DE2113446C3

DE2113446C3 - Device for developing charge images

Info

Publication number: DE2113446C3
Application number: DE2113446A
Authority: DE
Inventors: Erwin Walter San Jose Luttman; Harold Clinton Los Gatos Medley
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-03-31
Filing date: 1971-03-19
Publication date: 1978-12-07
Also published as: DE2113446A1; GB1320487A; BE764337A; FR2083977A5; DE2113446B2; NL7103024A; SE361751B; JPS5019934B1; ES389598A1; CH521613A; US3666518A; AT315643B; CA934232A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entwicklung von Ladungsbildern auf einem beweglichen Bildträger mittels eines pulverförmigen, aus Toner und Trägerteilchen bestehenden Entwicklers, der im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des BildträgersThe invention relates to a device for developing charge images on a movable one Image carrier by means of a powdery developer consisting of toner and carrier particles, which is contained in the Countercurrent to the direction of movement of the image carrier kaskadenartig über einen schräg aufwärts verlaufenden Teil der Bildoberfläche gestreut wird.cascading over a sloping upward part of the picture surface.

Bei der sogenannten Kaskadenentwicklung läßt man den pulverförmigen aus Trägerpartikeln und Toner zusammengesetzten Entwickler über die Oberf Iä-In the so-called cascade development, the powdery developer, composed of carrier particles and toner, is left over the surface. ehe des die latenten Ladungsbilder tragenden Bildträgers rieseln. Dabei bleiben die triboelektrisch aufgeladenen Tonerteilchen entsprechend dem Ladungsbild haften. Das so sichtbar gemachte Bild wird dann durch Anschmelzen des Toners mittels Hitze fi-before the image carrier carrying the latent charge images trickle. The remain triboelectric charged toner particles adhere according to the charge pattern. The image made visible in this way becomes then by melting the toner by means of heat

r> xiert.r> xed.

Es sind Entwicklungseinrichtungen bekannt, bei denen der Entwickler gleichsinnig zur Bewegungsrichtung des Bildträgers kaskadenartig über diesen rieselt (USA-Patent 3117891). Dieses sogenannteDevelopment devices are known in which the developer cascades over the image carrier in the same direction as the direction of movement of the image carrier trickles (USA patent 3117891). This so-called Gleichstrom-Entwicklungsverfahren ergibt Bilder ausreichender Qualität, solange die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel noch merklich geringer ist als die Flußgeschwindigkeit des unter Schwerkraftwirkung rieselnden Entwicklerstromes. Bei erhöhterDC development process gives images of sufficient quality as long as the peripheral speed of the drum is noticeably lower is than the flow speed of the developer stream trickling under the action of gravity. At increased Trommeldrehzahl ergeben sich jedoch Störungen in der Kopienqualität.Drum speed results in disturbances in the copy quality.

Es ist auch bereits eine Einrichtung bekannt, bei welcher der Entwickler so zugeführt wird, daß er gegenläufig zur Bewegungsrichtung des Bildträgers kas-A device is also already known in which the developer is supplied in such a way that it kas- kadenartig über diesen rieselt (DE-OS 1926198). Bei dieser Einrichtung wird der Entwickler von oben einem schräg verlaufenden Teil eines bandförmigen Bildträgers zugeführt, der sich entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Entwicklers bewegt. Dascascading over this (DE-OS 1926198). at this device, the developer is from above a sloping part of a belt-shaped Image carrier fed, which moves opposite to the direction of movement of the developer. That Bildträgerband verläuft im Bereich der Entwicklungsstation geradlinig und ist einer ebenfalls geradlinig ausgebildeten Entwicklungselektrode dicht benachbart. Die Entwicklungselektrode ist an ihrem oberen Ende mit einer Eintrittsschütte versehen, die zusam-Image carrier tape runs in a straight line in the area of the development station and one is also straight formed developing electrode closely adjacent. The developing electrode is on its top At the end with an entry chute, which together

bo men mit dem Bildträger einen schmalen Zuführspalt bildet, dem der Entwickler über einen Schacht durch einen Transportmechanismus zugeführt wird. Unmittelbar oberhalb der Austrittsöffnung dieses Schachtes befindet sich eine parallel zum Bildträger verlaufendebo men a narrow feed gap with the image carrier forms, to which the developer is fed via a chute by a transport mechanism. Immediately above the outlet opening of this shaft there is one that runs parallel to the image carrier

(,5 und diesem dicht benachbarte Abschlußplatte. Der zugeführte Entwickler rieselt zwischen der Elektrode und dem Bildträgerband nach unten und bleibt an den belichteten Teilen des Bildträgerbandes haften.(, 5 and this closely adjacent end plate. The The developer supplied trickles down between the electrode and the image carrier belt and remains on the exposed parts of the image carrier tape adhere.

