DE2033151A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ent Wickelung eines latenten, elektrostatischen Bildes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Ent Wickelung eines latenten, elektrostatischen BildesInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann, 2033151
D1PL.-ING. H. Weickmann, DiPL1-PHYS. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
XI
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22
XEROX CORPORATION ..
Rochester, New York 14603, V. St. A.
Verfahren und Vorrichtung zur Entwickelung eines
latenten elektrostatischen Bildes
Die Erfindung bezieht sich generell auf die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes und insbesondere
auf eine verbesserte Eulverwolken-Entwicklungseinrichtung.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Pulverwolken-Entwicklungseinrichtung, bei der ein vorgespannter Tonerwolken-Generator
eine Wolke geladenen Toners auf die ein latentes elektrostatisches Bild tragenden Oberfläche hin fordert,
woraufhin eine teilweise Entwicklung des Bildes bewirkt wird. Diese Entwicklung umfaßt das Anhaften des Toners an den kein
Bild tragenden Bereichen bzw. Hintergrundbeveichen. Die hierbenutzte
Wolke geladenen Toners haftet in den kein Bild tragenden Bereichen ebenso wie in den Bildbereichen auf
Grund der restlichen elektrischen Ladung in den kein Bild tragenden Bereichen. Der Umlauf eines gegen die entwickelte
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Oberfläche geführten Bürstenteils wird die Oberfläche gereinigt, und zwar dahingehend, daß an den Hintergrundbereichen
anhaftender Entwickler abgeführt und zu den Bildbereichen hin geleitet wird. Auf diese Weise wird ein
eine hohe Qualität besitzendes entwickeltes Bild erhalten.
Bei dem elektrophotographischen Verfahren wird auf eine
elektrophotographische Platte, die eine Schicht aus photoleitendem
Material auf einer leitenden Trägerschicht enthält, eine gleichmäßige elektrische Ladung aufgebracht, und
sodann wird die betreffende Platte mit dem zu vervielfälti-. genden Gegenstand unter Ausnutzung verschiedener Projektionsverfahren
belichtet. Diese Belichtung bewirkt, daß die Platte entsprechend der Lichtstärke des die Platte
erreichenden Lichtes entladen wird. Auf diese Weise wird auf oder in der betreffenden Platte ein latentes elektrostatisches
Bild erzeugt. Die Entwicklung des betreffenden Bildes wird durch Entwickler bewirkt, die im allgemeinen
eine Mischung aus geeignetem pigmentierten oder gefärbten Pulver enthalten, der auf Harzbasis aufgebaut ist und der
im folgenden als Toner bezeichnet wird. Dieser Entwickler wird mit der Platte in Kontakt gebracht, in dem verschiedene
bekannte Entwicklungsverfahren angewandt werden. Während einer solchen Bildentwicklung wird das Tonerpulver mit dem
photoleitenden Überzug in Oberflächenkontakt gebracht und ein diesem Überzug in dem latenten elektrostatischen Bild
entsprechender bildmäßiger Verteilung elektrostatisch festgehalten. Danach kann das entwickelte elektrophotographische
Bild auf ein Trägermaterial übertragen werden, an welchem es durch irgendeine geeignet© Einrichtung, wie durch eine
Wärme-Einbrenneinrichtung, fixiert werden kanno
Ein Beispiel für di© zuvor erwähnten Verfahren zur Entwicklung des latenten Bildes ist in der US-Patentaohrift 2 618
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angegeben. Bei diesem bekannten Verfahren wird von Trägerteilchen getragener Toner über die das geweilige
latente elektrostatische Bild tragende Fläche gerollt oder kaskadiert. Die Trägerteilchen sind in einem solchen
System wesentlich größer als die einzelnen Tonerteilchen;
sie bestehen aus einem Material, das eine triboelektrische Haftung zwischen dem Träger und dem Toner mit sich bringt.
Mit Rücksicht darauf erfordern der Träger und der Toner entgegengesetzte elektrostatische Ladungen. Dies führt dazu,
daß der Toner mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen
wird wie das latente geladene Bild. In der Praxis hat jeder Träger eine Vielzahl von Tonerteilchen angezogen;
diesen Tonerteilchen ist damit ermöglipht, mit dem Photoleiter in Kontakt zu gelangen. Die größere elektrostatische
Anziehung des latenten Bildes bewirkt dabei eine Überwindung der triboelektrischen Anziehung zwischen den beiden Entwicklerkomponenten unfl. führt dazu, daß der Toner von dem
Träger abgelöst wird und elektrostatisch'an dem Ladungsbild anhaftet. Auf diese Weise wird die Entwicklung dieses
Ladungsbildes bewirkt. Ein derartiges Verfahren wird auf
dem vorliegenden Gebiet als Kaskadierungsentwicklungsverfahren bezeichnet.
