DE2029697A1

DE2029697A1 - Apparatus for developing an electrostatic latent image

Info

Publication number: DE2029697A1
Application number: DE19702029697
Authority: DE
Inventors: Dinesh Syracuse Gardner John F Penfield NY Shah (V St A )
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-06-16
Filing date: 1970-06-16
Publication date: 1972-02-17
Also published as: SE358975B; GB1301157A; BE752034A; FR2052620A5; NL7008584A; US3613637A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2029697Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2029697

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN

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XEROX CORPORATIONXEROX CORPORATION

Rochester, New York 14603, USARochester, New York 14603, USA

Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen BildesApparatus for developing an electrostatic latent image

Auf dem Gebiet der Elektrophotographie, wie sie in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben ist, wird eine elektrophotographische Fläche, die eine an einem leitenden Träger befestigte photoleitende Isolierstoffschicht enthält, zur Aufnahme elektrostatischer Bilder verwendet. Bei dem normalen Verfahren zur Ausführung des elektrophotographisehen Prozesses wird die elektrophotographische Platte auf ihrer Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann einem zu reproduzierenden Lichtbild entsprechend belichtet. Durch diese Belichtung wird die Ladung in denjenigen Bereichen abgeführt, in denen Licht auf die Schicht aufgetroffen ist. Die nicht entladenen Bereiche der Schicht bilden somit ein elektrostatisches Bild, das dem Originallichtbild entspricht. :In the field of electrophotography, as described in U.S. Patent 2,297,691 is an electrophotographic Area containing a photoconductive insulating layer attached to a conductive substrate, used to take electrostatic images. See the normal procedure for performing electrophotography The electrophotographic plate will be on top of its process Surface evenly charged electrostatically and then exposed according to a photo to be reproduced. As a result of this exposure, the charge is dissipated in those areas in which light hit the layer is. The non-discharged areas of the layer thus form an electrostatic image that corresponds to the original light image. :

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Das latente elektrostatische Bild kann dann dadurch entwickelt werden, daß es mit einem fein zerteilten elektrostatisch anziehbaren Material in Berührung gebracht wird, wie mit einem harzförmigen Puder oder mit einem harzförmigen Pulver. Das betreffende Pulver wird in den Ladungsbereichen durch elektrostatische Ladungen auf der Schicht gehalten. An den Stellen, an denen die Ladung am größten ist, werden größte Materialmengen abgelagert} an den Stellen, an denen die Ladung schwach ist, wird wenig oder gar kein Material abgelagert. Auf · diese Weise wird ein dem Lichtbild des zu reproduzierenden oder vervielfältigenden Schriftstück! entsprechendes Pulverbild erzeugt. Das Pulver kann dann auf einem Papierblatt oder auf eine andere Hache übertragen werden und dort zur Erzielung einer beständigen Vervielfältigung in geeigneter Weise fixiert werden.The electrostatic latent image can then be developed by exposing it to a finely divided electrostatic attractable material is brought into contact, such as with a resinous powder or with a resinous one Powder. The powder in question is in the charge areas held on the layer by electrostatic charges. The places where the load is greatest become the greatest Amounts of material deposited} in the places where the charge is weak, little or no material is deposited. In this way an image of the image to be reproduced becomes or duplicating document! corresponding powder image generated. The powder can then be placed on a sheet of paper or to be transferred to another Hache and there to achieve be fixed in a suitable manner for permanent reproduction.

Das in der Dlektrophotographie im allgemeinen verwendete elektrostatisch anziehbare Entwicklermaterial enthält ein hier als "Toner" bezeichnetes pigmentiertes herzförmiges Pulver und ein als "Träger" bezeichnetes körniges Material. Der Träger ist im allgemeinen mit einem Material oder Stoff überzogen, der in der triboelektrischen Spannungsreihe von dem Toner weit entfernt ist, so daß zwischen dem Pulver und dem körnigen Träger eine triboelektrische Ladung hervorgerufen wird. Eine solche Ladung bewirkt, daß das Pulver an dem Träger haftet. Der Träger bewirkt ferner eine derartige mechanische Steuerung, daß der Toner einfach bearbeitet und mit der belichteten elektrophotographischen Fläche in Eontakt gebracht werden kann. Die Pulverteilchen werden dann von dem elektrostatischen Bild angezogen und liefern somit auf der elektrophotographischen Hache ein sichtbares Pulverbild.That used in electrophotography in general Electrostatically attractable developer material includes a pigmented heart-shaped, referred to herein as "toner" Powder and a granular material called a "carrier". The carrier is generally comprised of a material or cloth coated in the triboelectric series of the toner is far away, so that a triboelectric charge is created between the powder and the granular carrier will. Such a charge causes the powder to adhere to the carrier. The carrier also effects such mechanical control that the toner easily operates and in contact with the exposed electrophotographic surface can be brought. The powder particles are then attracted to the electrostatic image and thus deliver on the electrophotographic Hache a visible powder image.

Bei einem Entwicklungsverfahren, das hier als Kaskadierüngsentwicklungsverfahren bezeichnet wird, wird der KontaktIn a development process, here called a cascading development process is referred to, becomes the contact

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zwischen dem Bild und dem Entwicklermaterial oder Entwickler dadurch erzielt, daß ein Zweikomponentenentwickler über die elelcbrophotorjraphische Platte [:eschüttet oder kaskadiert wird. Während einer solchen Kaskadierung treffen die einzelnen Trägerteilchen auf die das Bild tragende Fläche auf oder rollen über die Fläche und berühren dabei das Bild an den zufallsmäßig beabstandeten Punkten. Die Menge des über die elektrophotoo'.raphische Platte strömenden Entwicklers und die Anzahl der Kontaktpunkte zwischen dem Entwickler und den Bildbereichen steuert den Grad der Entwicklung oder die Mengen des auf den Bildbereichen abgelagerten Toners. Der Entwicklerstrom und die Anzahl der Entwicklerteilchen, die jeden Flächenbereich der elektrophotographischen Fläche berühren, kann dadurch erhöht werden, daß die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der der Entwickler über die elektrophotographische Fläche kaskadiert wird. Diese Lösung ist jedoch in ihrer Anwendung beschränkt, da die Geschwindigkeit, mit der der Entwickler über das Bild strömt, durch die Geschwindigkeit eines frei fallenden Körpers gegeben ist und da es zur Steigerung der Geschwindigkeit erforderlich ist, dem Entwickler eine Anfangsgeschwindigkeit zu geben. Bei einer Anfangsgeschwindigkeit trifft der Träperteil des Entwicklers auf den Photoleiter mit einer Kraft auf, die entweder zur Beschädigung des Photoleiter«?führen kann oder derzufolge auf den anfänglichen Aufschlag hin übermäßig große Mengen an trägerfreiem Toner abgestoßen werden.between the image and the developer material or developer is achieved by using a two-component developer the electronic photographic plate [: poured or cascaded will. During such a cascading, the individual meet Carrier particles on the surface bearing the image or roll over the surface and touch the image on the randomly spaced points. The amount of over the elektrophotoo'.raphische plate flowing developer and the The number of contact points between the developer and the image areas controls the degree of development or the quantities of the toner deposited on the image areas. The developer flow and the number of developer particles contacting each area of the electrophotographic surface can thereby be increased that the speed is increased with the the developer is cascaded across the electrophotographic surface. However, this solution is limited in its application because of the speed at which the developer is about the image flows, given by the speed of a freely falling body and because it increases the speed is required to give the developer an initial speed. At an initial speed, the hits Carrier part of the developer onto the photoconductor with a force which either lead to damage to the photoconductor «? may or consequently be excessive on top of the initial mark-up large amounts of carrier-free toner may be rejected.

Ein verbessertes Verfahren der elektrophotographischen Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder besteht darin, daß ein Zweikomponentenentwickler in einer Entwicklungszone mit einer Wirbelschicht erhalten wird, wie dies in der US-Patentschrift 3 380 4-37 beschrieben ist. Dabei ist angegeben, daß eine Menge des Zweikomponentenentwicklers unterhalb eines latenten elektrostatischen Bildes in Schwingungen versetzt wird. Die Schwinpjunren sind dabei so schnell, daß sie dieAn improved method of electrophotographic development electrostatic latent images consists in having a two-component developer in a development zone with a fluidized bed as described in US Pat. No. 3,380-437. It is stated that an amount of the two-component developer below one The electrostatic latent image is vibrated. The Schwinpjunren are so fast that they

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Entwicklermasse veranlassen, sich selbst in einer wirbelnden Masse oder in einer Wirbelschicht zu verteilen. Wenn eine ein Bild tragende elektrophotographische Fläche durch die Entwicklungs- bzw. Entwicklerzone hindurchgeleitet wird, wird sie mit der Wirbelschicht oder dem sich konstant bewegenden Entwickler in Berührung. Dadurch werden die Bildbereiche der elektrophotographischen Fläche mit dem Toner in dem Entwickler entwickelt.Cause developer mass to distribute itself in a swirling mass or in a fluidized bed. When a an image-bearing electrophotographic surface is passed through the development or developer zone, it comes into contact with the fluidized bed or the constantly moving developer. This will make the image areas of the electrophotographic surface is developed with the toner in the developer.