Bei dieser Einrichtung erstreckt sich der Entwicklungsvorgang über einen im Verhältnis zur Gesamtlänge des Bildträgers großen Teil der Bildträgerlänge. Hierdurch kommt es in hohem Maße auf die Zusammensetzung des Entwicklers an, eine Forderung, die mit Erhöhung der Kopiergeschwindigkeit zunimmt. Die bekannte Einrichtung weist aus diesem Grunde eine komplizierte Meß- und Steueranordnung auf, um die Tonerkonzentration im Entwickler durch ständige überwachung und Anpassung der Tonerzufuhr zu steuern.With this device, the development process extends over one in relation to the total length of the image carrier large part of the image carrier length. This has a major impact on the composition of the developer, a requirement that increases as the copying speed increases. The known device has for this reason a complicated measuring and control arrangement to the toner concentration in the developer through constant monitoring and adjustment of the toner supply steer.

Es ist femei eine Einrichtung bekannt, bei der sich im Bereich der unteren Hälfte der Ladungsbild-Trommel ein Entwicklungsgehäuse mit honiförmigem Querschnitt befindet, dem über einen senkrechten Schacht Tonerpulver zugeführt wird (DE-OS 1 900802). Das Tonerpulver staut sich im Entwicklungsgehäuse und wird durch die Reibung an der Trommel nach oben bewegt bis in einen Bereich oberhalb der Einfüllöffnung. Von dort fällt es wieder zurück zum Grund des Entwicklungsgehäuses, so daß ein dauernder ringförmiger Umwälzstrom entsteht. In den Rücklaufzweig dieses Umwälzstromes wird frisches Tonermaterial aus dem senkrechten Zuführschacht eingespeist. Bei dieser Anordnung wird zwar eine innige Verbindung des Tonerpulvers mit der Oberfläche der Bildaufzeichnungstrommel über einen verhältnismäßig großen Bereich sichergestellt. Jedoch treten durch den Stau des Tonerpulvers im unteren Teil des Entwicklungsgehäuses und durch die Umwälzbewegung selbst Schubkräfte am Umfang der Trommel auf, wodurch die Gefahr einer Beeinträchtigung des entwickelten Bildes durch Loslösen bereits übertragener Tonerteilchen besteht.It is known to be a facility in which in the area of the lower half of the charge image drum, a honey-shaped developer housing Cross-section is located, to which toner powder is fed via a vertical shaft (DE-OS 1 900802). The toner powder builds up in the development housing and is rubbed against the Drum moves up to an area above the filling opening. From there it falls back again to the bottom of the development housing, so that a continuous annular circulating flow is created. In the return branch of this circulating flow is fresh toner material from the vertical feed chute fed in. In this arrangement, although an intimate connection of the toner powder with the Surface of the image recording drum secured over a relatively large area. However occur through the jam of the toner powder in the lower part of the development housing and through the agitation even thrust forces on the circumference of the drum, reducing the risk of impairment of the developed image by detaching already transferred toner particles.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Einrichtung der eingangs erläuterten Art eine wirksamere Zuführung des Entwicklers zu ermöglichen, um dadurch die Kopierqualität zu verbessern und/oder die Kopiergeschwindigkeit zu erhöhen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß unterhalb einer Zuführungsöffnung eine den Strom des Entwicklers teilweise in die Bewegungsrichtung des Bildträgers leitende Ablenkeinrichtung angeordnet ist und daß sich oberhalb der Ablenkeinrichtung ein an den Bildträger angrenzender freier Raum zur Anhäufung von Entwicklungsmaterial befindet, welcher während des Entwicklungsvorganges mit Entwicklennaterial gefüllt gehalten wird, so daß vom zugeführten Entwicklermaterial nur ein Teil im Gegenstrom kaskadenartig auf die Oberfläche des Entwicklungsbereiches fällt, während ein anderer Teil sich oberhalb der Ablenkeinrichtung staut und dort eine Endzone für die Fertigentwicklung bildet.The object of the invention is to provide a more effective feed in a device of the type explained at the beginning of the developer to thereby improve the copy quality and / or the copy speed to increase. This object is achieved in that below a feed opening a deflection device partially guiding the flow of the developer in the direction of movement of the image carrier is arranged and that above the deflection device is an adjacent to the image carrier there is free space for the accumulation of development material, which during the development process is kept filled with developing material, so that only one of the developer material supplied Part falls in countercurrent cascading onto the surface of the development area, while another Part accumulates above the deflection device and forms an end zone for the finished development there.

Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Ansprüchen ersichtlich. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erklärt. Es zeigtVarious advantageous refinements and developments of the invention can be found in the claims evident. Several embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below. It shows

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Entwicklungsstation,Fig. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of the development station,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Entwicklungsstation,Fig. 2 is a schematic sectional view of a second Embodiment of the development station,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Entwicklungsstation mit elektrischen Hilfseinrichtungen zur Erläuterung einer Weiterbildung der Erfindung und3 is a schematic sectional view of a development station with electrical auxiliary devices to explain a development of the invention and

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer Entwicklungsstation mit magnetischen Hilfseinrichtungen zur Erläuterung einer anderen Weiterbildung der Erfindung. 4 is a schematic sectional view of a development station with magnetic auxiliary devices to explain another development of the invention.

