DE1963751A1 - Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern - Google Patents

Description

6909-69/Kö/S
RCA 58,865
Convention Date:
December 19, 1968

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St,A.

Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern, und zwar insbesondere mit Tonerteilchen, die in Abständen entsprechend im wesentlichen der Verteilung der elektrostatischen Ladungen auf einer Isolierfläche verteilt sind. Die Vorrichtung eignet sich besonders zum Entwickeln der Ausgangsinformationen einer Datenverarbeitungsanlage, die diese in Form von elektrostatischen Bildern auf einem Aufzeichnungsträger ausgibt·

Es wurde bereits vorgeschlagen, elektrostatische Bilder auf einer Isolierfläche eines Aufzeichnungsträgers durch im wesentlichen gleichmäßiges Auftragen von elektroskopischen Tonerteilchen auf die gesamte Isolierfläche des Aufzeichnungsträgers zu entwickeln* Unter idealen Bedingungen werden dabei lediglich die elektrostatischen Bilder entwickelt, während der Untergrund, d.h. der bildfreie Bereich der Isolierfläche frei von Tonerteilchen bleibt. In der Praxis wurde jedoch festgestellt, daß manchmal unerwünschte Tonerteilchen auch an den bildfreien Bereichen haften, so daß der Untergrund ein "schmutziges" Aussehen erhält. Dies ist gewöhnlich dann der Fall, wenn ein elektrostatisches Bild nur einen kleinen Teil der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ein-

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nimmt und/oder die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers verhältnis mäßig rauh ist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden dadurch sauberere Drucke erhalten und ein Überentwickeln verhindert, daß die Tonerteilchen auf den Aufzeichnungsträger in Verteilungsmustern aufgetragen werden, die im wesentlichen der Verteilung der elektrostatischen Bilder auf der Oberfläche des Aufzeichnungs trägers entsprechen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern enthält eine Quelle von Tonerteilchen und eine Fördereinrichtung zum Fördern der Tonerteilchen von der Quelle zum Aufzeichnungsträger zwecks Entwicklung von elektrostatischen Ladungsmustern auf diesem. Die Fördereinrichtung besteht aus einer Anzahl von im wesentlichen gleichartigen, miteinander fluchtenden Förderelementen. Ferner sind Mittel vorgesehen, um eines oder mehrere der Fördereiemente selektiv zu betätigen, derart, daß die Tonerteilchen in einem Muster, das der Verteilung der elektrostatischen Ladungsmuster auf dem zu entwickelnden Aufzeichnungsträger entspricht, zu diesem hin befördert werden.

In den Zeichnungen zeigen;

Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei bestimmte Teile weggebrochen sind, um Einzelheiten zu zeigen;

Figur 2 einen Schnitt der Vorrichtung nach Figur 1 in der allgemeinen Richtung des Pfeiles A in Figur 1 mit zusätzlichen Einrichtungen zum Fördern eines Aufzeichnungsträgers und mit einem Schaltschema der elektrischen Einrichtung zum Betätigen der Entwicklungsvorrichtung im Zusammenwirken mit einer Datenverarbeitungsanlage;

Figtär 3 einen fragmentarischen Längsschnitt einer Walze der Entwicklungsvorrichtung, entlang der Schnittlinie 3-3 in Figur 2;

Figur 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Rades oder einer Scheibe auf der Walze, entlang der Schnittlinie 4-4 in Figur 3, wobei die Walzenachse im Querschnitt gezeigt ist;

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Figur 5 einen Schnitt der Scheibe, entlang der Schnittlinie 5-5 in Figur 4, wobei ein Teil der Walzenachse gezeigt ist;

Figur 6 eine fragmentarische Darstellung eines an der Walzenachse befestigten elastischen Nutteils}

Figur 7 eine der Figur 2 ähnliche fragmentarische Schnittdarstellung einer anderen Ausftthrungsform der Vorrichtung; und

Figur 8 einen fragmentarischen Querschnitt der Vorrichtung nach Figur 7,entlang der Schnittlinie 8-8 in Figur 7·

Die in Figur 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 10 zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern auf einer elektrisch isolierenden ä Oberfläche 12 eines Aufzeichnungsträgers 14 hat einen Trog 16, der z.B. durch von einer Basis 22 senkrecht hochstehende Wandungen 18 und 20 gehaltert ist. Der Aufzeichnungsträger 14 kann ein Kunststoffblatt, z.B. aus 'MyIar", oder ein Blatt Papier, das mit photoleitfähigea Zinkoxyd beschick*. ~t ist, sein.

