität des Entwicklermittels ist. Daher wird das Blatt 31 an die fotoempfindliche Trommel 21 angezogen und das Entwicklermittel wird auf das Blatt 31 übertragen. Bei dem bekannten Drucker nach Fig. 1 wird eine Corotron-Aufladeeinheit als Übertragungsauflader verwendet, die einen Koronadraht 33 enthält. Die Corotron-Auflade­ einheit bringt Ionen, d.h. elektrische Ladungen auf ein Blatt 31 auf, die durch Korona-Entladung erzeugt wurden. Nach dem Übertragungsschritt werden die elektrischen Ladungen auf dem Blatt 31 durch einen Trennauflader 35 neutralisiert, der in der Nähe der Übertragungseinheit 29 angeordnet ist. Hierauf wird das Blatt 31 von der Trommel 21 abgelöst. Es wird dann zu einer nicht dargestellten Fixiereinheit bewegt, in der das Entwicklermittel fixiert wird. Gleichzeitig wird das restliche Entwicklermittel von der Trommel 21 durch eine Reinigungseinheit 37 entfernt. Das elektrostatische latente Bild wird durch eine Löschlampe 39 von der Trommel 21 während deren Drehung gelöscht.

Da bei dem bekannten Drucker der Durchmesser der foto­ empfindlichen Trommel 21 etwa 80 mm bis 100 mm groß ist, ist die Kontaktfläche zwischen dem Blatt 31 und der Trommel 21 verhältnismäßig groß. Es kann daher ein Übertragungsschritt verhältnismäßig gleichmäßig durchgeführt werden, obgleich die von der Koronaentladung erzeugten elektrischen Ladungen über das Blatt 31 weit verbreitet sind.

In jüngerer Zeit wurden aber auch bereits kleine Laser­ strahldrucker entwickelt, deren Trommel beispielsweise nur 30 mm Durchmesser hat. Da der Krümmungsradius einer derartigen Trommel klein ist, ist auch die Kontaktfläche zwischen Blatt und Trommel klein, wenn das entwickelte Bild von der Trommel auf das Blatt übertragen wird. Die Kontakt­ seite zwischen Blatt und Trommel ist ebenfalls klein und bei Verwendung eines Corotron-Aufladers ergeben sich dann Schwierigkeiten bei der wirksamen Ladungsübertragung, so daß man gelegentlich kein klares sichtbares Bild erhält. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die von dem Corotron-Auflader erzeugten elektrischen Ladungen weit verteilt sind und keine ausreichend hohe Konzentration im Kontaktbereich haben.

Wenn die Drehzahl der fotoempfindlichen Trommel klein ist, beispielsweise weniger als 60 mm/sec, dann werden die elektrischen Ladungen des Blattes allmählich auf die fotoempfindliche Trommel entladen und damit verringert sich die Menge der elektrostatischen Ladungen auf dem Blatt. Zu diesem Zeitpunkt unterscheidet sich die Ladungsmenge eines voll-schwarzen Bereichs von dem eines Zeichenabschnitts. Wenn also ein hoher Übertragungswirkungsgrad in einem voll-schwarzen Bereich angestrebt wird, dann läßt sich nur schwer eine hohe Übertragungseffizienz im Zeichenbereich erzielen, wenn an das Blatt gemäß Fig. 2 eine konstante Übertragungsspannung angelegt wird. Da die elektrischen Ladungen von dem Corotron als Ladegerät weit verteilt sind, ist das auf das Bild auf der Trommel wirkende Entwickler­ mittel auf dem Aufzeichnungsblatt zerstreut, wenn die verteilten elektrischen Ladungen an dem nicht berührenden Bereich des Blattes während des Übertragungsvorganges haften.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, haben die Erfinder versucht, die Gehäuseöffnung für das Corotron zu verengen, um eine bessere Ladungskonzentration zu erhalten. Dadurch erhöhte sich der an das Gehäuse angelegte Strom, so daß kein hinreichendes Übertragungspotential erzielt werden konnte.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bilderzeugungsvorrichtung von geringer Abmessung zu schaffen, mit der ein klares Bild erzielt wird.

Es ist ferner Ziel der Erfindung, elektrische Ladungen von einem Übertragungsauflader während der Übertragung an ein Aufzeichnungsblatt zu konzentrieren.

