DE2032046C3 - Vorrichtung zur Kaskadenentwicklung eines Ladungsbildes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kaskadenentwicklung eines Ladungsbildes, bei der eine Entwickler- und eine Reinigungs-Elektrode benachbart zu einem Aufzeichnungsträger und aufeinanderfolgend angeordnet sind, die auf in Bewegungsrichtung des

Aufzeichnungsträgers größer werdenden Potentialen liegen.

Eine solche aus der US-PS 34 12 710 bekannte Vorrichtung weist einen trommeiförmigen Aufzeichnungsträger auf, der in der gleichen Richtung bewegt

bo wird, wie der Entwicklerstrom über dessen Oberfläche kaskadiert wird. Innerhalb der Entwicklungszene ist zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers benachbart eine Entwicklerelektrode angeordnet, die auf ein positives Potential von 150 Volt vorgespannt ist, wenn ein negativ

hi geladener Toner in dem Entwicklerstrom verwendet wird. In Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers schließt sich an die Entwickler-Elektrode eine Pulverwolken unterdrückende Reinigungs-Elektrode an, die

auf ejn positives Potential von 1500VoIt vorgespannt ist. Diese Reinigungs-Elektrode ist dabei so angeordnet, daß sie in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers einen größer werdenden Abstand von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers hat.

Die die Tonerteilchen tragenden Trägerteilchen des Entwicklerstromes, die dabei mit dem sich bewegenden Aufzeichnungsträger in Kontakt gelangen, geben geladene Tonerteilchen an die stärker geladenen Bildbereiche ab und machen die Ladungsbilder damit sichtbar. Die nunmehr von Toner befreiten Trägerteilchen, die mit der weiteren Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in Kontakt gelangen und elektrostatisch unausgeglichen sind, wirken sowohl mechanisch als auch elektrostatisch auf zufallsmäßig verteilte Tonerteilchen, die in den nur noch wenig aufgeladenen Hintergrundbereichen auf dem Aufzeichnungsträger abgelagert sind, um diese abzuführen. Diese klassische Folge der Kaskadierungsentwicklung und Reinigung wird am besten ausgeführt, wenn die Berührungszeitdauer zwischen Entwickler und Aufzeichnungsträger relativ lang ist, d. h. lang genug ist, um diese natürliche Folge der beiden Vorgänge zu ermöglichen. Wenn jedoch die Berührungszeitdauer zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Entwickler nur kurz ist, wie dieses bei einer Vorrichtung der Fall ist, bei der sich der Entwicklerstrom entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers bewegt oder wenn eine Berührung innerhalb der Entwicklungszone nicht in hinreichendem Maße beibehalten werden kann, wie z. B. in dem Fall, bei dem der Aufzeichnungsträger oder ein Teil von ihm sich in einer überhängenden oder vertikalen Lage befindet, dann können diese Vorteile der Kaskadenentwicklung nicht voll erreicht werden. Die Kaskadenentwicklung ist somit im allgemeinen auf eine Anwendung beschränkt, bei der der Entwickler über eine Fläche des Aufzeichnungsträgers kaskadiert wird, die in Richtung des Entwicklerstroms bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch bei nur relativ kurzen Berührungszeiten zwischen Entwicklerstrom und Aufzeichnungsträger noch eine optimale Entwicklung erreicht wird.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Aufzeichnungsträger in einer zur Richtung des Entwicklerstromes entgegengesetzten Richtung bewegt ist und daß mehrere Entwickler·Elektroden vorgesehen sind, die auf in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers größer werdenden Potentialen liegen.

Da bei der Kaskadierungsentwicklung die Bewegungsrichtung des Entwicklerstromes durch die erforderliche Ausnutzung der Schwerkraft im wesentlichen vorgegeben ist, d. h. der Entwicklerstrom sich immer von oben nach unten bewegen muß, andererseits die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers bisher gleichsinnig mit der des Entwicklerstroms festgelegt werden mußte, war das Konstruktionsprinzip mit derartiger Vorrichtungen ausgerüsteter elcktrofotografischer Reproduktionsgeräte stark eingeengt, da die der Entwicklungsvorrichtung nachgeordneten elektrofotografischen Behandlungsstationen teilweise unterhalb des meist als Trommel ausgebildeten Aufzeichnungsträgers angeordnet werden mußte. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht nun erstmals eine Anordnung t>'> dieser nachgeordneten Behandlungsstationen auch oberhalb des Aufzeichnungsträgers, wodurch eine vorteilhafte neue Konstruktion von elektrofotografischen Reproduktionsgeräten möglich ist, bei der sich insbesondere die Bildübertragungsstation etwa im Bereich des oberen Scheitelpunktes einer als Aufzeichnungsträger benutzten Trommel befindet. Trotz der dadurch bedingten entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers zu der des Entwicklerstroms wird durch die Anordnung mehrerer Entwickler-Elektroden, die sich auf unterschiedlichen Potentialen befinden, wobei die Höhe des Potentials in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers zunimmt, eine optimale Entwicklung von auf dem Aufzeichnungsträger befindlichen Ladungsbildern erreicht. Die in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers am Ende der Entwicklungszone vorgesehene Reinigungs-Elektrode, die in bekannter Weise auf einem gegenüber dem der Entwickler-Elektroden hohen Potential liegt, befindet sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bewegungsrichtung des Entwicklerstroms am Anfang des Eintrittsbereiches des Entwicklers und dient in erster Linie dazu, im Entwicklerstrom vorhandene freie Tonerteilchen zur Reinigungs-ElekiKide hin anzuziehen, d. h. von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers fernzuhalten. Gleichzeitig wird auch der gesamte Entwicklerstrom von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers im Bereich der Reinigungs-Elektrode möglichst ferngehalten, so daß annähernd keine Berührung zwischen Aufzeichnungsträger und Entwicklerstrom in diesem Bereich stattfindet.

Weitere, die besondere Ausbildung der neuen Vorrichtung betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 schematisch in einer Seitenansicht ein automatisches elektrofotografisches Reproduktionsgerät, bei dem die Vorrichtung benutzt wird,

Fig.2 in einer vergrößerten Seitenansicht die Vorrichtung, wobei zur besseren Darstellung der Konstruktion einzelne Teile weggelassen sind,

F i g. 3 in einer vergrößerten Teilschnittansicht die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung, wobei der Entwicklerstrom durch den unteren Teil der Vorrichtung zu erkennen ist,

Fig.4 in einer vergrößerten Schnittansicht die Vorrichtung gemäß Fig.2, aus der ein eingekerbter Bereich einer Hauptentwicklungselektrode zu erkennen ist, und

Fig.5 in einer vergrößerten Teilschnittansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 2 eine zu der Entwicklungszone hinführende Zuführrinne und eine Reinigungs-Elektrode.