Zur Erzielung einer Entwicklung durchgehender Bereiche können Entwicklerelektroden verwendet werden, und dem Entwickler kann eine wirksamere Schwingung erteilt werden. Die Elektrode besteht aus einem geerdeten oder vorgespannten Teil, das so dicht wie möglich an der elektrophotographischen Fläche angebracht ist, um ein elektrisches Feld in Verbindung mit dem elektrostatischen Ladungsbild zu erzeugen» Die Elektrode kann eine Platte oder ein Gitter enthalten, das parallel zu der elektrophotographischen Fläche verläuft und von dieser beabstandet ist.Developer electrodes and the developer can be used to achieve development of continuous areas a more effective vibration can be given. The electrode consists of a grounded or biased part that does so as close as possible to the electrophotographic surface in order to create an electric field in connection with the to generate electrostatic charge image »The electrode can contain a plate or a grid that is parallel to the electrophotographic surface and is spaced apart therefrom.

Obwohl durch die bisher benutzten Wirbelschicht-Entwicklungsverfahren eine gute Entwicklung durchgehender Bereiche erzielt worden ist, haben den mit einer Wirbelschicht^entwicklung arbeitenden Vervielfältigungssystemen anhaftende Nachteile deren Anwendung beschränkt. Diese Nachteile umfassen die in dem System auftretenden Schwingungen und Geräusche, wenn die Wirbelschicht in Schwingungen versetzt ist, sowie die für eine schnelle Hin- und Herbewegung der die Schwingung" ausübenden Elemente erforderliche Kraft und Leistung, die Zuverlässigkeit des Systems, das eine Anzahl mechanisch betätigter Elemente erfordert, und die Auswirkung der Schwingungen auf die Lebensdauer des Systems«,Although by the fluidized bed development process used hitherto a good development of continuous areas has been achieved, that with a fluidized bed ^ development working reproduction systems inherent disadvantages whose application is limited. These disadvantages include the vibrations and noises occurring in the system when the fluidized bed is vibrated, as well as the force and power required for rapid reciprocation of the "vibration" elements, the Reliability of the system, which requires a number of mechanically operated elements, and the effect of the vibrations on the service life of the system «,

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Weg zu zeigen, wie ein latentes elektrostatisches LadungsbildThe invention is therefore based on the object of a way to show how a latent electrostatic charge image

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auf einem Trägerteil einfach entwickelt werden kann, ohne daß die den oben betrachteten Entwicklungsverfahren anhaftenden Nachteile'in Kauf genommen werden müssen.can be easily developed on a carrier part without that the disadvantages inherent in the development processes considered above must be accepted.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit Hilfe einer neuen Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Ladungsbildes? erfindungsgemäß dadurch, daß ein Zweikomponentenentwickler in teilweisem oder vollständigem Wirbelzustand in Schwingungen versetzt wird, um das Ladungsbild zum Zwecke der Entwicklung zu berühren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt insbesondere eine Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes dar, das auf einem .Tragteil gebildet ist. Diese Vorrichtung enthält (a) ein gesteuertes System mit einer Trageinrichtung neben und unterhalb zumindest eines Teils eines Tragteils für die Aufnahme des Entwicklers auf der Oberseite und mit einer Federeinrichtung und (b) ein Steuersystem mit einer Vibrations- oder Schwingeinrichtung zur Erzeugung von Schwingungen. Diese Schwingeinrichtung ist dabei neben der Trageinrichtung angeordnet und mit dieser über die Federeinrichtung gekoppelt. Ferner sind Einrichtungen zur Speisung des Schwingteiles vorgesehen. Die auf diese Weise erzeugten Schwingungen werden mit Hilfe der Federeinriohtung auf die Trageinrichtung übertragen. Dies führt dazu, daß der Entwickler in einer Wirbelschicht auftritt und das latente elektrostatische Ladungsbild auf dem Tragteil berührt. Auf diese Weise wird das betreffende Ladungsbild entwickelt.The above problem is solved with the help of a new device for developing latent electrostatic charge images? according to the invention in that a two-component developer is vibrated in a partially or completely vortex state in order to contact the charge image for the purpose of development. The device according to the invention particularly represents a device for developing a latent electrostatic charge image which is formed on a support part. This device contains (a) a controlled system with a support device next to and below at least part of a support part for receiving the developer on the upper side and with a spring device and (b) a control system with a vibration or oscillation device for generating oscillations. This oscillating device is arranged next to the support device and coupled to it via the spring device. Furthermore, devices for feeding the vibrating part are provided. The vibrations generated in this way are transmitted to the support device with the aid of the spring device. This results in the developer appearing in a fluidized bed and contacting the latent electrostatic charge image on the support member. In this way the charge image in question is developed.

I)ieso;j Wirbelrjchiehb-Entwicklungaverfahren zur Entwicklung latenter elektrostatischer Ladungsbilder zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß durch Anwendung der Wirbelachichtentwicklung die in das System eingeführten Schwingungen und Störungen vermindert sind und ebenso die für eine solche Vibration der Wirbelschicht erforderliche Leistung, daß der Entwickler sichI) ieso; j Wirbelrjchiehb development method for development latent electrostatic charge images are characterized by the advantage that by using the vortex light development the vibrations and disturbances introduced into the system are reduced, and so is the power required for the fluidized bed to vibrate so that the developer does

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in einem Wirbelzustand befindet. Außerdem werden die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Systems erhöht.is in a vortex state. Also, the reliability and increases the life of the system.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem,Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch in einer Schnittansicht eine elekbrophotographische Vorrichtung, mit deren Hilfe die Erfindung ausgeführt werden kann.The invention is described below with reference to drawings one, embodiment explained in more detail. Fig. 1 shows schematically in a sectional view a Electro-photographic apparatus capable of practicing the invention.

Fig, 2 zeigt eine Vorderansicht einer Entwicklungsvorrichtung, die in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet ist.Fig. 2 is a front view of a developing device; used in the device shown in FIG is.

Fig» 3 zeigt in einer Perspektivansicht Schwingelemente, die in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung dazu benutzt v/erden, einer Wirbelschicht axiale Schwingungen zu erteilen, Fig. 4 zeigt schematisch das Antriebs- oder Steuersystem gemäß der Erfindung.Fig »3 shows oscillating elements in a perspective view, used in the device shown in Fig. 1 for this purpose v / ground to give axial vibrations to a fluidized bed, Fig. 4 shows schematically the drive or control system according to the invention.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird Entwickler oder Entwicklermaterial mit einer latente elektrostatische Ladungsbilder tragenden Fläche in Berührung gebracht, und zwar in einer solchen Weise, daß die Anzahl der Berührungen zwischen dem Enbwickler und der erwähnten Fläche gegenüber den bisher benutzten Verfahren erhöht ist. Demgemäß wird die das latente elektrostatische Ladungsbild tragende Fläche durch eine Wirbelschicht eines Zweikomponentenentwicklers hindurchgeführt, in welchem sich die einzelnen Trägerteilchen in einem Zustand konstanter Bewegung befinden und auf der erwähnten Fläche auftreffen. Zufolge der konstanten Bewer;un_tj· der Entwicklerteilcheri wird jjoder Teilbereich der eti/ähnben Fläche kontinuierlich von verschiedenen Trägerkügtslchen und Tonerteilchen berührt. Die Beweravngsgeschwindigkeib des Entwicklers führt zu einer nennenswerten Steigerung tier Anzahl an Entwickler-Ladungsbild-Berührungen innerhalb einer bestimmten Zeitspanne,In the embodiment shown here, developer or developer material is brought into contact with a surface bearing latent electrostatic charge images, in such a way that the number of contacts between the developer and the surface mentioned is increased compared to the previously used methods. Accordingly, the surface bearing the electrostatic latent image is passed through a fluidized bed of a two-component developer in which the individual carrier particles are in a state of constant movement and impinge on the surface mentioned. According to the constant Bewer; un _t j · the developing member Cheri is touched jjoder portion of eti / ähnben surface continuously from various Trägerkügtslchen and toner particles. The moving speed of the developer leads to a significant increase in the number of developer-charge image contacts within a certain period of time,

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Zur Ausführung des erfindungsgemäßen EntwicklungsVerfahrens wird ein Zweikomponentenentwickler unter einem latenten elektrostatischen Ladungsmuster oder -bild in Schwinjungen versetzt. Die Schwingungen sind dabei so schnell, daß sie den den Toner haltenden Träger bei einer · Wirbelschicht auftreten lassen bzw. der den Toner tragende Trärer verteilt sich in einem flüssigkeitsartigen Zustand, in .welchem die einzelnen Teilchen sich in konstanter Bewe:';un:.-: befinden. Die Entwickler schicht wird dann mit der genannten Fläche in Berührung gebracht, um ein latentes elektrostatisches Ladungsbild zu entwickeln. Die Entwickler-r schicht kann im Unterschied dazu auch ständig mit der geladenen Fläche in Kontakt sein.For carrying out the development process of the present invention becomes a two-component developer under a latent electrostatic charge pattern or image in Schwinjungen offset. The vibrations are like this fast that they let the carrier holding the toner appear in a fluidized bed or the carrier carrying the toner Trärer is distributed in a liquid-like state, in which the individual particles move in constant motion: '; un: .-: are located. The developer layer is then brought into contact with said surface to create a latent to develop an electrostatic charge image. The developer r In contrast, the layer can also be in constant contact with the charged surface.