In Fig. 1 ist teilweise ein bewegbarer Bildträger 11 mit einer mindestens im Dunklen isolierenden Fläche 12 gezeigt, welcher ein latentes elektrostatisches La-In Fig. 1 is partially a movable image carrier 11 with an insulating surface at least in the dark 12 shown, which has a latent electrostatic charge

^r> dungsbild trägt und sich um eine Rolle 13 in Richtung des Pfeiles 14 bewegt. Der Bildträger 11 hat vorzugsweise eine photoleitende Schicht auf seiner Oberfläche. Das elektrostatische Ladungsmuster darauf wird beispielsweise gebildet durch eine vorherige gleich- ^r > education image and moves around a roller 13 in the direction of arrow 14. The image carrier 11 preferably has a photoconductive layer on its surface. The electrostatic charge pattern on it is formed, for example, by a previous equal-

11) förmige elektrostatische Ladung der Fläche 12 mittels üblicher Korona-Entladungseinrichtungen und anschließender bildweiser Belichtung der photoleitenden Schicht. Das elektrostatische Ladungsmuster kann aber auch in anderer Weise auf eine isolierende11) shaped electrostatic charge of the surface 12 by means of conventional corona discharge devices and subsequent imagewise exposure of the photoconductive Layer. The electrostatic charge pattern can also have an insulating effect in other ways

Ii Schicht 12 aufc Vacht sein.Be on duty in shift 12.

Zur Entwicklung des von dem Bildträger 11 getragenen elektrostatischen Ladungsbildes ist eine neuartige Entwicklungsstation 15 vorgesehen. Die Entwicklungsstation 15 besitzt einen Vorratsbehälter 16 für den Entwickler 17, der aus einer Mischung von Trägerpartikeln und Tonerpulver besteht, wobei die Tonerteilchen elektrostatisch an den Trägerpartikeln haften. Dieser sogenannte Entwickler 17 wird aus dem Vorratsbehälter 16 über Einrichtungen wie z. B. eine Förderspindel oder eine umlaufende Kette von Förderbechern, die schematisch durch die endlose gestrichelte Linie dargestellt sind, in einen Aufnahmebehälter 18 transportiert, aus dem er auf den Bildträger herabfällt. Eine nicht dargestellte Tonerzumeßein-To develop the electrostatic charge image carried by the image carrier 11 is a novel development station 15 provided. The development station 15 has a storage container 16 for the developer 17, which consists of a mixture of carrier particles and toner powder, the Toner particles adhere electrostatically to the carrier particles. This so-called developer 17 is from the Storage container 16 via facilities such. B. a conveyor spindle or a revolving chain of conveyor buckets, which are shown schematically by the endless dashed line, in a receiving container 18 transported, from which it falls down onto the picture carrier. A toner metering unit (not shown)

jo richtung ist in der Entwicklungsstation enthalten, um kontinuerlich frischen Toner dem Entwickler in dem Vorratsbehälter zuzuführen.jo direction is included in the development station to to continuously supply fresh toner to the developer in the reservoir.

Die neuartige Entwicklungsstation 15 enthält Einrichtungen zur Erzeugung einer Entwicklungs-End-The novel development station 15 contains devices for generating a development end

j) zone, d. h. einer Fertigentwicklungszone oberhalb des Auftreffbereiches des Entwicklers auf den Bildträger 11, wobei die Entwicklung des elektrostatischen Bildes in dieser Zone beendet oder abgeschlossen wird. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wirdj) zone, d. H. a finished development zone above the Impact area of the developer on the image carrier 11, with the development of the electrostatic image terminates or completes in this zone. In the embodiment shown in FIG

4(i diese Endzone auf folgende Weise hergestellt und aufrechterhalten. Der Aufnahmebehälter 18 besitzt feste Wandungen 19 und 20 sowie eine seitlich verschiebbare Wandung 21, die dadurch einen Spalt 22 des Aufnahmebehälters mehr oder weniger öffnet.4 (i made this end zone in the following way and maintain. The receptacle 18 has solid walls 19 and 20 and one that can be moved laterally Wall 21, which thereby more or less opens a gap 22 in the receptacle.

4> Außerdem befindet sich nahe dem Aufnahmebehälter 18 im Weg des Entwicklerstromes zum Bildträger 11 ein Ablenkblech 23, das dem Entwickler 17 eine gewisse Aufwärtsbeschleunigung erteilt. Wenn der Entwickler auf die Fläche 12 des Bildträgers 11 strömt,4> It is also located near the receptacle 18 in the path of the developer flow to the image carrier 11, a deflector 23, which gives the developer 17 a certain Upward acceleration granted. When the developer flows onto the surface 12 of the image carrier 11,

■50 wird so ein Teil dieses Entwicklers veranlaßt, die genannte Endzone 24 zu bilden, während der Rest des Entwicklers, wie durch den Pfeil 25 dargestellt, in einer Richtung nach unten kaskadenartig rieselt, die der Bewegungsrichtung des Bildträgers 11 entgegengesetzt ist.In this way a part of this developer is induced, the named To form end zone 24, while the rest of the developer, as shown by arrow 25, in one In the downward direction, it trickles like a cascade, which is opposite to the direction of movement of the image carrier 11 is.