In Fig. 1 ist ein elektrot'otografisches Reproduktionsgerät jchematisch dargestellt, das einen trommeiförmigen Aufzeichnungsträger 10 hat, der sich in der angegebenen Pfeilrichtung auf einer von einem Motor 9 angetriebenen Welle 11 dreht. In üblicher Weise befinden sich längs der Bewegungsbahn der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers eine eine Koronaentladungseinrichtung 12 aufweisende Ladestation A, eine Belichtungsstation B, an der die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 10 mit einem von einem Original 14, das von einer Lampe LMP-X beleuchtet wird, erzeugten Lichtbild belichtet wird. An der Entwicklungsstation Cbefinc'ct sich die später näher erläuterte Entwicklungsvorrichtung 20. Etwa im Bereich des oberen Scheitelpunktes der Trommel 10 befindet sich eine Bildübertrattunesstation D. mit der ein entwickeltes

Bild mit Hilfe einer Koronaübertragungseinrichtung 24 auf ein Bildempfangsmaterial übertragen wird. An einer Reinigungsstalion E wird schließlich mit Hilfe einer Reinigungs-Koronaentladungseinrichtung 39 die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers von verbliebenen Tonerteilchen gereinigt und verbliebene Restladungen beseitigt. Der Übertragungsstation D werden von einer Vorratsstellc 34 aus Blätter des Bildempfangsmaterials zugeführt, die nach der Bildübertragung durch eine Tixicreinrichtung 33 mit Hilfe einer Unterdrucktransporteinrichlung 26 hindurchgeführt werden. Danach gelangen die auf einer ihrer Seiten mit einem Bild versehenen Blatter des Bildempfangsmaterial über (.im.· Kolk· 31 und 32 aufweisende I fördereinrichtung 30 an eine Transporteinrichtung 40. die diese Blätter über eine Ablenkeinrichtung 37 an ein Ausgabefach 36 weiterleiten, wenn nur einseitige Kopien gewünscht sind, oder aber an eine /weite Vorratsstelle 35 geben, von der die bereits mit einer Kopie versehenen Blätter erneut an die Bildubertragungsstelle gegeben werden können, um auch auf ihrer anderen Seite mit einer Kopie versehen /u werden.

■\us dieser schematischcn Anordnung des in Fig. 1 dargestellten Reproduktionsgerätes ergibt sich, daß die relativ umfangreiche Transport- und Umlenkeinrich-Hing fur die Blätter des Bildempfangsmaterial nur schwerlich unterhalb des tmmmelförmigcn Aufzeichnungsträgers 10 angeordnet werden konnten. Die in Ii g. I gezeigte Anordnung setzt aber eine Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers 10 in der gezeigten Weise voraus, die damit der des Entwicklerstroms entgegengesetzt ist I Im auch unter diesen Bedingungen eine optimale Umwicklung der Ladungsbilder erreichen zu können, wurde die neue Vorrichtung geschaffen. deren Arbeitsweise die folgenden Zusammenhänge zugrundeliegcn.

l".s wurden Untersuchungen durchgeführt, um /u bestimmen, welche Auswirkung eine Fiektrode auf die livn.imischen Strömungseigenschaften eines Zweikompor.-.-ntenentwicklers wahrend der Entwicklung hat. Dabei wurde eine langgestreckte stationäre Elektrode :-< dem Entwicklungsgehäuse untergebracht und in tcrTiger Entfernung parallel zu einer sich drehenden T rommcloberfläche gebracht. Die Trommel wurde zur B:id:jrg eine¹· Ladungsbildes auf ihrer Oberfläche nach '-■jrkommhchen Elektrofotografischen Verfahren be· ".imie!¹. ·\η die F.iektrode wurde eine Vorspannung bzw. ■.•ir Potential angelegt, das die gleiche Polarität wie das Ladungsbild besaß. Die Amplitude dieser Vorspannung '■/w. dieses Potentials lag dabei unterhalb des Wertes !es Fiticipoten*ia!s. icdoch obe^aib des Wertes des Mintergrundpoientials. Dabei Würden breite durchgehenden Bereiche elektrofotografisch auf der Trommeloberfläche abgebildet und dann dadurch entwickelt, daß ein standiger Strom von Entwickler zwischen die Trommeloberfläche und die Elektrode geleitet wurde. Dabei wurde die Trommel in zur Entwicklerströmungsrichtung entgegengesetzter Richtung bewegt. Es zeigte sich, daß die Elektrode die Entwicklung der durchgehenden Bereiche des Bildes förderte. In allen Fällen wurde edoch die Vorderkante, d. h. diejenige Kante des Bildes. die zuerst durcr den Elektrodenbereich hindurchgeführt wurde, verwaschen bzw. sie zeigte ein unterentwickeltes Aussehen. Im Zusammenhang mit den obieen Urngehiip.csbedini'jrigen wurde die Theorie aufgestellt, daß zwischen der Elektrode und den Hintergrundbereichen juf der Trommeloberfiäche em gerichtetes Kraftfeld aufgebaut w ird. das die Tonerteilchen in dem Entwickler zu der Elektrodenseite hin strömen läßt. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dieses, daß in der Entwicklerströmung ein Tonergradient hervorgerufen wird, wenn ein kein Bild tragender Bereich sich in dem Elektrodenbereich befinden. Dies führt zu einer starken Tonerströmungskonzentration des sich längs der Elektrodenseite bewegenden Toners. Wenn ein kein Bild tragender Bereich einem Ladungsbild in dem Elektrodenbereich vorangeht, steht zunächst ungenügend Toner an der Trommeloberfiäche zur Verfügung, um eine vollständi ge Entwicklung der Vorderkante des Bildes zu bewirken. Das Hildpotential nimmt dann jedoch bald die bestimmende Stärke in dem System an, und der Toner wird sodann von der Elektrode zu der Trommel hin angezogen. Dies führt zu einer Verschiebung des Tonergradienten. Da der Aufzeichnungsträger während dieser Untersuchungen in zur Entwicklerströmungsrichtung entgegengesetzter Richtung bewegt wurde, ergab sich durch die Zeitspanne bis zur vollständigen Erzielung der Tonergradientenverschiebung eine Unterentwicklung längs der Vorderkante der Bilder. Nachdem die Verschiebung erfolgt war. zeigte sich jedoch eine gute Entwicklung durchgehender Bereiche.