Mit dem Kaskadierungsentwicklungsverfahren sind jedoch
verschiedene Schwierigkeiten verbunden. So ist z.B. bei
der Entwicklung großer Bildbereiche die elektrische Feldstärke
des Bildes an den Kanten stärker als in dem mittleren Bereich. Deshalb reichen die Kraftlinien (elektrische Feld-,
dichte) an den Kanten aus, um Toner von dem Träger anzuziehen,
während in dem mittleren Bereich des Bildes der Toner nicht
angezogen wird, da dort das Feld nicht stark genug ist, um die triboelektrische Anziehung zwischen den beiden Komponenten
des Entwicklers zu überwinden. Eine derartige Erscheinung
führt zu einer unvollständigen Entwicklung in den mittleren
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Bereichen des Bildes, während die jeweiligen Kanten in ausreichendem Maße entwickelt werden.
Die Kaskadierungsentwicklung erfordert ferner eine gründliche Durchmischung des Entwicklers nach wiederholter Entwicklung
eines Bildes. Wird eine solche Durchmischung nicht vorgenommen, so zeigt sich ein Mangel in der Entwicklung in
Form von Bildstreifen. Diese Bildstreifen treten deshalb auf, weil das örtliche Trägermaterial von dem Tonerpulver
befreit ist. Normalerweise tritt die Tonererschöpfung oder Tonerbefreiung bei der Kaskadierungsentwicklung dann auf,
wenn die Träger- und Tonerstoffe sich in einer Richtung über den Photoleiter an dem jeweiligen Bild vorbeibewegen.
Da Bilder normalerweise in der Strömungsrichtung verschieden große zu entwickelnde latente Bildbereiche besitzen, führt
eine wiederholte Entwicklung dazu, daß derjenige Entwicklerstrom, der sich über die dichteren Bildbereiche hinwegbewegt,
in stärkerem Maße eine Tonererschöpfung zeigt, als derjenige Entwicklerstrom, der über weniger dichte Bildbereiche
hinwegströmt. Es sind daher genau auszuführende Systeme zur Durchmischung des Entwicklers erforderlich, um
die mit dieser Tonerschöpfung verbundene Schwierigkeit zu überwinden.
Da der Entwickler über die das Bild tragende Fläche mit einer erheblichen Aufschlagkraft bei der Kaskadierungsentwicklung
auftrifft, ist es schwierig, eine gleichmäßige Tönung de» jeweils entwickelten Bildes zu erzielen. Die
Härte des Aufschlags bewirkt, daß der bereits an dem elektrostatischen Bild haftende Eltwickler erschüttert und durch
den kaekadierben Entwickler abgeführt wird. Auf diese Weise
werden ungleiche Schichten von haftendem Toner erzeugt.
Um die mit dem Kaskadierungsverfahren
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Schwierigkeiten zu überwinden, ist bisher einem Ent- ·
wicklungsverfahren zur Entwicklung eines Bildes größere
Aufmerksamkeit geschenkt worden, das als Pulverwolken-Entwicklungsverfahren
bezeichnet wird. Ein Beispiel für dieses Pulverwolken-Entwicklungsverfahren findet sich in
der US-Patentschrift 2 928 575. Bei diesem Pulverwolken-Entwicklungsverfahren
wird eine Pulverwolke in einem Genera-· tor durch Druckluft erzeugt, und auf den Toner wird eine
Ladung aufgebracht, indem die- . betreffende- Wolke die
Wand des Generators berührt. Die geladene Tonerwolke bewegt sich daraufhin in die Nähe des geladenen Bildes und bewirkt
damit dessen Entwicklung. Damit überwindet das Pulverwolken-Entwicklungsverfahren zwar einige Schwierigkeiten bei der Entwicklung großer Bildbereiche, und zwar
mit Rücksicht darauf, daß das elektrostatische Feld des Bildes nicht an der triboelektrischen Anziehung zwischen
dem Toner und dem Träger teilnimmt, wie dies bei dem
Kaskadierungsentwicklungssystem der Fall ist. Damit kann
der Toner leichter im Bereich der schwächeren elektrostatischen Anziehung des mittleren Bereichs des jeweiligen Bildes
haften.