Drei parallel angeordnete Walzen sind innerhalb des Troges drehbar gelagert. Und zwar ist eine Walze 24 mit den Enden ihrer Welle oder Achse 26 in den Seitenwänden 28 und 30 (Figur 3) des Troges 16 drehbar gelagert. Ein am einen Ende der Achse 26 befestigtes Zahnrad 32 ist mit einer Energiequelle gekoppelt, um die Walze 24 in Richtung des Pfeiles 34 (Figur 2) zu drehen. Die Walze 24 ist mit Einrichtungen zum Fördern von Tonerteilchen zum i Aufzeichnungsträger· 14 ausgerüstet, wie noch erläutert werden wird.

Eine Tonerübergabewalze 36 ist mit den Enden ihrer Achse 38 ebenfalls in den Seitenwänden 28 und 30 des Troges 16 drehbar gelagert. Die Übergabewalze 36 ist unterhalb der Walze 24 dicht bei dieser angeordnet, wie in Figur 2 gezeigt. Die Umfangsflache 40 der Übergabewalze 36 ist bürstenartig, z.B. aus Pelz- oder Velourmaterial ausgebildet. Ein am einen Ende der Achse 38 befestigtes Zahnrad 42 ist mit einer Energiequelle gekoppelt, um die Übergabewalze 36 in Richtung des Pfeiles 44 (Figur 2) zu drehen.

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Eine Tonerauftragwalze 46 ist mit den Enden ihrer Achse 48 ebenfalls in den Seitenwänden 28 und 30 des Troges 16 drehbar gelagert. Die Auftragwalze 46 besteht aus einer Anzahl von Permanent magneten 49 in einem Zylinderrohr 50 aus nichtmagnetischen Material, z.B. Aluminium. Auf der ümfangsflache des Rohres 50 ist eine bürstenartige Oberfläche 52 aus magnetischen Teilchen, einer Komponente von Entwicklerpulvern, die beim elektrophotographischen Drucken verwendet werden, angebracht, um die Tonerteilchen auf die Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 in noch zu beschreibender Weise aufzutragen.

Ein am einen Ende der Achse 48 der Auftragwalze 46 befestigtes Zahnrad 54 ist mit einer Energiequelle gekoppelt, um die Auftragwalze 46 in Richtung des Pfeiles 56 (Figur 2) zu drehen. Das Zahnrad 54 kann mit dem Zahnrad 42 kämmen, so daß die Übergabewalze 36 gleichzeitig mit der Auftragwalze 46 über ein angetriebenes Zahnrad 58, das ebenfalls auf der Achse 48 der Auftragwalze 46 sitzt, wie in Figur 1 gezeigt, gedreht werden kann. Die Auftragwalze 46 kann auch mit der in der USA-Patentschrift 3 040 704 beschriebenen magnetischen Anordnung zum Bilden einer Magnetbürste ausgerüstet sein.

Als Entwicklerquelle dient ein Behälter 60 für Tonerteilchen 62. Der Behälter 60 ist oberhalb der Walze 64 angeordnet. Beispielsweise kann der Behälter 60 lösbar an der Rückwand 64 des Troges l6 befestigt sein. Der Behälter 60 hat eine längliche untere Öffnung 66 und ist so angeordnet, daß die Tonerteilchen 62 bei stillstehender Walze 24 nicht auslaufen können, indem die Öffnung 66 sich in sehr geringem Abstand vom Umfang der Walze 24 befindet. Für die Tonerteilchen 62 kann irgendein geeignetes elektroskopisches Entwicklerpulver, wie sie in der elektrophotographischen Drucktechnik allgemein bekannt sind, verwendet werden.

Mittels einer Fördereinrichtung werden die Tonerteilchen 62 der Isolierfläche 12 des Aufzeichnungsträgers I4 in Verteilungsmustern angeliefert, die im wesentlichen der Verteilung der elektrostatischen Bilder oder Ladungen auf der Oberfläche 12 ent-

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sprechen. Zu diesem Zweck ist die Walze 24 »it Förderelementen beispielsweise in Form einer Anzahl von Seite an Seite im Reibungjs sitz auf der Achse 26 zusammen mit dieser drehbaren Rädern oder Scheiben 70 ausgerüstet. Die einzelnen Scheiben JO haben einen Schlupf, so daß sie auf der Drehachse 26 schleifen können, wenn sie durch eine die Antriebskraft zwischen der Scheibe 70 und der Achse 26 übersteigende Kraft angehalten werden.

