DE19618905C2 - Elektrostatische Bilderzeugungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Bilderzeugungseinrichtung.

In einer elektrostatischen Bilderzeugungseinrichtung ist z. B. ein Koronaentlader gegen­ überliegend zu einem Bildträger angeordnet, auf welchem ein Tonerbild zu erzeugen ist. Wenn Papier oder ein entsprechendes Aufzeichnungsmedium zwischen dem Bildträger und dem Entlader gebracht wird, bewirkt der Entlader eine Koronaentladung auf der Rückseite des Papiers, um so das Papier mit einer Polarität zu laden, welcher der Polarität des Toners entgegengesetzt ist, mit welchem das Tonerbild erzeugt wird. Im Ergebnis wird dann das Tonerbild von dem Bildträger an das Papier übertragen. Auf diese Art Bilderzeugungsein­ richtung wird als Beispiel 1 Bezug genommen.

In einer anderen elektrostatischen Bilderzeugungseinrichtung sind eine z. B. Lade-, Belich­ tungs-, Entwicklungs- und eine primäre Übertragungseinrichtung um ein photoleitfähiges Element angeordnet, während ein Zwischenübertragungsmedium zwischen dem photoleit­ fähigen Element und der primären Übertragungseinrichtung an­ geordnet ist. Eine sekundäre Übertragungseinrichtung ist um das Zwischenübertragungsmedium positioniert. Papier oder ein entsprechendes Aufzeichnungs­ medium durchläuft einen Spalt zwischen dem Zwischenübertragungsmedium und der se­ kundären Übertragungseinrichtung. Während des Betriebs lädt die Ladeeinrichtung gleichförmig die Oberfläche des photoleitfähigen Elements mit einer vorher ausgewählten Polarität. Die Belichtungseinrichtung belichtet die geladene Oberfläche des Elements ent­ sprechend Bilddaten, wodurch ein latentes Bild erzeugt wird. Die Entwicklungseinrichtung entwickelt das latente Bild mit Toner, um dadurch ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen. An die primäre Übertragungseinrichtung wird eine Spannung angelegt, deren Polarität dem Tonerbild entgegengesetzt ist, um dieses an das Zwischenübertragungsmedium zu übertragen. An die sekundäre Übertragungseinrichtung wird eine Spannung angelegt, deren Polarität entgegengesetzt derjenigen des Tonerbilds auf dem Zwischenmedium ist, um so das Tonerbild an das Papier zu übertragen. Auf diese Art Bilderzeugungseinrichtung wird als Beispiel 2 Bezug genommen.

Um ein Vollfarbenbild zu erzeugen, werden beim Beispiel 1 Farbbilder verschiedener Farben auf dem Bildträger, und zwar eines über dem anderen, erzeugt, und dann wird das sich er­ gebende übereinander angeordnete oder zusammengesetzte Bild an das Papier übertragen. Dagegen wird bei dem Beispiel 2 die primäre Übertragung wiederholt, um das übereinander angeordnete Tonerbild auf dem Zwischenübertragungsmedium zu erzeugen und es wird dann an das Papier übertragen.

Das Zwischenübertragungsmedium ist als ein Band oder eine Trommel mit einem mittleren Widerstand, d. h. einem spezifischen elektrischen Widerstand von 1 × 10⁸ Ωcm bis 1 × 10¹² Ωcm und einem Oberflächenwiderstand von 1 × 10⁸ Ωcm bis 1 × 10¹² Ωcm ausgeführt, was gemäß einem gemäß JIS (Japanische Industrienorm) K6911 vorgeschriebenen Test gemessen worden ist. Sollte das Übertragungsmedium einen hohen Widerstand haben, würde sich das Ladepotential nacheinander infolge einer Vorspannung, die wiederholt für die primäre Übertragung angelegt wird, erhöhen, wodurch die primäre und die sekundäre Über­ tragung fehlerhaft bzw. unbrauchbar gemacht würde. Wenn das Zwischenmedium einen mittleren Widerstand hat und sich über ein leitfähiges Trägerteil, welches es trägt, entlädt, dann kann die Ladung des Mediums trotz der wiederholten Primärübertragung während der Erzeugung eines Vollfarbenbildes im wesentlichen konstant gehalten werden.

Für die Übertragung des Tonerbildes wird üblicherweise eine Vorspannung anlegende Rolle (die nachstehend als Vorspannungsrolle bezeichnet wird) oder ein Koronaentlader verwendet. Wenn die Vorspannungsrolle das Bild berührt, das bei der primären Übertragung während der Erzeugung eines Vollfarbenbildes übertragen worden ist, dann stört sie das Bild. Folglich muß die Vorspannungsrolle in einem Abstand von dem Zwischenübertragungsmedium angeordnet werden, bis das durch die primäre Übertragung Übertragene Bild sich von der Rolle weg bewegt. Dies kann nicht durchgeführt werden, ohne auf einen Mechanismus zurückzugreifen, um die Vorspannungsrolle in und außer Anlage mit dem Zwischenmedium zu bringen. Ein derartiger Mechanismus ist jedoch kompliziert und sperrig und bedingt zusätzliche Kosten.

Angesichts dieser Tatsache kann die Vorspannungsrolle durch einen Koronaentlader ersetzt werden, welcher das Tonerbild überhaupt nicht berührt, wie beispielsweise sowohl beim Bei­ spiel 1 als auch beim Beispiel 2 vorgeschlagen ist.

Beim Beispiel 1 und 2 kann eine Entladeeinrichtung in Form einer Bürste oder von Nadeln verwendet werden, um das Papier, das aus einer Bildübertragungsposition weg bewegt worden ist, von dem Bildträger zu trennen, indem erforderlichenfalls das von dem Koronaentlader geladene Papier entladen wird. Im Falle einer Bildübertragung wird eine Wechselspannung oder eine Spannung, deren Polarität der Spannung entgegengesetzt ist, die an den Koronaentla­ der angelegt worden ist, an die Entladeeinrichtung angelegt. Andererseits kann die Entladeeinrichtung einfach mit Erde verbunden werden, ohne daß irgendeine Spannung angelegt wird. Auf diese Art Bilderzeugungseinrichtung wird als Beispiel 3 Bezug genommen.

Bei der Bilderzeugungseinrichtung, bei welchem zuerst ein Zwischenübertragungsmedium verwendet wird, das einen mittleren Widerstand hat, sind die folgenden Probleme ungelöst geblieben. Das Haften des Tonerbildes an dem Zwischenmedium ist schwächer als das Haften desselben an dem Bildträger, so daß der Toner leicht von dem Zwischenmedium getrennt wird. Darüber hinaus wird im Fall einer Bildübertragung auf Papier das Zwischenmedium von der sekundären Übertragungseinrichtung nacheinander dreimal passiert. Wenn die Farb­ umschaltzeit, die der Entwicklungseinrichtung zur Verfügung steht, kurz ist, wird das Medium von der sekundären Übertragungseinrichtung nacheinander sogar sechsmal passiert, da jeweils eine Leerumdrehung zwischen den aufeinanderfolgenden Übertragungen erfolgt.

In jedem Fall treten, wenn das Tonerbild über die sekundäre Übertragungseinrichtung von dem Zwischenübertragungsmedium befördert wird, vereinzelte oder freie Tonerpartikel infolge der schwachen Haftung des Tonerbildes an dem Medium auf. Dies gilt insbesondere bei dem übereinander angeordneten Tonerbildteil. Wenn eine Entladung für die sekundäre Übertragung beginnt, werden die freien Partikel elektrostatisch von dem Entladedraht des Koronaentladers angezogen. Die freien Partikel, die sich an dem Entladedraht abgesetzt haben, haben eine mangelhafte Entladung und eine mangelhafte Bildübertragung zur Folge. Dies kommt nicht nur beim Beispiel 2, sondern auch beim Beispiel 1 vor.