Mit der Anwendung der bisher bekannten Pulverwolken-Entwicklungseinrichtungen
sind jedoch weitere Probleme verknüpft. Ein bedeutendes Problem dieser Probleme ist die
Leichtigkeit, mit der der geladene Toner an den kein Bild tragenden Bereichen oder eine Restladung tragenden Bereichen
des Photorezeptors haftet. Dies führt zu einer Entwicklung,
die als Entwicklung von "Hintergrundbereichen" bekannt ist. Obwohl die bisher bekannten Pulverwolken-Iintwieklungseinrichtungen
zwar eine vollständigere Entwicklung von durchgehend
getönten Bildbereichen bewirken, bringt jedoch das mit diesen Einrichtungen arbeitende Verfahren gleichzeitig
den Nachteil einer unerwüneeilten Entwicklung von Hintergrund»
bereieben mit sich. Bei einem Versuch zur Vermeidung der
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v '■-.- ■■■■ - ■■'■'■■ ORIGINAL INSPECFED
Entwicklung von kein Bild tragenden Bereichen hat man bisher von einer Entwicklungselektrode in einer Pulverwolken-Entwicklungseinrichtung
Gebrauch gemacht, um nämlich das elektrische Feld des Bildbereichs zu erhöhen und damit
versuchsweise sicherzustellen, daß die erhöhte Bildfeldstärke leichter Toner unter Ausschluß der Hintergrundbereiche
aufnehmen würde. Die Anwendung der Entwicklerelektroden
überwindet jedoch nicht vollständig die Entwicklung von Hintergrundbereichen; es ist daher nach wie vor wünschenswert,
daß bei den bisher bekannten Pulverwolken-Entwicklungsverfahren auftretende Problem der Tonerablagerung in
Hintergrundbereichen zu überwinden.
Ein weiteres Problem zur Lösung des sich aus der Hinter- ;grundentwicklung ergebenden Problems besteht darin, einen
Pulverwolkenstrom zu erzeugen und an dem Bild mit hinreichend hoher Geschwindigkeit vorbeizuführen. Die Geschwindigkeit
ist dabei so gewählt, daß ein Anziehen des Toners von dem schwachen elektrischen Feld der Hintergrundbereiche
verhindert ist, während das stärkere Feld der Bildbereiche den Toner abzulenken und anzuziehen vermag. Es wurde
angenommen, daß eine mit einer derart hohen Geschwindigkeit * auftretende Tonerströmung die Hintergrundentwicklung vermeidet
und gleichzeitig eine angemessene Tonerhaftung an dem geladenen latenten Bild sicherstellt. Die Bereitstellung
von mit hoher Geschwindigkeit auftretendem Tonerstrom hat sich jedoch bei den bisher bekannten Einrichtungen als
schwierig, teuer und kompliziert erwiesen« Darüber hinaus hat die Erzeugung von mit hoher Geschwindigkeit auftretenden
Tonerwolken bei den bekannten Einrichtungen au Hielrfcungseffekten
geführt, die in dem jeweils entwickelten Bild in
Form von Bildstreifen auftreten» Die Ursache hierfür geht "
darauf zurück, daß dar über die photoleitend© Fläche geführte
Toner in nur ©i?ier lichtung auftritt« Zur Erai®Xung einer
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elektrophotographischen Entwicklung von "besserer Qualität
ist es somit erforderlich, eine PuIverwolken-Entwiübungseinrichtung
bereitzustellen, die die Bilder nicht streifig werden läßt, wie dies bei den bisher bekannten Einrichtungen
der Fall ist.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grundde, ein
verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes
anzugeben. Dabei soll ein latentes elektrostatisches Bild entwickelt und Entwicklermaterial in den kein Bild tragenden
Bereichen abgeführt werden können. .Ferner sollen bei der
Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder Richtungs-Bildstreifenfehler
vermieden werden. Außerdem soll bei der Entwicklung des jeweiligen Bildes eine bessere -Sönung
erreicht werden. Schließlich soll eine verbesserte Entwicklerabgabeeinrichtung
bereitgestellt werden.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Entwicklungsverfahren und durch eine Entwicklungsvorrichtung,
durch die eine Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes und eine Beseitigung
von Hintergrundablagerungen bewirkt wird. Dabei wird eine
Wolke geladenen Toners durch ein Gitter hindurch von einer Pulverwolken-Erzeugerkammer abgegeben und von dem elektrostatischen
Feld des geladenen Bildes auf der Photoleitertrommel
angezogen. Die Tonerteilchen werden dabei sowohl von dem zu entwickelnden geladenen Bild als auch von den
kein Bild tragenden Bereichen oder eine Restladung tragenden Bereichen der betreffenden Schicht angezogen. Die anfängliche
Entwicklung des Ladungsbildes wird dann mit einem Bijüst enteil überstrichen, um eine eine hohe Qualität besitzende
Endentwicklung des betreffenden Bildes zu bewirken. Die damit auftretende Abstreichwirkung der Bürste führt
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Toner ab, der in den kein Bild tragenden Hintergrundbereichen auf Grund der dort vorhandenen schwächeren
elektrostatischen Anziehung haftet. Der betreffende Ton-er wird dann zu dem teilweise entwickelten elektrostatischen
Bild hin abgegeben.