Die Seiten der einzelnen Scheiben 70 sind mit Ringrillen und Rippen ausgebildet, so daß benachbarte Scheiben 70 der Walze 24 komplementäre, aufeinanderpassende Flächen haben. Dadurch wirdverhindert, daß die Tonerteilchen 62 auf die Achse 26 herabfallen .und ^ das Zusammenwirken der Scheiben 70 mit der Achse 26 stören. Und

zwar hat, wie man in i-^^ur 4 und 5 sieht, jede Scheibe 70 auf ihrer einen Seite 72 eine Ringrille 74 und auf ihrer anderen Seite 76 eine Ringrippe 78. Wie in Figur 3 gezeigt, paßt jeweils die Ringrippe 78 einer Scheibe 70 in die komplementäre Rille 74 der Nachbarscheibe 70, so daß die benachbarten Scheiben 70 komplementäre, aufeinanderpassende Oberflächen haben, so daß die Rippe jeweils in der Rille der Nachbarscheibe gleitbar ist. Die Scheiben 70 sind verzugsweise aus Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten, beispielsweise "Teflon".

Die Scheiben 70 haben jeweils eine Mittelöffnung 80, welche die Achse 26 aufnimmt. Ferner hat jede Scheibe 70 eine mit der Mittelöffnung 80 in Verbindung stehende Keilnut 82 zum Aufnehmen eines Federteils 84. Die Achse 26 hat Endteile mit Kreisquerschnitt, wie in Figur 3 gezeigt, und einen Zwischenteil 86 mit Rechteckquerschnitt, wie in Figur 4 gezeigt. Der Teil 86 der Achse 26 besteht aus zwei Rechteckstücken 88 und 90, die z.B. durch Schrauben an den beiden Seiten des Federteils 84 befestigt sind.

Das Federteil 84 besteht aus einem elastischen Metallstreifen mit einer Anzahl von gleichbeabstandeten Schlitzen 92 an seinem einen Rand 94, so daß eine Anzahl von Federelementen 96 zum Drehen der Scheiben 70 zusammen mit der Drehachse 26 gebildet werden· Die einzelnen Federelemente 96 können jeweils in die Keilnut 82 der

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einzelnen Scheiben eingreifen, wie in Figur 4 gezeigt, so daß die Scheibe 70 gedreht wird, wenn die Achse 26 sich dreht. Die Fede£ elemente 96 sind jedoch so elastisch, daß sie sich abbiegen, wenn sie von einer Scheibe 70 mit einer Kraft beaufschlagt werden, die ausreicht, um die Antriebskraft der Achse 26 zu überwinden. Es können also bei sich drehender Achse 26 eine oder mehrere der Scheiben 70 selektiv abgestoppt werden, so daß sie sich nicht mehr mit der Achse 26 drehen.

Um die Tonerteilchen 62 zur Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 zwecks Entwicklung etwaiger darauf erzeugter elektrostatischer Bilder zu befördern, haben die einzelnen Scheiben 70 jeweils eine Anzahl von in regelmäßigem Abstand über den Umfang verteilten Eintiefungen 98, beispielsweise in Form von Schlitzen. Wie in Figur 2 gezeigt, fallen die Tonerteilchen 62 durch Schwerkraft in die Eintiefungen 98 der Scheiben 70. Die Tonerteilchen 62 werden vom Behälter 60 in die Eintiefungen 98 der Scheiben 70 ausgetragen. Die Tonerteilchen 62 werden dann auf die in Kontakt mit der Walze 24 befindliche Übergabewalze 36 abgelagert. Sodann werden die Tonerteilchen 62 von der Übergabewalze 36 auf die Auftragwalze 46 , die mit der Übergabewalze in Kontakt ist, übergeben. Die Tonerteilchen 62 können jetzt durch die von den magnetischen Teilchen gebildete bürstenartige Oberfläche 52 der Auftragwalze 46 auf die Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 aufgebürstet werden.

Der Aufzeichnungsträger 14 wird durch eine Drehtrommel 100, die um eine zur Auftragwalze 46 parallele Achse drehbar ist (Figur 2), an der Auftragwalze 46 vorbeitransportiert. Bei Drehung der Trommel 100 in Richtung des Pfeiles IO4 läuft der Aufzeichnungsträger 14 in Richtung des Pfeiles 102.