Es ist auch Ziel der Erfindung, einen Übertragungsauflader zu schaffen, der für eine Bilderzeugungsvorrichtung mit kleiner fotoempfindlicher Trommel als Bildträger geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung besitzt einen Bildträger, eine Bilderzeugungseinheit zur Bildung eines entwickelten Bildes auf dem Bildträger und eine Scorotron- Übertragungseinheit zur Übertragung des entwickelten Bildes von dem Bildträger auf ein Aufzeichnungsmittel. Die Scoro­ tron-Übertragungseinheit besitzt einen Koronadraht zur Er­ zeugung von elektrischen Ladungen und ein Gitter zur Steuerung der Menge der von dem Entladungsdraht in Richtung Aufzeichnungsmittel gelieferten Ladungen. Der Bildträger kann eine drehbare, fotoempfindliche Trommel sein, deren Umfang kürzer als die Länge des Aufzeichnungsmittels in Bewegungsrichtung ist. Das Gitter der Scorotron-Übertra­ gungseinheit kann über dem Drehpunkt der Trommel und gegenüber der Außenfläche der Trommel gehalten sein. Das Gitter der Scorotron-Übertragungseinheit kann auch senkrecht gegenüber der Außenfläche der Trommel angeordnet sein. Die Scorotron-Übertragungseinheit besitzt zweckmäßigerweise ein abgedichtetes Gehäuse. Das abgedichtete Gehäuse hat gegenüberliegende Ränder, die der Trommel zugewandt sind. Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Rändern des abgedichteten Gehäuses ist in Zuführrichtung des Aufzeich­ nungsmittels größer als die Kontaktfläche zwischen der fotoempfindlichen Trommel und dem Aufzeichnungsmittel und kleiner als der Radius des Bildträgers.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Bilderzeugungsvorrichtung;

Fig. 2 ein Diagramm der Änderungen in dem Übertragungs­ wirkungsgrad für einen voll-schwarzen Bereich und einen Zeichenbereich, wenn die an den Über­ tragungsauflader von Fig. 1 angelegte Spannung verändert wird;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Gesamtaufbau der erfin­ dungsgemäßen Bilderzeugungsvorrichtung;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der fotoempfindlichen Trommel der Vorrichtung nach Fig. 3.

Fig. 5 eine auseinandergezogene Darstellung eines Scoro­ tron-Aufladers, der sowohl als Auflader, als auch als Übertragungsauflader in der Vorrichtung nach Fig. 3 eingesetzt wird;

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht von Trommel und Auflader der Vorrichtung nach Fig. 3;

Fig. 7 einen Schnitt durch die Belichtungseinheit der Vorrichtung nach Fig. 3;

Fig. 8 eine vergrößerte Seitenschnittansicht des Bilder­ zeugungsteils der Vorrichtung von Fig. 3;

Fig. 9 ein Diagramm des Reinigungswirkungsgrades eines Entwicklers für die Vorrichtung nach Fig. 8, bei dem die Lademenge für das Entwicklermittel verändert wird; und

Fig. 10 ein Diagramm der Änderungen in dem Übertragungs­ wirkungsgrad für einen voll-schwarzen Abschnitt und einen Zeichenabschnitt, wenn die an den Übertragungsauflader der Vorrichtung von Fig. 3 und 8 gelegte Spannung geändert wird.

Fig. 3 zeigt einen Kassettenaufnahmeteil 41 eines Ausführungsbeispiels, in den eine Papierkassette eingesetzt ist, wie man dies im unteren Teil des Druckergehäuses 45 sieht. Eine Bilderzeugungseinheit 47 ist im Mittelteil des Druckergehäuses 45 angeordnet. Eine optische Einheit 49, die später beschrieben wird, ist zwischen der Bilderzeugungs­ einheit 47 und dem Kassettenaufnahmeteil 41 angeordnet, um Licht auf eine fotoempfindliche Trommel 51 in Abhängigkeit von Bildsignalen zu lenken.

Die Bilderzeugungseinheit 47 besitzt einen Auflader 53 zum Aufladen der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 51 auf eine vorgegebene Spannung, während eine Belichtungseinheit 55 ein latentes elektrostatisches Bild auf der fotoempfind­ lichen Trommel 51 durch Abtasten erzeugt. Eine Entwicklungs­ einheit 57 entwickelt das latente Bild zu einem sichtbaren Bild, indem ein Entwicklungsmittel aufgebracht wird. Die Bilderzeugungseinheit 47 weist ferner einen Übertragungsauf­ lader 59 auf, um das entwickelte latente Bild auf ein Aufzeichnungsblatt 60 zu übertragen, das aus der Papier­ kassette 43 entnommen wird. Die obigen Einheiten 53, 55, 57 und 59 sind aufeinanderfolgend um die fotoempfindliche Trommel 51 angeordnet. Eine Entladelampe 61 ist zwischen dem Übertragungsauflader 59 und dem Auflader 53 zum Löschen des latenten Bildes auf der Trommel 51 angeordnet.

