DE69323656T2 - Elektronisches Bilderzeugungsgerät - Google Patents
Elektronisches BilderzeugungsgerätInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bildes oder eines Zeichens auf einem Papier.
- In dem herkömmlichen elektronischen photographischen Gerät, wie dieses beispielsweise in Fig. 13 gezeigt ist, dient ein von einer (nicht gezeigten) Belichtungseinheit einwirkender Laserstrahl 33 zum Belichten der Oberfläche eines photoempfindlichen Körpers 31, der auf ein vorbestimmtes elektrisches Potential durch eine Ladungseinheit 32 aufgeladen ist, um ein elektrostatisches Latentbild gemäß einer elektrischen Potentialdifferenz zwischen einem belichteten Teil, wo ein elektrisches Potential niedriger gemacht ist, und einem unbelichteten Teil, wo ein elektrisches Potential nicht niedriger gemacht ist, zu erzeugen.
- Dieses elektrostatische Latentbild wird durch eine Entwicklungseinheit 34 entwickelt, um ein Tonerbild zu erzeugen. Dieses Tonerbild wird auf ein Bildübertragungspapier 35, das von einer (nicht gezeigten) Papierzufuhreinheit zugeführt ist, durch eine Übertragungsladeeinheit 36 übertragen. Dann wird das Bildübertragungspapier 35, auf das das Tonerbild übertragen ist, einem durch eine (nicht gezeigte) Fixiereinheit vorgenommenen Fixierprozeß unterworfen und anschließend aus dem Gerät ausgeworfen.
- Andererseits wird Toner, der auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 31 nach Durchführung des Übertragungsprozesses zurückbleibt, von der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 31 durch eine Reinigungseinheit 37 abgestreift. Das elektrische Restpotential auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 31 wird durch eine Entladungslampe 38 entfernt. Dann geht die Operation zu dem nächsten Zyklus über.
- Das Entfernen des elektrischen Restpotentials auf dem photoempfindlichen Körper 31 nach Abschluß des Bildübertragungsprozesses durch die Entladungslampe 38 ist ein wesentlicher Schritt. Mit Ausnahme dieses Entladungsschrittes steigt das elektrische Potential auf dem photoempfindlichen Körper 31 durch wiederholtes Laden des elektrischen Potentiales auf der Oberfläche durch eine Scorotron-Ladeeinheit 32 an. Dies führt zum Entstehen eines Isolationsdurchbruches des photoempfindlichen Körpers durch übermäßige Ladungen, die auf den photoempfindlichen Körper 31 geladen sind.
- Selbst wenn weiterhin eine Entladungslampe oder ein Lichtstrahl zum Schreiben verwendet wird, muß die obige Entladung konstant die Lampe aufleuchten lassen, um plötzlich das elektrische Potential auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 31 abzusenken.
- Andererseits ist die Anordnung einer strahlenden Entladungseinheit, wie der Entladungslampe 38, eine Ursache für die Unterbindung einer Reduktion und Kostenminderung der Einheit. Daher wurde eine Anordnung, die keine strahlende Entladungseinheit vorsieht, beispielsweise eine Anordnung für ein Entladen einer Übertragungsladeeinheit, in der japanischen Offenlegungsschrift Showa 56-16155 oder eine Anordnung zum Teilen eines von der Belichtungseinheit einwirkenden Laserstrahles und zum Entladen des photoempfindlichen Körpers 31 durch diesen Laserstrahl vorgeschlagen.
- Jedoch überwinden die vorstehenden herkömmlichen Anordnungen nicht einen Nachteil, der für ein Umkehrentwicklungssystem, das ein Zweikomponenten-Entwicklungspulver verwendet, spezifisch ist, d. h. eine Träger- oder Toneranziehung auf den photoempfindlichen Körper 31 nach Erzeugung eines Bildes. Dieser Nachteil ist ein Hindernis, ein hervorragendes Bild herzustellen.
- Zur Überwindung dieses Nachteiles wurde, wie in der japanischen Patentpublikation JP-A-3-23471 beschrieben ist, ein elektronisches photographisches Gerät vorgeschlagen, das eine Steuereinrichtung hat, um eine Strom- bzw. Spannungsversorgung so zu steuern, daß eine Entwicklungsvorspannung der Entwicklungseinheit abgeschaltet wird, nachdem eine solche Spannung, die das Potential auf dem photoempfindlichen Körper auf einen vorbestimmten hohen Pegel auf einer Hauptladeeinheit steigert, angelegt ist, eine solche Spannung angelegt ist, die das Potential auf dem photoempfindlichen Körper auf einen niedrigen Pegel auf einer Kontaktübertragungsladeeinheit abfallen läßt, und eine solche Spannung angelegt ist, die die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers mit einem elektrischen Potentialpegel auflädt, bei dem die Trägeranziehung gesperrt ist, um eine Belichtungseinheit-Steuereinrichtung zum Betreiben einer Belichtungseinheit derart anzuordnen, daß das elektrische Potential auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers bis zu einem Massepotential mittels eines Lichtstrahles abgesenkt wird, der von der Belichtungseinheit einwirkt.
- In der herkömmlichen Anordnung, wie dies in der japanischen Offenlegungsschrift Hei 3-23471 beschrieben ist, tritt kein Problem auf, falls die Kontaktübertragungsladeeinheit von einem kontaktfreien Typ ist, wie beispielsweise von einem Scorotron-Typ, wobei jedoch das folgende Problem vorliegt, wenn es sich um eine Kontakttyp, wie beispielsweise einen Übertragungswalzentyp, handelt.
- Nach Abschalten der Entwicklungsvorspannung wird eine geringe Menge an Toner auf den photoempfindlichen Körper der Entwicklungseinheit durch einen Randeffekt in der Grenze (Bereich unmittelbar nach Einschalten des Laserstrahles) angezogen, wenn das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers auf einen Wert nahe dem Massepotential durch einen Strahl abgesenkt wird, der von der Belichtungseinheit einwirkt.