Das noch unentwickelte elektrostatische Ladungsbild auf der Fläche 12 des Bildträgers 11 trifft erstmals mit dem Entwickler 17 beim Eintritt in die Entwicklungsstation 15 zusammen. Der Entwickler 17, mitThe still undeveloped electrostatic charge image on the surface 12 of the image carrier 11 hits for the first time together with the developer 17 when entering the development station 15. The developer 17, with

bo dem das elektrostatische Bild zuerst in Berührung kommt, ist bereits teilweise an Toner verarmt, weil ein gewisser Toneranteil an vorauslaufende Bildbereiche abgegeben wurde. Während nun das elektrostatische Bild weiter nach oben läuft, wird es weiterfirst touch the electrostatic image comes, is already partially depleted of toner, because a certain amount of toner is on leading image areas was delivered. While the electrostatic image continues to move upwards, it will continue to move

(,-, entwickelt, jedoch nicht vollständig, was erst geschiehi, wenn es die hntwicklungszone 24 durchläuft. Im unteren Bereich dieser Endzone ist der Entwickler noch unverbraucht und stark mit Toner durchsetzt und(, -, developed, but not completely, what happened first when it passes through the development zone 24. In the lower area of this end zone, the developer is still unused and heavily interspersed with toner

vervollständigt daher die Entwicklung des bereits teilweise getönten elektrostatischen Bildes. Im oberen Bereich aber sind die Trägerpartikel mehr oder weniger von Toner entblößt, und deswegen fegen sie allfällig vorhandenen Toner aus den Untergrundbereichen des Bildes weg. Diese im wesentlichen tonerfreien Trägerpartikel laufen außerdem zurück in die Bahn des neu hereinkommenden Entwicklers, wo sie von diesem Toner aufnehmen und dann entweder in die Zone 24 zurücklaufen oder entlang der Fläche 12 nach unten in den Behälter 16 rieseln. Bei dieser Entwicklungsvorrichtung wird also das elektrostatische Bild zunächst teilweise entwickelt, bevor es die Endzone der Fertigentwicklung erreicht, in deren unterem Bereich die Entwicklung des Bildes vollendet wird und in deren, oberem Bereich die Untergrundbereiche des Bildes, die weiß bleiben sollen, von losem Toner gereinigt werden.therefore completes the development of the already partially toned electrostatic image. At the top In the area, however, the carrier particles are more or less bare of toner, and therefore they may sweep Remove any toner from the underlying areas of the image. These are essentially toner-free Carrier particles also run back into the path of the newly entering developer, where they come from take up this toner and then either run back into the zone 24 or along the surface 12 after trickle down into the container 16. Thus, in this developing device, the electrostatic image becomes first partially developed before it reaches the end zone of the finished development, in its lower area the development of the image is completed and in its, upper area the underground areas of the Remove loose toner from images that you want to remain white.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Entwicklungsstation ist in Fig. 2 gezeigt, wo der bewegbare Bildträger 11 ebenfalls eine isolierende Fläche 12 trägt und hier die Form einer Trommel hat, so daß die Entwicklungsfläche nicht eben, sondern gekrümmt ist. Ähnlich wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält die Entwicklungsstation der Fig. 2 einen Vorratsbehälter 16 zur Versorgung des Aufnahmebehälters 18 mit Entwickler 17 über einen schematisch durch die gestrichelte Endloslinie dargestellten Transportmechnismus. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ablenkeinrichtung durch den unteren Teil der Behälterwandung 19 gebildet und die Ausbildung der Endzone der Entwicklung mindestens teilweise durch Einrichtungen zum Verändern des Neigungswinkels der Behälterwandung ^gesteuert. Der Aufnahmebehälter 18 ist in Fig. 2 drehbar um einen Zapfen 27 angeordnet, der verschiebbar in einem Rastglied 28 einrastbar ist. Der Zapfen 27 kann aus dem obersten Schlitz im Rastglied 28 nach unten auf einen der drei anderen Schlitze verstellt werden. Dabei wird der Aufnahmebehälter 18 nach oben geschwenkt und die Wandung 19 aus der gegenwärtigen Lage in eine von drei anderen Lagen verstellt, von denen jede die Wandung 19 des Behälters 18 weiter in die horizontale Lage schwenkt. Je mehr die Wandung 19 in die horizontale Lage geschwenkt wird, desto größer wird die Endzone der Entwicklung. Eine Rückführung des Zapfens 27 in den obersten Schlitz des Rastgliedes 28 führt entsprechend zu einer Schwenkung des Aufnahmebehälters 18 nach unten und der Wandung 19 zurück in eine mehr senkrechte Lage. Dadurch wird die Ausdehnung der Endzone 24 reduziert. Das Ablenkblech 23 der Fig. 1 kann natürlich in ähnlicher Weise befestigt werden wie die Lagerung für die Wandung 19 in Fig. 2, um dadurch den Winkel des Ablenkbleches 23 entsprechend zu verändern. Another embodiment of the development station is shown in Fig. 2, where the movable Image carrier 11 also carries an insulating surface 12 and here has the shape of a drum, so that the development surface is not flat but curved. Similar to the embodiment shown in FIG The development station of FIG. 2 contains a storage container 16 for supplying the Receiving container 18 with developer 17 via a shown schematically by the dashed endless line Transport mechanism. In this embodiment, the deflector is through the formed lower part of the container wall 19 and the formation of the end zone of the development at least partly controlled by means for changing the angle of inclination of the container wall ^. The receptacle 18 is rotatably arranged in Fig. 2 about a pin 27, which is slidable in a latching member 28 can be latched. The pin 27 can be pulled down from the uppermost slot in the locking member 28 can be adjusted to one of the three other slots. The receptacle 18 is pivoted upwards and the wall 19 moved from the current position to one of three other positions, from each of which pivots the wall 19 of the container 18 further into the horizontal position. The more the wall 19 is pivoted to the horizontal position, the larger the end zone of the development. One Return of the pin 27 in the uppermost slot of the locking member 28 leads accordingly to a Pivoting the receptacle 18 downwards and the wall 19 back into a more vertical position Location. This reduces the extent of the end zone 24. The baffle 23 of Fig. 1 can of course be attached in a similar manner as the storage for the wall 19 in Fig. 2, thereby the Change the angle of the baffle 23 accordingly.