Beim Beispiel 3 wird die Entladeeinrichtung, wie beispielsweise der Koronaentlader bei einer Farbbilderzeugungseinrichtung verwendet, bei welcher das Zwischenübertragungsmedium vorgesehen ist. In diesem Fall fliegt der auf das Zwischenmedium aufgebrach­ te Toner herum und verunreinigt die Entladungseinrichtung, wenn das Tonerbild die Bildüber­ tragungsposition durchläuft. Wahrscheinlich wird der Toner, der sich an dem Zwischenmedi­ um abgesetzt hat, an die Rückseite des Papier übertragen. Um diese Schwierigkeit zu lösen, kann eine Spannung derselben Polarität wie diejenige des Toners auch an die Entladeein­ richtung angelegt werden. Jedoch ist die Entladeeinrichtung verschieden von dem Draht und dem Gehäuse des Koronaentladers, so daß sie sehr nahe bei der Oberfläche des Bildträgers positioniert ist. Außerdem kann sich die Entladeeinrichtung, ob sie nun eine Bürste oder Nadeln ist, leicht eine Entladung zwischen ihren Spitzen und der Oberfläche des Bildträgers bewirken. Diese Entladung stört elektrisch das Tonerbild auf dem Bildträger. Obwohl die Entladeeinrichtung einfach mit Erde verbunden werden kann, ohne daß irgendeine Spannung angelegt wird, kann hierdurch nicht verhindert werden, daß der Toner von dem Bildträger wegfliegt und folglich auch die Entladeeinrichtung beschmutzt bzw. kontaminiert.

Aus DE 43 33 325 ist ein Röntgenaufnahmegerät mit einem Fotoleiter und mit einer Korona-Aufladeeinrichtung bekannt. Staubablagerungen auf der Korona-Aufladeein­ richtung und die damit einhergehenden Artifakte in der Röntgenaufnahme werden dadurch vermieden, daß eine Steuereinheit zum Betrieb der Korona-Aufladeeinrich­ tung in einem Auflademodus und in einem Reinigungsmodus betrieben wird. Dabei liegt im Auflademodus eine erste Spannung an der Korona-Aufladeeinrichtung an und im Reinigungsmodus liegt eine zweite Spannung an, die zumindest zeitweise eine zu der ersten Spannung entgegengesetzte Polarität aufweist.

Aus DE 31 39 109 A1 ist eine elektrofotografisches Kopierverfahren bekannt. Bei ei­ nem elektrofotografischen Kopierverfahren wird unter Verwendung eines elektrofoto­ grafischen Aufzeichnungsmaterials in einem ersten Schritt eine Gleichstrom-Koronaent­ ladung unter bildmäßiger Belichtung erzeugt und in einem anschließenden zweiten Schritt eine Gleichstrom-Koronaentladung einer zum ersten Schritt entgegengesetzten Polarität oder einer Wechselstrom-Koronaneutralisation erzeugt.

Aus DE 31 11 589 C2 ist eine Einrichtung zur Übertragung eines Tonerbildes von einem fotoleitfähigen Element auf ein blattförmiges Bildempfangsmaterial für ein elek­ trofotografisches Kopiergerät bekannt. Ein mit Spannung beaufschlagtes Teil zum Abheben eines Bildempfangsmaterials von einem fotoleitfähigen Element wird dabei primär auf ein bestimmtes Potential in der Nähe des Nullpotentials, das die gleiche Polarität wie die Übertragungsaufladung hat, gehalten. Dieses Potential wird unmittel­ bar, nachdem das Bildempfangsmaterial durch das elektrisch leitende Bauteil von dem fotoleitfähigen Element abgehoben wurde und mit dem elektrisch leitenden Teil in Berührung gekommen ist, auf ein höheres Potential der gleichen Polarität umgesteuert.

Aus DE 44 33 152 A1 ist eine Übertragungseinheit und eine Bilderzeugungsvorrich­ tung, die diese Übertragungseinheit verwendet, bekannt. Dabei lädt eine Übertragungs- Koronaentladevorrichtung Druckpapier auf eine Polarität, die entgegengesetzt zu der der elektrischen Ladung des Toners ist, durch eine Koronaentladung auf, wodurch das Tonerbild auf das Papier übertragen wird. Wenn die an die Koronaentladevorrichtung angelegte Spannung kleiner als eine Übertragungssicherstellungsspannung ist, wird ein Alarm ausgegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektrostatische Bilderzeugungseinrichtung zu schaffen, bei welcher eine fehlerhafte Entladung und eine mangelhafte Bildübertragung, was auf das Absetzen von freien Tonerpartikeln an einem Koronaentlader oder einer Entladeein­ richtung zurückzuführen ist, welche dem Entlader zugeordnet ist, stark reduziert werden kann.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Bilderzeugungseinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen An­ sprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Be­ zugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm einer Einrichtung zum Schalten einer Spannung, die an einen Entladedraht in einem Koronaentlader anzulegen ist;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer Einrichtung zum Schalten von Spannungen, die an den Entladedraht und auch an ein Gehäuse in dem Koronaentlader anzulegen sind;

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer alternativen Einrichtung zum Schalten von Spannungen, die an den Entladedraht und ein Gehäuse anzulegen sind;

Fig. 4 einen Graphen, welcher den Einfluß der Spannung an dem Entladedraht zeigt;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer pri­ mären Übertragungsspannung und einer sekundären Übertra­ gungsspannung wiedergibt;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen der zeit­ lichen Steuerung zum Anlegen der primären Übertragungs­ spannung und der zeitlichen Steuerung zum Anlegen der sekundären Übertragungsspannung wiedergibt;

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das schematisch eine Einrichtung zum Anlegen der sekundären Übertragungsspannung zeigt;

Fig. 8 eine Schnittansicht des Gesamtaufbaus einer elektrosta­ tischen Bilderzeugungseinrichtung, bei welcher ein Zwi­ schenübertragungsmedium verwendet ist;

Fig. 9 eine Teilansicht der in Fig. 8 dargestellten Einrichtung;

Fig. 10 eine Teilansicht einer elektrostatischen Bilderzeugungs­ einrichtung, bei welcher das Zwischenübertragungsmedium fehlt, und

Fig. 11 eine Teilansicht einer elektrostatischen Bilderzeugungs­ einrichtung mit einer Entladeeinrichtung, bei welcher ein Koronaentlader integriert ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden zwei verschiedene Arten von elektrostatischen Bilderzeugungseinrichtungen be­ schrieben, bei welchen die Erfindung anwendbar ist.

Als erstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9 eine elektro­ statische Farbbilderzeugungseinrichtung mit einem Zwischenüber­ tragungsmedium beschrieben. Wie dargestellt, hat die Einrichtun­ gen einen Farbscanner 200, um die einzelnen Farben eines Vorla­ genbildes zu lesen und um Farbbilddaten in Form von elektrischen Signalen abzugeben. Eine optische Schreibeinheit oder Belich­ tungseinrichtung 400 wandelt die Farbbilddaten in ein entspre­ chendes optisches Signal um. Die Schreibeinheit 400 schreibt op­ tisch ein das Vorlagenbild darstellendes Bild auf eine photo­ leitfähige Trommel oder einen Bildträger 402 entsprechend dem optischen Signal, wodurch ein latentes Bild elektrostatisch er­ zeugt wird. Die Schreibeinheit 400 enthält eine Laserdiode (LD) oder eine einen Laserstrahl abgebende Einrichtung 404, einen nicht dargestellten Abschnitt zum gesteuerten Ansteuern der LD 404, einen Polygonalspiegel 406, einen Motor 408 zum Antreiben des Spiegels 406, eine fθ-Linse 410 und einen Spiegel 412 auf.

Die Trommel 402 ist entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar, wie durch einen Pfeil in Fig. 8 und 9 angezeigt ist. Um die Trommel herum sind eine Trommelreinigungseinheit 414, eine Entladelampe 416, ein Potentialsensor 420, eine drehbare Entwicklungseinheit oder ein Revolver 422, ein Dichtemuster-Fühler 424 und ein Zwi­ schenübertragungsmedium in Form eines Bandes 426 angeordnet. Das Band 426 ist beispielsweise aus Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) oder aus einem Epichlorhydrin-Kautschuk hergestellt und hat ei­ nen mittleren Widerstand, d. h. einen spezifischen Widerstand zwischen 1 × 10⁸ Ωcm und 10¹² Ωcm und einen Oberflächenwider­ stand zwischen 1 × 10⁸ Ω und 10¹¹ Ω (JIS K6911). Das Band 426 kann erforderlichenfalls durch eine Trommel ersetzt werden.