Die Entwicklermischung oder -zusammensetzung kann von bekannter Art sein, wie sie derzeit in kommerziellen elektrophotographischen Maschinen verwendet wird, die mit Kaskadierungsentwieklung arbeiten. Eine derartige Entwicklermischung ist z.B. in der US-Patentschrift 2 618 551 angegeben. Ein Beispiel für eine derartige Entwicklermischung oder -zusammensetzung umfaßt Trägerkügelchen aus Glas oder Stahl, die mit einem geeigneten Überzug überzogen oder von einem geeigneten Überzug umgeben sein können, wie mit Vinylchlorid, Äthylzellulose oder Phenylformaldehyd. Dabei wird ein Stoff verwendet, der Toner auf Berührung hin triboelektrisch auflädt. Der Toner ist normalerweise ein pigmentierter harzförmiger Stoff oder dgl., der zur Entwicklung elektrophotographischer Bilder benutzt werden kann. Bei der hier dargestellten Vorrichtung befindet sich der Zweikomponentenentwickler in einer glatten und durchgehenden Schicht über der Oberfläche einer bogenförmig gekrümmten Platte oder eines entsprechend ausgebildeten Troges. Diese Platte bzw. dieser Trog wird dann qusr zur Bewegungsrichtung des das elektrostatische Ladungsbild tragenden Teiles in Schwingungen versetzt.The developer mix or composition may be of any known type as currently used in commercial electrophotographic machines employing cascade development. Such a developer mixture is given, for example, in US Pat. No. 2,618,551. An example of such a developer mix or composition includes glass or steel carrier beads which may or may not be coated with a suitable coating, such as vinyl chloride, ethyl cellulose, or phenyl formaldehyde. A substance is used that triboelectrically charges toner when it is touched. The toner is usually a pigmented resinous material or the like which can be used to develop electrophotographic images. In the device shown here, the two-component developer is located in a smooth and continuous layer over the surface of an arcuately curved plate or a correspondingly designed trough. This plate or this trough is then set in oscillation relative to the direction of movement of the part carrying the electrostatic charge image.

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Die das latente elektrostatische Ladungsbild tragende Fläche kann dann über den Entwickler und die Platte in eine solche Stellung gebracht werden,· daß die in Schwingungen versetzte Entwicklerschicht oder die Entwicklerwirbelschicht das betreffende Ladungsbild berührt und entwickelt. In automatischen und kontinuierlich arbeitenden elektrophotographischen Vervielfältigungsmaschinen kann die betreffende Fläche über den Entwickler bewegt werden, um nacheinander jeweils neue Bereiche des Ladungsbildes für die Entwicklung bereitzustellen. Es sei hier darauf hingewiesen, daß zur Ablagerung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf der Fläche oder Oberfläche eines Tragteils auch andere Verfahren als die elektrophotographischen Verfahren benutzt werden können, wie z.B. das elektrostatische Vervielfältigungs- bzw. Druckverfahren, wie es in der US-Patentschrift 3 289 209 angegeben ist.The surface carrying the electrostatic latent image can then be in contact with the developer and the plate such a position that the vibrating developer layer or the developer fluidized bed touches and develops the charge image in question. In automatic and continuously operating electrophotographic Duplicating machines can move the area in question over the developer, one after the other to provide new areas of the charge image for development. It should be noted here that for deposition of an electrostatic charge image on the surface or surface of a support part, methods other than electrophotographic methods are also used Processes can be used, such as the electrostatic duplication or printing process, as indicated in U.S. Patent 3,289,209.

Zum Zwecke der Erläuterung wird nachstehend der elektrophotorraphische Prozess näher erläutert.For the purpose of explanation, the electrophotographic Process explained in more detail.

Die konstante Bewegung des Entwicklers in der Entwicklerwirbelschicht bewirkt, daß die einzelnen Teilchen sich kontinuierlich bewegen und mit der erwähnten Fläche in und außer Kontakt gelangen. Die Übertragung der Tonerteilchen von den zugehörigen Trägerkügelchen auf die Ladungsbildbereiche erfolgt während dieser Kontakt- oder Berührungsperiode. Die Ablagerung von Toner in den entsprechenden Bereichen wird physikalisch dadurch bewirkt, daß entweder die Anziehung des Ladungsbildes die Anziehung des Toners durch den Träger überschreitet oder daß der Toner von dem Träger durch die durch Auftreffen auf die elektrophotοgraphische Fläche vorhandene Kraft abgelöst wird und dann von der Ladung in den Bildbereichen angezogen wird. Die konstante Bewegung des Entwicklers hat zur Folge, daß ständig neuer oder frischer Entwickler mit der bildtragenden Fläche in Kontakt gebracht wird, wodurch die Anziehung des Toners durch den Träger vermindert wird.The constant movement of the developer in the developer fluid bed causes the individual particles to move continuously and with the mentioned area in and get out of touch. The transfer of the toner particles from the associated carrier beads to the charge image areas occurs during this contact or touch period. The deposition of toner in the appropriate areas will be physically caused by either the attraction of the charge image exceeding the attraction of the toner by the carrier or that the toner is removed from the carrier through the contact with the electrophotographic surface Force is released and then attracted by the charge in the image areas. The constant movement of the developer has the consequence that new or fresh developer is constantly brought into contact with the image-bearing surface, whereby the Attraction of the toner by the carrier is reduced.

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Wie schematisch. in Fig. 1 dargestellt, umfaßt eine automatische elektrophotographische Vervielfältigungsvorrichtung eine elektrophotographische Fläche, die die Form eines flexiblen Bandes 10 besitzt, das so angeordnet ist, daß es sich in der durch die Pfeile bezeichneten Richtung bewegt und dadurch die elektrophotographische Fläche veranlaßt, nacheinander eine Vielzahl von BearbeitungsStationen zu durchlaufen. Die Elemente dieser Maschine sind auf dem Gebiet der Elektrophotographie üblich; eine Ausnahme bildet hier die Entwicklungsstation, die so ausgebildet ist, daß das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann.How schematic. shown in Fig. 1 comprises an automatic Electrophotographic duplicating machine has an electrophotographic surface that is the shape of a flexible tape 10 which is arranged so that it moves in the direction indicated by the arrows, thereby causing the electrophotographic surface to one after the other to a large number of machining stations run through. The elements of this machine are common in the field of electrophotography; the exception is here Development station, which is designed so that the invention Procedure can be carried out.