Das neue Entwicklungsverfahren gemäß der Erfindung liefert
ein entwickeltes Bild von hoher Qualität, wobei durchgehend getönte Bilder in wirksamer Weise entwickelt werden
k und bei denen Bildstreifen, wie sie z.B. infolge des mit
hoher Geschwindigkeit auftretenden Entwicklerstroms hervorgerufen werden könnten, vermieden sind. Darüber hinaus
vermag das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs-
remäße Vorrichtung Toner wirksam von den Hintergrundbereichen
abzuführen, wodurch sichergestellt ist, ,daß nur die Bildbereiche entwickelt werden. Dadurch wird eine eine
bessere Qualtität besitzende Vervielfältigung erzielt als dies bisher möglich war. Es hat sich ferner herausgestellt,
daß der letzte Schritt der Anwendung einer Abstreichbürste zur Entwicklung von Bildern mit besserer Tönung führt als
dies bei anderen bekannten Entwicklungseinrichtungen der
Fall ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Toner
P nicht durch einen Aufschlag mit der Bildbereichsfläche
in Kontakt gelangt, wie dies z.B. bei der Kaskadierungsentwicklung der Pail ist. Damit sind durch das erfindungsgemäße
Verfahren und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung verschiedene Probleme überwunden, die normalerweise den
bisher bekannten Entwicklungsverfahren anhaften.
An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.'
Fig. 1 zeigt schematisch eine elektrophotographische Anlage, in der die Entwicklungseinrichtung gemäß der
Erfindung angewandt ist.
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Fig. 2 zeigt in einer vorderen Perspektivansicht die '
Entwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung. .
Hg. 3 zeigt in einer vergrößerten Perspektivansicht
einen Tonerspender, wie er in der Entwicklungseinrichtung
gemäß der Erfindung verwendet wird. ■Fig. 4 zeigt in einer vergrößerten Perspektivansicht
einen Tonerwolken-Generator, der in der erfindungsgemäßen
EntwicklungseinriGhtung verwendet wird. Fig. 5' zeigt in einer vergrößerten Perspektivansicht
ein Schwingkissen, das in der erfindungsgenuBen Entwicklungseinrichtung
verwendet wird.
In Fig.. i ist schematisch eine mit einer Trommel arbeitende
automatische elektrophotographische Vervielfältigungsmaschine gezeigt, in der die vorliegende Erfindung angewandt
ist. Das zentrale Element der Vorrichtung ist eine Trommel 1, die zur Drehung entsprechend gelagert und in
herkömmlicher Richtung durch einen Motor M angetrieben werden kann. Die Trommel 1 enthält eine Außenfläche mit
einer Schicht aus einem photoleitenden Isoliermaterial, wie aus glasartigem Selen, oder irgendeine andere geeignete
Oberfläche. Auf die photoleitende Oberfläche der Trommel wird mit Hilfe einer herkömmlichen Koronaladeeinrichtung
2 eine gleichmäßige elektrostatische Ladung aufgebracht. Die gleichmäßig geladene Oberfläche der Trommel
wird dann zu einer Belichtunc;seinrichtung 3 hin bewegt,
bei der es sich um irgendeine bekannte Einrichtung handeln
kann, welche die geladene Oberfläche des zu vervielfältigenden
Schriftstücks zu belichten erlaubt. Auf Grund
dieser Belichtung wird ein dem betreffenden Schriftstück
entsprechendes latentes elektrostatisches Bild auf der
Photoleitertrommelfläche in bekannter Weise erzeugt.