Der Revolver 422 ist in eine Entwicklungskammer 428 für schwarz (Bk), eine Entwicklungskammer 430 für cyanblau (C), eine Ent­ wicklungskammer 432 für magenta (M) und eine Entwicklungskammer 434 für gelb (Y) unterteilt. Der Revolver 422 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb gedreht. In den Kammern 428 bis 434 ist jeweils eine Entwicklungshülse und ein Schaufelrad unterge­ bracht. Die Entwicklungshülse ist drehbar, wodurch ein auf ihr aufgebrachter Entwickler mit der Oberfläche der Trommel 402 in Kontakt kommt. Das Schaufelrad schaufelt den Entwickler um, wo­ durch er umgerührt wird.

Wie in Fig. 8 und 9 dargestellt, ist in einem Standby-Zustand der Revolver 422 so positioniert, daß die Bk-Entwicklungskammer 428 der Trommel 402 gegenüberliegt. Beim Start eines Kopiervor­ gangs beginnt der Farbscanner 200 eine Bk-Komponente der Vorlage mit einer vorher ausgewählten zeitlichen Steuerung zu lesen, wo­ durch entsprechende Bk-Bilddaten erzeugt werden. Die Schreibein­ heit 400 erzeugt ein latentes Bild, das durch die Bk-Bilddaten auf der Trommel 402 dargestellt ist. Die latenten Bilder, die auf den Bk-, C-, M- und Y-Bilddaten basieren, werden als ein la­ tentes Bk-, C-, M- bzw. Y-Bild bezeichnet. Bevor die Vorderkante des latenten Bk-Bildes eine Entwicklungsposition erreicht, in welcher die Bk-Entwicklungskammer 428 angeordnet ist, beginnt sich die Entwicklungshülse, die in der Kammer 428 angeordnet ist, zu drehen, um das latente Bild mit Bk-Toner von der vorde­ ren bis zu der rückwärtigen Kante zu entwickeln. Sobald der hin­ tere Rand des latenten Bk-Bildes sich aus der Entwicklungsposi­ tion weg bewegt, wird der Revolver 422 gedreht, um die nächste Entwicklungskammer in die Entwicklungsposition zu bringen. Diese Drehbewegung ist zumindest beendet, bevor die vordere Kante des nächsten latenten Bildes in der Entwicklungsposition eintrifft.

Beim Start des vorerwähnten Bilderzeugungszyklus werden die Trommel 402 und das Band 426 von einem nicht dargestellten Motor entgegen bzw. in dem Uhrzeigersinn gedreht. Ein Bk-, ein C-, ein M- und ein Y-Tonerbild werden nacheinander auf der Trommel 402 erzeugt und nacheinander eines über dem anderen an das Band 426 übertragen. Folglich ist ein zusammengesetztes oder Vollfarben- Tonerbild auf dem Band 426 erzeugt.

Um ein schnelles Ausrichten der Vorderkanten der aufeinander­ folgenden Tonerbilder zu fördern, werden Rollen, die das Band 426 tragen, entsprechend bewegt, um das Band 426 in einem ent­ sprechenden Abstand von der Trommel 402 anzuordnen. Unter dieser Voraussetzung wird das Band 426 mit einer Geschwindigkeit zuge­ führt, die höher als die übliche Geschwindigkeit ist.

Insbesondere lädt zum Erzeugen des Bk-Tonerbildes ein Lader oder eine Ladeeinrichtung 418 die Oberfläche der Trommel 402 durch eine Koronaentladung gleichförmig auf etwa -700 V. An­ schließend belichtet die Laserdiode (LD) 404 die geladene Ober­ fläche 402 durch ein Rasterabtasten auf der Basis der Bk-Bildda­ ten. Im Ergebnis verliert die belichtete Oberfläche der Trommel 402 ihr Potential proportional zu der Menge an auftreffendem Licht, so daß das latente Bk-Bild auf der Oberfläche 402 erzeugt wird.

Der Bk-Toner, der in der Bk-Entwicklungskammer 428 unterge­ bracht ist, wird mit negativer Polarität geladen, indem er zu­ sammen mit einem Ferritträger umgerührt wird. Durch eine nicht dargestellte Energiezuführeinrichtung wird eine Vorspannung, die aus einem mit einer Wechselspannung überlagertem, negativem Gleichspannungspotential besteht, an die in der Kammer 428 ange­ ordnete Entwicklungshülse angelegt. Folglich wird der Bk-Toner auf den belichteten Teil der Trommel 402 aufgebracht, welche die Ladung verloren hat, wodurch das Bk-Tonerbild erzeugt wird.

Das Band 426 ist über eine Antriebsrolle 444, eine Gegenrolle 446, eine Reinigungsrolle 448 und eine Anzahl angetriebener Rol­ len geführt. Das Band 426 wird von einem nicht dargestellten Mo­ tor über die Antriebsrolle 444 angetrieben.

Während das Band 426 anliegend an der Trommel 402 mit konstan­ ter Geschwindigkeit gedreht wird, wird das Bk-Tonerbild von der Trommel 402 durch einen Koronaentlader 450 an das Band 426 über­ tragen. Die Übertragung des Tonerbildes von der Trommel 402 an das Band 426 wird als Primärübertragung bezeichnet. Der Entlade­ wirkungsgrad (das Verteilungsverhältnis) des Koronaentladers 450 reicht von etwa 15% bis etwa 35%.

Die Trommelreinigungseinheit 414 entfernt den Toner, der nach der Primärübertragung auf der Trommel 402 verblieben ist, so daß die Trommel 402 für die nächste Farbe vorbereitet ist. Der von der Reinigungseinheit 414 entfernte Toner wird über eine Sammel­ leitung in einem nicht dargestellten Behälter für verbrauchten Toner gesammelt.

Die Bk-, C-, M- und Y-Tonerbilder werden nacheinander, eines über dem anderen von der Trommel 402 an das Band 426 übertragen, wie vorstehend bereits ausgeführt ist. Das sich ergebende über­ einander angeordnete oder Vollfarbenbild wird von dem Band 426 an ein Papierblatt oder ein entsprechendes Aufzeichnungsmedium mittels eines Koronaentladers 454 übertragen. Das Übertragen des Tonerbildes von dem Band 426 an das Papier wird als Sekundär­ übertragung bezeichnet.

Nachdem die hintere Kante des nächsten oder latenten C-Bildes sich von der Entwicklungsposition weg bewegt hat, wird der Re­ volver 424 gedreht, um die M-Entwicklungskammer 432 in die Ent­ wicklungsposition zu bringen. Dies ist ebenfalls beendet, bevor die Vorderkante des latenten M-Bildes in der Entwicklungsposi­ tion eintrifft. Die Abläufe, die sich auf das latente M- und das Y-Bild beziehen, werden im einzelnen nicht mehr beschrieben, da sie in derselben Weise durchgeführt werden, wie bei den latenten Bk- und C-Bildern.

An den Koronaentlader oder die sekundäre Übertragungseinrich­ tungen 454 wird eine Gleichspannung oder eine Kombination aus einer Wechsel- und einer Gleichspannung angelegt, um das über­ einander angeordnete Farbbild von dem Band 426 an das Papier zu übertragen. Das Verteilungsverhältnis des Entladers 454 ist ähn­ lich wie das Verteilungsverhältnis des Entladers 450 etwa 15% bis etwa 35%.

Wie in Fig. 8 dargestellt, ist eine Papierkassette 464 in dem Gehäuse der Bilderzeugungseinrichtung untergebracht. In einem Bereich 456 sind Papierkassetten 458, 460 und 462 untergebracht, die jeweils mit Papierstapel geladen sind, deren Größe sich von den in der Kassette 464 untergebrachten Papieren unterscheidet. Papiere der gewünschten Größe werden nacheinander von einer der Kassetten 464, 458, 460 und 462 aus in Richtung eines Ausrich­ trollenpaars 420 durch eine Abzugsrolle 466 zugeführt, die jeder Kassette zugeordnet ist. Ferner ist eine manuelle Ablage 468 vorgesehen, über welche OHP-Blätter, dicke Blätter oder andere spezielle Blätter von Hand zugeführt werden können.

Das Papier, das das Ausrichtrollenpaar 470 erreicht hat, wird dadurch gestoppt. Wenn die Vorderkante des auf dem Band 426 er­ zeugten, übereinander angeordneten Bildes etwa den Entlader 454 erreicht hat, befördert das Rollenpaar 470 das Papier weiter, so daß die Vorderkante des Papiers genau zu der Vorderkante des übereinander angeordneten Bildes paßt.