Um nachzuweisen, daß bei der Zweikomponenten entwicklerströmung ein Tonergradient durch eine Entwicklungselektrode hervorgerufen wurde und daß dieser Gradient auf Änderung in den Eigenschaften des elektrostatischen Feldes des Systems anspricht, wurde der obige Versuch wiederholt, indem zwei relativ breite Ladungsbilder auf der Trommeloberfiäche erzeugt wurden. Zunächst waren die beiden Bildbereiche in irgendeinem Abstand voneinander entfernt, so daß eine relativ lange Entwicklung des kein Bild tragenden Bereichs festzustellen war. wenn die Bilder aufeinanderfolgend durch den Elcktrodenbereich liefen. Bei dem relativ langen, kein Bild besitzenden Bereich zwischen den beiden Bildern zeigte sich der Vorderkanteneffekt an beiden Bildern. Der kein Bild tragende Bereich zwischen den beiden Bildern wurde dann allmählich verkürzt, indem die Ladungsbilder dichter zusammen-. geführt wurden. Auf diese Weise wurde schließlich ein Punkt erreicht, bei dem das zweite Bild in dem Elektrodenbereich nicht mehr die Erscheinung einer unterentwickelten Vorderkante zeigt. Die Vorderkante des ersten Bildes zeigte in dem Elektrodenbereich jedoch noch deutlich Anzeichen einer Unterentwicklung. Es dürfte einzusehen sein, daß der kein Bild tragende Bereich zwischen den Bildern derart verkürzt worden war. daß nicht genügend Zeit zur Verfugung stand, um eine Verschiebung des Gradienten vo- der Trommelseite des Svstems zu ermöglichen. Damit stand noch hinreichend viel Toner auf der Trommeloberfiäche zur Verfugung, um die Vorderkante des zweiten Bildes in dem Elektrodenbereich zu entwickeln.

Aus diesen Untersuchungen ergab sich, daß ein Tonergradient in einer Zweikomponentenentwicklerströmung erreicht werden könnte, die sich durch eine Elektrodenentwicklungszone hindurchbewegt. Darüberhinaus könnte die Entwicklungsfähigkeit des Systems dadurch gesteuert werden, daß der Tonergradient in dem den zu entwickelnden Aufzeichnungsträger berührenden oder nicht berührenden Toner entsprechend festgelegt wird.

Bei der neuen Vorrichtung werden die obigen Erkenntnisse ausgenutzt, so daß bei ihr eine vollständige Steuerung eines Zweikomponentenentwicklers möglich ist. wenn dieser Entwickler sich durch die Entwicklungszone hindurch bewegt.

Die in den F i g. 2 bis 5 näher dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Reihe von elektrisch leitenden Elektroden, die durch Isolierblöcke voneinander beabstandet sind. Diese Isolierblöcke sind dicht und parallel verlaufend zu der sich bewegenden Trommeloberfläche 10 angeordnet, und zwar derart, daß zwischen ihnen ein durchgehender, geschlossener Strömungsweg gebildet ist. Diese^r Strömungsweg wird im folgenden als Entwicklungszonc 51 bezeichnet. An der oberen Eintrittsseite der geschlossenen Entwicklungszone befindet sich eine Zufuhrrinne 60, durch die ein ständiger Strom eines Zweikomponentencntwicklers in die Entwicklungszonc gerichtet ist. Die Elektroden bilden die Rückwand der Entwiekliingszone 51; diese bewirken, wie später noch näher erläutert wird, eine i> Steuerung der Verteilung des Entwicklers in dem Entwicklerstrom während der Entwicklung. Die Vorderwand der Entwicklungszone wird durch die sich aufwärts drehende Trommeloberfläche gebildet.

Die Elektroden und die diese trennenden Isolierblökke sind an einem nicht leitenden festen Tragrahmen 50 angeordnet. Der betreffende Tragrahmen ist an den Seitenwänden des Entwicklergehäuses 20 befestigt. In einer Stirnwand des Gehäuses ist eine Öffnung vorgesehen, durch die hindurch sich die drehende Trommeloberfläche in geringer Entfernung an den Elektroden vorbeilaufen kann. Die Elektroden und die Isolierblöcke verlaufen beide horizontal über die Trommeloberfläche; sie weisen nicht dargestellte Enddich'.ungen auf, die sich in Kontakt mit den äußersten Enden der Trommeloberfläche befinden und die Entwicklungszone 51 abschließen.

Der Zweikomponentenentwickler wird von einem Sammel- und Mischbereich in einem Sumpf 55 des Entwicklergehäuses in die Zuführrinne 60 mittels einer Fördereinrichtung 27 (Fig. 1) geleitet. Die Fördereinrichtung besteht aus einer Reihe von horizontal ausladenden langgestreckten Bechern 56, die an einem endlosen Band befestigt sind, das über Riemenscheibenanordnungen 57 und 58 läuft. Wenn die Becher in der bezeichneten Richtung durch den Entwicklersumpfbereich transportiert werden, werden sie mit Entwickler gefüllt. Die ständige Bewegung der Becher durch den Entwickler bewirk' eine hinreichende Bewegung der Entwicklermischung, um eine triboelektrische Aufladung der Stoffe zu bewirken. Die mit Entwickler gefüllten Becher werden nach Verlassen des Sumpfbereiches zur Oberseite des Entwicklergehäuses hin geführt, wo sie ihren Inhalt an die Zuführrinne 60 abgeben. Auf diese Weise wird ein ständiger Entwicklerstrom an die Entwicklungszone abgegeben.

Der in die Zuführrinne abgegebene Entwickler wird in die Entwicklungszone 51 eingeführt in der er unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten strömen kann, und zwar entgegengesetzt zu der sich nach oben bewegenden Trommeloberfläche. Das Verhalten des Entwicklers bei Durchströmen der Entwicklungszone wird genau und automatisch durch die Elektroden gesteuert, um die Ladungsbilder zu entwickeln und unerwünschte Hintergrundbereiche zu reinigen. Auf diese Weise wird die Entwicklung äußerst klarer und sauberer Bilder erzielt. Aufgrund der mit der neuen Vorrichtung erreichten einzigartigen Empfindlichkeit kann eine große Anzahl unterschiedlicher Bilder, wie Strichbilder, durchgehende Bereiche, Halbtonbilder oder Kombinationen derartiger Bilder verarbeitet werden, ohne daß die elektrischen oder mechanischen Parameter der Vorrichtung zu ändern sind. Wenn der Entwickler die Entwicklungszone verläßt, wird er an einer Aufnahmeleitfläche 62 aufgefangen, die in unmittelbarer Nähe der Trommeloberfläche in dem unteren Teil des Entwicklergehäuses angeordnet ist. Der aufgefangene Entwickler wird dann längs einer schräggestellten Rinne 65 in den Sumpfbereich 55 zurückgeführt, in welchem er abgelagert und zur Vorbereitung auf eine Wiederverwendung in dem Entwicklungsprozeß erneut aufgeladen wird. Ferner befindet sich unmittelbar unterhalb des Auffang- bzw. <\ufnahmclcitblechs 62 eine Entwicklergehäusedichtung 66, die mit der sich bewegenden Trommeloberfläche das Entwicklcrgchäuse abdichtet.