Vorzugsweise für einen mit 80 cm/sek laufenden Bildträger mit einer Ausdehnung der ersten, d. h. der Kaskadenentwicklungszone von etwa 18 cm beträgt die Ausdehnung der Endzone der Entwicklung zwischen 1 cm bis etwa 5 cm. Es wurde festgestellt, daß bei kleinerer Endzone unter diesen Bedingungen das elektrostatische Bild nicht zur optimalen Dichte entwickelt wird und der weiß sein sollende Hintergrund des entwickelten Bildes noch lose Tonerpartikel enthält, da sich im oberen Teil der Endzone keine vom Toner entblößten Trägerpartikel befinden, die den Untergrund von überschüssigem Toner reinigen kön-Preferably for an image carrier running at 80 cm / sec with an extension of the first, i. H. the Cascade development zone of about 18 cm is the extension of the end zone of development between 1 cm to about 5 cm. It was found that the smaller the end zone under these conditions electrostatic image is not developed to optimal density and the background should be white of the developed image still contains loose toner particles, as none of the toner particles are in the upper part of the end zone There are toner exposed carrier particles that can clean the surface of excess toner.

nen. Wenn andererseits die Endzone der Entwicklung unter diesen Bedingungen eine Breite von 5 cm übersteigt, ist der Entwickler im obersten Teil der Endzone so weitgehend an Toner verarmt, daß er nicht nur losen Toner vom Bilduntergrund aufnimmt und dieser somit davon reinigt, sondern sogar teilweise auch das entwickelte Bild wieder löscht.nen. On the other hand, if the end zone of development under these conditions exceeds a width of 5 cm, the developer in the uppermost part of the end zone is so largely depleted of toner that it does not only loosen Absorbs toner from the background of the image and thus cleans it from it, but even partially that deletes the developed image.

Da die Ausmaße der Endzone für die Fertigentwicklung so wichtig sind, werden einige Parameter genannt, durch deren Veränderung bei Gleichbleiben der Bildträgergeschwindigkeit die Ausbildung der Zone beeinflußt werden kann:Since the dimensions of the end zone are so important for the finished development, some parameters are mentioned, by changing them while the image carrier speed remains the same, the formation of the Zone can be influenced:

1. der Neigungswinkel der Schüttrinne, durch welche der Entwickler auf den Bildträger strömt (im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben);1. the angle of inclination of the chute through which the developer flows onto the image carrier (in Connection with Fig. 2 described);

2. die Größe der Austrittsöffnung oder des Spaltes des den Entwickler enthaltenden Behälters;2. the size of the outlet opening or the gap of the container containing the developer;

3. die Verwendung eines Ablenkbleches in dei Strömungsbahn des Entwicklers und der Winkel dieses Bleches zur Strömungsrichtung (im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben);3. the use of a baffle in the flow path of the developer and the angle of this plate to the direction of flow (described in connection with Figure 1);

4. die Verwendungeines Schließmechanismus zwischen der isolierenden Fläche und dem Ende des Zulaufes und4. the use of a locking mechanism between the insulating surface and the end of the Inflow and

5. der Neigungswinkel der isolierenden Fläche.
Über den Spalt 22 des Aufnahmebehälters 18 kann5. the angle of inclination of the insulating surface.
About the gap 22 of the receptacle 18 can

demnach der Durchsatz an Entwicklungsmaterial unc damit die Größe der Endzone der Entwicklung vergrößert und verkleinert werden. Außerdem kann da« Ende 26 der Wandung 19 in Fig. 2 dichter an die isolierende Fläche 12 des Bildträgers 11 heran odei von diesem weg bewegt werden durch Betätigung dei Rastgliedes 28. Damit wird der Durchfluß an Entwicklungsmaterial zwischen dem Ende 26 und dei Fläche 12 vergrößert oder verkleinert und auf diese Weise die Größe der Endzone der Entwicklung entsprechend verändert.accordingly the throughput of developing material and thus the size of the end zone of the development increases and be scaled down. In addition, the end 26 of the wall 19 in FIG. 2 can be closer to the insulating surface 12 of the image carrier 11 can be moved towards odei away from this by actuation of the dei Latching member 28. Thus, the flow of developing material between the end 26 and the dei Area 12 enlarged or reduced and in this way the size of the end zone of the development accordingly changes.

