DE1137313B

DE1137313B - Method and device for developing latent charge images in xerographic machines

Info

Publication number: DE1137313B
Application number: DEJ11466A
Authority: DE
Inventors: Harry Lester Dunn
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1955-03-25
Filing date: 1956-03-23
Publication date: 1962-09-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Entwicklung latenter Ladungsbilder bei xerographischen Maschinen Bei den bekannten kontinuierlich arbeitenden xerographischen Maschinen wird ein Entwicklungspulvergemisch verwendet, das aus einem körnigen Trägermaterial, z. B. aus Glas- oder Stahlperlen, und einem elektroskopischen Tönungspulver besteht. Das Entwicklungspulvergemisch wird mit den latenten Ladungsbildern in Berührung gebracht und lädt Tönungspulver auf dem Ladungsbild ab. Die Menge des elektroskopischen Tönungspulvers nimmt daher während der Druckvorgänge ständig ab. Um eine stets gleichbleibende Qualität der Drucke bzw. Kopien zu erreichen, ist es somit erforderlich, den Tönungspulvervorrat des Entwicklungspulvergemisches dem Verbrauch entsprechend zu ergänzen. Dabei muß das Verhältnis der Menge des Tönungspulvers zur Menge des Trägermaterials so gehalten werden, daß nicht durch einen ungenügenden Anteil des Tönungspulvers zu helle Drucke oder durch einen überschuß des Tönungspulvers im Entwicklungspulvergemisch dunkle Streifen oder Flecke auf dem Hintergrund der Druckunterlage entstehen.Method and apparatus for developing latent charge images xerographic machines In the known continuously operating xerographic Machines use a developing powder mixture made up of a granular carrier material, z. B. made of glass or steel beads, and an electroscopic tinting powder. The developing powder mixture comes into contact with the latent charge images brought and dumps tinting powder on the charge image. The amount of the electroscopic Therefore, tint powder decreases steadily during the printing process. To keep things constant To achieve quality of the prints or copies, it is therefore necessary to keep the tint powder supply of the developing powder mixture to be added according to consumption. It must the ratio of the amount of the tinting powder to the amount of the carrier material is kept that way That the prints are not too light due to an insufficient proportion of the tinting powder or dark ones due to an excess of the tinting powder in the developing powder mixture Stripes or spots appear on the background of the printing substrate.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst diese Aufgabe bei einer kontinuierlich arbeitenden xerographischen Maschine, bei der ein Entwicklungspulvergemisch, bestehend aus einem körnigen Träger und einem elektroskopischen Tönungspulver, von einem Vorratsbehälter auf das Ladungsbild, das einen Teil des Tönungspulvers annimmt, geleitet wird, der unverbrauchte überschuß des Tönungspulvers zusammen mit dem körnigen Träger einem Sammelbehälter zugeführt und durch eine Förderanlage in den Vorratsbehälter zurückgebracht wird, indem ein Teil des durch dieFörderanlage in den Vorratsbehälter zurückgebrachtenEntwicklungspulvers durch eine besondere Verbindungsleitung dem Sammelbehälter zugeleitet wird, in der dem Entwicklungspulver in einer Mischkammer eine abgemessene Menge Tönungspulver zusätzlich beigemischt wird.The method according to the invention solves this problem continuously working xerographic machine in which a developing powder mixture is composed from a granular carrier and an electroscopic tint powder, from a storage container on the charge image, which accepts a portion of the tint powder, which unused excess of the tint powder along with the granular carrier one Collecting container supplied and returned to the storage container by a conveyor system by part of the developing powder returned to the storage container by the conveyor is fed through a special connecting line to the collecting tank in which A measured amount of tinting powder is added to the developing powder in a mixing chamber is also added.

Die Vorrichtung zur Bemessung und Zuteilung genauer Mengen des Tönungspulvers an die Ausgangsstelle des verbrauchten Entwicklungspulvers besteht aus einem ständig umlaufenden an sich bekannten Bemessungsrad, das mittels der an seiner Umfangsfläche verteilten Kerben das Tönungspulver aus einer unteren Kammer des Vorratsbehälters für das Tönungspulver zur Mischung mit dem Trägermaterial in eine Sammelstelle befördert.The device for measuring and dispensing precise amounts of the tinting powder To the starting point of the used developing powder consists of a constantly revolving dimensioning wheel known per se, which by means of the on its circumferential surface Notches distributed the tinting powder from a lower compartment of the reservoir for the tint powder to be mixed with the carrier material in a collection point.

