DE1497076A1 - Xerographische Entwicklungsvorrichtung - Google Patents

Description

DIpL Ing.F.Weiskmann, Dr. Ing. A. Welckmann Dipl. ing: H.¥Mekmann_f Df pt Phys. Dr. K. Fincke & Mönchen 27, MoWstraBa 22

li·..'··,).;raphisohe Entwicklungsvorrichtung

1/ie iirfirLdii'ij·; betrifft die Xerographie und insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zur Entwicklung elektrostatischer Bilder.

In der Xerographie ist es üblich, auf einer Oberfläche ein latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen. Ein hierfür geeignetes Verfahren besteht darin, eine photoleitende isolierende Oberfläche aufzuladen und dann durch Belichtung mit. einem Muster von aktivierender Strahlung die Ladung selektiv zu zerstreuen, wie dies beispielsweise in deüi IT.S.-Patent 2 297 691 von .Chester Έ¹» Carlson Oeschrieben ist. Andere Mittel zur Erzeugung latenter elektrosta-Bilder sind in dem "J.S.Patent 2 647 464 von James P. Ebert . üb nun das entstehende elektrostatische- Ladungsmuster cTcc-t diese oder andere Mittel erzeugt wurde, wird es gewöhnlich &rbeitiit, indem durcn elektrostatische Anziehung ein elek-

ciies Material auf ihm abgelagert wird, wobei ein dem latenten, elekcrostatischen Bild entsprechendes sichtbares Bild aus elextroskojjiiichen Partikeln entsteht. Eine andere Möglichkeit oescenc darin, d&ö elektrostatische LaäuT\g"smuster auf einen isoixeryndeK Ji'iljii 7,-\ übertragen und zur Erzeugung des sichfbaren liilneii die elekiroakopischen teilchen sich dort absetzen- zu lasern, lii jedea Fall Kann das sichtbare Bild seinerseits auf eine z\ve: .

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" ² ~ · V- * K97Q76

i'laone üⁿooft;r-a_v;en werden um so eine xerographisehe Kopie her- ;iiekellen oder es kann direkt auf der Oberfläche» auf der es'ent-; wickelt wurde, fixierb werden»

Ein Verfahren zum Heranbringen des Entwicklers an das latente ·· olektrostatiscbe i3iia ist in dem TJ.S.Patent 2 618 552 von E.N. Wise " beschrieben; es enthält, die Verwendung eines feirizerteilten gefärbten Stoffes-, genannt ja Toner, der auf einem etwas gröberen.·. Stoff, genannt Tracer, abgelagert ist. Dieser aus zwei Komponenten _r bestehende Entwickler wird über die elektrostatischen.Bildflächen ausgestreut. Um ein Positiv des elektrostatischen Bildes herzustellen werden Toner und Träger derart gewählt, daß der Toner mit einer Polarität aufgeladen wird, die der de"s elektrostatischen Bildes entgegengesetzt ist, während der Träger mit der gleichen Polarität wie dae elektrostatische Bild geladen wird. Wenn ein Trägerpartikel, der an seiner Oberfläche entgegengesetzt aufgeladene Tonerpartikelchen mitführt, ein Gebiet der Bildfläche mit i einer elektrostatischen ladung kreuzt, übt die Ladung auf der ; .Bildoberfläche eine größere Anziehung auf den Toner als auf den Träger aus und hält den Toner in dem aufgeladenen Gebiet fest, wobei sie ihn von den Trägerpartikeln trennt. Die Trägerpartikel, die entgegengesetzt geladen sind und ein größeres Moment haben, werden von den geladenen Flächen der Platte nicht festgehalten. Wenn ein Trägerpartikel über eine nicht geladene Plattenfläche · hinwegstreicht, genügt die elektrostatische Anziehung der Trägerpartikel für die Tonerpartikelchen um den Toner an dem Träger festzuhalten und- damit die Ablagerung auf solchen ungeladenen Flächen zu verhindern, da der Impule der Trögerpartikel Toner und Träger zusammen wegführt. Hit Hilfe dieses Vorgangs wird das Bild entwickelt» ⁰U^A ^% *® »l^geffieinen der Fall» sichtbar gemacht § - ^l' ., '

