DE2052688A1 - Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder - Google Patents

Description

PatentanwälteDipl. - Ing. F. "Weickmann, 2052688

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

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

XEROX CORPORATION,
Rochester, N.Y. 14-603/USA

Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit einem in stark bewegtem Zustand an einem Aufzeichnungsträger vorbei bewegbaren Entwicklerstoff .

Beim elektrofotografischen Verfahren wird ein elektrofotografischer Aufzeichnungsträger, der eine Schicht eines fotoleitfähigen Materials auf einer leitfähigen Unterlage enthält, mit einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung versehen und dann mit dem zu reproduzierenden Bild durch eines der bekannten Projektionsverfahren belichtet. Durch diese Belichtung wird er entsprechend der jeweils einwirkenden Lichtintensität entladen, wodurch ein latentes elektrostabisches Bild entsteht. Die Entwicklung dieses Bild wird mit Entwicklerstoffen durchgeführt, die im allgemeinen aus einer Mischung eines pigmentierten oder gefärbten Kunsbharzpulvers, im folgenden auch als Toner bezeichnet, besteht. Diese Mischung wird nach einem der bekannten Entwicklungsverfahren mit dem Aufzeichnungsträger in Berührung gebracht. Während dieser Bildentwicklung wird das Tonerpulver an der bildmäßig geladenen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in einer dem latenten elektrostatischen Bild entsprechenden Ver-

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teilung gebunden. Danach kann das entwickelte elektrofotografische Bild auf einen anderen Bildträger übertragen werden, auf dem es beispielsweise durch Wärmeeinschmelzung fixiert werden kann.

In der elektrofotografischen Technik werden zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche die verschiedensten Entwicklungsverfahren angewendet. Ein bekanntes Entwicklungsverfahren ist in der US-Patentschrift 2 573 881 beschrieben, es arbeitet mit einem Entwicklerstoff, der aus Trägerteilchen und an ihnen gebundenen Tonerteilchen besteht und über das latente elektrostatische Bild gerollt oder kaskadiert wird. Die Stoffe für die Trägerteilchen und die Tonerteilchen sind derart ausgewählt, daß eiie reibungselektrische Anziehung zwischen beiden Komponenten besteht, so daß die Tonerteilchen an den Trägerteilchen infolge ihrer entgegengesetzten Ladung anhaften. Jedes Trägerteilchen ist auf diese Weise mit zahlreichen Tonerteilchen versehen, die mit dem jeweiligen Trägerteilchen an die fotoleitfähige Aufzeichnungsfläche bewegt werden. Durch die stärkere elektrostatische Anziehungswirkung des latenten Bildes wird die reibungselektrische Anziehung zwischen den beiden Entwicklerkomponenten überwunden, so daß der Toner von den Trägerteilchen getrennt und elektrostatisch an dem Ladungsbild gebunden wird, so daß dieses sichtbar gemacht bzw. entwickelt wird.

Mit dem vorstehend beschriebenen Kaskadierungsverfahren sind verschiedene Schwierigkeiten verbunden. Beispielsweise besteht ein Problem in der Entwicklung großer, durchgehend getönter Bildflächen. Da das elektrostatische Feld des latenten Bildes an seinen Rändern stärker als in den mittleren Bereichen ist, wird der Toner nicht an allen Stellen gleichmäßig stark gebunden, denn das elektrische Feld des latenten Bildes ist in den mittleren Bereichen nicht stark genug, um die reibungs-

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elektrische Anziehung zwischen den beiden Komponenten des Entwicklerstoffs zu überwinden. Eine solche Erscheinung führt zu einer unvollständigen Entwicklung der mittleren Bildbereiche, während die Ränder vergleichsweise besser entwickelt werden.