ORlGlHAL INSPECTED
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Im Anschluß an die Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes des zu vervielfältigenden Schriftstücke wird das auf
der Trommel befindliche Bild zu einer Entwicklungseinrichtung 10 gemäß der Erfindung hin bewegt, auf die nachstehend
noch näher eingegangen wird. In dieser Entwicklungseinrichtung wird das geladene Bild bzw. das Ladungsbild mit Entwickler
in Kontakt gebracht, der geladenen Toner enthält. Mit Hilfe dieses Entwicklers wird das latente elektrostatische
Bild entwickelt. Nach-der Entwicklung bewegt sich das sichtbare Bild zu einer Übertragungseinrichtung 4· hin, in
der es von der Trommel auf eine Papierbahn oder auf irgendeinen geeigneten anderen Träger übertragen wird, der dabei
mit Hilfe von Rollen oder Walzen 5 und 6 mit der Trommel in
Kontakt gebracht wird. Eine zweite Koronaladeeinrichtung 7 gibt auf die dem Bild gegenüberliegende Seite der Bahn eine
Ladung ab. Auf diese Weise wird die übertragung des Tonerpulvers in bildmäßiger Verteilung unterstützt. Das auf der
genannten Bahn . befindliche Tonerbild bewegt sich dann an einem Heizelement 8 vorbei, welche den Toner auf der Papier,
bahn dauerhaft fixiert. Damit ist schließlich eine Vervielfältigung des Originalschriftstücks erzielt. Nach Verlassen
der Übertragungseinrichtung kommt die Photorezeptoroberfläche mit einer Reinigungseinrichtung; in Kontakt, welche
jegliches restliche Bildmaterial auf der Oberfläche abführt, bevor ein neuer Vervielfältigungszyklus beginnt. Es dürfte
einzusehen sein, daß auch andere Arten der Aufladung, Belichtung, Übertragung und des Einbrennens in Verbindung mit
der vorliegenden Erfindung angewandt werden können.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Entwicklungeinrichtung
10 gemäß der Erfindung dargestellt. Die Entwicklungseinrichtung 10 ist dabei neben der photoleitenden
Trommel 1 angeordnet, um Entwicklermaterial mit dem auf der Trommeloberfläche befindlichen geladenen elektrostatischen
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Bild in Kontakt zu bringen. Die Entwicklungseinrichtung enthält einee Tonerwolken-Generator 11, der in geeigneter
Weise neben der Trommel angeordnet ist, um eine genügende Menge geeignet geladenen Toners in das elektrostatische
Bild abzugeben. Der Generator 11 enthält einen rechteckförmigen
offenen Behälter 12, dessen zu der Lichtaufnahmeflache
oder Photorezeptorfläche hin zeigende Seite durch ein feines Haschensieb 13 gebildet ist. Dieses Maschensieb
13 ermöglicht dem Toner von dem Generator zu der Trommeloberfläche
hin zu gelangen. Die Unterseite 14- des Behälters
trä^t eine Reihe von Abteilfächern 15, die die Träger- und Tonerstoffe zurückhalten. Die besondere Anzahl der Abteilfächer
hängt dabei von verschiedenen Parametern ab, wie von der Schwincfrequenz und der Schwingamplitude des Behälters,
von der Trägergröße und so weiter. Der Behälter ist über ein geeignetes Kurbelgelenk (nicht dargestellt) mit einem
Motor 16 verbunden. Über diese Antriebsverbindung wird der betreffende Behälter in einer Richtung in Schwingungen versetzt, die parallel zur Rotationsachse der Trommel verläuft.
Damit wird das in den einzelnen Abteilfächern befindliche Material in Bewegung versetzt. Jedes Abteil bewirkt während
der Schwingungen, daß der Entwickler auf die Abteilwände
aufschlägt und dabei der Toner in Form einer Wolke geladener Teilchen frei wird. Auf den Toner kann eine weitere Ladung
dadurch aufgebracht werden, daß an die Wände der Abteile eine Vorspannung angelegt wird. Zu diesem Zweck sind die
Wände an eine geeignete elektrische Vorspannungsquelle anzuschließen. ·
Die Schwingungen des Pulverwolken-Generatorbehälters führen
zum *«ntstehen einer Wolke geladenen Toners, die durch das
feine Maschensieb 13 hindurchgelangt, und zwar auf Grund der Anziehung des von dem auf der Photoleitertrommel vorhandenen
latenten Bildes ausgehenden elektrostatischen Feldes.
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Die Abteile 15 besitzen dabei die aus Fig. 3 ersichtliche Form, wobei jedes Abteil an der Unterseite des
Generatorbehälters angeordnet ist, wie dies dargestellt ist. Eine Tonerabgabeeinrichtung 18 ist dabei oberhalb
des Pulverwolkengenerator angeordnet, um Toner an die Trägerteilchen abzugeben, die in den Abteilen oder Fächern
des Generators zurückgeblieben sind. Eine Gummimembran 19 verbindet dabei den Vorspannungs-Pulverwolken-Generator mit
der Tonerabgäbeeinrichtung bzw. mit dem Tonerspender. Auf
diese V/eise ist verhindert, daß die Tonerwolke aus dem
I
P Generator austritt. Eine Ausnahme hiervon bildet lediglich der Bereich des Drahtnetzgitters oder -netzsiebes 13. Die Gummimembran 19 ermöglicht ferner dem Generator, eine Schwingbewegung relativ zu der Tonerabgabeeinrichtung auszuführen,, da nämlich die Tonerabgabeeinrichtung in geeigneter Weise in einer festen Lage bezogen auf den Generator an geordnet ist.