~ ³ " U97076;

Kino ar.rietv* i«'orm von Entwicklergemisch "besteht aus einem 'Tone's.' und einem i> rromagnet is cheii trägermaterial, das mittels eines Magneten gesteuert wird. Dieser bildet Entwicklerf aden, die eine bi'J*ötenarf;i&e Hasse darstellen, und die "Bürste" wird über die nas latente elekbrostatisehe Bild tragende Oberfläche hinweggeführt, wobei die Bürste mit der bildtragehden Oberfläche in Berüjinai.: komnt« Diese Entwicklungsart wird als "magnetische Bürstenentwicklung" bezeichnet» Der Toner ist triboe^J.ektrisch aufgeladen

und setzt eich auf dem latenten elektrostatischen Bild in gleicher V/eise ab, wie wenn das Toner-Träger-Gemisoh über die bildtragende überfläche ausgestreut wird. Verschiedene Arten der Anwendung eines ferromagnetisehen Entwicklers sind beispielsweise in dem

U.S.Patent 2 846 333 von Wilson und dem U*S.Patent 3 015 305 von

* · Mall u.a. beschrieben» .

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In Verbindung mit der magnetischen Bürstenentwicklung ist ; es in der Technik bekannt und beispielsweise in dem U.S«Patent '; ? 890 968 von Giairao dargelegt, daß durch Anlegen einer Vorspannung an einen leitenden Magneten das elektrostatische Feld, durch das die Entwicklung des elektrostatischen Bildes bewirkt wird, geändert werden kann. Durch geeignete Wahl der Polarität und der ü-röße der Vorspannung, ist es möglich, wie in dem oben erwähnten Griaimo-Patent-.erklärt wird, das Feld = auf eine, solche Weise zu ändern, daß verschiedenartige Ergebnisse erzielt werden, wie . Unterdrückung uncf Verstärkung des Bildes und sogar"vollständige Uiakehr des Entwicklungsfeldes«- . '

Trotz - dieser bekannten Vorzüge leidet die bisherige Technik !■ τ*Vorspannung d.ja magnetischen Elementes an vielen Mängeln, die •■trι Einsatz dieser Technik für kommerzielle Nutzung behinderien. ■ Z\x den Händeln .-,-.jehört dieι schwierige Handhabung des Magneten zum

rru

Zwecke der Reinigung -i damit verbundenenBerührungsgefahr ' für den Bediener außer wenn geeignete Vorsichtsmaßregeln getroffen werden. Zudem muß das magnetische Glied, um eine■Vorspannung leiten zxx können, notwendigerweise auf elektrisch leitende Materialien eingeschränkt werden und die Verwendung von magnet is ch«n_JI sola- „■ toren ist ausgeschlossen* was für viele Entwicklungsverfahren . unerwünscht ist, wie aus der späteren Beschreibung noch ersichtlich wird. -'..-.

Hit der erfindungegemäßen verbesserten Vorrichtung werden die bisherigen Mängel nachweißlich durch die Verwendung eines. elektrisch leitenden Schildes beseitigt, der um den Magneten heruiii angeordnet ist. Die Wirkung der Vorspannung kann dadurch erzielt werden, daß die Vorspannung statt an dem Magneten an den Sohild angelegt wird.. Indem man ferner den Schild aus einer , leitenden äußeren Schicht, die fest mit einem isolierenden Material Verbunden ist, anfertigt, können die Vorzüge des Isolators · wahlweise ausgenützt werden, wie etwa den Anwendungsbereich de:r Entwicklung unabhängig von den elektrischen Eigenschäften des

"Magneten au erweitern. Da der Magnet nicht selbst den Entwickler trägt, kann die Reinigung einfach durch Entfernen des Magneten von dem Schild oder umgekehrt erfolgen..