Das Ladungsbild auf der Trommeloberfläche wird nach oben durch die in der Entwicklungszone 51 befindliche untere öffnung hindurchbewegt. Es sei bemerkt, daß bei dieser Ausführungsform der Eintrittspunkt des Ladungsbildes auch der Punkt ist, an dem der Entwickler die Entwicklungszone verläßt. Wie aus der nachstehenden Erläuterung noch näher ersichtlich ist. wird der Entwickler an dieser Anfangsstelle der Entwicklungszone aufgrund der Eigenschaften der Vorrichtung in geeigneter Weise aufgeladen und in einen Zustand gebracht, in dem eine vollständige Bildentwicklung innerhalb einer kurzen Zeitspanne erfolgt. Tatsächlich wird dabei am Beginn der Entwicklurigszone eine geringe Überentwicklung erzielt. Dabei ist dann mehr Toner für die Bildentwicklung auf der Trommeloberfläche erforderlich, was zu einer gewissen Hintergrundentwicklung führt. Eine übermäßige starke Hintergrundentwicklung stört bei der vorliegenden Vorrichtung jedoch nicht, da der Hintergrund wirksam gesäubert wird, wenn sich die Trommeloberfläche durch die Entwicklungszone hindurchbewegt.

Ein auf der Trommeloberfläche erzeugtes Ladungsbild weist in charakteristischer Weise eine elektrostatische Feldverteilung auf. die längs der Kanten oder Außenränder extrem stark und dicht ist. Die Dichte und Stärke der Kraftfeldkomponenten und zwar insbesondere der Komponenten, die senkrecht zur Trommeloberfläche gerichtet sind, nehmen dabei allmählich ab, wenn man sich von den Kantenbereichen entfernt. Während der Entwicklung reichen die den Randbereichen zugehörigen stärkeren und dichteren Feldkomponenten aus, um entgegengesetzt geladene Tonerteilchen anzuziehen. Die den größeren, durchgehenden Innenbereichen zugehörigen schwächeren und eine geringere Dichte aufweisenden Komponenten vermögen jedoch nicht wirksam oder schnell Tonerteilchen einzufangen, wesiialb diese Bereiche im wesentlichen aufgrund einer Unterentwicklung ein verwaschenes Aussehen besitzen.

Eine auf einem geringen Potential liegende erste Entwicklerelektrode 70, wie sie in Fig.3 und 3 dargestellt ist, befindet sich in unmittelbarer Nähe der sich bewegenden Trommeloberfläche, und zwar am Anfang des Entwicklungsbereichs. Der hier benutzte Ausdruck »geringes Potential« wird zur Bezeichnung jeglichen Potentials verwendet, das niedriger ist als das Potential, das in den kein Bild tragenden Bereichen auf der Trommeloberfläche vorhanden ist, die den Hintergrundbereichtn des Bildes entsprechen.

Dadurch wird auch eine geerdete Elektrode sowie eine Elektrode eingeschlossen, die ein Potential führt, dessen Polarität entgegengesetzt zu dem Potential ist, das auf der Trommeloberfläche herrscht. Es zeigt sich eine starke Veränderung in der Entwicklungsfähigkeit des Systems, und zwar insbesondere im Hinblick auf

durchgehend getönte und halb getönte Bildbereiche, wenn eine ein niedriges Potential führende Elektrode in unmittelbarer Nähe eines unterentwickelten Ladungsbildes auf die Trommeloberfläche gebracht wird. Die Elektrode bewirkt, daß die normalerweise den schwächeren Innenkräftpfeldern zugehörigen Feldkomponenten stärker werden und eine höhere Dichte erreichen. Durch Steuern.ig des an die Elektrode angelegten elektrischen Potentials können diese Feldkomponenten derart gerichtet werden, daß eine Verstärkung der geladenen Tonerteilchen auftritt, die sich in dem Tonerteilchenstrom gegen die ein Bild tragende Trommeloberfläche bewegen.

Die Entwicklerelektrode 70 ist über eine Leitung 113 und eine elektrische Anschlußklemme 76 an eine geeignete Vorspannungsquelle 96 angeschlossen. Die Entwicklerelektrode 70 liegt dabei auf einem Potential, das unterhalb des Potentials liegt, das in den kein Bild

auf der Trommeloberfläche vorhanden ist. In diesem überhängenden oder umgekehrten Bereich der Entwicklungszone wird ein Kräftefeld erzeugt, das den Toner in dem Entwicklerstrom nach oben an die Trommeloberfläche beschleunigt. Die Entwicklerelektrode verstärkt nun nicht nur die Kräftefelder, die den durchgehenden Bildbereichen zugeordnet sind, und zwar aufgrund ihrer unterhalb des Hinlergrundpotentials liegenden Vorspannung, sondern auch die Kräftefelder, die den belichteten, kein Bild tragenden Bereichen zugeordnet sind, und zwar derart, daß über die gesamte Trommeloberfläche in diesem Elektrodenbereich ein relativ starkes Kräftefeld vorhanden ist. Dies führt zu einer äußerst starken Konzentration des auf der Trommeloberfläche zu Beginn der Bildentwicklung zur Verfügung stehenden Toners. Diese Konzentration ist in F i g. 3 durch den dunkleren Bereich in dem Tonerstrom veranschaulicht. Es sei bemerkt, daß die Schaffung der starken Tonerkonzentration an der Trommeloberfläche in diesem überhängenden Bereich durch die Elektrode gesteuert wird. Die Schwerkraft wird, obwohl sie vorhanden ist, durch das Kräftefeld aufgehoben, so daß der in dem Tonerstrom befindliche Toner mit der überhängenden Trommeloberfläche in Berührung gelangt.

Zur weiteren Förderung einer frühen Bildentwicklung bei der Vorrichtung werden die Tonerteilchen, die sich durch den ein niedriges Potential führenden Elektrodenbereich hindurchbewegen, zunächst von den Trägerteilchen befreit, so daß sie leichter durch das Kräftefeld gesteuert und beeinflußt werden können. Die Befreiung des Toners wird dadurch bewirkt, daß man die mit Toner beladenen Trägerteilchen auf der Trommeloberfläche auftreffen läßt, wie z. B. in dem das niedrige Potential führenden Elektrodenbereich. In die Vorderkante der Elektrode 70 ist dabei eine Schrägkante 174 eingeschnitten. Der Entwicklerstrom befindet sich aufgrund seiner Durchleitung durch den überhängenden Bereich zu diesem Zeitpunkt mit der Elektrodenseite des Systems in Kontakt und gelangt daher in Strömungs-Kontakt mit der unterschnittenen Schrägkante. Diese Schrägkante ist so geformt, daß sie den Entwicklerstrom zurückleitet und mit der Trommeloberfläche in Kontakt bringt. Mit Auftreffen der Tonerteilchen auf die Trommel werden diese Tonerteilchen von den Trägerteilchen durch Rütteln gelöst und an dieser Anfangsstelle des Entwicklerbereicbes entsteht eine Pulverwolke aus freiem Toner. Der freie Toner, der sich noch unter dem Einfluß des Entwicklerstroms bewegt, wird ohne weiteres durch die gerichteten elektrostatischen Feldkräfte zu der Trommelseite des Systems hin transportiert, so daß nunmehr in der Strömung ein Tonergradient auftritt. Auf diese Weise steht eine starke Tonerkonzentration auf der Trommeloberfläche zur Verfugung. Obwohl hier eine Kerbe oder Schrägkante benutzt wird, um den Entwicklerstrom zurückzuleiten, sei bemerkt, daß jede geeignete Einrichtung zur Zurückleitung von Entwickler zwecks

ίο Berührung der Trommeloberfläche ohne ernsthafte Abbremsung des Entwicklerstroms in entsprechender Weise bcnut/t werden kann.