Das Papier wird von dem Band 426 über den Entlader 454 mitge­ nommen, der mit positivem Potential verbunden ist. Zu diesem Zeitpunkt lädt der Entlader 454 mittels einer Koronaentladung das Papier mit positiver Polarität, mit dem Ergebnis, daß das Tonerbild von dem Band 426 an das Papier übertragen wird. Wäh­ rend das Papier über eine nicht dargestellte Entladebürste läuft, die auf der linken Seite des Entladers 454 angeordnet ist, zerstreut die Bürste die Ladung auf dem Papier. Folglich wird das Papier von dem Band 426 getrennt und dann an das För­ derband 472 übertragen.

Das Förderband 472 befördert das Papier zu einer Fixiereinheit 474, die eine Heizrolle 476 und eine Andrückrolle 478 hat. Die Heizrolle 476, die gesteuert auf eine vorher ausgewählte Tempe­ ratur gebracht worden ist, und die Andrückrolle 478 arbeiten zu­ sammen, um den Toner auf dem Papier an der Stelle, an welche sie aneinander anliegen, zu fixieren. Das Papier, das aus der Fixiereinheit 474 herauskommt, wird durch ein Austragrollenpaar 480 aus der Einrichtung ausgetragen. Das Papier oder eine Voll­ farbenkopie liegt auf einer nicht dargestellten Ablage mit der kopierten Seite nach oben weisend. Nach der Primärübertragung wird die Oberfläche der Trommel 402 mittels der Trommelreini­ gungseinheit 414 gereinigt und dann mittels der Entladelampe 416 gleichförmig entladen.

Nach der Sekundärübertragung wird das Band 426 durch eine Schneide wieder gegen eine Bandreinigungseinheit 452 gedrückt und erhält dadurch eine gereinigte Oberfläche.

Bei einem wiederholten Kopierzyklus wird, nachdem die vierte Farbkomponente des ersten Bildes von der Trommel 402 an das Band 426 übertragen worden ist, die erste Farbkomponente des zweiten Bildes mit einer vorher ausgewählten zeitlichen Steuerung er­ zeugt. Insbesondere nachdem die Sekundärübertragung des ersten übereinander angeordneten Bildes auf das Papier wird ein schwar­ zes Tonerbild für das zweite Bild von der Trommel 402 an die Fläche des Bandes 426 übertragen, die mittels der Reinigungsein­ heit 452 gereinigt worden ist. Hierauf folgt dieselbe Prozedur, wie sie bezüglich der ersten Kopie beschrieben worden ist.

In der vorstehenden wiedergegebenen Beschreibung wird ein Blatt der Größe A4 in einer Position befördert, bei welcher die Längs­ kante seitlich liegt, um eine Vollfarbenkopie zu erzeugen. Für eine Drei- oder Zweifarbenkopie wird die vorstehend beschriebene Prozedur eine Anzahl Mal entsprechend der Anzahl gewünschter Farben und der Anzahl der geforderten Kopien wiederholt. Bei ei­ ner Einfarben- oder einer Monofarbkopie wird die Entwicklungs­ kammer, in welcher der Toner der gewünschten Farbe untergebracht ist, ständig in der Entwicklungsposition gehalten, bis die ge­ forderte Anzahl Kopien hergestellt worden ist. Gleichzeitig wird die Schneide der Reinigungseinheit 452 ständig gegen das Band 426 gedrückt.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung soll nunmehr betrieben werden, um eine Vollfarbenkopie mit einem Papier mit der maxima­ len Größe A3 zu erzeugen. Dann ist es effizient, ein Bild einer Farbe auf dem Band 426 jedesmal dann zu erzeugen, wenn das Band 426 eine Umdrehung macht, und ein Vierfarbenbild fertigzustel­ len, wenn es vier aufeinanderfolgende Umdrehungen beendet. Wenn jedoch das Band 426 mit der kleinstmöglichen Umfangslänge verse­ hen ist, die zu der maximalen Größe A3 paßt, dann ergibt sich eine Schwierigkeit, daß beispielsweise ein Zeitabschnitt, der für den Scanner 200 notwendig ist, um (in seine Ausgangslage) zurückzukehren, nicht zur Verfügung steht. Wenn dagegen das Band 426 unter der Voraussetzung der maximalen Größe entsprechend be­ messen ist, dann wird eine beachtliche Zeit vergeudet, wenn Pa­ piere der Größe A4 oder B5 verwendet werden, die kleiner als A3 ist. Dies ist deswegen kritisch, da Papiere der Größe A4 und B5 öfters verwendet werden als Papiere der Größe A3. Angesichts dieser Tatsache wird für eine Kopie der Größe A3 ein Bild einer Farbe auf dem Band 426 erzeugt, während es (426) zwei Umdrehun­ gen ausführt. Insbesondere nach der Übertragung des Bk-Toner­ bilds von der Trommel 402 an das Band 426 führt das Band 426 ei­ nen Leerumlauf durch, ohne daß eine Entwicklung oder eine Bild­ übertragung durchgeführt wird. Während der nächsten einen Umdre­ hung des Bandes wird dann das nächste Tonerbild an das Band 426 über dem Bk-Tonerbild übertragen.

Durch den vorstehend beschriebenen Leerumlauf wird die gefor­ derte Länge des Bandes 426 verkürzt, eine vorher gewählte Ko­ piergeschwindigkeit ist selbst bei Kopien kleiner Größen sicher­ gestellt und es ist verhindert, daß die maximal zulässige Größe verkleinert wird. Während des Leerdurchlaufs kann der Scanner 200 in seine Ausgangsstellung zurückgebracht werden. Wenn jedoch ein Vollfarbenbild gefordert wird, durchläuft das auf dem Band 426 vorhandene Tonerbild den Entlader 454, sechsmal nacheinan­ der. Hierdurch wird die Häufigkeit des Absetzens oder Anlagerns von freien Tonerpartikeln an dem Draht des Entladers 454 ver­ stärkt.

Auf jeden Fall durchläuft in der Bilderzeugungseinrichtung, bei welcher das Zwischenübertragungsmedium verwendet ist, das auf dem Medium erzeugte Tonerbild für die wiederholte Bildübertra­ gung den Entlader 454. Die freien Tonerpartikel setzen sich leicht an dem Draht des Koronaentladers 454 ab bzw. lagern sich dort an. Dies gilt insbesondere bei dem übereinander angeordne­ ten Farbteil, beispielsweise bei dem Blau-Violett-Teil.

Anhand von Fig. 10 wird eine Farbbilderzeugungseinrichtung be­ schrieben, bei welcher das Zwischenband 426 nicht verwendet ist. In Fig. 10 sind dieselben oder entsprechende Elemente, wie die Elemente in Fig. 9 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie in Fig. 10 dargestellt, sind der Lader 418, die Belichtungsein­ richtung, welche identisch mit der optischen Schreibeinrichtung 400 in Fig. 8 ist, eine Revolver-Entwicklungseinheit 422 (welche im folgenden nur noch als Revolver 422 bezeichnet wird), ein Ko­ ronaentlader 454 und eine Trommelreinigungseinheit 414 in der Drehrichtung der Trommel 402 nacheinander um die Trommel 402 an­ geordnet. Nachdem der Lader 418 die Oberfläche der Trommel 402 mit der negativen Polarität gleichförmig geladen hat, belichtet die Belichtungseinrichtung die Trommel 402 bildweise, um so auf dieser ein latentes Bild zu erzeugen. Der Revolver 422 ent­ wickelt das latente Bild mit negativ geladenem Toner, um dadurch ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen.

Papier oder ein entsprechendes Aufzeichnungsmedium wird zwi­ schen der Trommel 402 und dem Entlader 454, welcher der Trommel gegenüberliegt, hindurchbefördert, wie durch einen gestrichelt wiedergegebenen Pfeil in Fig. 10 angezeigt ist. Zu diesem Zeit­ punkt bewirkt der Entlader 454 eine Koronaentladung auf der Rückseite des Papiers. Folglich ist das Papier mit positiver Po­ larität geladen, welcher der Polarität des Tonerbildes entgegen­ gesetzt ist. Unter dieser Voraussetzung wird dann das Tonerbild von der Trommel 402 an das Papier übertragen. Ein Trennlader 403 bildet mit dem Lader 454 eine Einheit und trennt das Papier von der Trommel 402.