Ein Paar Fixierwalzen 62 sind auf dem Übertragungspfad des Aufzeichnungsblattes 60 angeordnet, um das sichtbare Bild zu fixieren, das mit dem Entwicklungsmittel auf dem Aufzeich­ nungsblatt 60 entwickelt wurde. Nach dem Fixieren wird das Blatt 60 durch eine Austrageeinheit 65 auf ein Tablett 63 ausgetragen. In dieser Ausführungsform wird das latente Bild auf dem Blatt 60 durch Umkehrentwicklung entwickelt.

Gemäß Fig. 4 weist die fotoempfindliche Trommel 51 einen Aluminiumzylinder 67 mit einem Durchmesser von etwa 30 mm und einer Schichtdicke von etwa 0,8 mm auf. Eine ladungs­ erzeugende Schicht 69 ist auf der Außenfläche der Trommel 51 aufgebracht. Die Dicke der Ladungen erzeugenden Schicht 69 beträgt etwa 0,1 µm. Eine lichtdurchlässige Ladungsüber­ tragungsschicht 71 ist ferner auf der Oberfläche der Ladungserzeugungsschicht 69 vorgesehen. Die Dicke der licht­ durchlässigen Ladungsübertragungsschicht 71 beträgt etwa 17 µm. Im Hinblick auf das Restpotential ist eine Ladungs­ übertragungsschicht 71 von weniger als 30 µm Dicke zweck­ mäßig. Im allgemeinen wird ein Entwicklungsmittel verwendet, das eine mittlere Teilchengröße von 10 µm wie bei bekannten Druckern hat. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungs­ beispiel wird dann, wenn die fotoempfindliche Trommel 51 mit einem Laserstrahl belichtet wird, ein Schatten des Teilchens 72 von dem Entwicklungsmittel nur selten auf der Oberfläche der Ladungserzeugungsschicht 69 gebildet, obgleich ein derartiges Teilchen von Entwicklungsmittel auf der Ladungs­ übertragungsschicht 71 liegt. Dies ist deswegen der Fall, weil der Laserstrahl gebeugt und in der Ladungsübertragungs­ schicht 71 gestreut wird. Wenn die Dicke der Ladungsübertra­ gungsschicht 71 jedoch geringer als die mittlere Teilchen­ größe des Entwicklungsmittels wäre, dann können unerwünschte weiße Punkte im voll-schwarzen Abschnitt aufgrund solcher Schatten auftreten.

Der Aufbau des Aufladers 53 wird nachfolgend anhand von Fig. 5 näher erläutert. Ein Scorotron-Auflader 73 wird sowohl als Lader 53, als auch als Übertragungsauflader 59 verwendet. Der Scorotron-Auflader 73 besitzt ein rechteckig geformtes Gehäuse 75 aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,3 mm. An der Rückseite des Gehäuses 75 ist eine längliche Öffnung 77 vorgesehen. Ein Korona-Entladungsdraht 79 erstreckt sich entlang der länglichen Öffnung 77 in der Mitte des Gehäuses 75. Die Oberfläche des Korona-Drahtes 79 ist mit Gold beschichtet, um negative Ladungen durch Korona-Entladung gleichmäßig zu erzeugen. Ein Ende des Korona-Drahtes 79 ist an einer Metallplatte 81 durch eine Zugfeder 83 befestigt. Ein Anschlußstift 85 ist in die Metallplatte 81 eingeschraubt. Der Anschlußstift 85 und die Metallplatte 81 sind an eine Stromklemme 87 angeschlossen. Das andere Ende des Korona-Drahtes 79 ist an einen Anschluß 89 über einen Kunststoffhaken 91 befestigt. Die Klemmen 78 und 89 sind jeweils mit Klemmenabdeckungen 93 und 95 überzogen, damit die an ihnen liegende Hochspannung nicht frei zugreifbar ist.

Die Anode einer Zener-Diode 97 hat eine Zener-Spannung von 650 Volt und ist an das Gehäuse 75 angeschlossen, während die Kathode an eine Aufladerführung 99 angeschlossen ist. Die Aufladerführung 99 besitzt eine längliche Grundplatte 101, die nahe der länglichen Öffnung 97 und parallel dazu angeordnet ist. Ein Ende der Grundplatte 101 wird von dem Gehäuse 75 durch die Stromanschlußklemme 87 getragen. Das andere Ende der Grundplatte 101 wird ebenfalls von dem Gehäuse 75 über die Klemme 89 getragen. Die Grundplatte 101 ist geerdet. Ein Drahtgitter 103 ist an der Seite integral angeformt, die gemäß Fig. 6 der länglichen Öffnung 77 gegenüberliegt. Die gleiche Vorspannung wird an beide Seitenwände 75 a und 75 b gelegt, die an das Metallgitter 103 des Gehäuses 75 anschließen, wenn eine Korona-Entladung im Gehäuse 75 stattfinden soll. Daher nimmt ein Korona-Strom im Gehäuse 75 ab und es vergrößert sich die Stromeffizienz. Da die längliche Öffnung an der Rückseite des Gehäuses 75 gebildet ist, strömt Luft durch das Gehäuse 75 und diese von den Korona-Entladungen ionisierte Luft ist nicht im Gehäuse 75 eingeschlossen. Aus dem Grunde wird die fotoempfindliche Trommel 51 nicht beschädigt und die Bildung von unklaren Bildern auf der fotoempfindlichen Trommel 51 kann vermieden werden. Ein Griff 105 ist am anderen Ende der Grundplatte 101 angebracht, um die gesamte Anordnung des Scorotrons 73 zu Montage- oder Inspektionszwecken zu handhaben. Je eine Blattfeder 107 und 109 eines Paares ist an den gegenüber­ liegenden Enden der Grundplatte 101 angebracht, um das Scorotron 73 an einer nicht dargestellten Halterung stabil zu halten.