Die Kaskadierungsentwicklung erfordert ferner eine starke Durchini schung des Entwicklerstoffs, nachdem dieser wiederholt zur Entwicklung verwendet wurde. Wird eine solche Durchmischung nicht vorgenommen, so treten in den entwickelten Bildern Streifenbildungen auf, denn die Trägerteilchen geben infolge der bildmäßig verteilten Ladungen des latenten Bildes den Toner nicht an jeder Stelle in gleichbleibend starker Menge ab. Normalerweise tritt ein damit verbundener Untertönungszustand bei der Kaskadierungsentwicklung dann auf, wenn die Trägerteilchen mit dem Toner in nur einer Richtung an dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsträger vorbeibewegt werden. Da die Bilder normalerweise unterschiedliche latente Ladungsmuster in Richtung der Entwicklerstoffströmung aufweisen, verursacht eine wiederholte Entwicklung in dem an den stärker getönten Bildflächenteilen vorbeiströmenden Entwicklerstoff eine größere Entnahme von Toner als dies bei den weniger stark getönten Plächenbereichen der Fall ist. Dadurch werden bestimmte Bereiche der Entwicklerstoffströmung einen größeren Tonerverbrauch aufweisen als andere Bereiche. Deshalb sind umfangreiche Durchmischungsvorrichtungen zur "Vermeidung der ungleichmäßigen Tonerentnahme erforderlich.

Bei der Kaskadierungsentwicklung tritt auch oft ein Ankleben oder eine "Kornbildung" an der Aufzeichnungsfläche auf, wobei die zusammenhaftenden Trägerteilchen ihren Toner abgeben können, während die dahinter liegenden Bereiche der Entwicklerstoffströmung nicht in direktem Kontakt mit der Aufzeichnungsfläche stehen und ausreichenden Toner zur Entwicklung enthalten. Das Zusammenhaften der Trägerteilchen erzeugt so eine Abschirmung der Bildfläche gegenüber einem in besserem Tönungs-

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zustand befindlichen Entwicklerstoff, so daß dieser die Bildfläche nicht berühren kann. Die Zusammenhaftung wird dadurch verursacht, daß die Entwicklerstoffströmung bei der Kaskadierungsentwicklung nicht ausreichend turbulent ist, um eine Durchmischung zwischen Trägerteilchen, die mit der Bildfläche in Kontakt stehen, und Trägerteilchen, die in nachgeordneten Bereichen der Strömung vorhanden sind, zu bewirken.

Eine bekannte Möglichkeit zur Vermeidung einiger der vorstehend genannten Probleme bei der Kaskadierungsentwicklung besteht darin, eine Turbulenz des an der Bildfläche vorbeibewegten Entwicklerstoffs zu erzeugen. Eine dazu geeignete Vorrichtung ist beispielsweise in der US-Patentschrift 3 357 399 beschrieben, mit ihr wird ein Zweikomponentenentwickler an einer Aufzeichnungsfläche vorbeikaskadiert und in der Entwicklungszone in einen Fließbettzustand versetzt. Dadurch werden die Trägerteilchen, die mit der Aufzeichnungsfläche in Kontakt stehen, mit Toner versehen, indem der Toner aus den nachgeordneten Strömungsschichten auf sie übertragen wird. Die Turbulenz der Strömung verursacht auch einen Austausch der nicht in direktem Kontakt mit der Aufzeichnungsfläche stehenden Trägerteilchen mit den an der Aufzeichnungsfläche befindlichen Trägerteilchen, so daß auch dadurch eine ausreichende Tönung der am Bild befindlichen Trägerteilchen gewährleistet ist.

Der Fließbettzustand des Entwicklerstoffs erhöht auch die Entwicklungswirkung auf das Bild und verringert die Streifenbildungen, so daß die Entwicklung, verglichen mit der normalen Kaskadierungsentwicklung, verbessert ist. Bekannte Fließbettvorrichtungen, die nach dem Kaskadierungsverfahren arbeiten, entwickeln jedoch die Vorderkante durchgehend getönter Flächen auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger unzureichend. Unter der Vorderkante soll dabei derjenige erste Bereich einer durchgehend getönten Bildfläche verstanden werden, der zuerst mit der Entwicklerstoffströmung in Berührung kommt.