Die Erfindung umfaßt eine neue magnetische Bürstenentwicklunii·vorrichtung z\xt Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder.

Fervor sind neue Mittel zum Anlegen von Bezugspotentialen ItU fiÄ· _iEni*in*tisch4..Bürötenentwioklungsvorriohtung vorgesehen.

Weitere tferktnai* und Vorzüge der Erfindung kann der Fachmann dir situ folgenden eingehenden Beschreibung anhand der beigefügten tntnthiith. j . . .^

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• - Fi/.;. 1 einen Längs schnitt einer handle dient en Vorrichtung zum Heranbringen der tinbwiclclerpartikel an ein zu entwickelndes latentes elektrostatisches Bild;·. .

Fi,;;. 2 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Form eines "'ü child es, wie er in der Vorrichtung von Pig. !Verwendung findet}*

Fig.3 eine Seitenansicht im Schnitt einer Auaführungsforin ?iner automatische-n Vorrichtung zur Durchführung der Entwicklung gemäß der Erfindung; ■

Fi^. 4 eine Aufsicht auf die Ausfuf^hungsform von ■tfig.3, zium Teil im Schnitt.

Das Gerät, das nun beschrieben werden soll und das die Brfindung in einer anschaulichen Form verkörpert, kann mit einem

.1 ■ :

Entwickler betrieben werden, der aus Tonerpuder und einem Trägermaterial besteht. Das Trägermaterial besteht aus Pulvern, die sich magnetisch anziehen lassen, wie beispielsweise Ferrite (be- '

■-'*,■ schrieben in den U.S»Patenten von J*L.Snoeck Nr. 2 4-52 529» ^:· 2 452 530 und 2 452 531, vom 26.0ktober 1948)» Karbonyleisen, alkoholisiertes Eisen, usw., während alle der vielen Tonermateriali--: en, die dem Fachmann bekannt und etwa in den U.S.Patenten 2 618 551 von L.E.Walkup, 2 618 552 von E.N.Wise und 2 753 308 ·_■'. von H.B.Landrigan beschrieben sind, sich zum Mischen mit dem mag-' -\ netischen Träger eignen zur Herstellung eines Entwicklers für die vorliegende Erfindung. Die von Snoeck entwickelten Ferrit· können auch als einzige Komponente magnetischer Entwioklir verwendet werden, d.h. der Ferrit kann sowohl als Träger ftli, »uoh

*

als Toner wirken. (Sifhe obiges Wilson-Pat»nt). .

' ' 90 08 13/ 1 17§

Wird als magnetiacher Träger alkoholisiertes Eisen verwendet,. ϊ> > bosfcelit die Möglichkeit entweder ein umgekehrtes oder ein direktes Bild zu einwickeln, je nachdem ob man den Toner oberhalb oder unterhalb des Eisens, in der triboelektrischen Reihe wählt. Beispielsweise ergeben pulverisierter Schellack oder Harz, mit ' ^: einem geeigneten Stoff, etwa schwaraer Kohle» eingefärbt, wenn sie mit alkoholisiertem &isen verwendet werden» mit einer negativ aufgeladenen Oberfläche ein direktes Bild und mit elfter positiv geladenen Oberfläche ein umgekehrtes Bild. Ebenso gibt Vinäol; . (ein Extrakt von Stümpfen langnadeligtr g$lber Kiefern , ausafomengesetzt im- hauptsächlich aus «jiner oxydierten tfc^j-pl· von Pichtensäure und hergestellt bei der Hercules Powder Company,

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Wilmington, Delaware) eingefärbt mit einem geeigneten Farbstoff, wie etwa Nigrosin, mit einer positiv geladenenOberfläche ein

direktes Bild und mit einer negativ geladenen Oberfläche ein umgekehrtes Bild. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Toner zu belassen und den magnetischen Träger zu variieren um eine direkte oder umgekehrte Re*produktion des- elektrostatischen Bildes zxx erhalten. Verwendet man Polystyrol "mit einem geeigneten Farbstoff, wie schwarzer Kohle, als Toner, bo erhält man ein direktes Bild mit einer negativ aufgeladenen Oberfläche, wenn man PMO Z27O, ein .Eisenpulver, hergestellt bei der Xerox Corporation, Rochester, New York, als magnetischen Träger benützt, und eine umgekehrte Reproduktion von der'negativ aufgeladenen Bildfläche,