- In dem Fall eines kontaktfreien Übertragungstyps wird eine geringe Menge an Toner auf dem photoempfindlichen Körper durch eine Reinigungseinheit gereinigt. In dem Fall eines Kontaktübertragungstyps, wie einem Übertragungswalzentyp, wird der Toner auf dem photoempfindlichen Körper auf die Übertragungswalze angezogen, so daß Schmutz in ungünstiger Weise auf die Rückfläche des Bildübertragungspapieres gedruckt werden kann.
- Wenn das Oberflächenpotential niedriger gemacht ist, ist es schwierig, die Entwicklungsvorspannung in dem Zustand abzuschalten, daß das Oberflächenpotential vollständig an die Vorspannung angepaßt ist, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Tatsächlich können gewöhnlich das Potential und die Span nung beide geringfügig verschoben sein, wie dies in Fig. 15(a) und 15(b) gezeigt ist. In dem in Fig. 15(a) dargestellten Fall tritt ein Nachteil wie eine Trägeranziehung auf. In dem in Fig. 15(b) gezeigten Fall tritt der Nachteil wie eine Toneranziehung auf. Das Auftreten derartiger Nachteile ist bekannt, falls das Zweikomponentensystem-Entwicklungsmittel verwendet wird. Dieser Nachteil ruft eine Reduktion des Entwicklungsmittels oder eine Steigerung einer verbrauchten Menge an Entwicklungsmittel hervor.
- In dem Fall des Verwendens eines Kontaktgliedes, wie beispielsweise einer Übertragungswalze als ein Übertragungsglied, führt die Trägeranziehung zu einer Beeinträchtigung des photoempfindlichen Körpers, da die photoempfindliche Oberfläche zwischen dem Übertragungsglied und dem photoempfindlichen Körper gelegen ist. Die Toneranziehung bewirkt, daß der Toner auf das Übertragungsglied angezogen wird, was zu einer Ursache von Schmutz auf der Rückseite des Papieres bei dem nächsten Drucken führt.
- Die vorliegende Erfindung macht es möglich, die vorstehenden Nachteile zu lösen und einen hervorragenden Druck oder eine Kopie ohne Schmutz auf der Rückseite des Bildübertragungspapieres selbst bei einem Kontaktübertragungssystem zu liefern.
- Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Bilderzeugungsgerät zu schaffen, das in der Lage ist, einen hervorragenden Druck oder eine hervorragende Kopie ohne Schmutz auf der Umkehrseite des Bildübertragungspapieres selbst in einem Kontaktübertragungssystem zu liefern.
- Die Aufgabe der Erfindung kann durch ein elektronisches Bilderzeugungsgerät gemäß dem Patentanspruch 1 oder dem Patentanspruch 9 gelöst werden.
- In dem elektronischen Bilderzeugungsgerät gemäß der Erfindung ist die Strom- bzw. Spannungsversorgung durch die Spannungsausgangssteuereinrichtung aufgrund des zeitlichen Verlaufes der Spannung, die durch die Sensoreinrichtung nach Erzeugen eines Bildes erfaßt ist, gesteuert.
- Damit wird zunächst das Potential auf dem photoempfindlichen Körper gleichmäßig auf einem vorbestimmten hohen Pegel durch die Hauptladeeinheit gehalten. Der photoempfindliche Körper wird umgekehrt durch die Kontaktübertragungsladeeinheit aufgeladen, so daß das Oberflächenpotential auf einen niedrigen Pegel vermindert werden kann. Das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper wird auf ein solches Potential geladen, damit die Trägeranziehung durch die Hauptladeeinheit gesperrt ist. Dann wird die Entwicklungsvorspannung der Entwicklungseinheit abgeschaltet. Zu einer Zeit wird das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper auf ein solches Potential voreingestellt, daß die Trägeranziehung gesperrt ist. Damit wird die Träger- oder Toneranziehung auf dem photoempfindlichen Körper, die durch Abschalten der Entwicklungsvorspannung verursacht ist, nicht hervorgebracht.
- Weiterhin ist ein elektronisches Bilderzeugungsgerät vorgesehen mit Bilderzeugungsschritten des Ladens der Oberfläche eines photoempfindlichen Körpers mit einem vorbestimmten Potential durch eine Hauptladeeinheit, des Belichtens der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers mit einem Laserstrahl, der von einer Belichtungseinheit einwirkt, um ein elektrostatisches Latentbild zu erzeugen, und des Entwickelns des elektrostatischen Latentbildes durch eine Entwicklungseinheit zum Erzeugen eines Tonerbildes, und des Übertragens des Tonerbildes auf ein Bildübertragungspapier durch eine Kontaktübertragungseinheit, wobei das elektronische Bilderzeugungsgerät gekennzeichnet ist durch Vorsehen einer Einrichtung zum Absenken des elektrischen Potentials der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers, indem auf den photoempfindlichen Körper der Laserstrahl mit einer Stärke einwirkt, die durch Ändern einer Brennweite des Laserstrahles und/oder einer Schlitzfläche einer Platte, durch den der Laserstrahl verläuft, reguliert ist, nachdem eine Vorspannung der Entwicklungseinheit nach Erzeugung eines Bildes abgeschaltet ist.
- In dem elektronischen Bilderzeugungsgerät gemäß diesem Aspekt steuern nach Abschalten der Entwicklungsvorspannung aufgrund der Betriebszeitsteuerung der Belichtungseinheit, erfaßt durch die Sensoreinrichtung, die Belichtungseinheit- Steuereinrichtung und die Versorgungssteuereinrichtung den Betrieb der Belichtungseinheit. Der photoempfindliche Körper wird teilweise durch den versorgungsgesteuerten Strahl entladen, der von der Belichtungseinheit gezündet ist. Dann wird die normale Bildbelichtungsversorgung gezündet, um gleichmäßig das Gerät auf das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers oder das Massepotential abzusenken.