Die nächste Elektrode, die in Trommeldrehrichtung folgt, ist eine zweite oder Hauptentwicklerelektrode 71.

Die Hauptentwicklcrelcktrode 71 ist von der auf niedrigem Potential liegenden Elektrode elektrisch isoliert, und zwar mittels eines dielektrischen Blocks 75. Eine geeignete Vorspannungsquelle 97 ist über eine ησ 114

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die Hauptentwicklerelektrode 71 angeschlossen. Die beiden benachbarten Elektroden 70 und 71 sind von nahezu gleicher Dicke. Der dielektrische Block 75 besitzt jedoch eine geringere Dicke, so daß auf der Rückseite des Systems in der überhängenden Zone eine Tusche oder Lücke gebildet ist. Der Entwickler in dem Entwicklerstrom fällt ohne weiteres in die betreffende Lücke hinein und gelangt im Zuge der weiteren Strömung mit der Schrägkante 174 in Kontakt.

Es hat sich gezeigt, daß die Entwicklungsfähigkeit der Ladungsbilder in dem das niedrige Potential führenden Elektrodenbereich in direktem Verhältnis zu der Anzahl der Teilchenberührungen gesteigert werden kann, die auf der Trommeloberfläche erreicht werden können, sowie entsprechend der Geschwindigkeit, mit der die Teilchen auf der Trommel auftreffen. Der Winkel, unter dem die Schrägkante die Teilchen zur Berührung der Trommeloberfläche abgibt, ist daher in diesem Bereich derart optimiert, daß eine große Zahl von Teilchenberührungen und eine hohe Geschwindigkeit bei den Teilchenaufschlägen erzielt werden. Es dürfte einzusehen sein, daß dieser optimale Winkel sich ä"dert, wenn sich die Stellung der auf niedrigem Potential liegenden ersten Elektrode in bezug auf die sich bewegende Trommeloberfläche ändert und daß diese Änderung nicht notwendigerweise bei allen Entwicklungssystemen die gleiche ist.

Die Hauptentwicklerelektrode führt eine solche elektrische Vorspannung, daß die betreffende Elektrode eine Ladungspolarität entsprechend der Ladungspolaritat besitzt, wie sie auf der Trommeloberfläche vorhanden ist. Die Größe der Ladung ist dabei niedriger als die der geladenen Bildbereiche, jedoch höher als die der Hintergrundbereiche. Dadurch, daß man an die Hauptentwicklerelektrode ein Potential anlegt, das zwischen dem Bildpotential und dem Hintergrundpotential liegt, wirkt die Elektrode als selbstregulierende Einrichtung, die die Bildentwicklung zu fördern imstande ist und gleichzeitig eine Reinigung bzw. Beseitigung einer Zufalls-Hintergrundentwicklung von der Trommeloberfläche vorzunehmen vermag.

Gelangt ein zunächst entwickeltes Bild von dem das niedrige Potential führenden Elektrodenbereich in den Hauptentwicklerelektrodenbereich hinein, so überwiegen die starken Kräftefelder, die den Bildberdchen zugehörig sind, und es entsteht ein gerichtetes Kräftefeld. Dieses Kräftefeld führt dazu, daß der Toner in dem Entwicklerstrom mit der ein Bild tragenden Trommeloberfläche in Kontakt gelangt, auf der er

überaus notwendig ist, um die Bildentwicklung zu fördern und zu vervollständigen. Bewegt sich demgegenüber oin kein Bild tragender Bereich in den Hauptentwicklerelektrodenbereich hinein, so bewirken die der Entwicklerelektrode zugehörigen stärkeren Kräftefeldkomponenten. daß Tonerteilchen von dem geladenen Elektrodenteil angezogen werden. Damit zeigt sich auf der Rückseite des Systems in diesen Bereichen eine starke Tonerkonzentration, während die von Toner befreiten bzw. erschöpften Trägerteilchen auf der Trommeloberfläche strömen bzw. fließen. Die von Toner befreiten Trägerteilchen, die die Trommel berühren, bewirken sowohl eine mechanische Abschabung als auch eine elektrostatische Anziehung lose festgehalteriei· Tonerteilchen von diesen Hinkvgrundbereichen. Der von den Teilchen entfernte Toner wandert dabei entweder zu der Rückseite des Systems hin, oder er wird elektrostatisch an der jeweiligen Teilc?henoberfläche gebunrlpn. In irrlpm Fall wirr) rlpr sn abgeführte Tjrier in dem Strömungssystem eingefangen und längs Jieser Strömung von dem gereinigten Oberflächenbereich weggeführt.

Wie ersichtlich, vermag die Hauptentwicklerelektrode auf das Vorhandensein oder Fehlen eines sich durch den Hauptentwicklerelektrodenbereich hindurchbewegenden Bildes zu reagieren und dabei mehr r.der weniger als Schalter zu wirken, der den Tonergradi ·η-ten in dem Entwicklerstrom in Abhängigkeit von dem Trommelzustand verschiebt. Per Zweikomponentenentwickler in dem Entwicklersirom wird in diesem so Bereich dazu ausgenutzt, entweder die Trommeloberfläche von unerwünschten Hintergrundablagerungen zu reinigen oder die Entwicklung der Ladungsbilder weiter zu fördern. Bei einem im hier beschriebenen System stellt die Vorderkante des Ladungsbildes die Auslöseeinrichtung dar, die die Tonergradientenverschiebung auf die Feststellung der Zustandsänderung auf der Trommeloberfläche auslöst. Wie zuvor bemerkt, ergibt sich mit Ansprechen des Systems eine Zeitverzögerung, wenn sich der Tonergradient von einer Seite des Systems zur anderen Seite hin ändert, was zu einer Unterentwicklung der Vorderkante des Bildes führt. Diese Zeitverzögerung in dem elektrischen Ansprechvermögen des Systems wird bei der vorliegenden Vorrichtung mechanisch überwunden, so daß der Vorderkanteneffekt vermieden wird.