Die Größe der Endzone kann weiterhin über der Neigungswinkel des Bildträgers 11 verändert werden Nach der Darstellung in Fig. 1 beträgt der Winke! dieses Teiles ungefähr 45°. Wird dieser Winkel übei diesen Wert hinaus vergrößert, nimmt die Auswirkung der Schwerkraft auf das Entwicklungsmaterial zu unc dadurch wird die Größe der Endzone der Entwicklung reduziert, wogegen bei einem Winkel unter 45 ° diese Zone vergrößert wird, da die Schwerkraft nicht mehl so stark auf das Entwicklungsmaterial einwirken kann Für einen bahnförmigen Bildträger liegt der Winke vorzugsweise bei etwa 45°.The size of the end zone can also be changed via the angle of inclination of the image carrier 11 According to the illustration in FIG. 1, the angle is! this part about 45 °. If this angle is exceeded as this value increases, the effect of gravity on the developing material increases unc this reduces the size of the end zone of the development, whereas at an angle below 45 ° this is reduced Zone is enlarged because the force of gravity can not act so strongly on the developing material For a web-shaped image carrier, the angle is preferably about 45 °.

Wie bereits gesagt wurde, nehmen die an Tonei verarmten Trägerpartikel beim Erreichen des obersten Bereiches der Endzone der Entwicklung loser unerwünschten Toner vom Bildhintergrund auf. Vor der Größe der Endzone hängt es ab, wie weitgehenc die Trägerpartikel an Toner verarmen. Wenn die Endzone der Entwicklung zu groß wird, haftet an der Trägerpartikeln nur noch so wenig Toner, daß dies« jetzt nicht nur Toner auch aus den Schwärzungsbereichen des Bildes aufnehmen, sondern wegen ihrei mangels Toner nicht abgesättigten elektrischen Ladungen und unter Umständen selbst am Photoleitei haften bleiben und so nach oben aus der Entwicklungszone herausgetragen werden. In einer Weiterbildung der Erfindung sind deshalb im Bereich der Endzone der Entwicklung Hilfseinrichtungen vorgesehen die eine Kraftwirkung auf die an Toner verarmter Trägerpartikel ausüben und so deren Anteil im oberer Bereich der Endzone der Entwicklung so regeln, dafAs has already been said, the carrier particles depleted in clay pick up loose undesired toner from the image background when they reach the uppermost region of the end zone of development. Before the size of the end zone, it depends on how far the carrier particles are depleted in toner. If the end zone of development becomes too large, only so little toner adheres to the carrier particles that it not only absorbs toner from the blackened areas of the image , but also because of the lack of toner, unsaturated electrical charges and possibly even adheres to the photoconductor remain and are thus carried upwards out of the development zone . In a further development of the invention, auxiliary devices are therefore provided in the area of the end zone of development which exert a force on the toner- depleted carrier particles and thus regulate their proportion in the upper area of the end zone of development in such a way that

diese Partikel nicht weiter nach oben und somit aus der Entwicklungszonc herausgetragen werden.these particles are not carried further upwards and thus out of the development zone.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für diese Weiterbildung der Erfindung gezeigt, wo eine Spannungsquelle an eine isoliert befestigte Schüttrinne in Form eines Ablenkbleches 23 angelegt ist und der Bildträger 11 zu Darstellungszwecken einmal als ausgezogene Kreislinie zum Andeuten einer Trommel und zum anderen als gerade gestrichelte Linie zum Andeuten einer Bahn oder eines endlosen Riemens gezeigt ist. Die Polarität des an diese Rinne angelegten elektrischen Potentials muß der triboelektrischen Ladung der Trägerpartikel entgegengesetzt sein und in seiner Größe ausreichen, um zu verhindern, daß die vom Toner befreiten Trägerpartikel nach oben aus der Endzone der Entwicklung heraus transportiert werden. Das ist normalerweise bei etwa 200 Volt der Fall. Wenn das elektrostatische Ladungsbild z. B. negativ ist, ist die triboelektrische Ladung auf den Trägerpartikeln negativ, dann muß also die Polarität des an die Rinne angelegten Potentials positiv sein. Der Kern der Trägerpartikel kann aus Isoliermaterial bestehen wie z. B. Glas oder Sand oder aus einem leitenden Material wie z. B. Eisen.In Fig. 3 an embodiment of this development of the invention is shown, where a voltage source is attached to an isolated chute in the form a baffle plate 23 is applied and the image carrier 11 for illustration purposes once as an extended one Circular line to indicate a drum and on the other hand as a straight dashed line to indicate one Track or an endless belt is shown. The polarity of the electrical applied to this gutter Potential must be opposite to the triboelectric charge of the carrier particles and in its size sufficient to prevent the detonated carrier particles from moving upward out of the end zone of the Development can be transported out. This is usually the case at around 200 volts. If the electrostatic Charge image z. B. is negative, the triboelectric charge on the carrier particles is negative, then the polarity of the potential applied to the channel must be positive. The core of the carrier particle can consist of insulating material such. B. glass or sand or made of a conductive material such as z. B. iron.