\-enn man Carbonyl L, ein pulversisiert«* Eisen, hergestellt durch Reduktion eines Eisenkarbonyl* von Änif*ra Chemicals Division of Gtneral Aniline and Film Corporation, I·* York, New York, als

ur vervtitdtt» . . .

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In Fifj.1 der Zeichnungen ist eine magnetische Bürste 10 >,ur effindungs(-;ei«äßen Entwicklung lateiter elektrostatischer dargestellt. Die Bürste umfaßt einen Stabmagneten 11, der von einem kastenförmigen Schild 13 umgeben ist, der nicht magnetisch aber elektrisch leitend ist» Der Schild kann aus Metall oder der«* .gleichen sein» An ihm.ist eine Anschlußklemme 14 befestigt, die 'zum'Anschluß einer Leitung 15 von einer Potentialquelle 16 über einen Schalter 18 dient.

Um die Stärke des Potentiale variieren zu können, ist ein Potentiometer 17 vorgesehen, und um die Bürste im Betrieb entweder zu erden oder an die Vorspannung anzulegen, ist ein Umschalter 18 angeordnet* Mittels tine» Wählechalters 22 kann wahlweise eine der beiden Polaritäten ale Potential angelegt werden· Durch die oben beschriebene Wahlmöglichkeit für die elektric

Bche Verbindung der Bürste wird die Vielseitigkeit in der Entwicklung verschiedener Kopien geeteigert lediglich durch die Wahl der 3ehaltverbindung. Al» Beispiel eei angenommen, daß eine elektrisch isolierende Schicht 41 ein positiv aufgeladenes elektrostatisches Bild trägt und daß die Schalter und das Potentiometer so eingestellt sind, daß an die Rückplatte des Schildes eine negative Spannung angelegt wird. Wenn dann die magnetische Bürste über die Oberfläche der Schicht streicht, entsteht zwischen der magnetischen Bürste und der Rüokplatte fcUfgrund d«r angelegten-Vorspannung ein einseitig gerichtetes elektrisches*Feld. Dieses eineeitig gerichtete Feld ist ein zusätzliche· TeId .zu dem von dem elektrostatischen Bild rfcammenden Feld unt verstärkt diese· der.art, daß die negativ aufgeladenen Entwicklerp»rtlk*icftwi^21

leichter von der Bürste abgesondert werden und sieh in den posi-Bildflachen absetein können« Das so entstehende/

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strebt zu einem relativ starken Kontrast, der sich mit wachsenden Werten der Vorspannung erhöht*

Wenn die Vorspannung umgekehrt wird und an den Schild 13 eine auneJunende, gegenüber der Kückplatte positive Spannung angelegt wird, wird ein Wert erreicht, bei dem die positiv geladenen' Flachen der Schicht 41 nicht mehr entwickelt werden. Me geringate Unfcergrundablagerung tritt ein bei einem positiven .Potential, dessen ;iöhe gleich dem Restpotential des Untergrundes ist« Mit (it?ju Anwachsen der positiven Spannung werden die negativ geladenen Entwicklerpartikelchen auf den Untergrundflächen abgelagert und erzeugen so ein umgekehrtes Bild. Der Kontrast des umgekehrten Bildes nimmt zu und die Ablagerungsmenge in den aufgeladenen·Gebieten der Schicht nimmt ab mit wachsender positiver Spannung.