Bei einem Vollfarbenbetrieb erzeugt die Einrichtung ohne ein Band 426 ähnlich wie die Einrichtung mit dem Band 426, nachein­ ander Farbbilder auf der Trommel 402, und zwar eines über dem anderen, während die Trommelreinigungseinheit 414 in Abstand von der Trommel 402 gehalten wird. Das sich ergebende Vollfarben-To­ nerbild wird dann von der Trommel 402 an das Papier übertragen. Anschließend wird die Reinigungseinheit 414 in Kontakt mit der Trommel 402 gebracht, um sie zu reinigen. Wieder bewegt sich das Tonerbild wiederholt über den Entlader 454, ohne daß Papier zwi­ schen der Trommel 402 und dem Entlader 454 vorhanden ist. Folg­ lich können sich leicht die freien Tonerpartikel an dem Draht des Entladers 454 absetzen bzw. anlagern.

Eine erste Ausführungsform der zu beschreibenden Erfindung ba­ siert auf der in Fig. 10 dargestellten Einrichtung, bei welcher das Zwischenübertragungsmedium fehlt. Eine zweite, ebenfalls noch zu beschreibende Ausführungsform basiert auf der in Fig. 9 dargestellten Einrichtung, welche das Zwischenübertragungsmedium hat. Die beiden Ausführungsformen weisen beide eine Polaritäts­ schalteinrichtung auf, um wahlweise ein Spannung mit im wesent­ lichen derselben Polarität wie diejenige des Toners an den Draht des Entladers 454 anzulegen. Die Konfiguration, die beiden Aus­ führungsformen gemeinsam ist, wird nunmehr anhand von Fig. 1 be­ schrieben.

Wie in Fig. 1 dargestellt, hat der Entlader 454 einen Entlade­ draht 1. Der Toner soll mit negativer Polarität geladen sein. Der Anschluß des Drahtes 1 wird mittels eines Schalters 4 wahl­ weise mit dem positivem Anschluß einer Energiequelle 2 oder mit dem negativen Anschluß einer Energiequelle 3 verbunden.

Bei einem üblichen Übertragungsvorgang, d. h. im Falle einer Bildübertragung auf ein Papier, muß an den Draht 1 eine Spannung angelegt werden, deren Polarität derjenigen des Toners entgegen­ gesetzt ist. Hierzu wird der Schalter 4 betätigt, um den Draht 1 mit der Energiequelle 2 zu verbinden. Bei einer anderen Be­ triebsart als dem üblichen Übertragungsvorgang, z. B. wenn ein übereinander angeordnetes Tonerbild zu erzeugen ist, durchläuft das Tonerbild den Entlader 454, ohne daß ein Papier zwischen der Trommel 402 und dem Entlader 454 vorhanden ist. Zu diesem Zeit­ punkt wird, um zu verhindern, daß sich freie Tonerpartikel an dem Draht 1 absetzen oder anlagern, der Schalter 4 betätigt, um den Draht 1 mit der Energiequelle 3 zu verbinden; dadurch wird die negative Spannung an den Draht 1 angelegt. Diese Betriebsart wird nachstehend als ein Reinigungsvorgang in dem Sinn bezeich­ net, daß der Entlader 454 sauber gehalten wird. Der Schalter 4 ist eine spezielle Form einer Polaritätsschalteinrichtung. Die an die Energiequelle 2 angelegte Spannung soll im wesentlichen dieselbe Polarität wie der Toner haben; das Wort "im wesentli­ chen" wird in Anbetracht der Beziehung zwischen der vorstehend angeführten Spannung und der tatsächlich auf den Toner aufge­ brachten Ladung verwendet.

In der in Fig. 9 dargestellten Einrichtung, welche das Zwischen­ übertragungsmedium hat, wird von der Energiequelle 3 aus an den Draht 1 die negative Spannung nur angelegt, wenn die Bk-, C-, M- und die Y-Tonerbilder, die mittels des Entladers 450 an das Band 426 übertragen worden sind, sich über dem Entlader 454 bewegen, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Hierdurch wird mit Erfolg verhin­ dert, daß sich freie Tonerpartikel an dem Draht 1 absetzen. Wenn das Vierfarben-Tonerbild einschließlich des letzten Y-Tonerbil­ des zu dem Entlader 454 gebracht wird (sekundäre Bildübertra­ gung), wird die positive Spannung, deren Polarität derjenigen des Toners entgegengesetzt ist, von der Energiequelle 2 aus an den Draht 1 angelegt.

In der Einrichtung, bei welcher das Zwischenübertragungsmedium fehlt, wird ein übereinander angeordnetes oder zusammengesetztes Tonerbild auf der Trommel 402 entsprechend einer Prozedur er­ zeugt, welche der vorstehend beschriebenen Prozedur ähnlich ist. Daher wird, nur wenn das Tonerbild sich über dem Entlader 454 bewegt, ohne daß ein Papier zwischen der Trommel 402 und dem Entlader 454 vorhanden ist, die negative Spannung von der Ener­ giequelle 3 aus an den Draht 1 angelegt, um zu verhindern, daß sich freie Tonerpartikel an dem Draht 1 absetzen. Wenn das über­ einander angeordnete Tonerbild einschließlich dem letzten oder dem Y-Tonerbild sich zusammen mit einem Papier über dem Entlader 454 bewegt, wird die positive Spannung, deren Polarität derjeni­ gen des Toners entgegengesetzt ist, von der Energiequelle 2 aus an den Draht 1 angelegt.

Eine dritte und eine vierte Ausführungsform, welche noch zu be­ schreiben sind, basieren auf der in Fig. 10 bzw. in Fig. 9 darge­ stellten Einrichtung. Bei der dritten und vierten Ausführungs­ form wird eine Spannung zusätzlich zu dem Draht auch an das Ge­ häuse des Koronaentladers 454 angelegt. Die Anordnung, die den beiden Ausführungsformen gemeinsam ist, wird anhand von Fig. 2 beschrieben.

Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die Spannungen der Energie­ quellen 2 und 3 wahlweise über den Schalter 4, wie bei den vor­ herigen beiden Ausführungsformen an den Draht 1 angelegt. Außer­ dem verbindet ein Schalter 6 wahlweise ein Gehäuse 5, in welchem der Draht 1 untergebracht ist, mit der Energiequelle 3 oder Er­ de. Die Schalter 4 und 6 sind verriegelt und werden daher ge­ meinsam betätigt.

Bei dem üblichen Übertragungsvorgang, d. h. im Falle einer Bild­ übertragung auf Papier, muß das Gehäuse 5 mit Erde verbunden sein, um eine positive Spannung, deren Polarität derjenigen des Toners entgegengesetzt ist, an den Draht 5 anzulegen. Hierzu wird der Schalter 4 betätigt, um den Draht 1 mit der Energie­ quelle 2 zu verbinden, während der Schalter 6 betätigt wird, um das Gehäuse 5 mit Erde zu verbinden.

Bei dem Reinigungsvorgang, bei welchem sich das Tonerbild über dem Entlader 454 bewegt, ohne daß Papier zwischen der Trommel 402 und dem Entlader 454 vorhanden ist, sind sowohl der Draht 1 als auch das Gehäuse 4 durch die Schalter 4 bzw. 6 mit der Ener­ giequelle 3 verbunden. Unter dieser Voraussetzung ist verhin­ dert, daß freie Tonerpartikel sich an dem Draht 1 und dem Gehäu­ se 5 absetzen. Dies ist wünschenwert, da das Freihalten des Ge­ häuses 5 von freien Tonerpartikeln das Verhindern des Absetzens bzw. des Anlagerns derartiger Partikel an dem Draht 1 fördert. Die Spannung wird an das Gehäuse 5 zu demselben Zeitpunkt wie die an den Draht 1 angelegte Spannung angelegt.

In Fig. 6 ist dargestellt, wie die Spannung an das Gehäuse 5 in der Einrichtung angelegt wird, welche das Zwischenübertragungs­ medium (Fig. 9) hat. Wie dargestellt, wird, nur wenn das Vierfar­ ben-Tonerbild, welches das letzte oder Y-Tonerbild enthält, sich über dem Entlader 454 bewegt (sekundäre Bildübertragung), die positive Spannung, deren Polarität derjenigen des Toners entge­ gengesetzt ist, an den Draht 1 angelegt, während das Gehäuse 5 mit Erde verbunden ist. Unter anderen Voraussetzungen wird die negative Spannung an dem Draht 1 und das Gehäuse 5 angelegt. In Fig. 6 sind die positiv und negativ verlaufenden Flanken der po­ sitiven Spannung, die an den Draht 1 angelegt ist, wegen der Schaltzeiten t, die auf das Verwenden eines Hochspannungsrelais zurückzuführen sind, als Stufen dargestellt.