Im vorliegenden Rahmen können die verschiedenen elektrophotographischen Bearbeitungsstationen in der Bewegungsbahn der elektrophotographischen Fläche wie folgt beschrieben werden: In the present context, the various electrophotographic Processing stations in the movement path of the electrophotographic surface can be described as follows:

An einer Ladestation A xvird eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf der photöleitenden Schicht des elektrophotographischen Bandes abgelagert. ' . ■At a charging station A xv there is a uniform electrostatic Charge on the photoconductive layer of the electrophotographic Band deposited. '. ■

An einer Belichtungsstation B wird ein Licht- oder Strahlungsbild eines zu vervielfältigenden Schriftstücks auf die Bandoberfläche projiziert, wodurch in den von dem Licht oder der Strahlung erreichten Bereichen die Ladung abgeleitet wird. Auf diese Weise ist ein latentes elektrostatisches Ladungsbild oder -muster entsprechend dem zu vervielfältigenden ■Schriftstück erzeugt,At an exposure station B, a light or radiation image of a document to be reproduced is applied to the surface of the tape projected, whereby the charge is diverted in the areas reached by the light or radiation. In this way, a latent electrostatic charge image or pattern is corresponding to that to be reproduced ■ document generated,

An einer Entwicklungsstation 0, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, wird elektrophotographisches Entwicklungsmaterial, das '.tonerteilchen mit einer elektrostatischen Ladung, die der Ladung des elektrostatischen latenten Bildes entgegengesetzt ist, mit der Bandfläche in Berührung gebracht oder unbox· BuL¹UXii'uny dio;ior BsnflfläcliG bewegt, und zwar derart,'At a development station 0, which forms the subject of the present invention, electrophotographic developing material, the '.toner particles having an electrostatic charge opposite to the charge of the electrostatic latent image, is brought into contact with the belt surface or unbox · BuL ¹ UXii'uny dio ; i or BsnflfläcliG moved in such a way, '

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daß die Tonerteilchen an dem elektrostatischen latenten Bild haften bleiben und ein dem/vervielfältigenden Schriftstück entsprechendes elektrophotographiaches Pulverbild hervofrufen.that the toner particles adhere to the electrostatic latent image and become a document to be reproduced produce a corresponding electrophotographic powder image.

An einer Übertragungsstation D wird das elektrophotographisehe Pulverbild elektrostatisch von der Bandoberfläche oder -fläche auf ein Übertracungsmaterial oder eine Trär:erfläche übertragen.At a transfer station D this is done electrophotographically Powder image electrostatically from the belt surface or surface onto a transfer material or a carrier surface transfer.

An einer Trommelreinigungs- und Trommelentladunj^sstation E wird die Bandoberfläche abgebürstet, um jegliche auf ihr nach dem Bildübertragungsschritt noch verbliebene restliche Tonerteilchen abzuführen. Ferner wird an dieser Station E die Bandoberfläche mit Hilfe einer relativ starkes Licht abgebenden Lichtquelle belichtet. Auf diese Weise wird nahezu vollständig jegliche auf der betreffenden Oberfläche noch vorhandene restliche elektrostatische Ladung abgeleitet.At a drum cleaning and drum unloading station E the belt surface is brushed to remove any remaining thereon after the image transfer step Remove toner particles. Furthermore, at this station E, the strip surface is emitted with the aid of a relatively strong light Light source exposed. In this way, almost everything is still on the surface in question any remaining electrostatic charge discharged.

Wie in den Zeichnungen dargestellt, wird das eine elektrophotographische Fläche bildende flexible Band 10 zur kontinuier liehen Bewegung durch eine elektrophotographische Entwicklungszone 11 entsprechend getragen. Das die elektroρhotographische Fläche bildende bzw. tragende flexible Band ist dabei um eine Vielzahl von Hollen 12, 14 und 16 herumgeführt, von denen zumindest eine durch eine geeignete Speisequelle angetrieben wird (nicht dargestellt). Auf diese Weise wird das Band durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen hindurchbewegt.As shown in the drawings, this becomes an electrophotographic Surface-forming flexible belt 10 for continuous movement through an electrophotographic development zone 11 is carried accordingly. That the electrophotographic Flexible band which forms or supports the surface is guided around a large number of hollows 12, 14 and 16, of which at least one is driven by a suitable supply source (not shown). This way the tape will go through moved through the various processing stations.

Während bei der dargestellten Ausführungsform ein flexibles Band als elektrophotographische Fläche dargestellt ist, dürfte einzusehen sein , daß irgendeine elektrophobographisehe Fläche in gleicher Weise geeignet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. So kann z.B. eine Trommel oder While in the illustrated embodiment a flexible Tape is shown as an electrophotographic surface, it should be understood that some electrophobographic Area is suitable in the same way to carry out the method according to the invention. For example, a drum or

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flache Platte verwendet werden. Wird eine flache Platte verwendet, so kann sie entweder durch die Entwicklungszone beweglich sein oder in Bezug auf diese Entwicklungszone fest sein. flat plate can be used. Becomes a flat plate is used, it can either be movable through the development zone or fixed with respect to this development zone.

Die in Fig. 1 dargestellte Entwicklungsstation C ist so ausgebildet, daß sie zwei Hauptabschnitte besitzt, deren einer eine an der Stelle 30 vorgesehene Entwickler-Schwinganordnung; umfaßt (in Pig. 2 und 3 näher dargestellt) und deren anderer eine Entwickler-Umwälzanordnung 34 umfaßt. Der Zweck der Entwickler-Schwinganordnung besteht darin, dem I Zweikomponentenentwickler neben der das latente elektrostatische Bild tragenden Fläche eine Schwing- oder Vibrationsbewegung zu erteilen. Der Zweck der Entwickler- Umwälzanordnung besteht darin, den Entwickler zu der Eingangsseite der Entwickler-Schwinganordnung hin zu bewegen, nachdem er sich über die Entwickler-Schwingelemente hinweg bewegt hat. Eine bogenförmige Platte 36 verläuft dabei konzentrisch zu dem Band 10 in einem Bereich, der vertikal von der vertikalen Mittellinie des BandßsiO versetzt ist. Auf diese Weise wird eine schnelle Bewegung des Entwicklers durch die Entwicklungszone 11 erleichtert. Ein geeignetes Elektrodengitter 371 das aus einer Vielzahl von Elektroden- ä drähten 38 besteht, ist konzentrisch zwischen dem Band 10 und der bogenförmigen Platte 36 verlaufend an dieser befestigt. Das Gitter ist geerdet oder an einer geeigneten Vorspannungquelle 40 mit einer Vorspannung versehen, die ein elektrisches Feld neben dem Bild erzeugt und damit die Entwicklung durchgehender Bereiche unterstützt. Um eine Vorspannung an das Gitter 37, nicht aber an die Platte anzulegen, sind die dargestellten Drahtelektroden in den End- oder Stirnplatten 39 (Fig. 3) über geeignete Isolierträger angeordnet. Zur Zurückleitung dessdwingenden Entwicklers in einen Rückführweg zu der Entwickler-Umwälzanordnung 34-The development station C shown in Fig. 1 is designed so that it has two main sections, one of which is a developer oscillating arrangement provided at position 30; (shown in more detail in Pig. 2 and 3) and the other includes a developer circulating assembly 34. The purpose of the developer oscillating arrangement is to give the two-component developer an oscillating or vibrating motion next to the surface bearing the latent electrostatic image. The purpose of the developer agitating assembly is to move the developer toward the entrance side of the developer agitator assembly after moving over the developer agitator. An arcuate plate 36 runs concentrically with the belt 10 in an area which is vertically offset from the vertical center line of the belt. In this way, rapid movement of the developer through the development zone 11 is facilitated. A suitable electrode grid 371 æ of a plurality of electrode wires is 38 is concentrically mounted to extend between the belt 10 and the arcuate plate 36 thereto. The grid is grounded or biased to a suitable bias voltage source 40 which creates an electric field next to the image and thus aids in the development of continuous areas. In order to apply a bias voltage to the grid 37, but not to the plate, the wire electrodes shown are arranged in the end or face plates 39 (FIG. 3) via suitable insulating supports. To return the vibrating developer in a return path to the developer circulating arrangement 34-

' . BAD 0BK5»^NAL-209808/1B 49. '. BATH 0BK5 » ^NAL - 209808 / 1B 49.

hin dient eine !'latte 42 mit einem J-fö'rmigen Querschnitt. Die Platte 42 ist fest angeordnet und von der vibrierenden Schicht getrennt. Die bogenförmige Platte 36 wird während des Betriebs der elektrophotographischen Vorrichtung in Schwingungen versetzt, um den Entwickler in einem Wirbelzustand zu halten, wie dies oben beschrieben worden·ist. Der Entwickler führt somit eine Bewegung über den längeren Schenkel 44 der Platte 42 nach unten zu der Entwiekler-Umwälzanordnung 34 hin aus, nachdem seine Richtung an dem gekrümmten Teil 46 umgekehrt worden ist.there is a lath 42 with a J-shaped cross section. The plate 42 is fixed and separated from the vibrating layer. The arcuate plate 36 is during of the operation of the electrophotographic apparatus vibrated to keep the developer in a vortex state as described above. The developer thus leads a movement over the longer period Leg 44 of plate 42 down to the descent recirculation assembly 34 out after its direction at the curved Part 46 has been reversed.