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Ein derartiger Entwicklungsfehler liegt an dem Grad der Durchmischung der Trägerteilchen in den nachgeordneten Schichten der Entwicklerströmung und an der unzureichenden Neutönung des die Aufzeichnungsfläche tatsächlich berührenden Trägermaterials. Wird der Toner von den Trägerteilchen entfernt, so steigt die für die Ablösung des Toners erforderliche Anziehungskraft an, wodurch auch die für die Anziehung des Toners in die Bildflächenteile erforderliche Zeit ansteigt. Da das Ladungsmuster auf der Aufzeichnungsfläche relativ zum Entwicklerstoff bewegt wird, wird ein größerer Bereich der Vorderkante der Bildfläche bei Anwachsen dieser Zeit unzureichend entwickelt. Werden ausreichend getönte Trägerteilchen an die Bildfläche herangebracht, so wird natürlich auch der Vorderbereich des Bildes wesentlich besser entwickelt.

Auch wenn die bekannten Fließbettvorrxchtungen die Zirkulation der Trägerteilchen gegenüber der normalen Kaskadierungsentwicklung verbessern, erzeugen sie doch nicht den erforderlichen Grad der Turbulenz, um die Abschirmungswirkung durch den von Toner befreiten Entwicklerstoff zu beseitigen. Da ferner die Bewegung des Entwicklerstoffs in der Entwxcklungszone weitgehend von der Relativbewegung der Aufzeichnungsfläche abhängt, wird die Abschirmung lokaler Bereiche des Entwicklerstoffs gegenüber der Aufzeichnungsfläche durch die dabei auftretende Reibungsverbindung noch verschlimmert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, die einen ausreichenden Grad der Bewegung des Entwicklerstoffs gegenüber der Aufzeichnungsfläche erzeugt, um sicherzustellen, daß immer ausreichend getönte Trägerteilchen an der Aufzeichnungsfläche vorbeibewegt werden und damit die Kornbildung und unzureichende Entwicklung der vorderen Bereiche durchgehend getönter Bildflächen verhindert wird.

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Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß eine Zirkulationsvorrichtung vorgesehen ist, die den Entwicklerstoff auf einer geschlossenen Bahn in eine umlaufende Bewegung versetzt.

Eine Ausführungsform der Erfindung ermöglicht eine Fließbettentwicklung, sie ist mit einer Anzahl ineinandergeschachtelter flügelartiger Elektroden versehen, die in eine Relativbewegung versetzt werden. Dadurch wird eine Bewegung des Entwicklerstoffs um eine innere Elektrode herum und an der zu entwickelnden Aufzeichnungsfläche vorbei erzeugt. Die Entwicklerstoffströmung zirkuliert um die innere Elektrode gemäß einer weiteren Ausführungsform auf einer spiralförmigen Bahn, so daß eine hohe Beweglichkeit des Entwicklerstoffs entsteht und damit die Abschirmungswirkung und das Anhaften lokalisierten Trägermaterials an der Aufzeichnungsfläche verhindert wird. Eine andere Ausführungsform arbeitet mit einer umlaufenden Bewegung optimal getönter Trägerteilchen um eine innere Flügelelektrode herum, wodurch gleichfalls eine starke Turbulenz erzeugt wird.

Die Zirkulationsbewegung um eine Elektrode herum wird dadurch erreicht, daß eine Elektrode innerhalb und schräg zu zwei Kanalteilen angeordnet ist. Die Elektrode wird in eine Oszillationsbewegung versetzt, so daß sie sich in einer Richtung auf das eine Kanalteil zu, in der anderen Richtung auf das andere Kanalteil zu bewegt. Durch die schräge Anordnung des jeweiligen Kanalteils erzeugt die Bewegung der Elektrode auf dieses Kanal beil zu eine Kraftkomponente auf den Entwicklerstoff, durch die er in einer ersten Richtung bewegt wird. Die Bewegung der Elektrode auf das andere Kanalteil zu erzeugt eine Bewegung des Entwicklerstoffs in einer dazu entgegengesetzten zweiten Richtung. Dadurch bewegt sich der Entwicklerstoff auf der einen Seite der Elektrode aufwärts, auf ihrer anderen