In der in Fig. 10 dargestellten Einrichtung soll das Tonerbild, das von der Trommel 402 an das Band 426 durch den Entlader 450 übertragen worden ist, durch das mittels des Revolvers 422 er­ zeugte Tonerbild ersetzt werden, und folglich soll die Spannung für den Entlader 454 umgeschaltet werden.

Bei dem Reinigungsvorgang können die Spannungen, die an den Draht 1 und das Gehäuse 5 zu derselben Zeit angelegt sind und dieselbe Polarität wie der Toner haben, gleich sein, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Da jedoch die Schwierigkeit darin liegt, daß der Draht 1 frei von abgesetzten bzw. angelagerten Toner sein soll, wird die an den Draht 1 angelegte Spannung so ge­ wählt, daß sie im Absolutwert höher als die an das Gehäuse 5 an­ gelegte Spannung oder gleich dieser Spannung ist.

Insbesondere wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist, die Schaltung mit dem Schalter 6 (Fig. 2) durch eine Schaltung mit einem Schal­ ter 7 ersetzt. Durch den Schalter 7 wird, da er mit dem Schalter 4 verriegelt ist, das Gehäuse 5 mit einer negativen Energiequel­ le 8 oder Erde verbunden. Wenn somit der Draht 1 mit der Ener­ giequelle 3 verbunden ist, wird das Gehäuse 5 mit der Energie­ quelle 8 verbunden; wenn erstere mit der Energiequelle 2 verbun­ den ist, ist das letztere mit Erde verbunden.

Wenn die Spannung der Energiequelle 3 -1,7 kV ist, dann wird die Spannung der Energiequelle 8 mit -1 kV gewählt. Unter dieser Voraussetzung werden freie Tonerpartikel negativer Polarität wirksamer bzw. sicherer von dem Draht 1 als von dem Gehäuse 5 entfernt. Die Energiequellen 3 und 8 sind einer Konstantspan­ nungs-Steuerung unterworfen. Die Energiequelle 2 gibt eine Span­ nung von 5 kV bis 7 kV ab und ist einer Konstantstrom-Steuerung bei +200 µA unterworfen. Wenn die Spannungen der Energiequellen 3 und 8 gleich sind, können sie -1,7 kV sein.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist es not­ wendig, daß die bei dem Reinigungsvorgang an den Draht 1 ange­ legte Spannung im Absolutwert niedriger ist als die Spannung, die bei dem üblichen Übertragungsvorgang an den Draht 1 angelegt ist. Wenn diese Beziehung umgekehrt wird, dann ist die Spannung, die dem Reinigungsvorgang zugeordnet ist und dieselbe Polarität wie der Toner hat, im Absolutwert höher als die Spannung, die dem Übertragungsvorgang zugeordnet ist, da die zuletzt erwähnte Spannung hoch genug ist, um eine Koronaentladung zu bewirken. Folglich wirkt die Koronaentladung infolge des Fehlens eines Pa­ piers direkt auf den Toner und stört dadurch das Tonerbild in einem kritischen Maß.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen soll Ladung auf die Trommel 402 oder das Band 426 in einer Menge Q aufge­ bracht werden, und der Toner soll eine Masse M haben. Dann wer­ den das Verhältnis Q/M und die Menge an freien Tonerpartikeln in enge Beziehung zueinander gebracht. Im allgemeinen wird angenom­ men, daß die Menge an freien Tonerpartikeln bei einer Abnahme des Verhältnisses Q/M zunimmt. Das Verhältnis Q/M ist zu der ab­ soluten Feuchtigkeit in Beziehung gebracht, welche durch die Temperatur und die Feuchtigkeit bestimmt ist. Angesichts dieser Tatsachen sind, wie in Fig. 7 dargestellt, ein Temperaturfühler 9 und ein Feuchtigkeitsfühler 10 in oder in der Nähe der Einrich­ tung angeordnet und bilden eine Umgebungsfühleinrichtung 11. Das Ausgangssignal der Umgebungsfühleinrichtung 11 wird einer CPU (Zentraleinheit) 12 zugeführt.

In Fig. 7 bestimmt die CPU 12 eine absolute Feuchtigkeit auf der Basis der Ausgangssignale der Umgebungsfühleinrichtung 11 die CPU 12 kann Q/M-Daten, welche sich in Verbindung mit der absolu­ ten Feuchtigkeit ändern, aus einem RAM (Random-Speicher) 14 le­ sen. Insbesondere speichert der RAM 14 Daten, die als ein Refe­ renzwert zu verwenden sind, um, wenn eine absolute Feuchtigkeit von der CPU 12 bestimmt wird, eine an den Entlader 454 anzule­ gende Spannung zu bestimmen und an den Absolutwert optimal anzu­ passen, um freie Tonerpartikel zu zerstreuen. Der RAM 14 soll Referenzwerte 1 und 2 speichern. Wenn dann die absolute Feuch­ tigkeit niedriger als der Referenzwert 1 ist, wird die dem Ent­ lader 454 zugeordnete Spannung auf einen Wert α geschaltet, der höher als ein vorher ausgewählter Wert ist; wenn der Absolutwert niedriger als der Referenzwert 2 ist, wird die Spannung auf ei­ nen Wert β geschaltet, der niedriger als der vorher ausgewählte Wert ist.

Die CPU 12 gibt ein Steuersignal an eine Spannungsänderungsein­ richtung 13 ab, so daß die Spannung α oder β an den Draht 1 an­ gelegt wird, während eine Spannung, die niedriger als α oder β ist, zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt an das Gehäuse 5 ange­ legt wird. Eine Energieversorgungseinheit 14 für eine Sekundär­ übertragung weist eine Energiequelle und eine Polaritätsschalt­ einrichtung auf. Entsprechend dem Ausgangssignal von der Span­ nungsänderungseinrichtung 13 legt die Energieversorgungseinheit 14 die vorher ausgewählte Spannung an den Entlader 454 zu einem vorher ausgewähltem Zeitpunkt bei dem Bildübertragungsvorgang oder dem Reinigungsvorgang an. Ferner entlädt sich in einer Um­ gebung mit niedrigem Luftdruck, wie beispielsweise auf einem Hochland, der Entlader 454 leicht und stört Bilder. Angesichts dieser Tatsache kann der Luftdruck gefühlt und verwendet werden, um die die Entlader zugeordnete Spannung zu ändern. Bei fallen­ dem (niedrigen) Luftdruck wird die Spannung erniedrigt.

In den ersten und zweiten Ausführungsformen ist das Zwischen­ übertragungsmedium als ein Band oder eine Trommel ausgeführt, die einen mittleren Widerstand, d. h. einen spezifischen Wider­ stand von 1 × 10⁸ Ωcm bis 10¹² Ωcm und einen Oberflächenwider­ stand von 1 × 10⁸ Ω bis 10¹¹ Ω (JIS K6911) haben, wie vorste­ hend in Verbindung mit Fig. 9 ausgeführt ist. Da die Kraft zum Zurückhalten des Toners, welche bei einem Übertragungsmedium zur Verfügung steht, schwach ist, kann leicht viel freier Toner auf­ treten. In diesem Sinn befreit dann die Polaritätsschalteinrich­ tung, die in den ersten und zweiten Ausführungsformen vorgesehen ist, den Draht 1 des Entladers 454 wirksamer und sicherer von freiem Toner.