In dem oben beschriebenen Scorotron 73 erfolgt die Korona- Entladung im Gehäuse 75, wenn eine Spannung von beispiels­ weise -5 kV von einem nicht dargestellten Hochspannungs-Trans­ formator an die Klemme 85 gelegt wird. Da der im Gehäuse 75 fließende Korona-Strom von der Zener-Diode 97 gleichgerichtet wird, erhöht sich das Potential im Gehäuse 75 und wird auf einem vorgeschriebenen Wert von beispielsweise 650 V gehalten. Das Potential des Metallgitters 103 wird ebenfalls auf vorgegebenem Wert gehalten und damit bleibt das Ober­ flächenpotential der fotoempfindlichen Trommel 51, die in geringem Abstand von beispielsweise 2 mm zum Metallgitter 103 liegt, auf einer etwas kleineren Spannung als das Metallgitter 103, nämlich beispielsweise auf 600 V.

Gemäß Fig. 6 ist das als Auflader 53 verwendete Scorotron 73 so angeordnet, daß das Metallgitter 103 in Richtung auf die fotoempfindliche Trommel 51 quer zu einer Aufwärtsrich­ tung gerichtet ist. Wenn Träger, die mit dem Entwickler­ mittel vermischt sind, an der Oberfläche der fotoempfind­ lichen Trommel 51 haften, dann könnten diese in das Gehäuse 75 des Aufladers 53 fallen. Dies könnte einen Kurzschluß zwischen dem Gehäuse 75 und dem Korona-Draht 79 hervorrufen. Ferner könnte das Metallgitter 103 von den Trägern verlegt werden. In solchen Fällen tritt eine Korona-Entladung nur selten auf, was zu einer schlechten Bildqualität führt.

Um diese zuvor beschriebenen Schwierigkeiten zu vermeiden, ist ein plattenförmiger Magnet 111 an der Außenwand des Gehäuses 75 an der Einführungsseite des Aufzeichnungsplattes angeordnet, wie dies Fig. 6 zeigt. Die an der fotoempfind­ lichen Trommel 51 haftenden Träger werden von dem Magneten 111 angezogen, ehe sie in den Auflader 53 gelangen. Der obere Teil 113 des Magneten 111 erstreckt sich vom Endab­ schnitt der Seitenwand 75 a des Gehäuses 75 in Richtung auf die fotoempfindliche Trommel 51. Zwischen dem obersten Teil 113 des Magneten 111 und der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 51 befindet sich ein Spalt Y von etwa 0,5 mm. Wenn der Spalt Y größer als 0,5 mm ist, dann würde die Anziehungskraft des Magneten 111 zu klein werden. Ist der Abstand Y kleiner als 0,5 mm, dann würden sich Träger, die von dem Magneten 111 angezogen werden, allmählich auf dem obersten Abschnitt 113 des Magneten 111 sammeln und letzt­ lich einmal die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 51 berühren, was zu einer Beschädigung der fotoempfindlichen Trommel 51 führen kann. Ferner haften auf der Oberseite 113 des Magneten 111 gebildete Träger an dem Metallgitter 103 oder treten durch das Metallgitter 103 in das Gehäuse 75 ein. Bei der Erfindung läßt sich hingegen ein qualitativ hochwertiges Bild noch nach dem Drucken von mehr als 100 000 Blättern DIN A4 erzielen.