Der veränderliche Verbrauch des Tönungspulvers zur Erzeugung der erforderlichen Kopien bzw. Drucke kann durch eine entsprechende Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Bemessungsrades ausgeglichen werden. Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung zur Bemessung und Ergänzung des Tönungspulvers wird an Hand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine, teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht der Vorrichtung zur Bemessung und Zuteilung genauer Mengen des Tönungspulvers, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung gemäß der Fig. 1, Fig. 3 ein Mengen-Bemessungsrad mit einer fischgrätenartigen Anordnung der Bemessungskerben. Die Fig. 1 zeigt schematisch die Verteilungseinrichtung für das elektroskopische Tönungspulver in Zusammenwirkung mit einem xerographischen Drucker von der Art, bei welcher eine umlaufende Trommel verwendet wird. Die wirksamen Flächen der Elektroplatte 10 an der rotierenden xerographischen Trommel 11 werden durch eine, das elektrostatisch latente Bild entwickelnde Station 12 bewegt, die einen oberen Vorratsbehälter 13 und einen unteren Sammelbehälter 14 für den xerographischen Entwickler umfaßt. Der Vorratsbehälter 13 wird mit einer genügenden Menge des Entwicklers durch das Becher-Förderband 16 versorgt, welches den Entwickler-vom Sammelbehälter 14 zum Vorratsbehälter 13 fördert. Der Entwickler fällt dann durch eine geeignete Öffnung im Vorratsbehälter 13 über die Oberfläche der Elektroplatte 10. Das elektroskopische Tönungspulver des herabfallen.-den Entwicklers haftet an den aufgeladenen Flächen der Elektroplatte an, während das überschüssige Tönungspulver und alle Träger im xerographischen Entwickler in den Sammelbehälter 14 fallen.The variable consumption of the tinting powder to produce the necessary copies or prints can be compensated for by controlling the speed of rotation of the measuring wheel accordingly. An embodiment of the arrangement for dimensioning and supplementing the tinting powder is described with reference to the accompanying drawings. 1 shows a partially sectioned view of the device for measuring and allocating precise amounts of the tinting powder, FIG. 2 shows a side view of part of the device according to FIG. 1, FIG Rating notches. Fig. 1 shows schematically the distribution device for the electroscopic tinting powder in cooperation with a xerographic printer of the type in which a rotating drum is used. The effective surfaces of the electroplate 10 on the rotating xerographic drum 11 are moved through an electrostatic latent image developing station 12 which includes an upper reservoir 13 and a lower reservoir 14 for the xerographic developer. The storage container 13 is supplied with a sufficient amount of the developer by the cup conveyor belt 16, which conveys the developer from the collecting container 14 to the storage container 13. The developer then falls over the surface of the electrical plate 10 through a suitable opening in the reservoir 13 fall.

Das Tönungspulver, das dem xerographischen Entwickler hinzuzufügen ist, befindet sich ursprünglich in einer Kammer 17 (Fig. 1), von wo aus es einer Mischkammer 18 mit dem Trägermaterial zugemessen wird. Um zu vermeiden, daß sich elektroskopisches Tönungspulver an den Wänden dieser Kammer 18 festsetzt und somit eine Störung des Pulverdurchganges verursacht, wird dem Vorratsbehälter 13 wesentlich mehr Entwicklungspulvergemisch zugeführt, als zur Entwicklung benötigt wird, und aus dem Vorratsbehälter 13 über eine Verbindungsröhre 19 zur Kammer 18 geführt. Von hier aus wird das Tönungspulver zusammen mit dem Entwickler durch die Röhre 56 in den Sammelbehälter 14 geleitet.The tint powder to add to the xerographic developer is, is originally in a chamber 17 (Fig. 1), from where there is one Mixing chamber 18 is metered with the carrier material. To avoid getting yourself electroscopic tinting powder adheres to the walls of this chamber 18 and thus causes a disturbance of the powder passage, the storage container 13 becomes essential supplied more developing powder mixture than is required for development, and out of the storage container 13 via a connecting tube 19 to the chamber 18. From here, the tint powder, along with the developer, goes through the tube 56 passed into the collecting container 14.