Ein anderes Ausführungsbeispiel zur Regulierung des Anteiles von an Toner verarmten Trägerpartikeln im oberen Bereich der Endzone der Entwicklung ist in Fig. 4 gezeigt. Hier rotiert ein nichtmagnetischer Zylinder 29 um eine feststehende magnetische Nabe 3Ö mit einem oder mehreren axial ausgerichteten Stabmagneten 31 in der Nähe der Innenseite des rotierenden Zylinders. Der Zylinder 29 wird entgegen der Bewegung des Bildträgers 11 in Richtung des Pfeiles 32 gedreht. Von den Stabmagneten 31 der Nabe ausgehende Magnetfeder erstrecken sich durch den nichtmagnetischen Zylinder hindurch und ziehen die vom Toner befreiten Trägerpartikel an, falls sieAnother embodiment for regulating the proportion of carrier particles depleted in toner in the upper part of the end zone of development is shown in FIG. Here a non-magnetic one rotates Cylinder 29 around a fixed magnetic hub 30 with one or more axially aligned Bar magnets 31 near the inside of the rotating cylinder. The cylinder 29 is against the movement of the image carrier 11 is rotated in the direction of arrow 32. Of the bar magnets 31 of the Hub outgoing magnetic springs extend through the non-magnetic cylinder and pull the detonated carrier particles, if they

magnetisch anziehbare Kerne wie z. B. Eisenkerne haben. Die Drehbewegung des Zylinders 29 trägt die Trägerpartikel zurück in den Entwicklerstrom vom Aufnahmebehälter 18 und aus den Magnetfeldern heraus, wodurch die von Toner entblößten Trägerpartikel in den Strom des Entwicklers zurückgegeben und mit frisch aus dem Aufnahmebehälter kommenden, mit Toner beladencn anderen Trägerpartikeln gemischt werden. Somit führt der sich drehende Zylinder die an Toner verarmten Trägerpartikel nicht nur mittels der Magnetfelder zurück in den Entwicklerstroin, sondern kann auch dazu benutzt werden, die Anzahl der von Toner entblößten Trägerpartikel im oberen Bereich der Endzone der Entwicklung zu regulieren. Indem man z. B. die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zylinders erhöht, nimmt die Anzahl dieser Trägerpartikel in der Endzone ab, da ein größerer Teil solcher Partikel aus der Endzone und zurück in den Strom des Entwicklers getragen wird. Eine weitere Steuerungsmöglichkeit für die Größe der Zone bietet auch die Stärke des angelegten Magnetfeldes.magnetically attractable cores such. B. have iron cores. The rotary movement of the cylinder 29 carries the Carrier particles back into the developer stream from receptacle 18 and out of the magnetic fields out, as a result of which the carrier particles, which have been stripped of toner, are returned to the flow of the developer and mixed with other carrier particles freshly loaded with toner from the receiving container will. Thus, the rotating cylinder guides the carrier particles depleted in toner not only by means of the magnetic fields back into the developer flow, but can also be used to increase the number to regulate the carrier particles exposed from toner in the upper region of the end zone of development. By z. B. increases the speed of rotation of the cylinder, the number of these carrier particles increases in the end zone as a greater proportion of such particles move out of the end zone and back into the stream worn by the developer. Another control option for the size of the zone also offers the strength of the applied magnetic field.