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Seite abwärts, wenn die Elektrode in Oszillationsbewegung versetzt wird. Entsprechend wird eine Zirkulation des Entwicklerstoffs um die Elektrode herum erreicht, so daß ein hoher Bewegungsgrad relativ zur Aufzeichnungsfläche erzeugt wird.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können ein mit Flügelelektroden versehenes Element und ein mit Kanalteilen versehenes Element derart angeordnet sein, daß sie in Richtung der Bewegung der lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche verlaufen und eine spiralförmige Bewegung des Entwicklerstoffs längs der Flügelelektroden erzeugen, wobei diese spiralförmige Bewegung durch Anheben des einen Endes des Flügelelements verstärkt oder geändert werden kann. Beide Elemente können jedoch auch so angeordnet sein, daß sie nicht in Richtung der Bewegung der Aufzeichnungsfläche verlaufen und eine umlaufende Bewegung des Entwicklerstoffs erzeugen, bei der die Trägerteilchen innerhalb eines unter den Flügelelektroden angeordneten Vorratsbereichs getönt werden.

Bei beiden Arten der Bewegung des Entwicklerstoffs wird ein hoher Zirkulationsgrad ausreichend getönten Trägermaterials im Bereich der Aufzeichnungsfläche erzielt, wodurch die vorderen Bereiche durchgehend getönter Bildflächen gegenüber bekannten Anordnungen besser entwickelt werden. Ferner erzeugt die Zirkulationsbewegung des Entwicklerstoffs eine starke Turbulenz, wodurch die Kornbildung der Trägerteiljhen an der Aufzeichnungsfläche verhindert wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische seitliche Schnittdarstellung einer

Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 eine Teilansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in größerem Maßstab,

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Fig. 3 eine Draufsicht der in Pig. 2 gezeigten Anordnung, Fig. 4 den Schnitt 4-4 aus Fig. 3 und

Fig. 5 die Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. Λ ist die Seitenansicht einer mit einer Aufzeichnungstrommel arbeitenden elektrofotografischen Reproduktionsmaschine dargestellt, die mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist. Der mittlere Teil der Maschine ist die Aufzeichnungstrommel 1, welche in bekannter Weise drehbar gelagert ist und durch einen Motor angetrieben wird. Die Trommel 1 enthält an ihrer Außenfläche eine Schicht eines fotoleitfähigen Isolierstoffs, beispielsweise glasförmigen Selens oder eines anderen geeigneten Materials. Eine gleichmäßige elektrostatische Ladung wird auf die fotoleitfähige Oberfläche der Trommel mit einer Korona-Entladungsvorrichtung 2 bekannter Art aufgebracht. Die gleichmäßig geladene Oberfläche wird dann an einer Belichtungsstelle 3 mit einem zu reproduzierenden Bild belichtet, wodurch ein latentes elektrostatisches Bild auf ihr entsteht.

Nach der Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes wird die Trommeloberfläche an einer Entwicklungsvorrichtung 10 vorbeibewegt, die noch beschrieben wird, in ihr wird das Bild mit einem Entwicklerstoff in Berührung gebracht, der beispielsweise aus Trägerteilchen und elektroskopischen Tonerteilchen besteht. Nach der Entwicklung bewegt sich das sichtbare Bild zu einer Übertragungsstation 4- und wird von der Trommeloberfläche auf ein Band 5 aus Papier o.a. übertragen, welches durch die Zugwirkung einer Rolle 6 an die Trommel herangeführt wird. Eine zweite Korona-Entladungsvorrichtung 4 bringt eine Ladung auf die Rückseite des Bandes 5 auf, um die übertragung des Tonerbildes zu erleichtern. Das Tonerbild wird dann auf dem Band 5 an einem Heizelement 8 vorbeigeführt, welches eine dauerhafte Fixierung des Tonerbilde am Papierband bewirkt, wodurch ein