Der Elektromotor 21, dem ein gebräuchlicher Geschwindigkeitsregler 22 zugeordnet ist, treibt über einen Riemen und eine Riemenscheibe 23 die Welle 25 der Verteilungseinrichtung an. Die Welle 25 ist in einem am Rahmen 27 (Fig. 2) befestigten Flansch 26 drehbar gelagert, und das auf ihr verstiftete Zahnrad 24 kämmt mit zwei Zahnrädern 28 und 29, welche zum Antrieb eines Tönungspulver-Bemessungsrades 31 und eines Tönungspulver-Förderrades 32 dienen. Infolge der ständigen Drehung des Zahnrades 24 im entgegengesetzten Uhrzeigersinne werden die Räder 31 und 32 im Uhrzeigersinne angetrieben. Das Förderrad 32 trägt eine Anzahl von schaufelähnlichen Ansätzen 33 und 34, welche die Teilchen des elektronischen Tönungspulvers im unteren Teil 17a der Kammer 17 bewegen, um zu sichern; daß eine genügende Menge des Tönungspulvers in der Nähe des oberen Teiles des Bemessungsrades 31 oder an der Eingangspforte 20 vorhanden ist. Die das Zahnrad 29 und das Bemessungsrad 32 tragende Welle 30 ist in geeigneter Weise im Rahmen der Verteilungseinrichtung gelagert: Es wird bemerkt, daß in der weiteren Beschreibung der Ausdruck - »Tönungspulvex-Fach« das untere Vorratsfach 12c sowie die Mischkammer 18 und alle, das Tönungspulver enthaltenden Gefäße oberhalb der Verbindungsröhre 19 umfaßt.The electric motor 21, to which a common speed controller 22 is assigned, drives the shaft 25 of the distribution device via a belt and a pulley 23. The shaft 25 is rotatably mounted in a flange 26 attached to the frame 27 (FIG. 2), and the gear 24 pinned to it meshes with two gear wheels 28 and 29, which are used to drive a tinting powder measuring wheel 31 and a tinting powder feed wheel 32 . As a result of the constant rotation of the gear 24 in the counterclockwise direction, the wheels 31 and 32 are driven in the clockwise direction. The feed wheel 32 carries a number of paddle-like lugs 33 and 34 which move the particles of electronic tinting powder in the lower part 17a of the chamber 17 to secure; that there is a sufficient amount of the tint powder near the top of the metering wheel 31 or at the entrance gate 20. The shaft 30 carrying the gear 29 and the dimensioning wheel 32 is suitably mounted in the framework of the distribution device: It is noted that in the further description of the expression - "Tönungspulvex-Fach" the lower storage compartment 12c as well as the mixing chamber 18 and all that Contains vessels containing tinting powder above the connecting tube 19.

Das Tönungspulver-Bemessungsrad 31 hat an seinem Umfang eine Mehrzahl von Kerben 54 (Fig. 2), mittels welcher das elektroskopische Tönungspulver von dem Ausgang 20 der Kammer 17a abwärts zu einem elastischen und flexiblen Abstreifer 36 in der Mischkammer befördert wird; welcher das Tönungspulver aus jeder der Kerben 54 des Bemessungsrades 31. abstreift; so daß dieses entweder in die Kammer 18 fällt oder iss diese durch den Abstreifen geschnellt wird. Der Abstreifer 36 ist am Rahmen der Verteilungseinrichtung befestigt, und sein anderes Ende liegt gegen die Stirnfläche des Rades 31. an.The tint powder metering wheel 31 has a plurality on its periphery of notches 54 (Fig. 2) by means of which the electroscopic tinting powder is removed from the Exit 20 of chamber 17a down to an elastic and flexible scraper 36 is conveyed in the mixing chamber; which the tint powder from each of the notches 54 of the rating wheel 31. stripped off; so that it either falls into chamber 18 or eat it when it is jerked off. The scraper 36 is on the frame attached to the distribution device, and its other end is against the end face of the wheel 31st.