Die Entwickler-Umwälzanordnung 34 entspricht der bei den meisten Kaskadierungseinheiten benutzten konventionellen Umwälzanördnung. In dem unteren Teil des Gehäuses ist ein Entwicklersumpf 48 vorgesehen, der einen Zweikomponentenentwicklervorrat besitzt, um'Entwickler in die Entwicklungszone 11 abgeben zu können. Eine Becher-Forderanordnung, umfassend eine Vielzahl von Bechern 50, ä-ie an einem flexiblen endlosen Band 52 befestigt sind, wird mit Hilfe von zwei Rollen 54 und 56 in entsprechender Lage gehalten. Die Rolle ist an eine geeignete (nicht dargestellte) Antriebsquelle angeschlossen, um die Becher in der durch den Pfeil bezeichneten Richtung zu bewegen. Die Becher wirken in der Weise, daß sie den Entwickler aus dem Sumpf 48 heraus zu einer hoch gelegenen Stelle hinführen, von der aus der Entwickler unter der Wirkung der Erdschwerkraft in die Entwicklungszone 11 gelangt. Zur Hinzugabe von Toner in das System, und zwar zur Ergänzung des Toners, der zufolge der Entwicklung von Bildern verbraucht worden^ist, ist ein Tonerspender 57 vorgesehen. In der Entwickler-Umwälzanordnung sind ferner obere und untere Platten 62 und 64 vorgesehen, die sich über die Länge der Entwickler~Umwälzanordnung 34 erstrecken. Diese Länge ist gleich der Breite des Bandes 10. Die betreffenden Platten wirken dabei als eine stillstehende Entwickler-Zuführrinne 66, die Entwickler in den Zwischenraum zwischen derThe developer circulation arrangement 34 corresponds to the conventional circulation arrangement used in most cascading units. A developer sump 48 is provided in the lower part of the housing, which has a two-component developer supply in order to be able to deliver developer into the development zone 11. A cup conveyor assembly comprising a plurality of cups 50 attached to a flexible endless belt 52 is held in position by means of two rollers 54 and 56. The roller is connected to a suitable drive source (not shown) to move the cups in the direction indicated by the arrow. The cups act in such a way that they lead the developer out of the sump 48 to a high point from which the developer passes into the development zone 11 under the action of the earth's gravity. A toner dispenser 57 is provided for adding toner to the system to replenish the toner that has been used up as a result of the development of images. Upper and lower plates 62 and 64 are also provided in the developer circulating assembly and extend the length of the developer circulating assembly 34. This length is equal to the width of the belt 10. The plates in question act as a stationary developer feed channel 66, the developer into the space between the

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bogenförmigen Platte 36 und das Band 1Ö einleitet»arcuate plate 36 and the tape 1Ö introduces »

Um sicherzustellen, daß das Entwicklungssystem in den Bereichen zwischen der Bntwickler-Umwälzanordnung 3 ¹V und dem Entwickler—Rückführweg geschlossen ist, sind federnde Abdichtungen 6? und 69 vorgesehen, die die Zufuhrrinne 66 mit dem Wirbelschichtbereich und eine Rückführrinne 71 mit. der Platte 4-4 koppeln. Kant en dichtungen können zur wirksamen • Abdichtung des Entwicklers zwischen dem J-förmigen Teil 4-6, der oberen Platte 62 und dem Band 10 vorgesehen sein. Die Abdichtung sollte vorzugsweise aus einem eine geringe Reibung verursachenden federnden Material bestehen, um die Reibbelastung auf das Band und die Wirbelschichtantriebe auf einem minimalen Wert zu halten.To ensure that the development system is closed in the areas between the developer circulation arrangement 3 ¹ V and the developer return path, resilient seals 6? and 69 provided, which the feed chute 66 with the fluidized bed area and a return chute 71 with. the plate 4-4 couple. Edge seals can be provided between the J-shaped portion 4-6, the top plate 62 and the belt 10 to effectively seal the developer. The seal should preferably consist of a resilient material which causes low friction in order to keep the frictional load on the belt and the fluidized bed drives to a minimum value.

Die hier beschriebenen Rückführ- und Entwicklersysteme sind lediglich beispielhaft für Systeme, die bei der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. So können auch andere Systeme verwendet werden, wie sie-an anderer Stelle bereits vorgeschlagen werden (US-Patentanmeldung, US-Serial No.731 902) Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Einrichtung, mit deren Hilfe die bogenförmige Platte 36 und das Elektrodengitter 37 in Schwingungen versetzt werden, um den Entwickler in einer Wirbelschicht zu halten.The feedback and developer systems described here are merely exemplary of systems that can be used with the present invention. Others can do the same Systems are used as they are — elsewhere proposed (US patent application, US serial No. 731 902) The present invention relates to a new device with the help of which the arcuate plate 36 and the electrode grid 37 vibrated to the developer keep in a fluidized bed.

Die Bewegung der Entwickler-Schwinganordnung wird durch eine neue Antriebseinrichtung bewirkt, die nachstehend an Hand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben wird.The movement of the developer oscillating assembly is controlled by a causes new drive device, which is described in more detail below with reference to FIGS.

Um die Entwicklungsvorrichtung gemäß J¹Ig. 1 zu betreiben ist BB zunächst erforderlich, die verschiedenen, oben genannten Bearbeitungssbationen, zu aktivieren· Eine solche Aktivierung kann durch eine einen allgemeinen Zyklus auslösende Einrichtung bewirkt werden, die einer Einrichtung entspricht,To use the developing device according to J ¹ Ig. 1, BB is first required to activate the various machining stations mentioned above.

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wie sie in den bekannten kontinuierlich und automatisch arbeitenden Vervielfältigungsmaschinen verwendet werden. Eine solche einen generellen Zyklus auslösende Einrichtung aktiviert dann sämtliche Arbeitsstationen, einschließlich der Trommelantriebseinrichtung',, der Entwicklerfördervorrichtung und der Vibrationseinrichtungen in der Sntwicklungszone. Zusätzlich wird an das erwähnte Gitter eine entsprechende Vorspannung angelegt.as used in the known continuously and automatically operating duplicating machines. Such a general cycle triggering device then activates all workstations, including the drum drive means' ,, the developer conveying device and the vibrating devices in the development zone. In addition, a corresponding bias voltage is applied to the grid mentioned.

Wenn die ein Bild tragende Fläche die Entwicklungszone durchläuft, führt die Entwicklerfördereinrichtung kontinuierlich den Zweikomponentenentwickler in die Zufuhrrinne ein, aus der der betreffende Entwickler bei der Wirkung der Erdschwerkraft zu der Entwicklungszone 11 oberhalb der bogenförmigen Platte 36 sowie zwischen das Elektrodengitter 37 und das Band gelangt. Die in der Wirbelschicht ständig auftretenden Schwingungen führen den Entwickler zwischen der Platte und der das Bild tragenden Fläche hin und her,When the image-bearing surface passes through the development zone, the developer conveyor moves continuously the two-component developer in the feed chute in, out that of the developer in question under the action of the earth's gravity to the development zone 11 above the arcuate Plate 36 and between the electrode grid 37 and the tape got. The vibrations constantly occurring in the fluidized bed guide the developer between the plate and the surface carrying the picture back and forth,

Das vor dem schwingenden Elektrodengitter 37 liegende Erdpotential bzw. die an diesem Gitter liegende Vorspannung erzeugt neben dem Bild ein elektrisches Feld. Zusätzlich zu dem erzeugten elektrischen Feld unterstützen die Schwingungen des Gitters die Wirbelschichtbildung des das Gitter berührenden Entwicklers. Das Gitter ermöglicht, wie oben ausgeführt, den schwingenden Entwicklerteilchen, sich zwischen der bogenförmigen Platte und der das Bild tragenden Fläche frei zu bewegen, ohne durch das Gitter behindert zu sein.The ground potential in front of the oscillating electrode grid 37 or the bias voltage applied to this grid creates an electric field next to the image. In addition to the generated electric field, the vibrations support it of the grid, the fluidized bed formation of the developer in contact with the grid. As stated above, the grid enables the vibrating developer particles to move freely between the arch-shaped plate and the image-bearing surface, without being obstructed by the grille.

Wenn die Wirbelschicht-Entwicklerwolke an der bogenförmigen Platte und dem Bild vorbeiströmt, berührt sie den bogenförmigen Teil der J-förmigen Platte. Hierdurch wird die Richtung der gesamten Entwickler-Wirbelschicht umgekehrt«, Der Entwickler setzt seine Bewegung in der umgekehrten Richtung zu dem SumpfWhen the fluidized bed developer cloud on the arcuate Plate and the picture flows past, it touches the arched one Part of the J-shaped plate. This will determine the direction of the entire developer fluidized bed reversed «, The developer continues its movement in the reverse direction to the swamp

',„-,- - BAD ORIGINAL ', "-, - - BAD ORIGINAL

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hin fort. Es sei bemerkt, daß der längere Schenkelteil U-M-der J-förmigen Platte in Strömungsrichtung geneigt ist, so daß die Entwicklerrückführung in den Sumpf erleichtert ist. Wenn der Entwickler an dem nicht schwingenden Endteil der J-förmigen Platte vorbeigelangt,, wird er mit der Sumpffläche der Entwickler-Umwälzanordnung 34· in Kontakt gebracht. Dadurch setzt sich der Entwickler dann in dem Sumpf für eine nach- , folgende Umwälzung durch die Entwicklungszone ab.away. It should be noted that the longer leg part UM- of the J-shaped plate is inclined in the direction of flow, so that the return of developer into the sump is facilitated. When the developer passes the non-vibrating end portion of the J-shaped plate, it is brought into contact with the sump surface of the developer circulating assembly 34. As a result, the developer then settles in the sump for subsequent circulation through the development zone.