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Duplikat des Originalbildes fertiggestellt ist. Eine rotierende Bürste 9 berührt die Trommeloberfläche nach der Bildübertragung und entfernt jegliches noch vorhandenes Tonermaterial, bevor ein neuer Reproduktionszyklus begonnen wird. Es können auch andere Arten der Aufladung, der Belichtung, der Bildübertragung und der Fixierung durchgeführt werden.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung 10 dargestellt, deren Gehäuse 11 nahe der Trommel 1 mit einer öffnung versehen ist. Das Gehäuse 11 ist mit einer Dichtung 12 versehen, die die Trommeloberfläche berührt und einen Austritt von Entwicklerstoff aus dem Gehäuse verhindert. Eine Kanalgrundplatte 13 ist im Entwicklungsgehäuse angeordnet und so gebogen, daß sie der Krümmung der Trommeloberfläche angepaßt ist. Eine Anzahl paralleler Kanalteile 14 in Form von Flügeln sind an der Kanalgrundplatte 13 befestigt und stehen schräg von ihr ab, so daß sie eine Anzahl Entwicklerstoffkanäle bilden. Die Kanalteile 14 sind parallel zur Trommeloberfläche in deren Bewegungsrichtung angeordnet und mit einer Krümmung versehen, wodurch ein vorgegebener Punkt des latenten Bildes an mehreren Kanalteilen vorbeibewegt wird. Es kann jede beliebige Anzahl Kanalteile auf der Grundplatte vorgesehen sein, sie hängt von der jeweils gewünschten Entwicklungswirkung ab. Die Grundplatte und die Kanalteile sind elektrisch geerdet, so daß sie als Entwicklungselektrode wirken und damit die Entwicklung durchgehend getönter Flächenteile verbessern. Sie können jedoch auch an eine elektrische Spannungsquelle (nicht dargestellt) angeschlossen sein, so daß sie die Ablagerung von Toner in den Bilduntergrundflächen verhindern.

Die Grundplatte 13 ist auf zwei Schubstangen 15 gelagert, die durch öffnungen 16 des Gehäuses 11 hindurchgeführt und mit Magnetspulen 18 gekoppelt sind. Die Spulen 18 sind jeweils auf einem Magnetkern 17 angeordnet. Die beiden Kerne 17 sind ah eine Wechselspannungaquelle (nicht dargestellt) angeschloa-

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sen, die somit die beiden Schubstangen gleichzeitig bewegt und die Grundplatte sowie die Kanalteile parallel zur Rotationsachse der Trommel in eine Oszillationsbewegung versetzt. Es kann auch eine andere Oszillationsvorrichtung verwendet werden, die nicht mit Elektromagneten arbeitet»

Eine Anzahl flacher innerer Flügelelemente 20 ist durch einen Verbindungsrahmen 21 an jedem ihrer Enden zu einer Einheit miteinander verbunden. Die Flügelelemente sind in ihrer Längsrichtung der Krümmung der Kanalteile angepaßt, so daß ein einzelnes Flügelelement innerhalb zweier Kanalteile 14 verläuft und die Kanalteile sowie die Flügelelemente ineinandergeschachtelt sind. Ein Flügelelement 20 ist derart in jedem Strömungskanal zweier Kanalteile 14 angeordnet, daß die Ebene des Flügelelements die Ebene der Kanalteile schneidet und beide schräg zueinander verlaufen. Die flache Oberfläche eines Flügelelements 20 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel radial von der Trommel abstehend angeordnet, es können jedoch auch andere Anordnungen verwirklicht werden. Die Flügelelemente 20 sind mit Halterungen an zwei Schubstangen 22 befestigt, die durch öffnungen 23 des Gehäuses 11 verlaufen und mit einer Antriebsvorrichtung gekoppelt sind. Diese ist ähnlich der Antriebsvorrichtung für die Kanalteile ausgebildet und enthält einen E-förmigen Magnetkern 24, der die Schubstangen 22 mit einer auf ihm angeordneten Spule 25 in Wechselbewegung versetzt. Eine nicht dargestellte elektrische Spannungsquelle ist mit der Spule 25 verbunden und erzeugt die Oszillationsbewegung der Flügelelementeinheit. Diese Bewegung erfolgt vorzugsweise mit einer gegenüber der Bewegung der Kanalteile unterschiedlichen Phase, so daß sich beide Einheiten zueinander entgegengesetzt bewegen und nur eine Bewegungsamplitude erforderlich ist, die der halben Amplitude einer Bewegung entspricht, die bei einem stationären Element durchzuführen wäre. Falls erwünscht, kann die Erfindung jedoch auch so verwirklicht werden, daß eine Einheit stationär angeordnet ist und sich nur die andere bewegt.