- In einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Bilderzeugungsgerät vorgesehen, das angeordnet ist, um Bilderzeugungsschritte des Ladens der Oberfläche eines photoempfindlichen Körpers mit einem vorbestimmten elektrischen Potential, des Belichtens der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers durch einen von einer Belichtungseinheit einwirken den Laserstrahl zum Erzeugen eines elektrostatischen Latentbildes, des Entwickelns des elektrostatischen Latentbildes durch eine Entwicklungseinheit, um ein Tonerbild zu erzeugen, und des Übertragens des Tonerbildes auf ein Bildübertragungspapier durch eine Kontaktübertragungsladeeinheit vorzunehmen, wobei das elektronische Bilderzeugungsgerät gekennzeichnet ist durch Vorsehen einer Einrichtung zum Absenken eines elektronischen Potentials auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers durch Einwirken eines Laserstrahles, der durch Ein- und Ausschalten der Belichtungseinheit zu vorbestimmten Intervallen nach Abschalten einer Vorspannung der Entwicklungseinheit nach Erzeugen eines Bildes erhalten ist.
- Gemäß einem elektronischen Bilderzeugungsgerät nach diesem Aspekt der Erfindung dient nach Abschalten der Entwicklungsvorspannung aufgrund der Betriebszeitsteuerung der Entwicklungseinheit, erfaßt durch die Sensoreinrichtung, die Belichtungseinheit-Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebes der Belichtungseinheit, um den Laserstrahl, gezündet von der Belichtungseinheit zu vorbestimmten Intervallen ein- und auszuschalten. Dieser Laserstrahl arbeitet, um teilweise den photoempfindlichen Körper zu entladen. Dann dient die normale Bildbelichtungsleistung bzw. -versorgung zum Absenken des Oberflächenpotentials des photoempfindlichen Körpers auf einen Wert nahe dem Massepotential. Da der Strahl, der von der Belichtungseinheit gezündet ist, in der Leistung in der Rand- bzw. Grenzfläche abgeschwächt ist, wird die Anziehung von leichtem Toner nicht durch den Randeffekt hervorgebracht, der für eine elektronische Photographie spezifisch ist.
- Wenn der photoempfindliche Körper in einem solchen Zustand gestoppt wird, da das Oberflächenpotential auf dem photo empfindlichen Körper entfernt ist, wird keine Verminderung des photoempfindlichen Körpers infolge des Restpotentials hervorgebracht.
- Das elektronische Bilderzeugungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, das Gerät in der Abmessung zu reduzieren, indem eine strahlende Entladungseinheit entfernt wird und die Kosten reduziert werden, und es bietet den Effekt des Verhinderns der Trägeranziehung auf den photoempfindlichen Körper und der Toneranziehung auf die Kontaktübertragungsladeeinheit, die verursacht ist, wenn der photoempfindliche Körper nach Beendigung einer Bilderzeugungsoperation gestoppt wird.
- Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, wie diese in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind, offenbar.
- Fig. 1 ist eine Darstellung, die funktionelle Blöcke eines elektronischen Bilderzeugungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- Fig. 2 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers und einer Entwicklungsvorspannung zeigt.
- Fig. 3 ist eine Prinzipdarstellung, die eine Abtastoperation eines Laserstrahles zeigt, welcher in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird.
- Fig. 4 ist eine Darstellung, die ein erstes Beispiel einer Belichtung zeigt, die durch den in Fig. 3 veranschaulichten Laserstrahl vorgenommen wird.
- Fig. 5 ist eine Darstellung, die ein zweites Beispiel einer Belichtung zeigt, die durch den in Fig. 3 veranschaulichten Laserstrahl vorgenommen wird.
- Fig. 6 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Form eines Fleckes und einer Leistungsverteilung des in Fig. 3 veranschaulichten Laserstrahles wiedergibt.
- Fig. 7 ist eine Darstellung, die drei Arten von verschiedenen Schlitzen zeigt, die auf einer kreisförmigen Platte ausgebildet sind, um eine Strahlleistung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung einzustellen.
- Fig. 8 ist eine Darstellung, die eine Ausrüstungsanordnung einer Seite eines Laserdruckers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
- Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das ein Steuersignal des in Fig. 8 dargestellten Laserstrahles zeigt.
- Fig. 10 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb eines Laserdruckers aufgrund eines in Fig. 9 dargestellten Steuersignales zeigt.
- Fig. 11 ist eine Prinzipdarstellung, die den Belichtungszustand auf der Oberfläche eines photoempfindlichen Körpers, erhalten durch den Betrieb gemäß Fig. 10, zeigt.
- Fig. 12 ist eine Darstellung, die verschiedene Arten von Belichtungen auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers zeigt, welche durch den in Fig. 8 dargestellten Laserdrucker erhalten sind.
- Fig. 13 ist eine Darstellung, die eine Anordnung um den photoempfindlichen Körper aufgrund des Standes der Technik zeigt.
- Fig. 14 ist eine Darstellung, die eine ideale zeitliche Beziehung zwischen dem Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers und dem Entwicklungsvorspannungspotential wiedergibt.
- Fig. 15 ist eine Darstellung, die eine realistische zeitliche Beziehung beim Stand der Technik gegenüber der in Fig. 14 veranschaulichten idealen Beziehung wiedergibt.
- Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Hauptfunktionsteil eines elektronischen photographischen Gerätes ist in einem Blockdiagramm dargestellt. Dieses elektronische photographische Gerät hat eine Scorotron- Ladeeinheit 2, die als Hauptladeeinheit zum Laden der Oberfläche eines photoempfindlichen Körpers 1 mit einem vorbestimmten Potential dient, und eine Entwicklungsmagnetwalze (als "MG-Walze" bezeichnet) 4a um den photoempfindlichen Körper 1. Das Gerät hat außerdem eine Entwicklungseinheit 4 zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes, das auf dem photoempfindlichen Körper 1 durch einen Laserstrahl 3 erzeugt ist, der von einer (nicht gezeigten) Belichtungseinheit gezündet ist, eine Kontaktübertragungsladeeinheit 6 zum Übertragen eines Tonerbildes, das auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 1 durch die Entwicklung der Entwicklungseinheit 4 erzeugt ist, auf ein Bildübertragungspapier 5 und eine Reinigungseinheit 7 zum Entfernen von Toner, der auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 1 nach Abschluß der Bildübertragung zurückgelassen ist.
- Die Scorotron-Ladeeinheit 2 umfaßt eine Ladeeinheit 2a zum Liefern von Ladungen zu dem photoempfindlichen Körper 1 zum Aufladen des photoempfindlichen Körpers 1, ein Steuergitter 2b zum Steuern eines elektrischen Potentials des photoempfindlichen Körpers 1, das zwischen der Elektrode 2a und dem photoempfindlichen Körper 1 vorgesehen ist, und ein metallisches Gehäuse 2c. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Steuergitter 2b mit dem metallischen Gehäuse 2c über eine Zweirichtungs-Zener-Diode 8 verbunden. Die Zener-Diode 8 dient zum Halten der Potentialdifferenz zwischen dem Steuergitter 2 und dem Gehäuse 2c auf einem konstanten Wert unter der niedrigeren Spannung als einem vorbestimmten Wert. Die Polarität des Steuergitters 2b ist die gleiche wie diejenige der durch die Elektrode 2a angelegen Coronaspannung. Die Spannung des Steuergitters 2b ist konstant auf einige hundert Volt eingestellt. Durch Einstellen dieser Spannung liegt das notwendige Potential an dem photoempfindlichen Körper 1. Die Elektrode 2a der Scorotron- Ladeeinheit 2 ist mit einer Kathode der Strom- bzw. Spannungsversorgung 9 verbunden. Die Kathode der Strom- bzw. Spannungsversorgung 10 ist an das metallische Gehäuse 2c angeschlossen. Die MG-Walze 4a der Entwicklungseinheit 4 ist mit der Kathode der Strom- bzw. Spannungsversorgung 11 verbunden. Die Elektrode der Kontaktübertragungsladeeinheit 6 ist mit der Anode der Strom- bzw. Spannungsversorgung 12 verbunden. Die Anoden der Strom- bzw. Spannungsversorgungen 9 bis 11 und die Kathode der Strom- bzw. Spannungsversorgung 12 sind mit einer Spannungsausgangssteuerschaltung 13 verbunden, um eine Ausgangsspannung dieser Strom- bzw. Spannungsversorgungen 9 bis 12 zu steuern. Diese Spannungsausgangssteuerschaltung 13 ist mit einer Strom- bzw. Spannungssteuereinheit (im folgenden als "PCU" bezeichnet) 14 verbunden. Die PCU 14 ist mit einem Zeitgeber 15 und einer Belichtungseinheit 16 als zugeordneten Einrichtungen verbunden.
- Der Zeitgeber 15 arbeitet, um eine vorbestimmte Zeit zum Steuern der Strom- bzw. Spannungsversorgungen 9 bis 12 und eine vorbestimmte Zeit zum Steuern eines Betriebes der Belichtungseinheit zu zählen. Die PCU 14 arbeitet, um den Betrieb der Spannungsausgangssteuerschaltung 13 und der Belichtungseinheit 16 aufgrund der durch den Zeitgeber 15 gezählten Zeitsteuerung zu steuern. Die PCU 14 verbindet die Spannungssteuereinrichtung zusammen mit der Spannungsausgangssteuerschaltung 13 oder der Belichtungseinheit- Steuereinrichtung. Die Spannungsausgangssteuerschaltung 13 arbeitet, um die Ausgangsspannungen der Spannungsversorgungen 9b bis 12 aufgrund einer vorbestimmten Zeitsteuerung zu steuern, die durch den Zeitgeber 15 aufgrund eines Steuersignales der PCU 14 gezählt ist. Die Belichtungseinheit 16 arbeitet, um den Laserstrahl 3 zum Belichten des photoempfindlichen Körpers 1 zu zünden. Die Laserstärke kann geschaltet werden.
- Als Einrichtung zum Schalten einer Laserstärke sind verschiedene Arten von Sensoren, wie beispielsweise ein Temperatursensor 17, innerhalb des Gerätes installiert, um die Laserstärke der Belichtungseinheit 16 aufgrund der erfaßten Daten zu steuern.
- Fig. 2 zeigt die Zeitsteuerung, aufgrund der das elektronische photographische Gerät, das in der oben beschriebenen Weise angeordnet ist, arbeitet. Wenn ein Bild erzeugt wird, wird zunächst die Drehung des photoempfindlichen Körpers 1 gestartet. Dann zählt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, der Zeitgeber 15 bis zu einem Zeitpunkt t1. Sodann wird abhängig von einem Befehl von der PCU 14 die Spannungsausgangssteuerschaltung 13 betrieben, so daß die erste Strom- bzw. Spannungsversorgung 9 eine vorbestimmte Spannung an die Elektrode 2a der Scorotron-Ladeeinheit 2 legen kann, und die zweite Strom- bzw. Spannungsversorgung 10 kann eine solche Spannung zuführen, daß das Potential des photoemp-.- findlichen Körpers 1 bei einem niedrigen Pegel zu dem Gehäuse 2c, d.h. dem Steuergitter 2b, gehalten ist, um dadurch das elektrische Potential des photoempfindlichen Körpers 1 abzusenken. Dann kann zu einer Zeit t2 die dritte Spannungsversorgung 11 eine Entwicklungsvorspannung für die Entwicklung der MG-Walze 4a anlegen. Weiterhin wird zu einem Zeitpunkt t3 eine solche Spannung, daß das Potential das photoempfindlichen Körpers 1 auf einem hohen Pegel gehalten ist, von der zweiten Spannungsversorgung 10 zu dem Steuergitter 2b gelegt, um dadurch das Potential das photoempfindlichen Körpers 1 auf einem hohen Pegel zu halten.