Gvrv * ,

So kann durch Umlegen des Schalters 18 in Vorspannungssteilung '■ eine umgekehrte Reproduktion, eine gesteuerte ühtergrundentwick,-lung oder eine Bildverstärkung bewirkt werden durch Anlegen der ' Vorspannung an den Schuld in geeigneter Höhe und Polarität. Legt , '*' man Potentiale von der Größenordnung des Untergrundpotentials und von derselben Polarität an, dann erzielt man eine Unterdrükkung dee Untergrundes, während Potentiale der gleichen Polarität ·.- und Höhe oder darüber wie die Bildpotentiale eine umgekehrte Reproduktion ergeben. - ■ ... - \

Da sich ein geerdetes magnetisches Glied als günstig für die* Entwicklung elektrostatischer Bilder mit großen vollen Flächen ϊ" erwiesen hat, kann dies in einfacher Weise durch Umlegen des Schalters 18 auf die lürdungsklemme erzielt werden. In dieser Stellung st eilt der Magnet selbst durch die !Prägerpartikel und den ' üciiild eine eingebaute leitende Elektrode dar, di© eine geerdete Kapazität konkurrierend alt der Plattenoberfläehe darbietet.

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Es iuife sicJi herausgestellt, daß dadurch eine ausgezeichnete Bedea5aini; bei der Entwicklung voller Bildflächen zustandekommt. · Wenn die Bürste von Hand betätigt, wird, hält der Bediener die Bürste an einem an der Seite der Bürste befestigten Handgriff .19, der von der Bürste elektrisch isoliert ist mittels einer iso-. lierenden Scheibe 20 um den Bediener vor den angelegten Potentialen zu schützen. Sin Entwickler 21, der νοφ. einer der oben ber achriebenen Arten sein kann, wird durch das von dem Magneten 11 erzeugte magnetische Feld an der Unterseite des leitenden Schildes 13 festgehalten» Die Entwicklung geschieht durch Bewegen der Bürste, die ein-3 ilonge von Entwicklerpartikelchen 21 mitführt, über die Oberfläche, eines Bildträgers» etwa einer xerographisehen x'lutte, auf dem vorher ein latentes elektrostatisches Bild er-

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zeu^t wurde. ' ,

Hings. um den Schild erstreckt si>ch ein horizontaler Flansch 27 aus einem nichtmagnetischen Material, der genügend weit von dem magnetischen Feld weg nach außen reicht, so daß das magneti~ sehe Feld an rteri Außenrändern des Flansches zu schwach ist um Ent«

cm festhalten zu können. Der Flansch übt eine

nützliche Funktion aus und beseitigt die meist undurchführbare Jjei. der i

y
Forderung,ycfen benutzten Entwickler von der Bürste abzustreifen oder abzukratzen» Stattdessen wird der benützte Entwickler ent-.f'-rnt, indem man lediglich den Magneten über den Flansch heraus- *·..· hebt; dadurch fallen die magnetischen Tei^.öhen ab, weil sie nicht imstande sind über den Flansch wegzukriechen. Zum Herausnehmen des Magneten aus dem Schild oder Einführen in den Schild dient ein elektrisch isolierter Stat) 25» der am Magneten befestigt ist und als Handgriff einen geriffelten Knopf 26 aufweist»

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* 10 -

In Pig.2 iat eine andere Ausführungsform des Schildes für df.s .magnetische Glied von Fig. 1 -gezeigt* Bei diesem Ausiführungsbeispiol besteht die innere Trägerschicht des Schildes 28 aus einem nichtmagnetischen und elektrisch.isolierenden Material wie bei-• spielsweise Kunststoff, Glas, Faserglas, dünnen Kunststoff/olien · usw. An die Schicht 28 ist eine Schicht 29"angefügt, die die Außenseite des Schildes bilden kann und aus einem nicht magnetischeil elektrisch leitenden Material, etwa Metall- einem leitenden Ali- .· ,

strich oder anderen elektrisch leitenden überzügen, besteht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die leitende Schicht mit einem Bezugspotential beaufschlagt werden, das Erdung oder Vorspannung in gleicher Weise wie oben in Verbindung mit Fi'g»i " beschrieben enthält. Zudem verbessert diese Ausführungsform noch die Entwicklungseigenschaften der Bürste, indem sie den Bereich der Bildformen, bei denen die Bürste ihre maximale Ausnützung erfährt, erweitert.