Im folgenden sei Fig.4 näher betrachtet. Wie aus F i g. 4 hervorgeht, ist eine Kerbe oder eine Nut 85 in dem überhängenden Bereich der Hauptentwicklerelektrode 71 vorgesehen. Der Entwickler, der sich in Abwärtsrichtung des überhängenden Teils des Hauptelektrodenbereichs bewegt, fällt in die durch die Nut gebildete Lücke hinein. Die Unterseite der Nut ist so geformt, daß der Hauptstrom des Entwicklers wieder zurückgeleitet wird und auf der sich bewegenden Trommeloberfläche auftrifft. Wenn die Hauptentwicklerelektrode als Reinigungseinrichtung wirkt, dann unterstützt dieses Auftreffen der Trägerteilchen auf den kein Bild tragenden Bereichen das mechanische Abbürsten oder die Reinigung der Trommeloberfläche von restlichem Toner. In entsprechender Weise unterstützt das Auftreffen des Entwicklers in einem entwickelten Bildbereich auf der Trommeloberfläche den Entwicklungsprozeß, indem zunächst physikalisch Toner von der Rückseite des Systems in Kontakt mit den Bildbereichen gebracht wird, wodurch jegliche mit der Tonergradientenverschiebung verbundene Zeitverzögerung überwunden ist, und indem zum zweiten eine aus freiem Toner bestehende Tonerpulverwolke in und um die Bildbereiche erzeugt wird. Aus dieser Tonerpulverwolke können die freien Tonerteilchen ohne weiteres von den Bildbereichen angezogen werden.

Auch hier haben sich die Entwicklungsfähigkeit und die Reinigung als direkt proportional der erzielbaren Anzahl an Teilchenaufschlägen und der Geschwindigkeit erwiesen, mit der die Teilchen auf der Trommeloberfläche auftreffen. Die Form der Kerbe bzw. der Nu₁ 85 in der Hauptentwicklerelektrode ist daher so gewählt, daß sowohl die Anzahl der TeilchensiiifscbiUge als auch die Geschwindigkeit, mit der die Teilchen auf der Trommeloberfläche auftreffen, optimiert ist. Obwohl hier eine Kerbe verwendet wird, dürfte einzusehen sein, daß irgendeine geeignete Einrichtung verwendet werden kann, die imstande ist, den Entwicklerstror. so zu leiten, daß er auf der Trommeloberfläche auftrifft, ohne daß dabei der Entwicklerstrom behindert wird.

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de Elektrode ist eine Reinigungselektrode 72. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Reinigungselektrode in dem oberen Teil der F.ntwicklungszone neben der Öffnung angeordnet, durch die frischer Entwickler zunächst in die Entwicklungszone eingeführt wird. Die Reinigungselektiode ist neben der Hauptentwicklungselektrode angeordnet; sie ist von dieser Elektrode durch einen dielektrischen Block 92 elektrisch getrennt. Die Reinigungselektrode ist neben der Hauptentwicklungselektrode angeordnet; sie ist von dieser Elektrode durch einen dielektrischen Block 92 elektrisch getrennt. Die Reinigungselektrode hat hauptsächlich die Aufgabe, ein extrem stark gerichtetes Kraftfeld zu erzeugen, mit dessen Hilfe Toner an die Elektrodenseite des Systems angezogen werden kann, um die Bewegung der freien oder schlecht gehaltenen Tonerteilchen durch den oberen Teil der Entwicklungszone zu steuern. Die Reinigungselektrode bewirkt ferner, daß die die Trommeloberfläche in diesem Bereich berührenden, sich bewegenden Trägerteilchen unerwünschte Hintergrundablagerungen von der Trommeloberfläche abführen.

Die Reinigungselektrode ist über eine Leitung 115 und einen elektrischen Anschluß 95 an eine g* eignete Vorspannungsquelle 98 angeschlossen. Die Vorspannungsquelle hält die Reinigungselektrode auf einem extrem hohen Potential, dessen Polarität der Polarität entspricht, die die Ladung in den geladenen Bildbereichen auf der Trommeloberfläche besitzt. In diesem oberen Bereich wird somit ein extrem starkes gerichtetes Kraftfeld erzeugt, dessen Feldstärke ausreicht, um freie oder schlecht gehaltene Tonerteilchen von der Trommeloberfläche abzuführen. Jeglicher in dem Bereich der Reinigungselektrode vorhandene freie Toner wird somit unter gesteuerten Bedingungen entlang der Rückseite des Systems bewegt. Das in diesem Bereich erzeugte Ladungsfeld ist von hinreichender Stärke, um ferner einen gewissen Anteil des Toners und zwar insbesondere den Toner, der an den längs der Trommel strömenden Teilchen schlecht haftet, abzulösen und zu der Rück- oder Elektrodenseite der Entwicklerzone hin zuführen. Bei einem Übergewicht an auf der Rückseite des Entwicklerstroms konzentriertem Toner sind die mit der Trommeloberfläche in Kontakt gelangenden Teilchen von Tonerteilchen relativ stark befreit, weshalb sie leichter die Funktion des Scheuerns und elektrostatischen Anziehens von in den Hintergrundbereichen der Trommeloberfläche schlecht cehaltenen Tonerteilchen aii<;7iifnhrpn vprmfi-

gen. Wie ersichtlich sein dürfte, ruft die Reimgungseiektrode einen zweifachen Effekt hervor, um entwickelte Hintergrundbereiche mit abgelagerten Tonerteilchen am Verlassen der Entwicklerzone zu hindern. Zum einen wird der freie Tone/ und der schlecht bzw. schwach gehaltene Toner von der Trommeloberfläche weggeführt, und zum anderen bewirken die Trägerteilchen auf der Trommeloberfläche eine mechanische und elektrostatische Reinigung der Trommeloberfläche von Hintergrundablagerungen. Durch Feststellen der auf der Trommeloberfläche vorhandenen Bildladung und durch Aufbringen einer diese Ladung übersteigenden Ladung auf der Reinigungselektrode, d h. durch Anlegen eines Potentials zwischen 150 und 700 Volt oberhalb des Bildpotentials, können die oben aufgezeigten Ergebnis- is se wirksam errielt werden.