Der Aufbau der oben beschriebenen optischen Einheit 49 wird nun näher erläutert. Gemäß Fig. 3 weist die optische Einheit 49 einen Polygon-Scanner in einem Gehäuse 117 auf. Der Polygon-Scanner besitzt einen hexagonalen Polygonspiegel 119 zum Reflektieren eines Laserstrahls, der von einer nicht dargestellten Laserdiode aufgenommen wird. Außerdem ist ein Motor 121 zum Treiben des Polygonspiegels 119 vorgesehen. Der Laserstrahl vom Polygon-Scanner ist auf die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 51 gerichtet, und zwar durch eine Linse 123 und über Umlenkspiegel 125 und 127 sowie durch eine Kompensationslinse 129 der Beleuchtungseinheit 55. Einzelheiten der Linse 123 sind in der US-PS 39 61 838 erläutert, auf die hiermit Bezug genommen wird. Dort wird die Linse als fR-Linse bezeichnet. Die Spiegel 125 und 127 sowie die Linse 123 sind in einem Gehäuse 117 angeordnet. Daher kann der Laserstrahl von der optischen Einheit 49 vor oder nach dem Einsetzen der optischen Einheit 49 in das Druckergehäuse 45 eingestellt werden.

Die Belichtungseinheit 55 wird nun anhand von Fig. 7 beschrieben. Dabei ist ein Schlitz 131 in der Wand des Gehäuses 133 gegenüber von der Trommel 51 vorgesehen, durch den der Laserstrahl fällt. Ein lichtdurchlässiges Glas 135 ist auf die Oberfläche des Gehäuses 133 aufgebracht, damit keine Fremdkörper in den Schlitz 131 eintreten. Eine lichtdurchlässige Tonerwiderstandsschicht 137 ist auf dem Glas 135 vorgesehen, um zu verhindern, daß sich Entwickler­ mittel daran anheftet. Die Tonerwiderstandsschicht 137 weist eine lichtdurchlässige Polyesterschicht 139 und eine trans­ parente elektrisch leitfähige Schicht 141 auf, beispiels­ weise ITO (Indium-Zinn-Oxid). Eine vorgegebene Vorspannung Vea von beispielsweise -400 V wird an die elektrisch leitende Schicht 141 angelegt. Letztere hat die gleiche Polarität wie das Entwicklungsmittel, um zu verhindern, daß sich versprühtes Entwicklungsmittel an der Tonerwiderstands­ schicht 137 anheftet, wobei dies durch eine Abstoßkraft zwischen elektrisch leitfähiger Schicht 141 und Entwicklungs­ mittel erfolgt. Ein Magnet 143 ist auf der Tonerwiderstands­ schicht 137 über eine Polyesterschicht 145 angebracht. Ein Teil des Magneten 143 fluchtet mit dem Schlitz 131 des Gehäuses 133. Die Polyesterschicht 145 hat eine Dicke von 75 µm und wirkt als Isolierschicht. Der Magnet 143 ist geerdet oder wird mit einer Spannung Veb versorgt, die eine andere Polarität als das Entwicklungsmittel hat, um Träger des Entwicklungsmittels anzuziehen, die von der fotoempfind­ lichen Trommel 51 abfallen oder vom Entwickler 57 zerstäubt werden. Dadurch verhindert der Magnet 141, daß Träger des Entwicklungsmittels den Laserstrahl durchsetzen, der durch die Tonerwiderstandsschicht 137 läuft. Im vorliegenden Fall wird eine Spannung Veb von +300 V an den Magneten 143 gelegt. Die Belichtungseinheit 55 ist an den Entwickler 57 gemäß Fig. 8 integral angeformt und wird zu Austausch­ zwecken aus dem Druckergehäuse 45 zusammen mit dem Entwickler 57 entfernt. Der Magnet 143, die Polyesterschicht 145 und die Tonerwiderstandsschicht 137 können von der Belichtungseinheit 55 zur Inspektion, Reinigung und zum Austausch abgenommen werden.

Bei der obigen Belichtungseinheit 55 kann eine Unterbrechung des Laserstrahls durch das Entwicklungsmittel und dessen Träger verhindert werden. Als Folge davon lassen sich Bilder von schlechter Qualität vermeiden, die sonst unerwünschte Punkte und Linien aufweisen, welche auf eine Ansammlung von Entwicklungsmittel und Entwicklungsmittelträgern bei bekannten Druckern zurückzuführen sind.