In allen bisher beschriebenen Ausführungsformen sollte die dem Draht 1 bei dem Reinigungsvorgang zugeordnete Spannung nur im­ stande sein, zu verhindern, daß freie Tonerpartikel sich auf dem Draht 1 absetzen und anlagern; höhere Spannungen würden bewir­ ken, daß es zu einer Koronaentladung kommt, und würden dadurch Tonerbilder stören bzw. in Unordnung bringen. Daher wird die Spannung, die an den Draht 1 bei einem Reinigungsvorgang ange­ legt ist, so gewählt, daß es zu keiner Entladung kommt. Die Spannung, die an den Draht 1 bei dem Reinigungsvorgang angelegt wird, soll eine Gleichspannungs-, eine Wechselspannung- eine durch eine Gleichspannung vorgespannte Impuls- oder eine asymme­ trische Impuls-Wellenform haben. Die Schwierigkeit hierbei ist, daß die Spannung dieselbe Polarität wie freie Tonerpartikel hat und in der Lage sein soll, zu verhindern, daß derartige Partikel sich auf dem Draht 1 absetzen. Daher soll der Draht einen Durch­ messer von 60 µm haben, die Ladungsmenge Q/M von auf dem Band 426 abgesetzten Toner soll -30 µC/g sein, die Temperatur und die Restfeuchtigkeit sollen 21°C bzw. 65% sein und das Papier soll ein Einheitsgewicht von 70 kg haben. Unter diesen Voraussetzun­ gen wurden erwünschte Ergebnisse erreicht, wenn die Spannung, die an dem Draht 1 bei dem Übertragungsvorgang anzulegen ist, einer 1,7 kV Konstantspannungssteuerung unterzogen wurde, und wenn die Spannung, die an den Draht 1 bei dem Reinigungsvorgang anzulegen ist, 5,0 kV bis 7,0 kV war und einer Konstantstrom­ steuerung von +200 µA unterzogen wurde.

In Fig. 4 sind die vorstehend angeführten Versuchsergebnisse wiedergegeben. In Fig. 4 ist auf der Abszisse die Spannung aufge­ tragen, die an den Entladedraht 1 bei dem Reinigungsvorgang an­ gelegt worden ist, während auf der Ordinate die Tonermenge, die sich auf dem Draht 1 abgesetzt hat, und die Störung auf einem Bild aufgetragen ist. Wie dargestellt, wird, wenn die dem Draht 1 zugeordnete Spannung 1,5 kV erreicht oder übersteigt, das Ab­ setzen von Toner auf dem Draht 1 unter den zulässigen Wert ver­ ringert. Wenn jedoch die Spannung zumindest 2,5 kV übersteigt, wird dadurch das auf dem Band 426 erzeugte Tonerbild gestört. Insbesondere ist, obwohl das Absetzen von Toner auf dem Draht 1 geringer ist, das sich ergebende Tonerbild fehlerhaft und mit Mängeln behaftet. Daher sollte die Spannung zumindest 2,5 kV nicht übersteigen.

Eine fünfte, noch zu beschreibende Ausführungsform ist bei den beiden in Fig. 8 und 9 dargestellten Einrichtungen und bei der in Fig. 10 dargestellten Einrichtung verwendbar. Die fünfte Ausfüh­ rungsform wird unter der Annahme beschrieben, daß eine Einrich­ tung mit einem Zwischenübertragungsmedium verwendet wird, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Die Ausführungsform ist in der Praxis selbst bei der in Fig. 10 dargestellten Einrichtung verwendbar, wenn der in Fig. 11 dargestellte Entlader 454 und die ihm zuge­ ordneten Teile durch den Entlader 454 in Fig. 10 ersetzt werden.

In Fig. 11 wird ein Papier in einer durch einen gestrichelten Pfeil angezeigten Richtung befördert. Eine Entladeeinrichtung 14 ist in der Papiertransportrichtung nach dem Entlader oder der sekundären Übertragungseinrichtung 454 angeordnet. Die Entlade­ einrichtung 14, die zum Entladen des Papiers verwendet wird, weist einen leitenden Elektrodenteil 14a und einen leitenden Grundteil 14b auf. Der Elektrodenteil 14 ist als ein Bürsten- oder ein Nadelteil ausgebildet, die aus nichtrostendem Stahl hergestellt sind. Die Bürste oder Nadeln 14a sind in Abständen von beispielsweise 0,5 mm in dem Grundteil 14b eingesetzt. Nichtrostender Stahl kann erforderlichenfalls durch ein anderes entsprechendes leitendes Material ersetzt werden. Der Elektro­ denteil 14a ist über den Grundteil 14b mit Erde verbunden.

Die Entladeeinrichtung 14 erstreckt sich, ähnlich wie der Ent­ lader 454 in der Breitenrichtung senkrecht zu der Richtung, in welcher das Band 426 bewegbar ist. Die Entladeeinrichtung 14 ist in unmittelbarer Nähe zu dem Band 426 (oder einem Bildträger, der als eine photoleitfähige Trommel ausgeführt ist) positio­ niert, jedoch von dem Band 426 beispielsweise in einem Abstand von 4 mm angeordnet. Ein U-förmiges leitendes Teil oder eine Platte 15 umgibt die Entladeeinrichtung 14 bezüglich der Papier­ transportrichtung von einer vor dem Band 426 liegenden Seite zu der dahinter liegenden Seite. Die leitende Platte 15 erstreckt sich auch in der Breitenrichtung senkrecht zu der Richtung, in welcher das Band 426 bewegbar ist. Eine senkrecht stehende Wan­ dung der Platte 15, die in der Transportrichtung vor dem Band 426 angeordnet ist, ist einstückig mit dem Gehäuse des Entladers 454 ausgebildet. Die Platte 15 ist mit einer Energiequelle 17 über das Gehäuse des Entladers 454 und einen Schalter 16 verbun­ den. Die Energiequelle 17 hat dieselbe Polarität wie der Toner, der auf das Band 426 (oder die Trommel 402) aufgebracht ist. Der Draht 1 des Entladers 454 ist über einen Schalter 18 mit der Energiequelle 19 verbunden. Die Energiequelle 19 hat ebenfalls dieselbe Polarität wie der Toner, der auf das Band 426 (oder die Trommel 402) aufgebracht ist. Die Schalter 16 und 18 werden, da sie miteinander verriegelt sind, gemeinsam betätigt. Wenn eine Spannung, deren Polarität derjenigen des Toners entgegengesetzt ist, an den Draht 1 angelegt wird, wird eine Spannung derselben Polarität wie diejenige des Toners an die Platte 15 angelegt. Wenn eine Spannung derselben Polarität wie diejenige des Toners an den Draht 1 angelegt wird, wird eine Spannung, deren Polari­ tät derjenigen des Toners entgegengesetzt ist, an die Platte 15 angelegt. Der Schalter 16 und die Energiequelle 17 bilden eine spezielle Form einer Spannungsanlegeeinrichtung, um eine Span­ nung derselben Polarität wie diejenige des Toners an die Platte 15 anzulegen.

Ein Führungsteil 20 ist in der Führungsplatte 15 angeordnet, um ein zu beförderndes Papier von der Bildübertragungsposition wegzuleiten. Obwohl das Führungsteil 20 der Bequemlichkeit hal­ ber durch Schraffieren wiedergegeben ist, hat es eine schlitz- bzw. strichartige Form, die sich in der vorerwähnten Breiten­ richtung erstreckt. Durch eine solche Form wird der Flächenbe­ reich minimiert, über welchen das Führungsteil 20 das Papier be­ rührt.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführung werden die Schalter 16 und 18 zum selben Zeitpunkt wie das Anlegen von Spannung an den Entlader 454 betätigt, wie anhand von Fig. 6 beschrieben ist. Bei der Einrichtung, bei welcher das Zwischenübertragungsmedium fehlt, werden die Schalter 16 und 19 gemäß dem in Fig. 5 darge­ stellten Zeitdiagramm betätigt. Insbesondere wird der Schalter 18 zu demselben Zeitpunkt wie das Anlegen der Spannung an den Draht 1 betätigt (Fig. 5), und der Schalter 16 wird aufgrund ei­ ner Verriegelung mit dem Schalter 18 betätigt.

Nunmehr soll der Toner, mittels welchem das Tonerbild erzeugt ist, negative Polarität haben. Dann werden die Schalter 16 und 18 in Positionen gebracht, die durch strichpunktiere Linien in Fig. 11 wiedergegeben sind, wenn beispielsweise ein Tonerbild der ersten Farbe, das auf dem Band 426 erzeugt worden ist, sich über der Entladeeinrichtung 14 bewegt, d. h. wenn ein Tonerbild nicht an ein Papier übertragen wird. Wenn die negative Spannung, wel­ che die gleiche Polarität wie der auf das Band 426 aufgebrachte Toner hat, an das leitende Teil 15 angelegt wird, stoßen das leitende Teil 15 und der Toner einander elektrisch ab. Folglich ist verhindert, daß der Toner in Richtung der Entladeeinrichtung 14 fliegt, oder anders ausgedrückt, eine Spannung derselben Po­ larität wie diejenige des Toners kann nicht an die Entladeein­ richtung 14 selbst angelegt werden; sie wird an die leitende Platte 15 angelegt. Hierdurch wird das elektrische Feld aufgeho­ ben, das die Entladeeinrichtung 14 enthält, welche das Verstreuen des Toners auf elektrischem Weg reduziert. Folglich wird der Toner elektrisch gegen das Band 426 gedrückt und es ist verhindert, daß er von dem Zwischenübertragungsmedium wegfliegt. Hierdurch ist mit Erfolg die Entladeeinrichtung 14 von dem Toner freigehalten.