Um die Tonerteilchen 62 selektiv in Abständen, die im wesentlichen der Verteilung der elektrostatischen Ladungen auf der Oberfläche 12 entsprechen, auf die Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 aufzutragen, sind Anschlageinrichtungen, beispiels weise in Fora von Stößeln 106, für die Forderelemente, d.h. die Scheiben 70 vorgesehen. Für jede Scheibe 70 ist ein solcher

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Stößel 106 vorgesehen, und bei Betätigung eines solchen Stößels 106, sei es von Hand oder automatisch, wird die Drehung der dazugehörigen Scheibe 70 relativ zur sich drehenden Achse 26 gestoppt.

In Figur 3 sind eine Anzahl von Stößeln 106 mit den dazugehörigen Scheiben 70 gezeigt. Jeder Stößel 106 besteht aus einem Stift 108, der eine eigene Öffnung in der Rückwand 64 des Troges l6 durchsetzt. Auf dem Stift 108 und zwischen der Wand 64 und dem Kopf 114 des Stößels 106 sind eine Magnetspule 110 und eine Feder 112 angeordnet. Auf diese Weise können einer oder mehrere der Stößel 106 entweder von Hand oder elektrisch gegen die Spannung der Feder 112 bewegt werden, so daß der dazugehörige Stift 108 in eine Eintiefung 98 der betreffenden Scheibe 70 eingreift, so daß dadurch der Stößel 106 die betreffende Scheibe 70 gegen Umdrehung mit der Achse 26 arretiert. Die nicht von den dazugehörigen Stößeln 106 erfaßten Scheiben 70 laufen weiter mit der Drehachse 26 um. So sind z.B. in Figur 3 zwei der Stößel 106 mit Kräften, angedeutet durch die Pfeile 116, beaufschlagt, so daß die dazugehörigen Scheiben 70 stillstehen, während die übrigen Scheiben 70, an denen die dazugehörigen Stößel 106 nicht angreifen, weiter zusammen mit der Drehachse 26 umlaufen. Das Betätigen der Stößel kann entweder von Hand oder elektrisch durch Erregen der Magnetspulen 110, je nach den Erfordernissen, erfolgen.

In Figur 2 sind Einrichtungen gezeigt, die dazu dienen, die Stößel 106 selektiv vom Ausgabeteil einer Datenverarbeitungsanlage zu betäti'gen, so daß die Tonerteilchen 62 in einer gewünschten räumlichen Verteilung, die im wesentlichen der Verteilung der elektrostatischen Ladungen auf der Oberfläche 12 entspricht, auf die Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 aufgetragen werden.

Bei der Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 ist eine Koronaentladungseinrichtung 118 zum Erzeugen einer elektrostatischen Ladung auf dem Aufzeichnungsträger 14 angeordnet. Die Koronaentladungsdrähte 119 sind an den einen Pol einer mit ihrem anderen Pol geerdeten Spannungsquelle 122 zum ErBeugen einer Koronaentladung angeschlossen. Gegenüber den Drähten 119 auf der ent-

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gegengesetzten Seite der Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 ist eine geerdete Metallplatte 124 angeordnet. Die Koronaentladungseinrichtung 118 erzeugt in bekannter Weise eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf der Oberfläche 12. Diese elektrostatische Ladung ist vorzugsweise etwas unterhalb eines kritischen Belastungswertes. Die Übertragung der For« eines Syeboles oder Zeichens, d.h. eines elektrostatischen Bildes spezieller For« von einer figürlichen Elektrode 120 auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 14 erfolgt mit Hilfe eines verhältnismäßig niedervoltigen Steuerimpulses, der die bereits auf der Oberfläche 12 befindliche elektrostatische Ladung über den kritischen Belastungswert anhebt, so daß in Zwischenraum zwischen der Oberfl äehe 12 und der Elektrode 120 eine bestimmte Entladung erzeugt wird. DieserEntladungsvorgang führt zur Bildung eines elektrostatischen Bildes der ebenen, figürlichen Oberfläche oder des Musters der Elektrode 120 auf der Isaüerfläche 12.