Gemäß Fig. 8 weist ein Entwickler 57 eine Entwicklungswalze 147, eine Rakel 149 zur Regulierung der Dicke eines magnetischen Aufstrichs von Entwicklungsmittel, erste und zweite Rührer 151 und 153 zum Rühren des Entwicklungsmittels und einen Behälter für die Zufuhr des Entwicklungsmittels auf. In diesem Fall wird ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel mit einem Toner und einem Träger in dem Behälter gespeichert. Die Entwicklungswalze 147 besitzt einen stationären Magnetzylinder 157 und eine Buchse 159, die sich um die Außenseite des Zylinders 157 dreht. Der Zylinder 157 besitzt zwei Magnetbauteile 161 und 163 mit Südpol und ein magnetisches Bauteil 165 mit Nordpol. Jedes magnetische Bauteil ist an der Innenseite des Magnetzylinders 147 derart angebracht, daß ein Winkel H zwischen dem magnetischen Bauteil 165 (N-Pol) und den magnetischen Bauteilen 161 (S-Pol) in der Mitte des Zylinders 147 auf 120° einstellbar ist, und daß ein Winkel B zwischen dem Bauteil 165 (N) und dem anderen Bauteil 163 (S) auf 150° eingestellt werden kann. Der Entwickler 57 entwickelt ein latentes Bild auf der fotoempfindlichen Trommel 51 und entfernt das Entwicklungsmittel von der Trommel 51, das bei einem vorhergehenden Übertragungsvorgang verblieben ist. Diese zwei Vorgänge, nämlich das Reinigen und Entwickeln, werden gleichzeitig vom Entwickler 57 durchgeführt. Im allgemeinen tritt durch ein unvollständiges Reinigen ein Erinnerungseffekt auf, wenn die Potentialdifferenz (d.h. das Reinigungspotential) zwischen der Entwicklungsvorspannung und dem Oberflächenpotential der fotoempfindlichen Trommel 51 nach der Belichtung mehr als 300 V beträgt. Dies ist deswegen der Fall, weil die Bilddichte nicht zunimmt, jedoch die Gesamtmenge von Entwicklungsmittel, das an der fotoempfindlichen Trommel 51 hängt, größer wird, wenn das Entwicklungspotential höher als 300 V ist, so daß Entwicklungsmittel auf der fotoempfindlichen Trommel 51 auch nach dem Übertragungsschritt verbleibt. Um dieses Erinnerungsphänomen zu reduzieren, ist es zweckmäßig, ein Reinigungspotential von etwa 200 bis 300 V an den Entwickler 57 anzulegen. Gemäß Fig. 9 ist es erforderlich, das Entwicklungsmittel mit 18 bis 28 µc/g zu laden, um einen Reinigungswirkungsgrad von mehr als 80% zu erhalten.

Gemäß Fig. 8 wird ein Scorotron der weiter oben beschrie­ benen Art als Übertragungsauflader verwendet und wird daher nicht erneut beschrieben. Der Übertragungsauflader 59 ist in der Nähe der fotoempfindlichen Trommel 51 angeordnet, und zwar so, daß sein Metallgitter 103 der Trommel 51 schräg nach unten geneigt gegenübersteht. Eine Spannung von bei­ spielsweise +5 V mit entgegengesetzter Polarität zur Ladung des Entwicklungsmittels, wird an den Korona-Draht 79 des Übertragungsaufladers 59 gelegt. Die Rückseite eines Auf­ zeichnungsblattes wird nun von dem Übertragungsauflader 59 aufgeladen, um das Entwicklungsmittel von der fotoempfind­ lichen Trommel 51 mit einem negativen Potential an die Vorderseite des Aufzeichnungsblattes anzuziehen. Die Zener- Diode 97 von Fig. 5 ist in Sperrichtung an das Metallgitter 79 des Aufladers 53 angeschlossen, um eine hohe Spannung von beispielsweise +1200 V anzulegen. Die Breite W einer Öffnung 59 a des Übertragungsaufladers 59 wird in Papierzuführrich­ tung auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, der größer als der Kontaktbereich zwischen der fotoempfindlichen Trommel 51 und dem Aufzeichnungsblatt und kleiner als der halbe Durchmesser der fotoempfindlichen Trommel 51 ist. Wenn das Scorotron als Übertragungsauflader 59 verwendet wird, dann wird eine vorgegebene Übertragungsspannung leicht aufgebaut, da zwischen dem Aufzeichnungsblatt und der fotoempfindlichen Trommel 51 eine kleine Kapzität herrscht. Es kann daher eine effektive Übertragung selbst dann durchgeführt werden, wenn die fotoempfindliche Trommel 51 verhältnismäßig klein ist. Da ferner das an das Aufzeichnungsblatt angelegte Potential von dem Metallgitter 103 auf einem vorgegebenen konstanten Wert gehalten wird, läßt sich eine hohe Qualität des Übertragungsbildes selbst dann erzielen, wenn nur ein Teil des Aufzeichnungsblattes die Oberfläche der Trommel 51 kontaktiert, da eine bestimmte Menge Entwicklungsmittel zwischen dem Aufzeichnungsblatt und der fotoempfindlichen Trommel 51 vorhanden ist. Ferner kann man ein Übertragungs­ bild von hoher Qualität erzielen, obgleich der Bereich der fotoempfindlichen Trommel, an dem das Entwicklungsmittel haftet, klein ist, wie dies beispielsweise bei einer Zeichenabbildung der Fall ist.