Kachstehend selen die Figuren 2 und 3 näher betrachtet. Unmittelbar unterhalb eines Teiles des Bandes 10 ist die "Figures 2 and 3 are considered in more detail below. Immediately below a part of the belt 10 is the "

bogenförmige Platte 36 angeordnet, die zu dem Band 10 konzentrisch verlaufend geformt ist. Die bogenförmige Platte 36 ist neben gegenüberliegenden Enden des Bandes durch Befestigungsplatten 39 entsprechend befestigt. Der untere Teil der Befestigungsplatten 39 ist an flexiblen Metallblechen oder Biegeteilen 72 befestigt, die mit ihren unteren Enden aus irgendeiner geeigneten Befestigungseinrichtung an einer Gxnmdplatte 7M- befestigt sind. In der Entwicklungszone 11 ist ferner zwischen dem Band 10 und der bogenförmigen Platte das schwingende Elektrodengitter 37 angeordnet. Das Gitter ist ebenfalls bogenförmig ausgebildet, und es verläuft konzentrisch zu dem Band und der bogenförmigen Platte. Die έ gegenüberliegenden Enden der Drahtelektroden 38 sind an Be- ■ festigungsplatten 39 über geeignete Isolierträger 78 befestigt, die durch Polyäthylenschaum, Kunststoffabstandsteile oder dgl. gebildet sind« Das Gitter 37 kann geerdet sein oder .von einer Spannunr-s quelle 40 (Fig. 1) eine elektrische Vorspannung erhalten. Ein solcher elektrischer Anschluß eignet sich dazu, das Gitter zu einer Entwicklungselektrode oder Entwicklerelektrode zu machen, mit deren Hilfe ein elektrisches Feld neben dem Bild aufgebaut wird. Dies dient zur Verbesserung der Entwicklung durchgehender Bereiche. Es sei hier bemerkt, daß die Entwicklung auch ohne Einschluß des Gitterelements erfolgen kann.Arc-shaped plate 36 is arranged, which is formed to run concentrically with the belt 10. The arcuate plate 36 is attached to opposite ends of the tape by attachment plates 39, respectively. The lower part of the fastening plates 39 is fastened to flexible metal sheets or bent parts 72 which are fastened at their lower ends to a base plate 7M by any suitable fastening means. In the development zone 11, the vibrating electrode grid 37 is also arranged between the belt 10 and the arcuate plate. The grid is also arcuate and concentric with the belt and the arcuate plate. The έ opposite ends of the wire electrodes 38 are fastening plates on processing ■ 39 secured by suitable insulating support 78, which are formed by polyethylene foam, plastic spacers, or the like. "The grating 37 may be grounded or .from a Spannunr-s source 40 (Fig. 1 ) receive an electrical bias. Such an electrical connection is suitable for making the grid into a development electrode or development electrode, with the aid of which an electric field is built up next to the image. This is to improve the development of continuous areas. It should be noted here that the development can also take place without the inclusion of the grid element.

■"209808/1649 . .. BAD ORIGINAL■ "209808/1649. .. BAD ORIGINAL

Den schwingenden Elementen kann bei dem neuen Verfahren gemäß der Erfindung eine Bewegung- mit Hilfe einer axial angeordneten elektromagnetischen Antriebseinrichtung 80 erteilt werden, wie mit Hilfe der V-50-Schwingspule eines von der Goodman Corporation hergestellten linearen Vibrators. Die Antriebseinrichtung kann mittels eines geeigneten Hebels oder mit Hilfe von Kurbelgelenkeinrichtungen von der Achse versetzt angeordnet sein. Die elektromagnetische Antriebseinrichtung 80 ist an flexiblen Metallblättern 76 angebracht, deren untere Enden mittels irgendeiner geeigneten Befestigungseinrichtung an der Grundplatte 74 befestigt sind. Die Antriebsoder Steuerwelle 84 der elektromagnetischen Antriebseinrichtung 80 ist an der Stelle 88 an der Befestigungsplatte 39 befestigt, und zwar durch Annietung, Anschraubung oder/irgendeiner anderen geeigneten Weise. Die Antriebs- oder Steuereinrichtung kann demgegenüber auch eine pneumatische Antriebseinrichtung enthalten, die durch pulsierende Zuführluft oder dgl. betätigt wird.The vibrating elements in the new method according to the invention can be given motion by means of an axially arranged electromagnetic drive device 80, such as by means of the V-50 voice coil of a linear vibrator manufactured by Goodman Corporation. The drive device can be arranged offset from the axis by means of a suitable lever or by means of crank joint devices. The electromagnetic drive device 80 is attached to flexible metal sheets 76, the lower ends of which are secured to the base plate 74 by any suitable fastening device. The drive or control shaft 84 of the electromagnetic drive device 80 is fastened at the point 88 to the fastening plate 39 by riveting, screwing or / in any other suitable manner. In contrast, the drive or control device can also contain a pneumatic drive device which is actuated by pulsating supply air or the like.

Während des Betriebs wird die elektromagnetische Antriebseinrichtung 80 dadurch erregt, daß ein pulsierender Strom durch eine Spule hindurchgeleitet wird, die neben der Welle (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der Strom bewirkt aufgrund bekannter elektromagnetischer Grundsätze, daß eine Achsialkraft auf die Welle 84 wirkt» Wie in Pig, 2'und 3 dargestellt, werden auf der Welle 84 Schraubenfedern 90 und 92 mit Hilfe von Halsansätzen 94 und 96 gehalten» Vlird die elektromagnetische Antriebseinrichtung durch einen mit einer ■h'^tiwmten Polarität auftretenden Strom erregt, so wird die Wellu C'i in einer durch den Pfeil "a" bezeichneten Richtung bewegt. Die Welle 84 drückt oder schiebt dabei die Jeder 92 zusammen, während die leder 90 gezogen wird. Die axiale Bewegung der Welle 84 wird zufolge der Verbindung an der Stelle 88 auf die Platte 39 gekoppelt. Während der Zeitspanne,During operation, the electromagnetic drive device 80 excited by the fact that a pulsating current is passed through a coil which is next to the shaft (not shown) is arranged. Due to known electromagnetic principles, the current causes a Axial force acts on the shaft 84 »As shown in Pig, 2 'and 3, coil springs 90 and 92 are mounted on the shaft 84 held with the help of necks 94 and 96 »Vlird die electromagnetic drive device excited by a with a ■ h '^ tiwmten polarity occurring current, so the Wellu C'i in a direction indicated by arrow "a" emotional. The shaft 84 pushes or pushes the each 92 together while the leather 90 is pulled. The axial movement the shaft 84 is coupled to the plate 39 as a result of the connection at the point 88. During the period