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Die Flügelelemente 20 können auch als Entwicklungselektrode verwendet werden, indem sie elektrisch geerdet oder mit einer Spannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden sind.

Die Relativbewegung der inneren Flügelelemente 20 gegenüber den Kanalteilen 14 erzeugt eine Zirkulation des Entwicklerstoffs rings um die inneren Flügelelemente. Diese Zirkulation ergibt sich deshalb, weil bei der Bewegung eines Flügelelements in Richtung zu einem ihm benachbarten Kanalteil die Anordnung des Kanalteiles eine Bewegung des Entwicklerstoffs in einer ersten Richtung längs des Flügelelements erzeugt. Wird dann die Bewegungsrichtung umgekehrt, so erfährt auch der Entwicklerstoff eine entgegengesetzte Bewegung, wie dies in Fig. 4 zu erkennen ist. Hier ist die Entwicklerstoffströmung durch Pfeile angedeutet. Die Relativbewegung eines inneren Flügelelements gegenüber den Kanalteilen verursacht daher eine Zirkulation des Entwicklerstoffs um das Flügelelement herum.

In den Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, daß der Entwicklerstoff am oberen Teil 26 der Kanalteile eingegeben werden kann und längs jedem Kanalteil durch seine Schwerkraft und durch die Drehbewegung der Trommeloberfläche geführt wird. Werden die Kanalteile 14 und die Flügelelemente 20 relativ zueinander in Schwingungsbewegung versetzt, so zirkuliert der Entwicklerstoff um ein jeweiliges Flügelelement in jedem Strömungskanal und bewegt sich daher quer zur Entwicklungszone auf einer spiralförmigen Bahn. Diese Bewegung erfolgt in jedem der Kanäle und erreicht dessen unteren Teil 27, wonach er innerhalb der Entwicklungsvorrichtung wieder an deren Oberseite geführt wird. Ein Förderer 30 ist hierzu innerhalb des Gehäuses 11 hinter der Kanalgrundplatte 13 angeordnet und bewirkt eine Anhebung des Entwicklerstoffs zum oberen Teil 26. Hierzu kann beispielsweise ein Schraubenförderer oder ein Förderer anderer Art vorgesehen sein.

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Die Zirkulation des Entwicklerstoffs in Form einer Spirale längs der inneren Flügelelemente 20 der Kanäle in der Entwicklungszone erzeugt einen hohen Bewegungsgrad längs der Trommeloberfläche und verringert die Anhaftung von Trägerteilchen an der Trommel. Da ausreichend getönte Trägerteilchen dauernd innerhalb der Entwicklungszone in starker Bewegung gehalten werden und eine Zirkulation durchführen, werden die vorderen Bereiche durchgehend getönter Bildflächen besser entwickelt als mit bekannten Anordnungen. Ferner erfolgt durch die spiralförmige Bewegung des Entwicklerstoffs um die inneren Flügelelemente herum eine bessere Gesamtentwicklung des latenten Bildes, da der gesamte durch die Entwicklungszone wandernde Entwicklerstoff in Entwicklungsberührung mit der Bildfläche gebracht wird und jede lokalisierte Tonerablösung von den Trägerteilchen vermieden wird.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung 10 dargestellt, bei der ein Entwicklungsgehäuse unter der fotoleitfähigen Trommel angeordnet ist und mit seiner Öffnung 41 die untere Fläche der Trommel 1 einschließt. Bei der in Fig. 5 gezeigten Entwicklungsvorrichtung wird der Entwicklerstoff nach dem in Fig. 2 dargestellten Prinzip um jeweils eine innere Flügelelektrode herum bewegt. Diese Flügelelemente 42 verlaufen jedoch bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform quer über die Trommeloberfläche und nicht in Bewegungsrichtung der Trommel, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Flügelelemente 42 sind innerhalb von Kanälen angeordnet, die durch ein stationäres Kunststoffgitter gebildet sind, dessen Grundkörper 45 so gekrümmt ist, daß er der Form der Trommeloberfläche direkt gegenübersteht und angepaßt ist. Das stationäre Kunststoffgitter enthält ferner eine Anzahl Gitterteile 46, die bezüglich der Trommel 1 radial angeordnet sind und einen Zirkulationsraum 47 für Entwicklerstoff bilden. Jedes Flügelelement 42 ist in einem Raum 47 angeordnet, alle