P Generator austritt. Eine Ausnahme hiervon bildet lediglich der Bereich des Drahtnetzgitters oder -netzsiebes 13. Die Gummimembran 19 ermöglicht ferner dem Generator, eine Schwingbewegung relativ zu der Tonerabgabeeinrichtung auszuführen,, da nämlich die Tonerabgabeeinrichtung in geeigneter Weise in einer festen Lage bezogen auf den Generator an geordnet ist.
Aus Fig. 4- ist der Aufbau der Tonerabgabeeinrichtung bzw.
des Tonerspenders 18 näher ersichtlich. Der Tonerspender besitzt die Form eines Troges 20, das V-förmig ausgebildet
ist; er enthält an seiner Unterseite eine Reihe von lang- L· gestreckten Öffnungen 21, die dem Toner ermöglichen, aus
dem Tonerspendertrog herauszuströmen. Die Regulierung der Menge des in den Tonerwolken-Generator einströmenden Toners
wird dabei mit Hilfe eines Schiebers 22 bewirkt, der in Leitungen 21 in der Unterseite des Tonerspenderferoges entsprechende
Öffnungen 23 aufweist. Der Schieber wird mittels zweier Eisenstäbe 24- an der Unterseite des V-förmigen Troges
des Tonerspenders gehalten. Die beiden Eisenstäbe 24 sind dabei an jedem Ende der Unterseite des Troges angeordnet.
Ferner sind zwei Magnete 25 in geeigneter Weise unterhalb
des Schiebers angeordnet, um ein Magnetfeld au erzeugen,
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©AD ORlGINAU
mit dessen Hilfe der Schieber 22 an der Unterseite des
Tonerspenders gehalten wird. Da der Schieber über den Tonerspender übersteht, ist es möglich, den betreffenden
Schieber längs der Unterseite des Troges zu verschieben.. Es dürfte ersichtlich sein, daß in dem Fall, daß die länglichen Öffnungen des Schiebers in entsprechender Weise in
Bezug auf die länglichen öffnungen in der Unterseite des
Troges angeordnet sind, eine maximale Tonerströmungsmenge
durch die entsprechenden Löcher auftritt. Zur Einstellung eines schwächeren Tonerstromes aus dem betreffenden Trog
kann der Schieber verschoben werden, und zwar derai^t, daß
sich der Strömungsbereich des Troges verändert. Dies erfolgt dadurch, daß die beiden länglichen öffnungen des
Schiebers und der Unterseite des Troges in entsprechender
Weise verschoben werden. Damit kann die Menge des aus dem
Tonerspender herausströmenden Toners von Null auf einen maximalen Wert reguliert werden. Welcher Strömungswert
eingestellt wird, hängt jeweils von der relativen: Lage der ländlichen Öffnungen des Schiebers und der Öffnungen in der
Trogunterseite ab.
Eine Tonerströmung aus dem Tonerspender wird durch flexible Drähte 26 bewirkt, die an einem Ende 27 nahe der Oberseite
des Vorspannungs-Pulverwolken-Generatorbehälters 12 angeordnet
und dort befestigt sind. Die Drähte 26 verlaufen
durch die öffnungen in dem Schieber und in der Unterseite
des Troges hindurch; sie sind an dem anderen Ende 28 an der
Oberseite des Tonerspenders befestigt. Tritt eine Schwingung des Tonerwolken-Generators auf, und zwar zum Zwecke der Er-.
zeugung einer Tonerwolke, so bewirkt die Bewegung der Drähte mit dem Generatorbehälter eine Bewegung der Drähte innerhalb
des Tonerspenders. Dies bewirkt eine Tonerströmung durch die länglichen öffnungen in dem Schieber und in der Unterseite
des Tonerspenders.
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Wie oben erläutert, wird die durch den Tonerwolken-Generator
erzeugte geladene Tonerpulverwolke von der Photoleitertrommel1
angezogen, und zwar auf Grund der elektrostatischen Kraft, die von dem auf der betreffenden Trommel
befindlichen Bild ausgeht. Der geladene Toner berührt dabei nun nicht nur die geladenen Bildbereiche; er wird vielmehr
auch in den Hintergrundbereichen der Trommel abgelagert, in denen nach erfolgter Belichtung noch eine Restladung
zurückgeblieben ist. Um eine Bildentwicklung gemäß der Erfindung vorzunehmen, wird eine Bürste, wie z.B. ein an
einem Kissen 30 befestigter Kaninchenpelz verwendet, der entsprechend der Krümmung der Trommel geformt und so angeordnet
ist, daß er mit der Trommel in Kontakt gelangt. Ist dabei das jeweilige Bild durch den geladenen Toner entwickelt,
so bewegt sich die Trommel an dem Kissen 30 vorbei, das die Kanfchenpelzbürste 29 trägt. Die Bürste ist dabei an zwei
Tragstäben 31 und 32 befestigt, die parallel zur Rotationsachse
der Trommel verlaufen. Das Kissen 30 ist an vier.nicht
leitenden Lagern befestigt, die die beiden Tragstäbe 31 und 32 umgebpn. Die Lager 33 sind z.B. als Nylonblöcke
darggstellt; es sei bemerkt, daß auch andere geeignete
Lager verwendet werden können.