Fig. 10 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Übertragungs­ wirkungsgrad und einer angelegten Spannung für den Fall der Verwendung eines Scorotron-Aufladers als Übertragungsauflader. Die voll ausgezogene Kurve zeigt den Übergang des Übertragungswirkungsgrades eines Zeichenabschnittes und eines voll-schwarzen Abschnittes auf dem Aufzeichnungsblatt an, wenn sich die angelegte Spannung verändert. Gemäß Fig. 10 sind die Übergänge von Zeichenabschnitten und voll-schwarzen Abschnitten einander ähnlich. Daher werden 90% Übertragungs­ wirkungsgrad sowohl für einen Zeichenabschnitt als auch für einen voll-schwarzen Abschnitt erzielt, wenn die angelegte Spannung mehr als 4 kV beträgt. Im Falle eines normalen, ebenen Blattes, das allgemein häufig als Aufzeichnungsblatt verwendet wird, wird ein Bild von hoher Qualität erreicht, wenn die Gitterspannung zwischen 600 und 1000 V liegt, und zwar selbst dann, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der fotoempfindlichen Trommel 51 verhältnismäßig klein ist, d.h. 36 mm/sec. Im Falle eines gefalteten Papiers, beispielsweise eines Umschlags, kann ein qualitativ hochwertiges Bild erhalten werden, wenn die Gitterspannung zwischen 800 und 2000 V liegt. In diesem Fall erfolgt eine unzureichende Übertragung dann, wenn die Gitterspannung kleiner als 600 oder 800 V in den oben beschriebenen Gehäusen ist und die Übertragung findet überhaupt nicht statt, wenn das Papier übermäßig aufgeladen wird, beispielsweise wenn die Gitter­ spannung größer als 600 oder 2000 V in dem entsprechenden Fall ist. Ein festes Bild aufgrund einer Trennungsaufladung tritt selbst dann nicht auf, wenn die elektrischen Ladungen auf dem Aufzeichnungsblatt nicht von einem Trennauflader entladen werden. Dies ist deswegen der Fall, weil sich das Potential des Aufzeichnungsblattes nicht übermäßig erhöht, wenn das Aufzeichnungsblatt von der fotoempfindlichen Trommel 51 nach einem Transfervorgang getrennt wird. Uner­ wünschte Punkte eines übertragenen Bildes aufgrund einer Separationsaufladung treten dann nicht auf, wenn ein trans­ parentes Blatt aus Plastik (OHP-Blatt) als Aufzeichnungsblatt verwendet wird. Da in Fig. 8 das Gitter 103 des Übertra­ gungsaufladers 59 stromabwärts von der fotoempfindlichen Trommel 51 angeordnet ist, fallen Papierstaub, Entwicklungs­ mittel und Entwicklungsmittelträger nicht in das Metallgitter 103 des Übertragungsaufladers 59. Es kommt daher nicht zu einem Verlegen des Gitters 103 und der Übertragungsauflader 59 kann somit über längere Zeiträume stabil verwendet werden.

Wie man aus Fig. 8 erkennt, ist eine Entladungseinheit 167 zwischen dem Entwickler 57 und dem Übertragungsauflader 59 angeordnet, um das latente Bild von der fotoempfindlichen Trommel 51, auf der es durch das Entwicklungsmittel ent­ wickelt wurde, zu entladen. Eine Vorübertragungs- Entla­ dungseinheit 167 weist eine Entladungslampe 169 und einen Lichtleiter 171 zum Leiten von Licht von der Entladungslampe 169 auf die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 51 auf. Der Lichtleiter 171 ist aus einer transparenten Acrylplatte 173 gebildet und erstreckt sich entlang einem Gehäuse des Entwicklers 57. Die Entladungslampe 169 ist an einem Ende des Leiters 171 angeordnet. Das andere Ende des Lichtleiters 171 erstreckt sich bis nahe an die fotoempfindliche Trommel 51. Eine Polyesterschicht 177 mit einer transparenten Leitschicht, beispielsweise ITO (Indium-Zinn-Oxid) ist an dem Vorderteil des anderen Endes des Lichtleiters 171 angebracht. Eine Vorspannung mit dem gleichen Potential wie das Aufladepotential der fotoempfindlichen Trommel 51, d.h. von etwa -600 Volt wird an die transparente Leitschicht auf der Polyesterschicht 177 angelegt, um ein Haften des Entwicklungsmittels zu verhindern. Es ist zweckmäßig, wenn die an die transparente Leitschicht 177 angelegte Vorspannung die gleiche Polarität wie der Ladevorgang der fotoempfindlichen Trommel 51 hätte und wenn diese größer als die Entwicklungsvorspannung wäre. Eine Entladung zwischen der transparenten Leitschicht und den anderen Bauteilen kann jedoch erfolgen, wenn die Vorspannung größer als 1000 V ist. Ein zweckmäßiger Bereich für die Vorspannung liegt zwischen der Entwicklungsvorspannung und 1000 V. Die obige Vorüber­ tragungs-Entladungseinheit 167 ist mit Ausnahme des anderen Endes des Lichtleiters 171 mit einem Isoliermaterial 179 abgedeckt, um eine unzureichende Übertragung zu vermeiden, die durch Leckage beim Laden des Übertragungsaufladers 59 zur Vortransfer-Entladungseinheit 167 hervorgerufen wird.