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Flügelelemente 42 sind mit einer Befestigungsvorrichtung (nicht dargestellt) miteinander verbunden und bewegen sich innerhalb der Zirkulationsräume als eine Einheit. Die Flügelelemente 42 sind in jedem Raum winkelig angeordnet, so daß durch die Oszillationsbewegung eine Bewegung des Entwicklerstoffs erzeugt wird.

Die Flügelelemente sind mit einer (nicht dargestellten) Oszillationsvorrichtung verbunden, die an der Außenseite des Gehäuses befestigt ist und die Flügelelemente als eine Einheit bewegt. Die Bewegung der Flügelelemente 42 gegenüber dem Gitter 46 bewirkt eine Kompression des Entwicklerstoffs, so daß dieser zwischen jeweils zwei Teilen in einer ersten Richtung bewegt wird. Bei der Rückbewegung des jeweiligen Flügelelements wird der Entwicklerstoff in der dazu entgegengesetzten Richtung bewegt, wodurch eine Zirkulationsbewegung des Entwicklerstoffs um jedes Flügelelement 42 herum erreicht wird. Der so bewegte Entwicklerstoff wird durch den Grundkörper 45 des Gitters in die Entwicklungszone nahe der Trommel eingeführt und entwickelt das auf ihr vorhandene elektrostatische Bild.

Die Gitterelemente sind an ihrem unteren Teil offen und stehen mit einem Vorratsbereich 50 für Entwicklerstoff in Verbindung, der so viel Entwicklerstoff enthält, daß dieser den unteren Bereich der Flügelelemente 42 berührt. Der Toner wird dem Vorratsbereich mit zwei Förderschrauben 51 von einem Tonervorratsbehälter aus zugeführt, so daß im Entwicklerstoffvorrat überschüssiger Toner vorhanden ist. Dieser haftet leicht an den um die Flügelelektroden 42 zirkulierenden Trägerteilchen an, so daß diese bei ihrer Aufwärtsbewegung an einer Seite des Flügelelements 42 aus dem Vorratsbereich 50 den Toner mitnehmen. Der an den Trägerteilchen vorhandene überschüssige Toner, der sich in Richtung zur Entwicklungszone bewegt, wird mit Elektroden entfernt, die eine geeignete Vorspannung führen. Sie sind an den

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Flügelelementen 42 befestigt und gegenüber diesen durch einen Isolierstoff 53 isoliert. Sie erzeugen ein elektrisches Feld im Bereich eines benachbarten Gitterelements 46 innerhalb des jeweiligen Strömungsraumes 47. Die Stärke des mit einer Elektrode 52 erzeugten Feldes ist derart eingestellt, daß überschüssiger Toner von den Trägerteilchen durch das Gitterelement 46 hindurch entfernt wird, wenn sich der Entwicklerstoff zur Entwicklungszone bewegt. Dadurch wird sichergestellt, daß immer optimal getönte Trägerteilchen die Trommeloberfläche berühren.