Gemäß Fig. 5 wird das Kissen 30 durch einen Motor 34 in
Schwingungen versetzt, und zwar über einen geeigneten Gelenkmechanismus. Dies erfolgt dabei in der leise, daß
die auf den beiden Tragstäben 31 und 32 sitzenden Lager und das Kissen 30 sich in schwingender Weise parallel zur
Rotationsachs© der Trommel bewegen» Auf diese Weise werden
die Borsten der vorgesehenen Bürste veranlaßt, unter Berührung der photoleitenden !"lache eine Wirbelwirkung hervorzurufen.
Die Wirbelwirkung der an der genannten Oberfläche anliegenden Borsten der Bürste führt zur Ableitung
von Toner, der in den Hintergrundbereichen oder kein Bild
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tragenden Bereichen durch die Tonerwolkenentwicklung
abgelagert bzw. angezogen worden ist. Der betreffende
ü-'oner wird dabei zu den Bildbereichen hin geführt, in
welchen er von der Pelzbürste weggezogen wird. Dies geschieht unter dem Einfluß der größeren elektrostatischen
Ladung in den betreffenden Bildbereichen. Es dürfte somit verstandlich sein, daß die Pelzbürste Toner aus den Hinter- '
grundbereichen des Bildes in wirksamer Weise abführt und zu den r-rela^denen Bildbereichen hinleitet. Auf diese Weise
wird schließlich eine Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes erzielt. Die Bürste kann dabei an irgendeine
geeignete Vorspannungsquelle (nicht dargestellt) angeschlossen sein, um Toner aus den kein Bild tragenden Bereichen
in noch wirksamerer Weise aufzunehmen.
Im Vorstehenden sind eine verbesserte Einrichtung und-ein
verbessertes Verfahren zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes angegeben worden, das von einer elektrophotographischen
Photoleiterfläche getragen wird. Die zu entwickelnde Fläche wf'rd dabei der einfacheren Barstellung
we^en als elektrophotographische Trommel angenommen; es sei
jedoch bemerkt, daß die Erfindung auch zur Entwicklung
anderer bekannten photoleitender Teile herangezogen werden kann, die die Form von "Platten, Bändern, Bahnen oder überzogenen
Papieren besitzen. Es wird ferner als im Rahmen der Erfindung liegend angesehen, eine in besonderer Weise geformte
Trägerbürste und ein entsprechendes Kissen zu verwenden, das
an die jeweilige Form der zu entwickelnden Oberfläche angepaßt
ist. Es dürfte ferner verständlich sein, daß die Wirbelwirkung
der Pelzbürstö auch durch andere Bewegungen als durch eine
Schwingbewegung bewirkt werden kann, wie z.B. durch eine kreisende Bewegung der betreffenden Pelzbürste, durch
Schwingenlassen der Bürste in einer anderen Richtung und dgl..
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In entsprechender Weise können auch andere Formen der Bewegung des Behälters zur Erzeugung der Pulverwolke in
dem Vorspannungß-Pulverwolken-Generator ohne weiteres
angewandt werden.
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Claims (17)
- Pa t e η t a η a ρ. r ü c h eVerfahren zur Entwicklung eines auf einer Trägerflache in bildmäßiger Verteilung selektiv festgehaltenen latenten elektrostatischen Bildes, wobei in den kein Bild tragenden Bereichen der Trägerflache elektrostatische Restladung zurückgeblieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pulverwolke aus Tonerteilchen neben der das latente elektrostatische Bild tragenden Trägerf3iä ehe (2) erzeugt wird, und zwar derart T daß die Tonerteilchen von den latenten elektrostatischen Ladungen in den das Bild und in den kein Bild tragenden Bereichen angezogen werden, und daß die jeweils angezogenen Tonerteilchen derart bewegt werden, daß die in den kein Bild tragenden Bereichen befindlichen Tonerteilchen abgelöst und von den das Bild tragenden Bereichen angezogen werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfläche (2) mit elektrisch geladenen elektroskopischen Tonerteilchen berührt wird und daß die Tonerteilchen mit einer schwingenden Bewegung aus den kein Bild tragenden Bereichen abgebürstet und zu den ein Bild tragenden Bereichen hin verteilt werden.