Wie bereits erwähnt, wird das Törsungspulver in die Kammer 17 (Fig. 1) eingefüllt, zu welchem Zweck die Elektromotoreinheit 37; welche normalerweise durch Kord'elschrauben 38 auf der oberen Deckplatte 39 der Verteilungseinrichtung festgehalten wird, abgenommen wird. Die Kordelschrauben 38 ragen durch Schlitze der Deckplatte 39 und sind in einem Flansch 41 des Kammergehäuses 42 verschraubt. Die Deckplatte 39 hat eine ringförmige Nut, mit welcher sie auf das ringförmige Gehäuse 42 aufgesetzt ist. An seiner auf der Welle der Motoreinheit 37 sitzenden Scheibe 43 ist eine geschlitzte Kupplung 44 befestigt, die eine mit ihren Enden an einem oberen zylindrischen Ring 47 befestigte Stange 46 mitnimmt. Die Stange 46 ist außerdem an einer Mischwelle 48 befestigt, die an ihrem anderen Ende die Stange 49 und den unteren zylindrischen Ring 51 trägt. Mehrere, unregelmäßig geformte Rippen 52 sind an verschiedenen Stellen zwischen den beiden zylindrischen Ringen 47 und 51 befestigt und in der in der Fig: 1 gezeigten Weise verteilt. Der untere Ring 51 ruht auf einem zylindrischen Flansch 53 des Gehäuses 42, welcher in Wirklichkeit die ganze Mischeinrichtung trägt. Wenn die Motoreinheit 37 in Tätigkeit gesetzt ist, bewirkt der Treiber 44 die Drehung der die Rippen 52 und, die Ringe 46 und 51 umfassenden Mischeinrichtung auf dem Flansch 53. Diese Drehung hält die in der Kammer 17 befindliche Menge des elektroskopischen Tönungspulvers in lockerem Zustand und sorgt dafür, daß eine angemessene Menge des Tönungspulvers für die Transportwirkung des Bewegungsrades 32 freigegeben wird. Wie bereits erwähnt; bewirkt die Drehung des Bewegungsrades 32 seit seinen Schaufeln 33 und 34, daß eine genügende Menge des Tönungspulvers in der Nähe des oberen Teiles des Bemessungsrades 31, d. h. in dem Ausgang 20 der unteren Vorratskammer 17 a vorhanden ist.As already mentioned, the Törsungspulver is in the chamber 17 (Fig. 1) filled, for what purpose the electric motor unit 37; which usually by means of cord screws 38 on the upper cover plate 39 of the distribution device is held, is removed. The cord screws 38 protrude through slots the cover plate 39 and are screwed into a flange 41 of the chamber housing 42. The cover plate 39 has an annular groove with which it is on the annular Housing 42 is placed. At its seated on the shaft of the motor unit 37 Disc 43 is attached to a slotted coupling 44, one with its ends on an upper cylindrical ring 47 attached rod 46 takes with it. The pole 46 is also attached to a mixing shaft 48, which at its other end Rod 49 and the lower cylindrical ring 51 carries. Several, irregularly shaped Ribs 52 are at different locations between the two cylindrical rings 47 and 51 attached and distributed in the manner shown in FIG. The lower Ring 51 rests on a cylindrical flange 53 of the housing 42, which in reality carries the whole mixing device. When the motor unit 37 is put into operation the driver 44 causes the rotation of the ribs 52 and, the rings 46 and 51 comprehensive mixing device on the flange 53. This rotation keeps the in the Chamber 17, the amount of electroscopic tint powder in a loose state and ensures that an adequate amount of the tinting powder is used for the transport effect of the movement wheel 32 is released. As already mentioned; causes the rotation of the motion wheel 32 since its blades 33 and 34 that a sufficient amount the tint powder in the vicinity of the upper part of the sizing wheel 31, d. H. in the output 20 of the lower storage chamber 17 a is present.

Jede Umfangskerbe 54 des Bades 31 (Fig. 2) trägt das Tönungspulver von dem Ausgang 20 der Kammer 17 a zum elastischen Abstreifer 36 und fällt hier von selbst in die Mischkammer 18 oder wird in diese durch die Wirkung des Abstreifers 36 geschnellt. Infolge der anhaftenden, klebrigen Eigenschaft und der kleinen Teilchengröße des elektroskopischen Tönungspulvers neigt dieses dazu, sich an dem Ausgang der Verbindungsröhre 19 bis zu einem Grad anzusammeln, bei welchem der Ausgang zur Röhre 56 vollkommen geschlossen werden könnte. Dies wird, wie bereits erwähnt, durch die Strömungswirkung des vom Vorratsbehälter 13 über die Röhren 19 und 56 zum Sammelbehälter 14 zurückfließenden xerographischer Entwicklers verhindert; dessen Menge die über die Trommel 10 fließende Menge übersteigt, so daß durch die Förderanlage der unverbrauchte Entwickler im wesentlichen im Vorratsbehälter 13 abgeladen wird. Das heißt, der Erstwickler selbst reinigt den Ausgang von irgendwelchen Teilchens des Tönungspulvers, welche in der Nähe des Ausgangs der Röhre 19 zurückgeblieben sein könnten.Each circumferential notch 54 of the bath 31 (FIG. 2) carries the tinting powder from the exit 20 of the chamber 17 a to the elastic scraper 36 and here falls by itself into the mixing chamber 18 or is snapped into it by the action of the scraper 36. Due to the adhesive, sticky nature and small particle size of the electroscopic tinting powder, it tends to accumulate at the exit of the connecting tube 19 to the extent that the exit to the tube 56 could be completely closed. As already mentioned, this is prevented by the flow effect of the xerographic developer flowing back from the storage container 13 via the tubes 19 and 56 to the collecting container 14; the amount of which exceeds the amount flowing over the drum 10 , so that the unused developer is essentially dumped in the storage container 13 by the conveyor system. That is, the first winder itself cleans the exit of any particles of the tinting powder which may have remained in the vicinity of the exit of the tube 19.