Die in Schwingungsbewegung versetzten Flügelelemente 42 können mit einer (nicht dargestellten) Vorspannungsquelle verbunden oder elektrisch geerdet sein, so daß sie in bekannter Weise als Entwicklungselektrode wirken und eine zufriedenstellende Entwicklung durchgehend getönter Bildflächen ermöglichen und gleichzeitig die Ablagerung von Toner in nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen verhindern. Daher erzeugt die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Erfindung eine Zirkulation von Entwicklerstoff mit hohem Bewegungsgrad rings um die winkelig angeordneten Flügelelemente, so daß die Trägerteilchen in die Entwicklungszone durch den Grundkörper 45 des Gitters hindurch in einem optimal getönten Zustand eingeführt werden und die Entwicklung des latenten Bildes verbessern. Ferner verhindert der hohe Bewegungsgrad der Zirkulation des Entwicklerstoffs um die Flügelelemente 42 herum die Abschirmung oder das Anhaften von Entwicklerstoff an der Aufzeichnungsfläche, so daß auch die vorderen Bereiche durchgehend getönter Bildflächen ausreichend entwickelt werden.

Vorstehend wurde eine verbesserte Entwicklungsvorrxchtung für latente elektrostatische Bilder beschrieben, die auf einem elektrofotografischen Aufzeichnungsträger erzeugt sind. Die zu entwickelnde Fläche wurde als trommeiförmiger Körper beschrieben, jedoch kann die Erfindung auch im Zusammenhang mit

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anderen Aufzeichnungsflächen, beispielsweise mit Platten, Bändern, Streifen oder beschichteten Papieren verwirklicht werden. Ferner können andere Formen, Krümmungsradien oder Anordnungen der Flügelelemente und der Kanalteile abweichend von den beschriebenen Ausführungsformen verwirklicht werden, was von dem jeweils gewünschten Grad der Entwicklerntoffzirkulation, der Form der Aufzeichnungsfläche und ähnlichen Faktoren abhängt. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform kann auch horizontal angeordnet sein, um die gewünschte spiralförmige Strömungsbewegung zu erzeugen, wobei die Bewegung der Aufzeichnungsfläche eine Längsbewegung der Strömung bewirkt.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand vorzugsweiser Ausführungsformen beschrieben, dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Änderungen und äquivalente Ausführungsformen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

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Claims (1)

1. Patentansprüc he

   Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit einem in stark bewegtem Zustand an einem Aufzeichnungsträger vorbei bewegbaren Entwicklerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zirkulationsvorrichtung (14-, 20) vorgesehen ist, die den Entwicklerstoff auf einer geschlossenen Bahn in eine umlaufende Bewegung versetzt.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwicklerstoff in eine spiralförmige Bewegung um eine Achse herum versetzt wird, die parallel zum Aufzeichnungsträger (1) verläuft.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralförmige Bewegung um Flügelelemente (14) herum erfolgt, die in Richtung der Achse verlaufen.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelelemente (14) länglich ausgeführt und jeweils winkelig zwischen zwei Kanalteilen (20) angeordnet sind, die parallel zu der Achse verlaufen.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oszillationsvorrichtung (17* 18) zur Schwingungsbewegung der Flügelelemente (14) relativ zu den Kanalteilen (20) vorgesehen ist und daß die Schwingungsbewegung eine Zirkulation des Entwicklerstoffs um die Flügelelemente (14) herum zwischen jeweils zwei Kanalteilen (20) erzeugt.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegungsvorrichtung (1) vorgesehen ist, die eine Bewegungskomponente fürden Entwicklerstoff in Richtung der Achse

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   während der Zirkulation und damit eine spiralförmige Bewegung des Entwicklerstoffs erzeugt.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelelemente (14·) als Entwicklungselektrode verwendbar sind.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelelemente (14) während ihrer Oszillationsbewegung mit einem Entwicklerstoffvorrat in Verbindung stehen, der Entwicklerstoff für die umlaufende Bewegung liefert.

   9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung für den Aufzeichnungsträger (1) vorgesehen ist, die den Aufzeichnungsträger (1) relativ zu den Flügelelementen (14) bewegt.

   10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelelemente (14) schräg zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers (1) angeordnet sind.

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