Mit dem hierin verwendeten Ausdruck "nichtmagnetisch" ist ein Material gemeint, das mit den Kraftlinien eines magnetischen Feldes keine Wechselwirkung zeigt, d.h. ein Material mit einer ψ Permeabilität, die sich nicht wesentlich von der des freien Raumes unterscheidet. Die magnetische Bürstenentwicklung ist eigerTfe-lich eine Abart der Kaskadenentwicklung« In ihrer Verwendung für die Erfindung unterscheidet sie sieh hauptsächlich' darin, daß ein Magnet benutzt wird um das Haften an der darbietenden Oberfläche zu bewirken,- die das Träger-Toner-Gemisch über die Oberfläche einer xerographischen Platte hinwegführt, anstelle der Schwerkraft." Der Träger ist deshalb bei 'der magnetischen Bürstenentwicklung magnetisch und im allgemeinen ferromagneiisciier Natur.. Als solcher ist der magnetische Träger seibat häufig leitend und daher ist

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das Gemisch aus Träger- und Toner häufig eher etwas leitend als rein isolierend* Wenn die Entwicklungsvorrichtung über das Gerät·, in dom sie verwendet wird, geerdet ist, wirkt die Entwicklermasse, d.h. das Toner-Träger-Gemisch, wie ein geerdeter leiter und ist. bestrebt, starke und gleichmäßige Felder über dem elektrostati- * sehen Bild zu errichten» wenn sie vorbeistreicht. Die Ablagerung . ' des Toners geschieht daher gleichmäßig Über große Bildflächen. Außer wenn eine xerographische Platte derart belichtet wurde$ daß die bildfreien Stellen vollständig auf null reduziert sind, ist das ErgebniB eine Schwarz-auf-grau-Reproduktion des Originals anstelle der gewünschten schwarzweißen. Die Regulierung der Belichtung bis zu diesem G-rad» insbesondere wenn die ReproduktionBvorlage aus Objekten unterschiedlicher Beschaffenheit besteht, ist sehr schwierig. . .

Es wurde gefunden, daß die Anwendung eines nichtmagnetischen uciiildes, der auch elektrisch isolierend ist, einen Weg zur Lösung dieses Problems darstellt. Tatsächlich läßt ein derartiger isolierender Schild, der über große Flächen des Bildträgers reicht, die magnetische Bürste das mittlere Potential annehmen, das sie auf^ der das elektrostatische Bild tragenden Oberfläche "sieht", ";_: öodaß die Bürste zu einem Potenzial hinstreben wird, das nahe an oder nur wenig über dem Untergrundpotential liegt. Dies befähigt r(ie magnetische ßürstenentwicklung ohne Anlegen einer äußeren Vorspannung zu einem Anwendungsspielraum, der mit* dem der Kaskadenentwicklung vergleichbar ist.

Deshalb können bei der Schildausführung von Mg..-2 -die Effekte einefs veränderlichen Schildes auch wahlweise dadurch erzielt werden, .'laß lediglich der Schalter 18 auf eine verbindungsloöe Stellung t wird. Um die BerUhrungagefahr, die mit einer leitenden ·

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Außenfläche verbunden ist, herabzusetzen, kann auch die leitende " Schicht 29 mit einer weiteren relativ isolierenden Schicht 30 ■■ (gestrichelt angedeutet) abgedeckt¹sein, die. vorzugsweise einen

kleinen querschnitt hat und aus einem der oben angeführten Isolationsmaterialion sein kann. .