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während dor die elektromagnetische Antriebseinrichtung nicht erregt ist, wird die Welle 84 in Richtung des Pfeiles "b" gedrückt, wodurch auf die Feder 90 eine Druckkraft und auf die Feder 92 eine Zugkraft auägeübt wird. Die bei dem hier beschriebenen System bestehenden geringen Anforderungen bezüglich Leistung und Kraft ergeben sich aus der in den !Federn gespeicherten Energie, wenn die Welle in Richtung des Pfeiles ^a" geführt wird. Wird der die Spule durchfließende Strom abgeschaltet, so wird die in den Federn gespeicherte Energie oder Federkraft ausgelöst, und \ die Welle wird in Richtung des Pfeiles "b" gesteuert. Die beschriebene axiale Antriebskraft erteilt dem Entwickler die Schwingbewogun~;, wie dies oben ausgeführt worden ist. Unter Verwendung der Schraubenfedern 90 und 92 in einer Ge ;;;ent akb anordnung zwischen der Platte 39 und der Steuerbzw. Antiäebseinrichtung 80 wird die Wirbelschichtbildung des Entwicklers mit den verschiedenen begleitenden Vorteilen hervorgerufen. Die Verschiebung der den Entwickler enthaltenden bogenförmigen bzw. gewölbten Platte läßt sich einfach dadurch steuern, daß der die Antriebs- bzw. Steuerspule durchfließende Strom begrenzt wird. Die Aufhängung bzw. Lagerung, der Platte 36 und der Antriebseinrichtung SO unter Verwendung von Biegeteilen 72 und 76 bringt eine Isolierung der durch die An- \ briobseinrichtung 80 eingeführten Schwingungen von dem übrigen Teil der elektrophotographischen Vorrichtung mit sich. Bei der bevorzugten Ausführungsform schwingt die Wirbelschicht bei dor ßeson^anzfrequenz' des oben beschriebenen mechanischen iJystemn. Auf diese Weise sind die für die Lieferung einer Entwickle wirbelschicht vorhandenen Kraft-Leistungs·»Anforderungen auf οχήθη minimalan Wort herabgesetzt. Die Vorteile der Verwendung des ο mm beschriebenen Antriebs sy sterns sind neben . den reringon Kraft-LoiiEitunijs-ArilOrdex-uncen noch ^eriii^r"e Mcischineni?ahiiiönvibrationen sowie geringe Geräusche und hohe Zuverlässigkeit- und lange Lebensdauer. Darüber hinaus wirdduring dor is not energized, the electromagnetic drive means, the shaft is pushed in the direction of arrow "b" 84, whereby the spring 90 a pressure force and a tensile force is practiced au similar to the spring 92nd The low requirements with regard to power and force in the system described here result from the energy stored in the springs when the shaft is guided in the direction of the arrow ^ a ". If the current flowing through the coil is switched off, the current in the springs stored energy or spring force triggered, and \ the shaft is controlled in the direction of arrow "b". the axial drive force described granted the developer to Schwingbewogun ~ ;, as has been pointed out above. By using the coil springs 90 and 92 in a Ge The fluidized bed formation of the developer with the various attendant advantages is brought about by the arrangement between the plate 39 and the control or anti-static device 80. The displacement of the curved or curved plate containing the developer can be controlled simply by the fact that the drive current flowing through the control coil is limited , The plate 36 and the drive means SO using bending parts 72 and 76 brings an insulation by the arrival \ briobseinrichtung 80 introduced vibrations from the remaining part of the electrophotographic apparatus with them. In the preferred embodiment, the fluidized bed oscillates at the resonance frequency of the mechanical system described above. In this way, the power-performance requirements for the delivery of a developing fluidized bed are reduced to οχήθη minimally. The advantages of using the drive system described ο mm are next. den reringon Kraft-LoiiEitunijs-ArilOrdex-uncen still ^ eriii ^r "e Mcischineni? ahiiiönvibrationen as well as low noise and high reliability and long service life. In addition, will

209808/154 9 b» OHG.NAL209808/154 9 b »OHG.NAL

durch die Lagerung der Schicht auf der Biecreeinrichtun^; 72 deren axiale und radiale Bewegung erzielt. Auf diese V/eise wird sowohl ein radialer als auch ein axialer Entwicklerstrom erzielt. Diese Art des Entwicklerstroms, der "8"-förmig verläuft, führt zu zusätzlichen Entwickler-Bild-Kontaktbereichen, wodurch Bilder höherer Qualität erzielt werden als es bisher möglich war.by the storage of the layer on the Biecreeinrichtun ^; 72 achieved their axial and radial movement. In this way, both a radial and an axial flow of developer are achieved. This type of developer flow, which runs in the shape of an "8", leads to additional developer-image contact areas, as a result of which images of higher quality than was previously possible are achieved.

Die Biegebleche oder -platten 72 und 76 sind hauptsächlich für eine Vibrationsisolierun;; ausgewählt, währenddessen die Anbriebseinrichtung bei Resonanzfrequenz des Antriebssystems betäbi^t wird, was zum Teil die Biegeplatten und die Koppeleinrichtung der Schraubenfedern 90 und 92 umfaßt „ Damit v/ird die Amplitude der Schwingung oder Vibration durch den Zustand bestimmt, daß die Eingangsenergie der Antriebseinrichtung SO die auf Grund der Hysteresis oder Dämpfung zwischen aneinander angrenzenden Flächen verbrauchte Energie ausgleicht. Es sei · ferner darauf hingewiesen, daß mit Ausnahme der Dichtungen in dem Entwicklungssystem keine gleitenden Teile vorhanden sindThe bending sheets or plates 72 and 76 are primary for vibration isolation ;; selected while the Anbriebseinrichtung at the resonance frequency of the drive system betäbi ^ t is what the bending plates and the coupling device of coil springs 90 and 92 includes "So that v / ird the amplitude of the oscillation or vibration is determined by the state that the input energy of the drive device SO which compensates for the energy consumed due to the hysteresis or damping between adjacent surfaces. Let it be It should also be noted that there are no sliding parts in the development system with the exception of the seals

Das oben beschriebene Antriebs- bzw. Steuersystem kann schematisch durch ein zwei Massen und drei Federn umfassendes System dargestellt werden (das statische Gewichb der Wirbelschicht und des Elektrodengittere und das dynamische Gewicht dos Entwicklers, wenn dieser durch die Wirbelschicht £ibröi:ib, und das Gewicht der Antriebseinrichbung - die Biegebelle 72, 76 und die Schraubenfedern 90 und 92).The drive or control system described above can can be represented schematically by a system comprising two masses and three springs (the static weight of the Fluidized bed and the electrode grid and the dynamic Weight of the developer, if this is through the fluidized bed £ ibröi: ib, and the weight of the drive device - the bending bar 72, 76 and the coil springs 90 and 92).

V/ie Kuvor ausgeführt, ist in dem Fall, daP die Antriebs-β in ri ent im r 80 bei dor Resonanzfrequenz des Entwicklungssystems arbeitet, eine relativ geringe Kraft erforderlich,, um das System anzutreiben bzw· zu sbeuern und den Entwickler in einer Wirbelschichb zu halten. As Kuvor explained, in the event that the drive β in ri ent in r 80 at the resonance frequency of the development system, a relatively small force is required to drive or control the system and the developer in a vortex layer to hold.

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- 1Q _- 1Q _

In Fir¹;. 4- ist das Antriebssystem schematisch dargestellt. Mit- Κτρπρ ist anbei die Federkonstante des Biegeteils 76 bezeichnet, mit W-, ist das Gewicht der Antriebseinrichtung 80 bezeichnet, mit Kq₀ und Kq₂ sind die Federkonstanten der ledern 90 bzw. 92 bezeichnet, mit W ist das statische Gewicht der Platte 36, der Gitterelektrode 37 und das dynamische Gewicht der Entwicklerströmung bezeichnet, mit Κ-,^ρ ist die Federkonstante des Biegeteils 72 bezeichnet. G^ bezeichnet einen Dämpfungswert, der die Dämpfung in dem System kennζeichnet, und χ und y bezeichnen die Richtungen, in denen die Wirbelschicht in Schwingungen versetzt wird. Die Federkonstanten Iw₇P und K™-;/~ sind vorzugsweise klein; sie sind mit ihren entsprechenden Verschiebungen aneinander angeglichen, d.h. es gilt Κ™χ =In Fir ^1;. 4- the drive system is shown schematically. The spring constant of the bending part 76 is denoted by- Κτρπρ, the weight of the drive device 80 is denoted by W-, the spring constant of the leathers 90 and 92 are denoted _{by Kq 0} and Kq _{2, and W is the static weight of the plate 36} , the grid electrode 37 and the dynamic weight of the developer flow, with Κ -, ^ ρ the spring constant of the bending part 72 is designated. G ^ denotes a damping value which characterizes the damping in the system, and χ and y denote the directions in which the fluidized bed is made to vibrate. The spring constants Iw ₇ P and K ™ -; / ~ are preferably small; they are adjusted to one another with their corresponding shifts, ie Κ ™ χ =

Die Schicht bzw. Wirbelschicht kann nach links oder rechts umgelenkt werden, was durch die Bezeichnungen χ und"y dargestellt ist. Die betreffende Schicht führt, was an sich bekannt ist, auf ihre Freigabe hin eine Schwingung um ihren Ruhepunkt aus, und zwar mit einer bestimmten Periode (oder Frequenz) und mit einer stets kleiner werdenden Amplitude. Dies relit auf die-Dämpfungswirkung des Systems zurück, wie ales durch den Brems- oder Dämpfungswert G veranschaulicht ist.The bed or fluidized bed can move to the left or right be redirected, which is represented by the designations χ and "y is. As is known per se, the layer in question causes an oscillation around its own when it is released Resting point with a certain period (or Frequency) and with an ever decreasing amplitude. This relit back to the damping effect of the system, like all illustrated by the braking or damping value G. is.