- Wenn bei dem Prozeß des Aufladens des photoempfindlichen Körpers 1 der photoempfindliche Körper 1 sein Potential niedrig hält, werden die Ladungen von der Scorotron-Ladeeinheit 2 hauptsächlich zu dem photoempfindlichen Körper 1 gespeist, um diesen zu laden. Wenn andererseits das Potential des photoempfindlichen Körpers 1 näher zu dem Potential an dem Steuergitter 2b kommt, werden die Ladungen von der Scorotron-Ladeeinheit 2 hauptsächlich zu dem Steuergitter 2b gespeist. Eine gewisse Beziehung wird konstantgehalten zwischen dem Potential auf dem photoempfindlichen Körper 1 und dem Potential auf dem Steuergitter 2b. Durch Steuern des Potentials des Steuergitters 2b ist es möglich, das elektrische Potential des photoempfindlichen Körpers 1 zu steuern. Damit wird das Potential des photoempfindlichen Körpers 1 bei einem konstanten Potential konstantgehalten. Diese Beziehung macht es möglich, die Erzeugung eines Bildes fortzusetzen.
- Wenn das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper 1 auf einem hohen Pegel ist, wirkt der von der Belichtungseinheit 16 gezündete Laserstrahl 3 auf die Oberfläche des gerade umlaufenden photoempfindlichen Körpers 1 ein, was das Potential des Laserstrahles absenkt, der teilweise durch den Effekt der Lichtdämpfung einwirkt. Dies führt zu einer Erzeugung des elektrostatischen Latentbildes auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 1. Dieses elektrostatische Latentbild wird zu einem Tonerbild, das durch den Toner entwickelt ist, der von der MG-Tonerwalze 4a der Entwicklungseinheit 4 zugeführt ist. Wenn dann das Tonerbild in Berührung mit der Kontaktladeeinheit 6 kommt, nachdem der photoempfindliche Körper 1 weiter gedreht ist, wird das Bildübertragungspapier 5 von der (nicht gezeigten) Papierzufuhreinheit synchron mit der Drehung des photoempfindlichen Körpers 1 zugeführt, so daß das Tonerbild auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 1 auf das Bildübertragungspapier 5 durch die Kontaktübertragungsladeeinheit 6, an der eine vorbestimmte Spannung von der vierten Spannungsquelle 12 anliegt, übertragen werden kann.
- Nach Beendigen dieses Übertragungsprozesses wird der auf der Oberfläche auf dem photoempfindlichen Körper 1 zurückgelassene Toner von der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 1 durch die Reinigungseinheit 7 abgestreift und wiedergewonnen. Zu der Zeit, wenn der photoempfindliche Körper 1 durch die Reinigungseinheit 7 verläuft, wird das elektrostatische Latentbild noch auf der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 1 belassen. Jedoch wird bei dem nächsten Zyklus die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 1 gleichmäßig durch die Scorotron-Ladeeinheit 2 wieder aufgeladen. Weiterhin verläuft das Bildübertragungspapier 5, auf das ein Tonerbild übertragen ist, durch den Fixierprozeß durch eine (nicht gezeigte) Fixiereinheit und wird aus dem Gerät ausgeworfen.
- Nach Erzeugen eines Bildes wird zu einem Zeitpunkt t4 eine derartige Spannung, die das Potential des photoempfindlichen Körpers 1 auf einen hohen Pegel erhöht, an das Steuergitter 2b gelegt, und das Potential auf dem photoempfindlichen Körper 1 wird gleichmäßig auf einem hohen Pegel durch die Scorotron-Ladeeinheit 2 gehalten. Dann wird zu einem Zeitpunkt t5 die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 1 umgekehrt durch die Kontaktübertragungsladeeinheit 6 aufgeladen, so daß das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper 1 auf einem niedrigen Pegel gehalten werden kann. Das Potential des photoempfindlichen Körpers 1 benötigt einen derartigen Spannungspegel, damit die Trägeranziehung gesperrt ist. Keine spezielle Steuerung ist für einen Ausgang der Spannungsversorgung 12 der Kontaktübertragungsladeeinheit 6 erforderlich. Dann wird zu einem Zeitpunkt t6 die Oberfläche des umgekehrt aufgeladenen photoempfindlichen Körpers 1 mit einem solchen Potential aufgeladen, daß die Trägeranziehung durch die Scorotron- Ladeeinheit 2 gesperrt ist. Das heißt, das Potential der Oberfläche wird niedriger gemacht. Ähnlich wie in dem vorangehenden Fall erfolgt zu dieser Zeit der Betrieb durch Steuern der Ausgangsspannung der Spannungsversorgung 10, die dem Steuergitter 2b beigefügt ist. Danach wird zu einem Zeitpunkt t7 die Entwicklungsvorspannung, die an der Entwicklungsmagnetwalze 4a liegt, abgeschaltet. Zu einer Zeit wird das Potential an dem photoempfindlichen Körper 1 auf ein solches Potential eingestellt, daß die Trägeranziehung gesperrt ist, d.h. auf einen niedrigen Pegel. Wenn damit die Entwicklungsvorspannung abgeschaltet wird, werden keine Träger auf den photoempfindlichen Körper 1 angezogen. Weiterhin erfolgt keine Toneranziehung auf den photoempfindlichen Körper 1. Dann ist zu einem Zeitpunkt t8 bei dem Laserstrahl von der Belichtungseinheit 16 für eine Belichtung in einem Ausführungsbeispiel eine schwache Leistung gegeben, während in einem anderen Ausführungsbeispiel ein Halbtonbildstrahl vorliegt, wobei eine Linie auf und eine andere Linie weg zu einem Mittelpunkt zwischen dem niedrigen Pegel und dem Massepotential ist, um das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper 1 zu entladen. Dann wird der Laserstrahl 3 zu dem photoempfindlichen Körper 1 mit der gleichen Leistung wie die normale Bildbelichtung emittiert, um das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper 1 auf einen Wert nahe dem Massepotential zu entladen. Danach wird der photoempfindliche Körper 1 gestoppt. Da zu dieser Zeit das Oberflächenpotential auf dem photoempfindlichen Körper 1 entladen wird, tritt keine Verschlechterung des photoempfindlichen Körpers 1 infolge des Restpotentials ein. Es ist wünschenswert, daß der leistungsgesteuerte Laserstrahl eine halb reduzierte Belichtung E 1/2 bis E sein kann. Die optimale Laserleistung, die für eine normale Bildbelichtung gegeben ist, kann in gewünschter Weise das 3- bis 5-fache von E1/2 betragen.