Diese AusfUhrungsform ermöglicht nicht~nur die vorteilhafte Vorspannung durch die Anwendung eines leitenden Schildes, sondern es wird zudem noch die Brauchbarkeit des magnetischen Bürsten- ·

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elementes gesteigert, da ihm wahlweise der Vorzug eines isolieft renden Materials zwischen der bildtragenden Platte und dem Magneten zur Verfügung steht. * ':

In den Fig.3 und 4 is_at eine Ausführungsform eines automatischen Gerätes gezeigt» die gemäß der Erfindung betrieben werden kann. Das besondere Beispiel wird als Vorrichtung mit einem ro- \ tierenden Schild gegenüber einem feststehenden .Magneten beschrieben*-^ der ein permanenter Magnet oder ein Elektromagnet von geeigneter geometrischer Gestalt, wie,sie in der Technik bekannt sind, sein kann. Selbstverständlich sind auch die weiteren Möglichkeiten, daß ein feststehender Schild von dem oben beschriebenen Typ mit einem rotierenden Magneten verwendet wird oder daß das, eine "oder \ das andere Glied oder beide sich relativ zueinander bewegen^Be^k. standteile der Erfindung. ""_:

In der Abbildung ist eine magnetische Bürstenvorrichtung 35 *· ■ gezeigt» die ein elektrostatisches Bild auf einer bildtragenden Platte 40 entwickelt, die eine xerographische Platte mit einer photoleitenden Oberfläche, auf.einer leitenden Unterlage sein kann. Jjie Plattenoberfläche trägt'ein latentes elektrostatisches Bild« ' ; das durch ein dem Fachmann bekanntes Verfahren erzeugt wurde, bei-

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epielsweise nach Art άββ_ΛIn dem Ü«S»Patent 2 29„7

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ί\ Carlson geschilderten. Die Platte ist dazu eingerichtet fortlaufend entlang einer vorbestimmten Bahn an den Stationen des üblichen xerographischen Prozesses vorbeigeführt zu werden, die die Sensibilisierung, Begichtung und Fixierung umfassen und die, weil sie der Fachwelt bekannt sind, nicht dargestellt sind. Die ' *· j gezeigte Platte ist aus einem biegsamen Material hergestellt' und j goht von einer Ablaufspule 41 aus, von der sie kontinuierlich zu '

einer von einem Motor 43 angetriebenen Auflaufrolle 42 geführt ^j wird. Geeignete Mittel, beispielsweise eine (nicht dargestellte) ;, Kutschkupplung, können zwischen dem Motor'und der Auflaufrolle vorgesehen sein, um die Geschwindigkeit der Platte praktisch kon^ stant zu halten. Bei ihrem Lauf zur Auflaufrolle wird die Platte auf ihrer Rückseite oder Unterseite von einem Tragtisch'abgestützt, der in passender Weise geerdet ist.

Der Bildträger oder die Platte, mit dem die Erfindung verwendet wird, kann jede in der Technik bekannte Form haben. Die bildfcragende Oberflächenschicht muß 3edocn wenigstens aus einem isolierenden Material se*in, wie beispielsweise Polystyrol, das in der Lage ist ein Ladungsmuster über eine vernünftige Zeitspanne hin festzuhalten, oder sie kann aus einem photoleitenden isolie- ',.j renden Material bestehen, etwa aus glasigem Selen, einer Dispersion von Zinkoxyd in einem isolierenden Binder oder aus verschiedenen anderen in der xero^raphisohen Technik bekannten Materialien. \rüim die lichtein-ρCindlichen Sch|ohteit_?. die das Ladungsmuster tragen*' _: entwickelt werden, muß der Entwickler unter Abwesenheit jeder akbivierenden Strahlung dargeboten wer.den. Die Unterlage auf der KUckßeite kann einen geeigneten mechanischen Träger enthalten, ι Bei er mm starr od«r biegsam, Wie Metall, leitendes Papier oder dergleichen. Wahlweise kann, die Unterlage auch wegfallen, wenn *

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fllo iüülIerencle .icUicht selbst eine ausreichende Festigkeit besitzt.