Für die verschiedenen Elemente des Systems lassen sich im Hinblick auf die x- und y-Verschiebung vereinfachte mathematische Gleichungen angeben, wenn das System bei der Resonanz frequenz arbeitet. Diese Gleichungen lauten: (1) F_R = K_F?2x + c&Simplified mathematical equations with regard to the x and y shifts can be given for the various elements of the system when the system is operating at the resonance frequency. These equations are: (1) F _R = K _{F? 2} x + c &

(2) F_R - K₉₀, ₉₂x + My« ₊ Kj₇₆J + K₉₀,(2) F _R - K ₉₀ , ₉₂ x + My « ₊ Kj ₇₆ J + K ₉₀ ,

^{209808715A9209808715A9}

Hierin bedeutenMean therein

Ep = die Kraft, die erforderlich' ist, um die Platte derart in Schwingungen zu versetzen, daß sich eine Entwickler-.Ep = the force that 'is required to move the plate in this way vibrate that is a developer.

wirbelschicht ausbildet;
m = Masse der Wirbelschicht;
H = Masse der Antriebseinrichtun5;
c = dem Systemdämpfungseffekt proportionale Größe; χ = erste Ableitung von χ (Geschwindigkeit); x* = zweite Ableitung von χ (Beschleunigung); y = zweite Ableitung von y (Beschleunigung).fluidized bed forms;
m = mass of the fluidized bed;
H = mass of the drive device 5;
c = quantity proportional to the system damping effect; χ = first derivative of χ (velocity); x * = second derivative of χ (acceleration); y = second derivative of y (acceleration).

Obwohl unter Heranziehung der Gleichungen (T) und (2) hier keine Berechnungen durchgeführt werden, da die betreffenden Gleichungen entweder durch Probieren oder durch Anwendung analoger oder digitaler Rechenverfahren aufgelöst werden können, ist, wie oben ausgeführt, festgelegt, daß eine minimale Kraft erforderlich ist, um die Wirbelschicht in Schwingungen zu versetzen, wenn das System bei der Resonanzfrequenz arbeitet.Although calculations are not performed here using equations (T) and (2), since the respective Equations can be solved either by trial and error or by applying analog or digital calculation methods As stated above, it is stipulated that a minimum force is required to move the fluidized bed into To vibrate when the system is at the resonance frequency is working.

Die' Resonanzfrequenz des Systems kann durch Auflösung der nachstehenden Differentialgleichungen zweiter Ordnung approximiert werden:
(3) mx + (K₉₀, ₉₂ + K₁₁₇₂) χ + K₉₀, ₉₂y = 0 my + (K₉₀, ₉₂ + K^₁₇₆) y + K₉₀, ₉₂x = 0The system's resonance frequency can be approximated by solving the following second order differential equations:
(3) mx + (K ₉₀ , ₉₂ + K ₁₁₇₂ ) χ + K ₉₀ , ₉₂ y = 0 my + (K ₉₀ , ₉₂ + K ^ ₁₇₆ ) y + K ₉₀ , ₉₂ x = 0

Die Gleichungen (3) und (A) können durch die Verfahren aufgelöst werden, die zur Auflösung der oben angegebenen Gleichungen (1) und (2) vorgeschlagen worden sind. Es .sei darauf hingewiesen, daß das Auflösen der Gleichungen (1.) bis (4-) als im Rahmen der Fähigkeiten des auf dem vorliegenden Gebiet tätigen Fachmanns anzusehen sein dürfte.Equations (3) and (A) can be solved by the methods used to solve those given above Equations (1) and (2) have been proposed. It should be noted that solving equations (1.) to (4-) should be regarded as within the capabilities of the skilled person working in the present field.

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Wird eine derartige Bewegung des Schwingelementen bei in der Entwicklungzone 11 oberhalb der gewölbten Platte 36 befindlichem Zweikomponentenentwickler erteilt, so bewirken die dem Entwickler durch die Platte 36 sowie durch das Gitter 37 erteilten Vibrationen oder Schwingungen, daß der Entwickler steigt und sich in einer wirbelnden Masse oder in einer Wirbelschicht in dem Raum der Entwicklungszone 11 zwischen der Platte 36 und der ein Bild tragenden Fläche des Bandes verteilt.Will such a movement of the oscillating elements in the development zone 11 above the domed plate 36 If the two-component developer is located, the effect of the developer through the plate 36 as well as through the grid 37 imparted vibrations or oscillations that the developer rises and moves in a swirling mass or in a Fluidized bed in the space of the development zone 11 between plate 36 and the image bearing surface of the belt distributed.

Nach Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes auf 'After creating the latent electrostatic image on '

dem Band 10 wird während des Betriebs das Band durch eine nicht näher dargestellte herkömmliche Antriebsquelle in Bewegung gesetzt. Gleichzeitig mit der Bewegung des Bandes werden die Schwingungen ausübenden und übertragenden Elemente durch Aktivierung der elektromagnetischen Antriebseinrichtung 80 in Bewegung gesetzt/ Außerdem wird gleichzeitig der Zweikomponentenentwickler unter der Wirkung der Erdschwerkraft durch die Entwicklungszone 11 hindurchgeführt, und an das Gitter 37 wird eine elektrische Vorspannung angelegt, derzufolge neben der ein Bild tragenden Fläche ein Entwicklungselektrodenfeld erzeugt wird. Die Schwingungen der Platte 36 und des Gitters 37 bewirken somit, daß der über ihnen befind- { liehe Entwickler sich in der Schwebe hält und das auf dem Band 10 befindliche Bild berührt und entwickelt. Nach einmaligem oder mehrmaligem Durchlaufen des Bandes durch die Entwicklungszone 11 können die Bewegungen des Bandes und der Schwingelemente beendet werden, da die Entwicklung durchgeführt worden ist.the belt 10 is during operation, the belt by a not shown in detail conventional drive source set in motion. Simultaneously with the movement of the belt the vibrations exerting and transmitting elements by activating the electromagnetic drive device 80 set in motion / In addition, the two-component developer is at the same time passed under the action of the earth's gravity through the development zone 11, and to the An electrical bias voltage is applied to grid 37, as a result of which a development electrode field is generated next to the surface carrying an image. The vibrations of the plate 36 and of the grid 37 thus cause the developer located above them to stay suspended and that on top of the Volume 10 located image touched and developed. After running through the belt once or several times Development zone 11 can control the movements of the belt and the Vibrating elements are terminated since the development has been carried out.

Es sei abschließend noch bemerkt, daß das Antriebssystem gemäß der Erfindung ohne weiteres dazu geeignet ist, die Wirbelschicht in einer Richtung zum Schwingen zu bringen, die nahezu senkrecht zu der Bewegungsrichtung oder in der Bewegungsrichtung der ein latentes elektrostatisches BildIt should finally be noted that the drive system according to the invention is readily suitable for the To cause the fluidized bed to vibrate in a direction that is nearly perpendicular to the direction of movement or in the direction of movement which has a latent electrostatic image

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tragenden Fläche ist, ohne daß dabei vom Erfindungsgedanken abgewichen wird. bearing surface is without deviating from the inventive concept.

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Claims

1. Apparatus for developing a latent electrostatic charge image on a support part with the aid of a developer, characterized in that

a) that a controlled system with a support device (36) next to and below at least part of a receiving area (10) for receiving the developer and is provided with a spring device (90,92), and

b) that a controlling system is provided, the one Vibrating device (80) generating vibrations next to the support device (36) with which the oscillating device (80) is coupled via the leather device (90,92), and a device for feeding the oscillating device (80), the vibrations generated being transmitted to the support device via the spring device (90,92) (36) act and form a fluidized bed from the developer, which with contact with the latent electrostatic charge image causes its development.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the spring device (90,92) comprises coil springs.

3. Device according to claim 1, characterized in that that a first device (72) is provided which carries the support part (36), and that a second device (76) is provided, which carries the oscillating device (80).

4 ·. Device according to claim 3, characterized in that that the first and the second device (72,76) each contain flexible parts (72,76).

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5. Device according to claim. J, characterized dai? the »oscillating part at the resonance frequency of the controlled one Systems works.

6. Device: according to claim 1 _{ characterized in that a device (84-) is provided which allows the Aufnshmbereich (10) to move in one direction over the developer-bearing surface su.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that

that the support device (36) vibrates in one direction that run almost transversely to the direction of movement of the recording area

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that that a grid (37) made of conductive elements between the developer-bearing surface and the receiving area (10) is arranged and that the grid (37) 00 is formed is that there is a movement of the developer through it enables.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the grid (37) consists of conductive elements (38) and as a developer electrode to influence the developer serves.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Sohwingeinrichtung (80) a includes electromagnetic control device (80).

11. Device according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the oscillating device (80) contains a pneumatic control device.

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