- Als Bezugsdaten zum Steuern einer Laserstärke ist ein Temperatursensor 17 innerhalb des Gerätes vorgesehen, um die Temperatur innerhalb des Gerätes (Trommeltemperatur) zu messen und die Laserstärke der Belichtungseinheit 16 auf die geeignetste Leistung durch die Belichtungsleistungssteuerschaltung 18 zu steuern. Verschiedene Arten von Bezugsdaten werden zum Steuern einer Laserstärke vorgesehen. Beispielsweise ist ein Zeitgeber für eine verbleibende Zeit innerhalb des Gerätes zum Überwachen einer Druckfrequenz oder einer verbleibenden Zeit (Warten oder Leistung abschalten) vorgesehen. Die Belichtungsleistungssteuerschaltung 18 dient zum Steuern der Laserstärke der Belichtungseinheit auf die geeignetste Leistung aufgrund der Überwachungsdaten. Der Erfassungssensor dient zum Überwachen eines Musters (Druckbereich), das als ein Druckfaktor- Integrator zu drucken ist, um die Laserstärke der Belichtungseinheit 16 auf die geeignetste Leistung zu steuern. Konkret wird beispielsweise die Laserstärke schwächer gemacht, wenn Schwarz auf der gesamten Oberfläche des Papieres gedruckt wird, und sie wird stärker gemacht, wenn Weiß auf der gesamten Oberfläche gedruckt wird. Als eine andere Art von Bezugsdaten ist ein Schaltkreis gemäß einem Trommelherstellungslos oder einer Trommellebensdauer (Anzahl der Papiere, die zu drucken möglich sind) vorgesehen. Die Laserstärke der Belichtungseinheit 16 kann auf die geeignetste Leistung durch die Wirkung der Belichtungsleistungssteuerschaltung 18 eingestellt werden. Dieses Einstellen des Schaltens kann ein Einstellen von Anfangswerten sein. Es bedeutet, daß eine andere Art von Daten für dieses Einstellen verwendet werden kann.
- Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel betrifft die Einstellung einer Stärke eines Laserstrahles, der auf den photoempfindlichen Körper 10 zu einem Zeitpunkt t8 gezündet ist. Die Fig. 3 bis 7 zeigen eine Routine zum Schalten einer Laserstärke. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, arbeitet der Laserdrucker, um einen elliptischen Strahlfleck in einer Weise abzutasten, daß eine vorbestimmte Auflösung durch die Wirkung eines (nicht gezeigten) Polygonspiegels erzielt wird. Wenn die Abtastteilung gleich oder kleiner als die Breite eines Strahlfleckes auf dem photoempfindlichen Körper ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, überlappen die Strahlflecken einander für eine gleichmäßige Belichtung. Da jedoch die Form des Strahles ebenfalls verändert wird, wenn die Laserleistung einfach gesteuert wird, liefert der Laserstrahl, falls die Leistung schwächer gemacht wird, in ungünstiger Weise eine streifenförmige Belichtung auf dem photoempfindlichen Körper, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Um in diesem Ausführungsbeispiel diese ungünstige Situation zu lösen, wird die Strahlform zu einer Zeit gesteuert, wenn die Laserleistung gesteuert wird. Die Verteilung der Laserleistung bei Steuerung der Leistung ist in Fig. 6 gezeigt. Falls die Brennweite eines Strahles ein Wert aus Fig. 6(a) oder Fig. 6(b) ist, wird der Strahlfleck gedehnt, so daß die Leistungsverteilung auf dem photoempfindlichen Körper schwächer gemacht ist.
- Ein konkreteres Verfahren wird dargestellt. Eine allgemeine Lasereinheit ist angeordnet, um einen Halbleiterlaser durch einen Schlitz zu wählen und den Laser auf einen Polygonspiegel zu zünden, durch eine Fq zu verlaufen, das Licht zu kondensieren und einen Brennpunkt des kondensierten Lichtes auf den photoempfindlichen Körper durch einen Spiegel einzustellen. Damit ist es, wie oben beschrieben ist, zum Dehnen eines Strahles erforderlich, den Brennpunkt fehleinzustellen. Das heißt, durch Ändern der Schlitze und der Fq- Linse ist es möglich, in einfacher Weise den Strahl zu deh nen. Beispielsweise ist das Ausführungsbeispiel, in welchem die Schlitze verändert werden, in Fig. 7 gezeigt. Die Schlitze werden auf einer kreisförmigen Platte mit deren entsprechenden Abmessungen geöffnet. Die kreisförmige Platte kann auf der Mitte gedreht werden. Gewöhnlich ist der in Fig. 7 gezeigte B-Schlitz ein Standardschlitz. Die Verwendung eines A-Schlitzes hat die Wirkung eines Verstärkens der Laserleistung. Die Wirkung eines C-Schlitzes hat eine Wirkung, diesen mehr zu schwächen. Es braucht nicht betont zu werden, daß die Kombination eines Änderns der Laserleistung selbst mit dem Gebrauch der Schlitze es ermöglicht, die Laserleistung auf zwei oder mehr Werte zu verändern. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet die Schlitze. Die Fehleinstellung der Fq-Linse kann die gleiche Wirkung bieten.
- Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden beschrieben. Der in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehene Drucker umfaßt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, einen photoempfindlichen Körper 81, der in der A-Richtung umlaufen kann. Um den photoempfindlichen Körper 81 sind eine Ladeeinheit 820, ein LED-Kopf 82, eine Entwicklungseinheit 83, eine Zufuhr- und Förderbahn 84, eine Übertragungseinheit 826 und eine Reinigungseinheit 86 vorgesehen.
- Die Ladeeinheit 820 umfaßt eine Ladewalze 821. Diese Ladewalze 821 ist in Berührung mit dem photoempfindlichen Körper 81 vorgesehen, so daß die Walze 821 im Anschluß an die A-Richtungsdrehung des photoempfindlichen Körpers 81 gedreht wird. Der LED-Kopf 82 arbeitet, um einen Lichtstrahl entsprechend einem auf einem Belichtungspunkt B auf dem photoempfindlichen Körper 81 zu erzeugenden Bild auszusenden, um den photoempfindlichen Körper 81 zu belichten. Die Entwicklungseinheit 83 hat einen Tonertank 83a, eine Um wälzwalze 83b und eine Zufuhrwalze 83c und liefert Toner zu einem Entwicklungsbad 83f mit einer Mischwalze 83d und einer Magnetwalze 83e. Dann wird der Toner in dem Entwicklungsbad 83f gemischt und mit einem (nicht gezeigten) Träger durch die Mischwalze 83d umgerührt. Das gemischte Material wird auf das elektrostatische Latentbild auf dem photoempfindlichen Körper 81 durch den Effekt der Magnetwalze 83d übertragen und fixiert, und dann wird das Bild entwickelt. Die Zufuhr- und Förderbahn 84 hat ein Ende, das in der Nähe eines mit Druck beaufschlagten Teiles zwischen dem photoempfindlichen Körper 81 und einer Übertragungswalze 85, die später beschrieben wird, gelegen ist, und ein anderes Ende, das nahe einer Papiercassette 87 gelegen ist. In der Zufuhr- und Förderbahn 84 sind mehrere Zufuhrwalzen 84a in geeigneter Weise verteilt. Die Übertragungseinheit 826 umfaßt die Übertragungswalze 85, die auf den photoempfindlichen Körper 81 gedrückt ist. Die Reinigungseinheit 86 umfaßt eine Reinigungsklinge 86a, die in Berührung mit dem photoempfindlichen Körper 81 kommt.
- In der Zufuhrrichtung des von dem photoempfindlichen Körper 81 geförderten Papieres sind eine Auswurfbahn 88, eine Heizwalze 89 und eine Druckwalze 810 gelegen, die beide aufeinander Druck ausüben. Das gedruckte Papier, auf das ein Tonerbild durch die Übertragungswalze 85 übertragen ist, wird durch die Auswurfbahn 88 und zwischen der Heizwalze 89 und der Druckwalze 810 gefördert. Zwischen diesen Walzen wird das gedruckte Papier erwärmt und mit Druck beaufschlagt, um ein Tonerbild auf dem gedruckten Papier zu fixieren.
- Auf der Abwärtsseite dieses Druckers sind der Controller 811 und der Maschinencontroller 812 gelegen. Abhängig von einem Signal von einem (nicht gezeigten) Hilfscomputer, einem Bildsignal und einem Druckermaschinen-Steuersignal führt der Controller 811 eine Maschinensteuerung zum Steuern des Betriebes jeder der obigen Einrichtungen aus.
- Im folgenden wird ein detailliertes Flußdiagramm erläutert, wenn der photoempfindliche Körper gestoppt wird. Bei Betrachtung des Flusses eines Signales bei der Erfindung, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, sendet vor einem Stoppen des photoempfindlichen Körpers die CPU 101 ein Blinksignal zu der LED 103 gemäß einem in einem ROM 102 gespeicherten Muster. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Halbtonbild eines Ein/Aus-Signales je einer Linie bzw. Zeile verwendet, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Weiterhin sendet die CPU 101 ein Aus-Signal zu der DV-(Entwicklungs-)Vorspannung 104 und ein Aus-Signal zu der Ladeeinheit 105, und sie sendet dann ein Aus-Signal zu der Motorsteuereinheit 106. Der zeitliche Verlauf von jedem Signal wird durch eine Messung und Berechnung so vorbestimmt, daß das Oberflächenpotential bei der Entwicklungsstelle in der in Fig. 10 gezeigten Weise vorliegen kann.
- In dem Drucker zum Ausführen des obigen Betriebes verschwinden die Träger- und die Toneranziehung, so daß sie keinen nachteilhaften Effekt auf die Übertragungswalze haben.
- In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der gleiche Effekt durch den einen Laser verwendenden Drucker und einen keine Übertragungswalze verwendenden Drucker erhalten werden. Das Blinkmuster, das für ein Entladen verwendet wird, ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel begrenzt. Der Laserdrucker liefert eine Sammlung von Punkten, so daß eine Vielzahl von Pseudohalbtönen erzeugt werden kann, indem die Stellen der Punkte verändert werden. Durch Dehnen eines Ein/Aus-Musters je einer Linie oder Zeile, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, ist das sich ergebende Format in der in Fig. 12(a) gezeigten Weise gestaltet. Fig. 12(b) zeigt das Muster, das durch Absenken der Leistung auf jedem anderen Punkt gebildet ist. Fig. 12(c) zeigt das Muster, das durch Absenken der Leistung auf Zickzack-Punkten gebildet ist. Weiterhin ist es einfach zu verstehen, daß das gleiche Ergebnis durch eine Vielzahl von Mustern, wie beispielsweise einem Eins-Zeilen-Ein-Muster und einem Zwei-Zeilen-Aus- Muster, erhalten werden kann.