Zum Beaufschlagen der Elektrode 120 mit Trigger- oder Steuerimpulsen in Abhängigkeit von Informationssignalen von einer Datenverarbeitungsanlage oder anderweitigen Signalquelle sind elektrische Schaltkreise vorgesehen. Eine geeignete Datenverarbeitungsanlage für die elektrostatische Aufzeichnung von Information auf dem Aufzeichnungsträger 14 ist im einzelnen in der USA-Patentschrift 3 060 432 beschrieben. Hier wird nur ein Teil der elektrischen Schaltung für die Entwicklungsvorrichtung 10 beschrieben, da die Herkunft der Informationsimpulse und die Erzeugung von elektrostatischen Bildern auf dem Aufzeichnungsträger nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Ein relativ großes elektrostatisches Bild kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung als aus einer Anzahl von kleineren diskreten elektrostatischen Ladungen bestehend angesehen werden.

Eine Anzahl von figürlichen Elektroden 120, von denen in Figur 2 nur eine gezeigt ist, sind längs der Breite des Aufzeichnungsträgers 14 quer zu dessen Laufrichtung und in geringem Abstand von der Isolier fläche 12 angeordnet. Elektrische Impulse wie Informations- und Taktimpulse von der Ausgabeeinrichtung einer Daten-

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Verarbeitungsanlage sind einer Leitung 126 zugeführt, die über eine Magnetspule 128 eines normalerweise geöffneten Relaisschalters 130 nach Masse geführt ist. Der Relaisschalter 130 ist mit seinem einen Pol an die Elektrode 120 und mit seinem anderen Pol an eine Klemme einer SteuerSpannungsquelle 132 sowie über einen Kondensator 134 an Masse angeschlossen. Die andere Klemme der Steuer Spannungsquelle 132 liegt über einen Widerstand 136 an Masse. Die Elektrode 120 ist außerdem über die Magnetspule 110 eines der Stößel 106 mit Masse verbunden, wie in Figur 2 gezeigt. Die beschriebene Schaltung dient zur Versorgung einer der Elektroden 120 mit Steuerimpulsen, wobei für jede der Elektroden 120 eine solche Schaltung vorgesehen ™ ist.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 10 zum Entwickeln elektrostatischer Bilder mit Tonerteilchen 62, die in im wesentlichen der Verteilung der elektrostatischen Ladungen auf der Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 entsprechenden Mustern verteilt sind, ist wie folgt: Die Walzen 24, 36 und 46 sowie die Trommel 100 werden durch eine geeignete Antriebsvorrichtung in Richtung der Pfeile 34» 44 und 56 sowie IO4 gedreht. Durch die Koronaentladung^ einrichtung II8 wird auf die Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 eine gleichmäßige Ladung unterhalb des kritischen Belastungswertes aufgebracht. Die aufgeladene Oberfläche 12 wird durch die Trommel 100 an der Elektrode 120, die irgendeine bestimmte ebene ' Form, beispielsweise die Form des Buchstabens "0" haben kann, vorbeitransportiert. Durch Beaufschlagen der Leitung 126 mit einem Informationsimpuls wird der normalerweise geöffnete Relaisschalter 130 geschlossen und durch Aufladung des Kondensators 16 über den Widerstand 17 von der relativ niedervoltigen Spannungsquelle 132 ein Steuerimpuls erzeugt. Dadurch entsteht ein der Form (¹O") der Elektrode 120 entsprechendes latentes elektrostatisches Bild auf der Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14, das dann in der nachstehend zu beschreibenden Weise entwickelt werden kann.

Elektrostatische Bilder auf der Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 können auch dadurch erzeugt werden, daß die gleich mäßig aufgeladene Oberfläche in der in der elektrophotographischen

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Drucktechnik bekannten Weise bildmäßig belichtet wird. In diesea Fall besteht die Isolierfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 aus photoleitfähigem Material wie Zinkoxyd.

Zur Betätigung der Stößel 106 wird ein der Elektrode 120 zugeleiteter Steuerimpuls außerdem der Magnetspule 110 eines der Stößel 106 zugeleitet. Bei Abwesenheit eines Impulses sitzt der betreffende Stößel 106 in einer der Eintiefungen 98, so daß die dazugehörige Scheibe 70 nicht zusammen mit der Achse 26 umlaufen kann. Wenn der Steuerimpuls die Magnetspule 110 erregt, wird der Stößel 106 gegen die Spannung der Feder 112 aus der Eintiefung herausgezogen, so daß die Scheibe 70 sich zusammen mit der Achse 26 dreht.