Wenn sich die Notwendigkeit zur Vergrößerung oder Verkleinerung der für die Kammer 18 bemessenen Menge des elektroskopischen Tönungspulvers ergibt, wird der Geschwindigkeitsregler 22 so gesteuert, daß das Bemessungsrad entweder mit kleinerer oder größerer Geschwindigkeit gedreht wird.When there is a need to enlarge or reduce the size of the the amount of electroscopic tinting powder measured for chamber 18, the speed controller 22 is controlled so that the rated wheel either is rotated at a lower or higher speed.

Es hat sich gezeigt, daß die, das Tönungspulver tragenden Kerben des Bemessungsrades nicht unbedingt senkrecht zur Richtung der Umfangsbewegung des Rades durch das Tönungspulver an der Eingangspforte sein müssen. Entlang der Oberfläche des Bemessungsrades so eingeschnittene ringförmige Kerben, daß sie konzentrisch zur Radwelle sind, haben die gleiche zufriedenstellende Wirkung. Die Fig. 3 zeigt ein Bemessungsrad mit Kerben, die im Fischgrätenmuster an der Radoberfläche eingeschnitten sind. Dieses Rad 61 dreht sich zwischen dem Ausgang 62 von der Vorratskammer und dem Ausgang 63 der Mischkammer, und ein Wischer 64 beim Ausgang 62 sorgt dafür, däß nur das Tönungspulver in den Kerben 65 fortgetragen wird. Zum Abstreifen des Tönungspulvers in diesen Kerben sind an dem Ausgang 63 flexible Drähte 66 vorgesehen.It has been shown that the notches carrying the tinting powder The dimensioning wheel is not necessarily perpendicular to the direction of the circumferential movement of the wheel through the tinting powder must be at the entrance gate. Along the surface of the dimensioning wheel so incised annular notches that they are concentric to the wheel shaft have the same satisfactory effect. Fig. 3 shows a sizing wheel with notches cut in a herringbone pattern on the wheel surface are. This wheel 61 rotates between the exit 62 from the storage chamber and to the Exit 63 of the mixing chamber, and a wiper 64 at the exit 62 ensures that only the tinting powder in the notches 65 is carried away. To the Stripping off the tinting powder in these notches are flexible wires at the exit 63 66 provided.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for developing latent charge images by continuously operating xerographic machines, in which a developing powder mixture consisting of a granular carrier and an electroscopic tinting powder is passed from a storage container onto the charge image, which accepts part of the tinting powder, the unused portion of the tinting powder is supplied, together with the granular support a sump and returned by a conveyor system into the reservoir, characterized in that a part of the returned by the conveyor (16) into the reservoir (13) developing powder by means of a special connecting line (19, 56) the collection container (14) is fed, in which the developing powder in a mixing chamber (18) a measured amount of tinting powder is additionally mixed.

2. Order to carry out the procedure according to claim 1, characterized in that the device for dimensioning and Allocation of precise amounts of the tinting powder to the mixing chamber (18) as per known from a constantly revolving wheel (31), which means on its peripheral surface distributed notches (54) the tint powder from a storage chamber (17) for tint powder conveyed to the mixing chamber (18).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that that the speed of rotation of the measuring wheel (31) as known per se means a speed controller (22) can be controlled.

4. Arrangement according to the Claims 2 and 3, characterized in that the quantity measuring wheel (31) is a from elastic material existing scraper (36) is assigned, through which the tint powder is stripped out of the notches (54) and into the mixing chamber (18) will.