Es dürfte nunmehr verständlich sein, daß die Bewegung des Entwicklers in die aktive Entwicklerzone bei der vorliegenden Vorrichtung sowohl elektrostatisch als auch mechanisch gesteuert werden muß. um die Ausbildung unerwünschter Pulverwolken in diesem Einführungsbereich zu unterdrücken und zu steuern. Wie in F i g. 5 gezeigt ist, ist die Entwickler-Zuführrinne

60 hauptsächlich durch eine horizontal verlaufende, schräg gestellte leitende Leitfläche 73 und durch eine horizontal verlaufende bogenförmige Abschirmung 74 gebildet Obwohl es im einzelnen nicht näher dargestellt ist s:nd beide Enden der Rinne zwischen der Leitfläche und der Abschirmung verschlossen, und zwar durch einen Isolierstoff. Dadurch ist die Rinne imstande, eine Menge des Zweikomponentenentwicklers zu tragen. Die schräggestellte Leitfläche 73 weist einen nach unten verlaufenden Schenkel 86 auf, der unter einem schwachen Radius in die Entwicklerzone hineinläuft und der sich nach unten erstreckt, um einen Teil der Rückwand des Entwicklersystems zu bilden. Die Abschirmung 74, die aus einem leitenden Material besteht wird in einer horizontalen Lage auf einem Isolierträger 90 getragen. Der untere Teil der Abschirmung läuft in einem Rand 87 aus, der neben dem gebogenen Teil des Schenkels 86 liegt

Der Rand 87 ist komplementär zu der Krümmung des gebogenen Teils des Schenkels 86 an der unteren Leitfläche gebogen; er wirkt mit diesem gebogenen Teil des Schenkels 86 zusammen, um eine Eingangsöffnung

61 zu bilden, die sich horizontal über die Breite der Entwicklerzone hinzieht. Die Rinne 60 ist grundsätzlich trichterförmig ausgebildet; sie läuft von einer relativ breiten öffnung zu einem beschränkten Durchgang 61 spitz zu. Die Breite der Durchgangsöffnung ist nahezu so gleich dem Abstand zwischen der Trommeloberfläche und den Entwicklerelektroden, so daß in der Einführzone eine entsprechende Stromungsmengengeschwindigkeit erhalten wird wie in der aktiven Entwicklungszone. Während des Betriebs geben die Becher kontinuierlich Entwickler an die trichterförmige Zuführrinne ab. Obwohl dieser Entwickler normalerweise in die Zuführrinne mit einer relativ hohen Geschwindigkeit eingeführt wird, erfolgt zunächst in der Rinne bezüglich des Entwicklers eine Abbremsung, bevor dieser Entwickler durch die Durchgangsöffnung in die aktive Entwicklungszone abgegeben wird. Die anfängliche Herabsetzung der Entwicklerströmungsgeschwindigkeit in Verbindung mit einer flachen Strömungsbahn für den Entwickler führt zu einer bedeutenden Herabset-/ung der mechanischen Bewegung des Zweikomponentcnentwicklers. Auf diese Weise wird die Neigung des Entwicklers, in und um den Einführbereich zu der

Entwicklungszone Pulverwolken zu bilden, unterdrückt.

Die geneigte Leitfläche 73, die die untere Wand der Zuführrinne 60 bildet, führt ein relativ hohes Potential, das an diese Leitfläche mittels einer Vorspannungsquelle 99 angelegt wird, und zwar über eine Zuführleitung 116 und Anschlußklemme 88. Die untere Leitfläche führt eine elektrische Vorspannung der gleichen Polarität wie sie die Ladung der Bilder auf der Trommeloberfläche besitzen. Die Amplitude der Ladung ist jedoch wesentlich größer als die Amplitude der Bildladung. Die Rinne ist von der Reinigungselektrode durch einen dielektrischen Block 93 elektrisch getrennt Auf der anderen Seite liegt die Abschirmung 84 auf einem relativ niedrigen Potential, das niedriger ist als das Potential, auf dem die Zufuhrrinne liegt. Das Potential wird hier mittels einer Vorspannungsquelle 100 über eine Zuführleitung 117 und Anschlußklemme 89 zugeführt Auch hier wird der Ausdruck niedriges Potential im weitesten Sinne verwendet wie dieses oben erläutert worden ist Dadurch, daß die Abschirmung auf einem relativ niedrigen Potential gehalten wird, während die Leitfläche auf einem relativ hohen Potential gehalten wird, wird ein äußerst starkes Kraftfeld in dem Einführbereich erzeugt Dieses Kraftfeld ist dabei imstande, geladene Tonerteilchen, die sich durch diesen Bereich hindurchbewegen, anzuziehen un J/oder zur Rückseite des Systems hin zu führen. Es hat sich gezeigt daC das in der Zufuhrrinne erzeugte verstärkte Kraftfeld einen Tonergradienten in dem Entwicklerstrom schafft bevor der Entwickler mit der Trommeloberfläche in Berührung gelangt Da auch hier der herabhängende Schenkel 86 an dem unteren Teil der unteren Leitfläche 73 sich schwach in die Entwicklungszone hineinzieht und da die Geschwindigkeit des die Zuführrinne passierenden Entwicklers wesentlich abgebremst wird, ist auch hier eine schwache mechanische Bewegung des Toners in diesem Zuführ- oder Einführbereich festzustellen. Dadurch wird auch hier die Neigung, Pulverwolken zu bilden, unterdrückt Die Amplitude und die Stärke, in der die beiden Leitflächenplatten vorgespannt werden, ruft dariiberhinaus ein außerordentlich starkes gerichtetes Kraftfeld in dem Einführbereich hervor. Dieses Kraftfeld vermag jeglichen freien und lose festgehaltenen Toner in diesem Bereich von der Trommeloberfläche wegzuziehen. Die Kombination dieser beiden Effekte stellt sicher, daß keine oder nur zufällig auftretende Tonerteilchen zu der Trommeloberfläche hin wandern, wenn der Toner in die aktive Entwicklungszone eingeführt wird.

Eine optimale Kombination für das hier beschriebene System ergibt sich dann, wenn die leitenden Elektrodenteile von der Trommeloberfläche in einer Entfernung zwischen etwa 1,8 mm und 2,04 mm entfernt sind und die das niedrige Potential führende Elektrode auf nahezu Erdpotential liegt, während an der Hauptentwicklerelektrode eine Spannung zwischen 50 und 150 Volt über Erdpotential auf der Trommeloberfläche liegt Es hat sich gezeigt, daß eine dreieckförmige Nut in der Hauptentwicklerelektrode mit einem eingeschlossenen Winkel von 120° zu guten Ergebnissen führt, Wenn diese Nut 10° bis 20° unterhalb der horizontalen Mittellinie der Trommel liegt. Da das durch die Hauptentwicklerelektrode gelieferte Ansprechverhalten langsamer ist als jenes, das durch die das niedrige Potential führende erste Entwicklerelektrode hervorgerufen wird, sollte die Hauptentwicklerelektrode in Richtung der Entwicklerströmung drei bis viermal langer sein als die das niedrig« Potential führende Elektrode. Zur weiteren Erzielung