Wenn der Zylinder 29 aus Metall besteht, kann er außerdem von einer Spannungsquelle 33 ein Potential erhalten und so eine weitere Funktion als Entwicklungselektrode übernehmen, um die Entwicklung des elektrostatischen Bildes in größeren geschwärzten Bereichen zu verbessern. Das an den Zylinder angelegte Potential muß etwas höher als das Untergrundspannungsniveau und wesentlich niedriger als das Spannungsniveau in den geschwärzten Bereichen des Bildes oder Musters sein. Ein negatives elektrostatisches Ladungsmuster hat z. B. normalerweise ein Oberflächenpotential von —700 Volt in den Musterbereichen und ein Potential von —100 Volt in den Untergrundbereichen. Somit sollte die an den Zylinder 29 angelegte Spannung bei etwa —150 Volt liegen. If the cylinder 29 is made of metal, it can also have a potential from a voltage source 33 and thus take on a further function as a development electrode to support the development of the Enhance electrostatic image in larger blackened areas. The one applied to the cylinder Potential must be slightly higher than the underground voltage level and significantly lower than that The level of tension in the blackened areas of the image or pattern. A negative electrostatic Charge pattern has z. B. normally a surface potential of -700 volts in the pattern areas and a potential of -100 volts in the underground areas. So it should be on the cylinder 29 applied voltage can be around -150 volts.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Einrichtung zur Entwicklung von Ladungsbildern auf einem beweglichen Bildträger mittels eines pulverförmigen, aus Toner und Trägerteilchen bestehenden Entwicklers, der im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des Bildträgers kaskadenartig über einen schräg aufwärts verlaufenden Teil der Bildoberfläche gestreut wird, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb einer Zuführungsöffnung (22) eine den Strom des Entwicklers teilweise in die Bewegungsrichtung des Bildträgers leitende Ablenkeinrichtung (23) angeordnet ist und daß sich oberhalb der Ablenkeinrichtung ein an den Bildträger angrenzender freier Raum zur Anhäufung von Entwicklungsmaterial befindet, welcher während des Entwicklungsvorganges mit Entwicklermaterial gefüllt gehalten wird, so daß vom zugeführten Entwicklermaterial nur ein Teil im Gegenstrom kaskadenartig auf die Oberfläche (12) des Entwicklungsbereiches fällt, während ein anderer Teil sich oberhalb der Ablenkeinrichtung (23) staut und dort eine Endzone (24) für die Fertigentwicklung bildet.1. Device for developing charge images on a movable image carrier by means of a powdery developer consisting of toner and carrier particles, which is scattered in a cascade-like manner in countercurrent to the direction of movement of the image carrier over an upward sloping part of the image surface, characterized in that below a feed opening (22) a flow of the Deflection device (23) partially guiding developer in the direction of movement of the image carrier is arranged and that above the deflection device is an adjacent to the image carrier Free space for the accumulation of developing material is located, which is kept filled with developer material during the development process, so that only a part of the developer material supplied falls in countercurrent cascade-like on the surface (12) of the development area, while another part falls Above the deflection device (23) accumulates and there an end zone (24) for the finished development forms.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung (23) mit einem Verstellmechanismus (27,28) versehen ist, der zur wahlweisen Veränderung der Ausdehnung der sich oberhalb der Ablenkeinrichtung (23) ausbildenden Endzone (24) der Entwicklung dient.2. Device according to claim 1, characterized in that the deflection device (23) with an adjusting mechanism (27,28) is provided, which can be used to selectively change the extent the end zone (24) forming above the deflection device (23) is used for development.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verstellmechanismus (27, 28) der Querschnitt der Zuführungsöffnung (22) wahlweise veränderbar ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that with the adjusting mechanism (27, 28) the cross section of the feed opening (22) can be optionally changed.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung durch ein zumindest teilweise, unterhalb der Zuführungsöffnung (22) sich erstreckendes Ablenkblech (23) gebildet wird.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the deflection device by an at least partially, below the feed opening (22) extending baffle (23) is formed.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkblech (23) in der Nähe der das zu entwickelnde Ladungsbild tragenden Oberfläche (12) als Schüttrinne für den Entwickler ausgebildet ist, deren Neigungswinkel verstellbar ist.5. Device according to claim 4, characterized in that the deflector (23) in the Proximity of the surface (12) carrying the charge image to be developed as a chute for the Developer is formed, the angle of inclination is adjustable.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Zuführungsöffnung (22) eine Elektrode (29) angeordnet ist, deren Polarität der Ladung der Trägerteilchen entgegengesetzt und deren Spannung ausreichend ist, um ein Auswandern der vom Toner befreiten Trägerteilchen aus der Endzone (24) der Entwicklung nach oben zu verhindern.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the vicinity of the Feed opening (22) an electrode (29) is arranged, the polarity of which is opposite to the charge of the carrier particles and whose voltage is opposite is sufficient to prevent the carrier particles freed from the toner from migrating out of the end zone (24) to prevent upward development.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode durch das Ablenkblech (23) gebildet wird, das zu diesem Zweck mit einer Spannungsquelle ( V) verbunden ist.7. Device according to claim 6, characterized in that the electrode is formed by the deflection plate (23) which for this purpose is connected to a voltage source ( V) .

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerteilchen eisenhaltig sind und daß ein Magnet in der Nähe der Endzone (24) der Entwicklung vorgesehen ist, welcher ein Auswandern der vom Toner befreiten Trägerteilchen nach oben verhindert.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the carrier particles are ferrous and that a magnet is provided in the vicinity of the end zone (24) of the development, which prevents the carrier particles freed from the toner from migrating upwards.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbarer, nichtmagnetischer Zylinder (29) vorgesehen ist, in dessem In-9. Device according to claim 8, characterized in that a rotatable, non-magnetic cylinder (29) is provided, in whose in-

neren ein feststehender Magnet (31) außermittig angeordnet ist, der die vom Toner befreiten Trägerteilchen an die Oberfläche des Zylinders zieht, und daß die Trägerteilchen nach einer Verdrehung des Zylinders vom Magneten entfernt und dem Aufnahmebehälter (18) des Entwicklers zugeführt werden.neren a fixed magnet (31) is arranged off-center, which pulls the carrier particles freed from the toner to the surface of the cylinder, and that the carrier particles removed from the magnet after a rotation of the cylinder and the Receiving container (18) of the developer are supplied.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Bildträger ein endloses flexibles Band ist, dessen Neigungswinkel im Bereich der Entwicklungsstation zur Beeinflussung der Ausdehnung der Endzone (24) der Entwicklung einstellbar ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the movable The image carrier is an endless, flexible belt, the angle of inclination of which can be adjusted in the area of the development station in order to influence the expansion of the end zone (24) of the development.