Es sei angenommen, daß der Aufzeichnungsträger 14 ein laufender Streifen ist, der zum Entwickeln der elektrostatischen Bilder stetig über die bürstenartige Oberfläche 52 der Auftragrolle 46 transportiert wird. Bei Abwesenheit von Informationssignalen von der Datenverarbeitungsanlage werden auf der Oberfläche 12 keine elektrostatischen Bilder erzeugt und folglich keine Tonerteilchen 62 auf der Auftragrolle 46 benötigt. In diesem Fall werden keine Impulse an die Magnetspulen 110 übertragen und bleiben die Stößel 106 in den Eintiefungen 98 der Scheiben 70. Die Scheiben 70 laufen daher nicht zusammen mit der sich stetig drehenden Achse 26 um, und es werden keine Tonerteilchen 62 vom Behälter 60 auf die Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 ausgetragen.

Wenn jetzt den Elektroden 120 über die Relaisschalter 130 mehrere Informationssignale zugeleitet werden, empfangen die Magnetspulen 110 Steuerimpulse und werden die Stößel 106 aus den Ei^ntiefungen der Scheiben 70 herausgezogen, so daß die Scheiben 70 zusammen mit der Achse 26 umlaufen und die Tonerteilchen 62 aus dem Behälter 60 ausgetragen werden können. Die aus dem Behälter ausgetragenen Tonerteilchen 62 fallen in die Eintiefungen 98 und von dort auf die übergabewalze 36, von wo sie auf die bürstenartige Oberfläche 52 der Auftragwalze 46 übergeben werden. Zu der Zeit, da die elektrostatischen Bilder die Auftragwalze 46 erreichen, sind

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die Tonerteilchen 62aus de« Behälter 60 Über die Walze 24 und die Übergabewalze 36 auf die bürstenartige Oberfläche 52 der Auftragwaise 46 in der Verteilung der elektrostatischen Ladungen auf der Oberfläche 12 entsprechenden Abständen übertragen worden.

Wenn jetzt aufgrund der Informationsimpulse von der Datenverarbeitungsanlage elektrostatische Bilder in Fora einer langen Vertikalkolonne auf der Oberfläche 12 mit Hilfe von nur fUnf benachbarten Elektroden 120 erzeugt werden sollen, werden von den entsprechenden fünf Elektroden 120, die Steuerimpulse empfangen haben, nur fünf benachbarte Magnetspulen 110 erregt, so daß nur fünf benachbarte Scheiben 70, die den fünf betätigten Stößeln IO6 % zugeordnet sind, zusammen mit der sich drehenden Achse 26 umlaufen und Tonerteilchen 62 in einem gewünschten Verteilungsmuster zum Entwickeln lediglich dieser Informationskolonne aufgetragen werden. Unter diesen Voraussetzungen gelangen keine frischen Tonerteilchen 62 auf bildfreie Bereiche der Oberfläche 12.

An Stelle der bttrstenartigen Oberfläche 52 der Auftragwalze 46 aus einen Magnetbürsteneffekt ergebenden magnetischen Teilchen kann man auch anderweitige, nichtmagnetische bürstenartige Anordnungen, beispielsweise aus Pelz oder Velour verwenden.

Wenn die bttrstenartige Oberfläche 52 der Auftragwalze 46 magnetische Teilchen enthält, können diese von der Oberfläche des t Rohrs 50 mittels einer Rakel 138 abgestreift werden, wie in Figur 2 gezeigt. Die Rakel 138 kann an einer Wand des Behälters 60 befestigt sein, so daft sie mit ihrer einen Kante gegen die Oberfläche des Rohrs 50 der Auftragwalze 46 angestellt ist und die magnetischen Teilchen von der Auftragwalze 46 abstreift. Die so ▼on der Auftragwalze 46 abgelösten magnetischen Teilchen fallen auf die Walze 24 und die Übergabewalze 36, wie in Figur 2 gezeigt, bo daft diese magnetischen Teilchen mit den Tonerteilchen 62 zu einem triboelektrischen (reibungselektrischen) Tonergemisch, wie es in der elektrophotographischen Drucktechnik allgemein bekannt ist, vermischt werden.

An Stelle der Scheiben 70 können auch anderweitige gesteuerte

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Förderelemente verwendet werden. Beispielsweise können Drehanordnungen wie Gummiringe auf der Achse 26 mit Reibung gelagert sein, und diese Gummiringe können an ihrem Umfang grübchenartige Vertiefungen zum Aufnehmen der Tonerteilchen haben. Stattdessen kann man an Stelle der Scheiben 70 auch eine Anzahl von miteinander fluchtenden endlosen Riemen verwenden.