optimaler Ergebnisse ist es zweckmäßig, an die Reinigungselektrode ein Potential anzulegen, das zwischen 150 und 700 Volt über dem Bildpotential liegt, das auf der geladenen Trommeloberfläche festzustellen ist. Ferner sind die die Zuführrinne bildende leitende Abschirmung und die Leitfläche nach unten aufeinander zu trichterförmig auszubilden, so daß sie einen Durchgang bilden, der im Einführbereich bzw. Zuführbereich der Entwicklungszone eine Breite zwischen etwa 1,65 mm und 2,04 mm besitzt Die geneigte Leitfläche ist dabei auf ein Potential vorzuspannen, das zwischen 300 und 700 Volt oberhalb des Bildpotentials liegt, das auf der Trommeloberfläche festzustellen ist. Die Abschirmung soll etwa Erdpotential führen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das beschriebene Entwicklungssystem ein dynamisches Strömungssystem ist. Dies bedeutet, daß bei dem Tonergradienten in dem Entwicklerstrom, der auf eine sich bewegende Trommeloberfläche bzw. von dieser weg gerichtet ist, die Tonerteilchen nicht notwendigerweise von der Elektrode eingefangen und festgehalten werden, sondern vielmehr längs der Elektrode unter dem Einfluß der Trägerteilchen in dem Strom geführt werden. Die Elektroden werden daher nicht zu Kollektoren für losen-Toner, sondern wirken vielmehr als eine Einrichtung zur Steuerung der Tonerkonzentration in dem Strom, wenn dieser durch die Entwicklungszone hindurchgeführt wird. Durch Verändern der Intensität und Richtung der in den verschiedenen Teilen der Eniwicklungszone erzeugten Komponenten-Kraftfelder und durch Zurückleiten des Entwicklerstromes an bestimmten Punkten zum Zwecke des Auftreffens auf der Trommeloberfläche wird die Entwicklungsfähigkeit des Systems gesteigert und derart gesteuert, daß ein Qualitätsbild erzeugt wird.

Zum Zwecke der Erläuterung ist auf positiv geladene Trägerteilchen und negativ geladene Tonerteilchen Bezug genommen worden. Es ist jedoch ebenso möglich, Träger- und Tonerteilchen zu verwenden, die hinsichtlich ihrer triboelektrischen Eigenschaften sich stark voneinander unterscheiden. Dies würde selbstverständlich dazu führen, daß entsprechende Änderungen hinsichtlich der Beziehung der Vorspannunge:. und Ladungen erforderlich wären, die die verschiedenen Elektroden und Leitflächen führen. Sämtliche Angaben bezüglich positiver oder negativer Ladungen im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sind daher als eine Beziehung für entgegengesetzt geladene Teilchen anzusehen, die entweder positiv oder negativ sein können, und zwar solange, wie diese Beziehung von entsprechenden oder unterschiedlichen Ladungen beibehalten wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kaskadenentwicklung eines Ladungsbildes, bei der eine Entwickler- und eine Reinigungs-Elektrode benachbart zu einem Aufzeichnungsträger und aufeinanderfolgend angeordnet sind, die auf in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers größer werdenden Potentialen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (10) in einer zur Richtung des Entwicklerstromes entgegengesetzten Richtung bewegt ist und daß mehrere Entwickler-Elektroden (70, 71) vorgesehen sind, die auf in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers (10) größer werdenden Potentialen liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (10) eine Trommel (10) ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers (10) zweite Entwicklungs-Elektrode (71) in Richtung des Entwicklerstromes drei- bis viermal langer ist als die erste Entwickler-Elektrode (70).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eiise der Entwickler-Elektroden (70, 71) eine Leiteinrichtung (85) aufweist, die den Entwicklerstrom zu dem Aufzeichnungsträger (10) hinleitet

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Leiteinrichtung (85) aufweisende, in Bewegungsrichtung der Trommel (10) erste Entwickler-Flektrode (70) unterhalb der horizontalen Mittellinie der Trommel (10) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (85) an der mit dem Entwicklerstrom zuerst in Kontakt gelangenden Kante (174) der ersten Entwickler-Elektrode (70) angeordnet ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers (10) erste Entwickler-Elektrode (70) auf Erdpotential liegt

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungs- und Entwickler-Elektroden (70,71,72) zwischen etwa 1,5 und 2,0 mm von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (10) entfernt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (60, 99) zur Unterdrückung der Bildung von Tonerwolken eine Zufuhrrinne (60) für die Einleitung des Entwicklerstroms in die Entwicklungszone und eine elektrische Vorspannungsquelle (99) zu einer solchen Vorspannung der Zuführrinne (60) aufweist, die den Toner in dem Einleitbereich von dem Aufzeichnungsträger(lO) fernhält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrrinne (60) eine geneigte elektrisch leitende Leitfläche (73) enthält, die sich etwa horizontal oberhalb von der Entwicklungszone erstreckt und neben dem Aufzeichnungsträger (10) derart angeordnet ist, daß der Entwicklungsstrom mit dem Aufzeichnungsträger (10) in Berührung gelangt, daß zwischen dem Aufzeichnungsträger (10) und der Leitfläche (73) eine elektrisch leitende Abschirmung (74) angeordnet ist, zwischen der und der Leitfläche (73) eine bestimmte Entwicklermenge speicherbar ist, und daß die Abschirmung (74) am unteren Teil einen Rand (87) besitzt, der mit der geneigten Leitfläche (73) eine

begrenzte Öffnung (61) bildet, durch die hindurch der Entwickler zur Berührung des Aufzeichnungsträgers (10) strömt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem

ίο Rand (87) der Abschirmung (74) und dem gebogenen herabhängenden Schenkel (86) der genannten Leitfläche (73) an der öffnung (61) etwa gleich dem Abstand zwischen dem Aufzeichnungsträger (10) und dem herabhängenden Schenkel (86) ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (74) auf Erdpotential liegt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entwickler- Elektrode (70) auf einem Potential liegt, das niederiger ist als das Hintergrundpotential in den kein Bild tragenden Bereichen des Aufzeichnungsträgers (10), daß eine zweite Entwickler-Elektrode (71) auf einem Potential liegt, das zwischen dem Bildpotential und dem Hintergrundpotential liegt, und daß die Reinigungs-Elektrode (72) auf einem Potential liegt, o>5 wesentlich höher als das Bildpotential ist

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwickler-Elektrode

(70) auf einem Potential liegt, das etwa 150VoIt niedriger als das Hintergrundpotential ist

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Reinigungs-Elektrode (72) eine solche Größe hat, daß ein Tonerkonzentrationsgradient in dem Entwicklerstrom der Entwicklungszone auftritt

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Reinigungs- Elektrode (72) eine solche Größe hat, daß Toner von den kein Bild tragenden Bereichen des Aufzeichnungsträgers (10) angezogen wird.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Reinigungs-Elektrode 300 bis 1000 Volt höher ist als das Potential des Ladungsbildes.