- 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Trägerfläche ein Pulverwolkengenerator (11) vorgesehen ist, der geladenen Entwickler mit der Trägerfläche (2) in den ein Bild und in den kein Bild tragenden Bereichen in Kontakt bringt, und daß neben einer Entwicklerfördareinrichtung eine Entwicklerbewegungseinrichtung vorgesehen ist, die d@n in den kein Bild tragenden Bereichen haftenden Entwickler zu dam das elektrostatische Ladungsbild tragenden Bildbereichen hinzuführen erlaubt.009884/19491*
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverwolkengenerator (11) einen weitgehend geschlossenen, schwingbaren Behälter (12) aufweist, der einen den Toner tragenden Trägerstoff enthaltenden Entwickler enthält. '
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Behälter (12) ein Gitter (13) auf-, weist, das das Eindurchtreten von geladenem Toner auf die das Bild tragende Tragfläche (2) ermöglicht, ohne den Trägeretoff abzugeben.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des schwingbaren Behälters (12) ein Tonerspender (18) angeordnet ist, der Toner an den in dem Behälter (12) befindlichen Trägerstoff abzugeben erlaubt.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerspender (18) eine ^Einrichtung (21,22,25) enthält, die selektiv die Menge des dem Behälter (12) jeweils zugeführten Toners reguliert.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß der Behälter (12) eine Reih© von Öffnungen (21,22,25) an der Bodenseite aufweist, die den Entwickler abgeben, wobei das Hin- und Herschwingen des Behälters (12) eine Bewegung des Trägermaterials und die Freigabe der geladenen Tonerteilchen bewirkt.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter · (12) auf einem elektrischen Potential liegt und ein· elektrostatische Ladung auf d«n von dem Trägerstoff befreiten Toner aufzubringen erlaubt.009884/1949• -
- 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 his 9» dadurch, gekennzeichnet, daß die Entwicklerfördereinrichtung neben der Trägerfläche (2) derart angeordnet ist, daß sie geladenen Entwickler mit dieser Trägerfläche derart in "-Kontakt zu bringen gestattet, daß der Entwickler an dem latenten elektrostatischen Bild in bildmäßiger Verteilung und an den EestladungCr: trägern in den kein Bild tragenden Bereichen haftet, und daß eine Entwicklerbewegungseinrichtung (29) vorgesehen ist, die unter wirksamer Berührung der Trägerfläche (2) solche Schwingungen auszuführen imstande ist, daß der an den Restladungsträgern in den kein Bild tragenden Bereichen haftende Entwickler zu dem das elektrostatische Ladungsbild tragenden Bereich hin gelangt.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerbewegungseinrichtung ein schwingendes Bürstenteil (29) ist.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bürstenteil (29) die Form der das Bild tragenden Trägerfläche besitzt.
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bürstenteil (29) an einem Kissen (30) befestigt ist, das beweglich an Stangen (31,32) angeordnet ist, und daß Einrichtungen zur Bewegung des Kissens (30) vorgesehen sind.
- 14-. Tonerspender zur Abgabe von Entwickler insbesondere für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, gekennzeichnet durch einen Behälter (18) zur Aufnahme des Entwicklers mit einem Strömun£sauslaß in der Boden--.009884/1949seite, mit einer flexiblen Drahteinrichtung (26,28) die durch den Strömungsauslaß in dem Behälter verläuft, und durch Einrichtungen, die die Drahteinrichtung in einer nahezu senkrechten Richtung zur Längsachse schwingen lassen und damit die Abgabe eines Entwicklerstromes aus diesem Behälter durch die Strömungsaus!aßöffnung bewirken.
- 15. Tonerspender nach Anspruch 14·, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömungsreguliereinrichtung (21,22,23) vorgesehen ist, die durch selektives Verändern des Strömungsbereiches des Strömungsauslasses den Entwicklerstrom aus dem Strömungsauslaß reguliert.
- 16. Tonerspender nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsauslaß eine Reihe, von Löchern in dem Behälter enthält und daß die Drahteinrichtung (26,28)' sich durch sämtliche Löcher hindurch erstreckende Drahtteile enthält.
- 17. Tonerspender nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, · daß die Strömungsreguliereinrichtung ein Schiebeteil (22) enthält, das eine Reihe von Löchern aufweist und das an der Unterseite des Behälters derart beweglich getragen ist, daß selektiv die in diesem Behälter befindlichen Löcher zu den Löchern in dem Schiebeteil (22) passen.009884/1949Leerseite
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