Claims (15)
1. Bilderzeugungsgerät zum Durchführen einer Umkehr-
Zweikomponenten-Entwicklung, umfassend:
einen photoempfindlichen Körper (1) mit einer
photoempfindlichen Oberfläche,
eine Hauptladeeinheit (2) zum Laden des
photoempfindlichen Körpers (1) mit einem vorbestimmten
elektrischen Potential,
eine Belichtungseinheit (16) zum Werfen eines
Lichtstrahles auf die photoempfindlichen Oberfläche,
um ein elektrisches Latentbild zu erzeugen,
eine Entwicklungseinheit (4) zum Entwickeln des
elektrostatischen Latentbildes, um ein Tonerbild
durch Toneranziehung zu erzeugen, wobei die
Oberfläche des photoempfindlichen Körpers (1) nach einer
Bilderzeugung entladen wird,
eine Leistungszufuhreinheit (9, 10, 11, 12) zum
Liefern von Leistung zu jeder Einheit aus der
Hauptladeeinheit (2) und der Entwicklungseinheit (4),
eine Steuereinrichtung (13) zum Steuern der
Leistungszufuhreinheit (9, 10, 11, 12) nach einer
Bilderzeugung derart, daß das elektrische Potential des
photoempfindlichen Körpers (1) auf einen hohen Pegel
der Hauptladeeinheit (2) erhöht wird, das
Oberflächenpotential des photoempfindlichen Körpers (1) auf
einen niedrigen Pegel abfällt und dann eine
Vorspannung der Entwicklungseinheit (4) abgeschaltet wird,
gekennzeichnet durch
eine Leistungsreguliereinrichtung (18) zum
Regulieren einer Leistung des Lichtstrahles zu dem
photoempfindlichen Körper (1) entsprechend dem Steuern
der Steuereinrichtung (13) abhängig von
Überwachungsdaten, wie beispielsweise von einem überwachen einer
Druckfrequenz oder einem Druckbereich oder einer
Trommellebensdauer.
2. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die
Leistung des Lichtstrahles durch graduelles Steigern der
Leistung des Lichtstrahles abhängig von der Steuerung
der Steuereinrichtung (13) in Gebrauch reguliert ist.
3. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die
Leistung des Lichtstrahles durch eine Flackereinrichtung
reguliert ist, die den Lichtstrahl zu dem
photoempfindlichen Körper (1) in vorbestimmten Intervallen
flackern läßt.
4. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
weiterhin umfassend:
einen Sensor (17) zum Liefern einer Temperatur von
der Innenseite des Gerätes,
eine andere Steuereinrichtung (18) zum Steuern der
Intensität des von der Belichtungseinheit (16)
emittierten Lichtstrahles auf einen vorbestimmten Wert
gemäß der durch den Temperatursensor (17) erfaßten
Temperatur.
5. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
weiterhin umfassend:
einen Zähler zum Zählen einer Ablaufzeit des
Gerätes und
eine Einrichtung (18) zum Steuern der Stärke des
von der Belichtungseinheit (16) einwirkenden
Lichtstrahles auf einen vorbestimmten Wert gemäß dem
Zählerstand des Zählers (17).
6. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
weiterhin umfassend:
einen Druckfaktorintegrator (17) zum Zählen der
Anzahl der Drucke je einer Einheitszeit und
eine Einrichtung (18) zum Steuern der Stärke des
von der Belichtungseinheit (16) einwirkenden
Lichtstrahles auf einen vorbestimmten Wert entsprechend
dem Druckfaktorintegrator (17).
7. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
weiterhin umfassend:
eine Einrichtung (18), die gestaltet ist, um die
Intensität des von der Belichtungseinheit (16)
einwirkenden Lichtstrahles gemäß der Eigenschaft des
photoempfindlichen Körpers (1) und/oder der
Gebrauchszeit des photoempfindlichen Körpers (1) zu
schalten.
8. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 3, bei dem die
Flackereinrichtung gestaltet ist, um den Lichtstrahl
bei jeder Zeile des Latentbildes flackern zu lassen.
9. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 3, bei dem die
Flackereinrichtung den Lichtstrahl gemäß einem
vorbestimmten Muster ein- und aus-flackern läßt.
10. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
bei dem der Lichtstrahl einen Laserstrahl umfaßt.
11. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis
10, bei dem die Leistungsreguliereinrichtung (18)
eine Einrichtung zum Ändern einer Brennweite des
Lichtstrahles umfaßt.
12. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis
10, bei dem die Leistungsreguliereinrichtung (18)
eine Einrichtung zum Ändern eines Schlitzbereiches,
durch den der Lichtstrahl verläuft, umfaßt.
13. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 12, bei dem die
Leistungsreguliereinrichtung (18) eine Platte mit
einer Vielzahl von Schlitzen, deren jeder eine
verschiedene Schlitzfläche hat, und eine Einrichtung zum
Drehen der Platte, um eine Schlitzfläche zu
verändern, durch die der Lichtstrahl verläuft, hat.
14. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis
13, bei dem die Leistungsreguliereinrichtung (18)
eine Einrichtung zum Schalten der Leistung des
Lichtstrahles gemäß der Eigenschaft des photoempfindlichen
Körpers (1) und/oder der Gebrauchszeit des
photoempfindlichen Körpers (1) umfaßt.
15. Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis
14, weiterhin umfassend eine
Kontaktübertragungsladeeinheit zum Übertragen des Tonerbildes auf ein
Bildübertragungspapier.
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