Gemäß der Erfindung wird somit eine Vorspannung derselben Pola­ rität wie diejenige der Ladung von freien Tonerpartikeln an ei­ nen Koronaentlader angelegt. Folglich werden freie Tonerpartikel durch eine elektrostatische Kraft von dem Entlader aus verteilt und verstreut. Hierdurch ist ein fehlerhaftes Entladen und eine fehlerhafte und mangelhafte Bildübertragung verhindert, was auf das Absetzen bzw. Anlagern von freien Tonerpartikeln an dem Ent­ lader zurückzuführen ist.

Im Rahmen der Offenbarung der vorliegenden Erfindung sind für jeden Fachmann verschiedene Modifikationen möglich. Beispiels­ weise kann das Band 426 durch eine Trommel ersetzt werden. Der Koronaentlader kann beispielsweise durch eine Übertragungsrolle, ein Übertragungsband oder eine Übertragungsbürste ersetzt wer­ den, solange er die Entladeeinrichtung enthält. Derartige alter­ native Übertragungseinrichtungen können so ausgelegt werden, daß sie auf das Zwischenübertragungsmedium zu und von diesem weg be­ wegbar sind; sie ist von dem Medium freigekommen, wenn sich ein Tonerbild einfach wegbewegt, ohne an ein Übertragungsmedium übertragen zu werden. Die Ladepolarität des Toners, die Polari­ tät der an die Übertragungs- oder die Entladeeinrichtung ange­ legten Spannung und der Wert der dargestellten und beschriebenen Spannung, dienen nur der Erläuterung. Die Erfindung ist in der Praxis nicht nur bei einer Einrichtung mit einem Zwischenüber­ tragungsmedium, sondern auch bei der Übertragungs- oder der Ent­ ladeeinrichtung einer Bilderzeugungseinrichtung verwendbar, bei welcher Toner unmittelbar von einem photoleitfähigen Element an ein Aufzeichnungsmedium übertragen wird, wie früher bereits aus­ geführt ist. Wenn beispielsweise eine Anzahl Bilder erzeugt wer­ den, sind zwischen den Bildern keine Papiere vorhanden, so daß die Übertragungs- oder die Entladeeinrichtung direkt dem photo­ leitfähigen Element gegenüberliegt. Unter dieser Voraussetzung ist gemäß der Erfindung verhindert, daß sich der Toner, der auf den Untergrund des photoleitfähigen Teils aufgebracht worden ist, an der Übertragungs- oder der Entladeeinrichtung absetzt oder anlagert.

Claims (16)

1. Elektrostatische Bilderzeugungseinrichtung mit
einem Bildträger (402) zum Erzeugen eines Tonerbildes; und
einem Koronaentlader (454) mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordne­ ten Entladedraht (1), um eine Koronaentladung auf einer Rückseite eines dort einge­ troffenen Aufzeichnungsmediums zu bewirken, wobei die Koronaentladung das Auf­ zeichnungsmedium mit einer Polarität lädt, die einer Ladepolarität des Tonerbildes entgegengesetzt ist, das auf dem Bildträger (402) erzeugt worden ist und dadurch das Tonerbild an das Aufzeichnungsmedium überträgt, gekennzeichnet durch eine Spannungsänderungseinrichtung (2, 3, 4; 17, 18, 19), mittels welcher eine Spannung mit im wesentlichen derselben Polarität wie diejenige des To­ nerbildes zumindest an den Entladedraht zu einer Zeit angelegt wird, zu der nicht das Tonerbild an das Aufzeichnungsmedium übertragen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zeit, während der das Tonerbild an das Aufzeichnungsmedium nicht übertragen wird, zumindest die Zeit ist, während der das Tonerbild mittels des Bildträgers (402) über den Koronaentlader (454) befördert wird, ohne an das Aufzeichnungsmedium übertragen zu werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Spannung mit im wesentlichen dersel­ ben Polarität wie diejenige des Tonerbildes im Absolutwert gleich oder höher als eine an das Gehäuse (5) angelegte Spannung ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Spannung, die an den Draht (1) angelegt ist, wenn das Tonerbild nicht an das Aufzeichnungsmedium übertragen wird, im Absolutwert niedriger als die Spannung ist, die an dem Draht (1) angelegt ist, wenn das Tonerbild an das Aufzeichnungsmedium übertragen wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Spannung, die an den Draht (1) ange­ legt ist, wenn das Tonerbild nicht an das Aufzeichnungsmedium übertragen wird, im Absolutwert niedriger als die Spannung ist, die an den Draht (1) angelegt ist, wenn das Tonerbild an das Aufzeichnungsmedium übertragen wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Spannung mit im wesentlichen dersel­ ben Polarität wie diejenige des Toners eine Gleichspannungs-, eine Wechselspan­ nungs-, eine durch Gleichspannung vorgespannte Impuls- oder eine asymmetrisch Impuls-Wellenform hat.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine konstante Spannung mit im wesentli­ chen derselben Polarität wie diejenige des Toners an den Koronaentlader angelegt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welchem das Gehäuse leitfähig ist und die Spann­ ungsänderungseinrichtung die Spannung mit im wesentlichen derselben Polarität wie diejenige des Tonerbildes an das Gehäuse und den Entladedraht zu der Zeit anlegt, zu der das Tonerbild nicht an das Aufzeichnungsmedium übertragen wird.

9. Elektrostatische Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 8 mit einer Umgebungsfühleinrichtung (11) zum Fühlen einer Umgebung, in welcher das Gerät aufgestellt ist, und einer Steuereinrichtung (12), um basierend auf der gefühlten Umgebung die Spannung zu steuern, die an die Spannungsänderungseinrichtung anzulegen ist.

10. Elektrostatische Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 9, mit
einer Ladeeinrichtung (418), um den Bildträger im Falle einer Bilderzeugung gleichför­ mig zu laden;
einer Belichtungseinrichtung (412) zum Belichten des Bildträgers, der entsprechend Bilddaten geladen ist, um dadurch ein latentes Bild zu erzeugen,
einer Entwicklungseinrichtung (422) zum Entwickeln des latenten Bildes mit Toner, um dadurch ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen,
einem Zwischenübertragungsmedium (426) mit einem mittleren Widerstand;
einer primären Übertragungseinrichtung (450), an die eine Spannung angelegt ist, deren Polarität derjenigen des Tonerbildes entgegengesetzt ist, um das Tonerbild an das Zwi­ schenübertragungsmedium zu übertragen;
einer sekundären Übertragungseinrichtung, an die eine Spannung angelegt wird, deren Polarität derjenigen des Tonerbilds auf dem Zwischenübertragungsmedium entgegen­ gesetzt ist, um das Tonerbild von dem Zwischenübertragungsmedium an ein Aufzeich­ nungsmedium zu übertragen, wobei die sekundäre Übertragungseinrichtung den Koro­ naentlader (454) aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die an den Entladedraht (1) angelegte Span­ nung eine Spannung ist, die im wesentlichen nicht eine Entladung startet.

12. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 11, mit einer Entladeeinrichtung (14), die in einer Richtung, in welcher das Aufzeichnungsmedium transportiert wird, nach der Über­ tragungseinrichtung angeordnet ist, um das Aufzeichnungsmedium zu entladen.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die an den Entladedraht angelegte Spannung eine Übertragung von Toner von dem Bildträger oder von dem Zwischenübertragungs­ medium zu der Entladeeinrichtung verringert.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, bei welcher der Entladedraht sich in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung erstreckt, in welcher der Bildträger oder das Zwischenüber­ tragungsmedium bewegbar ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Entladedraht an das Entladeteil in einer Richtung, in welcher das Aufzeichnungsmedium befördert wird, an einem - in der Transportrichtung gesehen - vorderen Ende und an einem in der Transportrichtung gesehenen hinteren Ende angrenzt.

16. Einrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Entladeeinrichtung einen Elektrodenteil (14a) in Form einer Bürste oder von Nadeln aufweist.