Wie bereits erwähnt, läßt sich ein hoher Übertragungswir­ kungsgrad durch die Ausführung des Vorübertragungs-Entlade­ vorganges erzielen. Die Menge an Restentwicklungsmittel, das auf der fotoempfindlichen Trommel 51 nach dem Übertragungs­ vorgang vorhanden ist, ist vermindert. Ferner läßt sich ein hoher Übertragungswirkungsgrad dadurch erzielen, indem der Vorübertragungs-Entladevorgang selbst in feuchter Umgebung durchgeführt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist ein Papierleitweg 181 auf der Oberseite des Isoliermaterials 179 entlang dem Lichtleiter 171 gebildet. Das aus der Papierkassette 43 entnommene Aufzeichnungsblatt wird in den Spalt zwischen fotoempfindlicher Trommel 51 und Übertragungsauflader 59 von der Papierführung 151 geleitet.

Bei der obigen Ausführungsform trennt sich das Aufzeichnungs­ blatt von der fotoempfindlichen Trommel 51 durch Eigenelasti­ zität. Zur Trennung von der Trommel können aber auch ein Separierband oder ein Trennauflader verwendet werden.

Claims (14)

1. Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines sicht­ baren Bildes auf einem Aufzeichnungsmittel, gekennzeichnet durch:

• - einen Bildträger;
• - eine Bilderzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines entwickelten Bildes auf dem Bildträger; und
• - einen Scorotron-Übertragungsauflader (59) zum Übertragen des entwickelten Bildes von dem Bild­ träger auf das Aufzeichnungsmittel.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scorotron-Übertragungsauflader (59) einen Korona-Draht (79) zur Erzeugung von elektrischen La­ dungen und ein Gitter (103) zur Steuerung der Menge der ausgesendeten elektrischen Ladungen aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmittel eine bestimmte Länge hat, daß der Bildträger eine drehbare, fotoempfindliche Trommel (51) ist, und daß der Umfang der Trommel (51) kürzer als die Länge des Aufzeichnungsmittels ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindliche Trommel (51) eine Außenfläche besitzt und daß der Scorotron-Übertragungsauflader (59) Mittel zum Halten des Gitters (103) oberhalb des Drehpunktes der fotoempfindlichen Trommel (51) und gegenüber der Außenwand der fotoempfindlichen Trommel (51) hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scorotron-Übertragungsauflader (53) Mittel zum Senkrechthalten des Gitters (103) gegenüber der Außen­ fläche der fotoempfindlichen Trommel (51) hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Auflademittel zum Aufladen der fotoempfindlichen Trommel auf ein vorgegebenes Potential.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Bilden eines elektrostatischen Latent­ bildes auf der fotoempfindlichen Trommel (51) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungseinrichtung Entwicklungsmittel zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das entwickelte Bild eine elektrische Ladungsmenge besitzt und daß die Vorrichtung ferner Vorübertragungs- Entladungsmittel (167) zum Entladen der elektrischen Ladungen des Entladungsmittels vor der Übertragung des entwickelten Bildes zum Aufzeichnungsmedium aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorübertragungs-Entladungsmittel (167) eine Entladungslampe (169) für die Erzeugung von Licht und einen Lichtleiter (171) zum Leiten des Lichtes von der Entladungslampe (169) auf die fotoempfindliche Trommel (51) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel zum Anlegen einer Spannung zwischen 600 V und 2000 V an das Gitter (103) des Übertragungsaufladers (59).

12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (103) rechteckig und die fotoempfind­ liche Trommel (51) zylindrisch ist und daß die Breite des Gitters (103) geringer als der halbe Durchmesser der Trommel (51) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindliche Trommel (51) aus Aluminium besteht und einen Durchmesser von nicht wesentlich mehr als 30 mm hat.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Scorotron-Übertragungsauflader (53, 59) ein verschlossenes Gehäuse (75) besitzt, dessen Seitenwände der fotoempfindlichen Trommel (51) zugewandt sind und daß der Abstand zwischen gegenüber­ liegenden Rändern des verschlossenen Gehäuses (75) in Richtung der Aufzeichnungsmittel-Zuführung größer als die Kontaktfläche zwischen dem Bildträger und dem Aufzeichnungsmittel und kleiner als der Radius des Bildträgers ist.