Bei der in Figur 7 und 8 gezeigten Ausführungsform 10a der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung sind die Förderelemente zum Befördern der Tonerteilchen zum Aufzeichnungsträger nicht drehbar. Gleiche Teile der Vorrichtungen 10 und 10a sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Förderanordnung der Verrichtung 10a besteht aus einer Anzahl von im wesentlichen gleichartigen, in einer Reihe liegenden Kolben 140, die Seite an Seite unter einer schmalen Öffnung 66a des Behälters 60 angeordnet sind. Die einzelnen Kolben 140 sind jeweils mit dem Stift IO8 des dazugehörigen Stößels IO6 verbunden, wie in Figur 7 und 8 gezeigt, und können mittels der Magnetspulen 110 in Richtung des doppelseitigen Pfeiles 142 hin und her bewegt werden.

Die Kolben 140 können rechteckigen Querschnitt sowie eine scharfe Kante 144 an ihrem oberen Ende haben. Die nebeneinander liegenden Kolben 14O sind zwischen der oberen und der unteren Wand 143 bzw. 145 eines Schachtes 146 angeordnet. Der Schacht 146 setzt an der unteren Wand 148 des Behälters 60 an und steht mit dessen Innerem in Verbindung. Die scharfe Kante 144 des Kolbens I40 liegt an einer der Wand I48 gegenüber befindlichen Wand 150 an. In der in Figur 7 gezeigten Stellung halben die Kolben 140 die Tonerteilchen 62 im Behälter 60 fest.

Um einen oder mehrere der Stößel IO6 durch Beaufschlagen der entsprechenden Magnetspulen 110 mit Signalen zu betätigen, sind die einzelnen Magnetspulen 110 jeweils an eine Quelle elektrischer Signale, beispielsweise die Elektrode 120 in Figur 2 angeschlossen. Während in Figur 7 nur eine der Magnetspulen 110 als an die Elektrode 120 angeschlossen dargestellt ist, sind alle anderen Magnetspulen 110 (Figur 8) ebenfalls an entsprechende Elektroden ange-

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schlossen, so daß sie bei Betätigung der betreffenden Elektrode betätigt werden können. Während in Figur 8 die Magnetspulen 110 nioht als an eine Quelle elektrischer Signale angeschlossen dargestellt sind, ist an sich jede Magnetspule 110 in der beschriebenen und in Figur 2 und 7 dargestellten Weise angeschlossen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 10a ist wie folgt: Bei Abwesenheit von Signalen, durch welche auf den Aufzeichnungsträger 14 elektrostatische Ladungen aufgebracht werden, gelangen keine Signale zu den Magnetspulen 110 und sind sämtliche Kolben 140 nach oben gegen die Wand 150 gedrückt, so daß keine Tonerteilchen 62 ä auf die Übergabewalze 36 ausgetragen werden können. Wenn einer der Elektroden 120 ein Signal zugeführt ist, durch das auf der Oberfläche 12 des Aufzeichnungsträgers 14 ein Ladungsmuster erzeugt wird, gelangt dieses Signal gleichzeitig auch zu einer entsprechen den Magnetspule 110. Dadurch wird der entsprechende Kolben 140 von der Wand 150 abgezogen, so daß durch Schwerkraft Tonerteilchen 62 aus dem Behälter 60 durch die Öffnung 66a auf die Übergabewalze 36 ausgetragen werden. Von der Übergabewalze 36 werden die Tonerteilchen 62 auf die Auftragwalze 46 übergeben und von dort auf die Oberfläche 12 des AufZeichnungsträgers 14 aufgetragen, um das Ladungsmuster in der bereits beschriebenen Weise zu entwickeln.

In Figur 8 sind die Kolben 140a und 140b in den Stellungen ge- ( zeigt, die sie einnehmen, wenn die betreffenden Magnetspulen 110a und 110b elektrisch erregt sind. Die Kolben 140a und 140b sind von der Wand 150 abgesetzt, und die Tonerteilchen 62 können durch die Öffnung 66a auf die Oberfläche der Übergabewalze 36 fallen. Wenn die Magnetspulen 110a und 110b entregt sind, werden die Kolben 140a und 140b durch die Federn 112 der Magnetspulen gegen die Wand I50 gedrückt, so daß keine Tonerteilchen 62 zum Aufzeichnungsträger 14 befördert werden. Statt der Kolben kann man auch anderweitige einzeln steuerbare Förderelemente, beispielsweise in einer Reihe liegende Schrauben- und SchiebeVentilanordnungen verwenden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   (Iy Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern durch Auftragen von Tonerteilchen auf elektrostatische Ladungsmuster auf einem Aufzeichnungsträger mit einer Quelle von Tonerteilchen und einer Forderanordnung, welche die Tonerteilchen von der Quelle übernimmt und zum Aufzeichnungsträger befördert, d adurch gekennzeichnet, daß die Förderanordnung aus einer Anzahl von im wesentlichen gleichartigen, in einer Reihe nebeneinander angeordneten Förderelementen (70) enthält, und daß eine Einrichtung (106) zum selektiven Betätigen eines oder mehrerer der Förderelemente vorgesehen ist, derart, daß die Tonerteilchen (62) entsprechend der Verteilung der Ladungsmuster auf dem Aufzeichnungsträger (14) auf diesen aufgetragen werden.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die elektrostatischen Ladungsmuster auf dem Aufzeichnungsträger erzeugenden Einrichtung (120) und die Einrichtung zum selektiven Betätigen der Förderelemente eine Steueranordnung eingeschaltet ist, derart, daß die Tonerteilchen in einer Verteilung, die durch die Einrichtung zum Erzeugen der elektrostatischen Ladungsmuster bestimmt wird, zum Aufzeichnungsträger befördert werden.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderanordnung eine Drehwelle (26) enthält, auf der als Förderelemente Drehelemente (70) im Reibungssitz, so daß sie sich zusammen mit der Drehwelle drehen können, gelagert sind; und daß zum selektiven Betätigen der Förderelemente die betreffenden Drehelemente mit einer Kraft beaufschlagt werden, welche die von der Drehwelle ausgeübten Antriebskräfte überwindet, so daß die betreffenden Drehelemente sich nicht mehr zusammen mit der Welle drehen.

   4. Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern

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   auf einer Oberfläche mittels Tonerteilchen, mit einer Walze alt einer Welle sowie einer Anzahl von ie Reibungssitz auf der Welle gelagerten Scheiben, die zusammen mit der Welle drehbar sind, wobei die Walze an der Quelle der Tonerteilchen angeordnet ist, d a -durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Scheiben (70) an ihrem Umfang jeweils eine Anzahl von Eintiefungen zum Befördern von Tonerteilchen aus der Quelle (60) bei Drehung der Scheiben durch die Welle (26) aufweisen; und daß eine Einrichtung zum selektiven Beaufschlagen einer oder mehrerer der Scheiben mit einer die auf diese durch die Welle ausgeübte Antriebs kraft überwindenden Kraft, derart, daß die betreffenden Scheiben sich nicht mehr zusammen mit der Welle drehen, sowie eine Einrich- ™ tung (46) zum Auftragen der von den Scheiben beförderten Tonerteilchen auf die Oberfläche (12) vorgesehen sind.

   5« Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Quelle der Tonerteilchen ein Behälter (60) mit einer langgestreckten Öffnung an seinem Boden ist, und daß die Walze (24) an dieser Öffnung in Berührung mit den Tonerteilchen angeordnet ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , daß die Scheiben (70) auf ihren Seiten mit Ringrillen (74) und Ringrippen (73) versehen sind, derart, daß j die benachbarten Scheiben jeweils komplementäre Seitenflächen mit ineinander greifender Ringrille und Ringrippe aufweisen, so daß die Tonerteilchen nicht zur Welle gelangen können.

   7· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß jede Scheibe ein von der Welle durchsetztes Mittelloch aufweist, und daß in eine mit den Mittellöchern sämtlicher Scheiben in Verbindung stehende Keilnut (82) ein an der Welle befestigtes, geschlitztes Pederstück (84) eingreift, das aus den Keilnuten herausbewegbar ist, derart, daß die Scheiben auf der Welle rutschen können, wenn die Welle sich dreht und auf die Scheiben eine Kraft ausgeübt wird, die ausreicht, um sie stillstehend zu halten.

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   8. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch geken nzeichnet, daß diö Einrichtung zum selektiven Beaufschlagen der Scheiben mit Kraft aus je einem an jeder Scheibe angeordneten Stößel (106) mit einem Stift (l08) besteht, der selektiv in eine der Eintiefungen der betreffenden Scheibe einführbar und herausziehbar ist, derart, daß die Scheibe selektiv gegen Drehung zusammen mit. der Welle arretiert wird bzw. sich zusammen mit der Welle drehen kann.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift durch eine elektromagnetische Anordnung (110) betätigbar ist.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Anordnung von der Anordnung (120) zum Erzeugen der elektrostatischen Bilder erregt wird«

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