Die Jiiitwiciclungsvorrichtung 35 ist nächst der Bahn der xero- ^rniihi sehen Platte ungeordnet und versorgt die Plattenoberfläche > während der fortlaufenden Bewegung der Platte mit Entwicklerpartikel. Wie dargestellt, enthält die Entwicklungsvorrichtung einen langgestreckten permanenten Magneten 50, der sich über die Plattenbreite hin erstreckt und an feststehenden Stangen 51 und 52 be^- featigt ist, die in feststehenden StÜtzblö'olcen 53 und 54 verailkert uind. ■ -.. .:

Ein zylindrischer Schild 55 ist derart angeordnet, daß er den llagneten praktisch ganz umschließt und um ihn drehbar istj er ist nichtmagnetisch und besteht aus einem elektrisch leitenden Material und ist ähnlioh konstruiert wie der Schild von Fig.1

oder Pig_t2. ■

Der Schild 5b hat im Mittelteil einen ausreichend großen Durchmesser um den Magneten zn umfassen* während seine Enden von kleinerem. Durchmesser sind und Manschetten 56 und 57 bilden, die mit elektrisch isolierenden Buchsen 62 und 63 zur Befestigung auf dem äußeren Laufring von Kugellagern 58 bezw, 59 ausgestattet sind, die ihrerseits in Preßsitz auf Stangen 51 bezw. 52 sitzen. Um den Schild auf den La&ern au befestigen oder ihn entfernen 25U können besteht er aus zwei zusammenpassenden halb zylindrischen 'feilen, die mittels zweier FederbUgeln 60 und 61 verbunden sind. · Durch Auseinanderziehen lassen sich die beiden Einzelteile trennen und ermöglichen ein bequemes Abnehmen des Schildes von den Lagern; entsprechend lassen sie sich durch Zusammenpressen in der ■ richtigen Lage miteinander verbinden. In einer anderen Ausfuhrungsform kann die Manschette atatt an awei· Enden: nur an einem Ende angebracht sein» Diese letstgenannte Ausrüstung erlaubt einen Schild

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ana einem Ht ü eic» der auf die einzige Befestigungsvorrichtung auf-Vuchoben werden kann» · ' .

Die Drehung des Schildes bewirkt ein Motor 43, dessen "Antriebswelle eine fest verbundene Rolle 70 trägt, die einen Treibriemen 71 antreibtj der Riemen ist mit einem gezahnten oder gerif-** feiten Teil 72 an der Manschette 57 verbunden. Wenn der Motor läuft, dreht s.ich der Schild kontinuierlich und währenddessen 1st es Aufgabe der Schildaußenfläche eine Menge von Entwicklermaterial_t mitzunehmen und der Oberfläche des Bildträgers 40 darzubieten.» Die Umdrehungsgeschwindigkeit hängt von mehreren Paktoren ab,^: darunter vom verwendeten Entwickler, von der zu entwickelnden Platte usw. Geschwindigkeiten von etwa 12 bis 64 mm/sec sirid ge-

wohnlich geeignet, vorzugsweise .solche von etwa 38 mm/sec»

Die äußere Oberfläche des Schildes 55 ist nicht glatt sondern lieber in einem willkürlichen oder regelmäßigen Muster aufgerauht, sodaß die rauhe Oberfläche dazu dient den magnetischen Entwickler 21 an einem Platz festzuhalten und zu verhindern, daß er auf der Oberfläche entlang gleitet, wenn der Schild sich in_ dem Beispiel von Mg.3 nach oben dreht. Die Oberflächenstruktur der Mastn kann von sich aus rauh sein, etwa durch Verwendung eines gleichmäßigen rauhen Schachbrettmusters auf der Rückseite. Sonst kann die Oberfläche aufgerauht werden, etwa durch Aufschmelzen eines KunststoffSchildes auf ein Drahtgitter und Entfernen des Draht- . · _i:;ifcters, sobald der Kunststoff hart geworden 1st. ^vEin Sandgebläse hat sich ebenfalls als geeignet zur Erzeugung einer gleichmäßigen Aufrauhung entlang der Oberfläche erwiesen, wenn nur Vorkehrungen 'betroffen werden, daß die Aufrauhüng der Oberfläche gleichmäßig -./irdf eine derartige Aufrauhung bietet einen ausreichenden ReI-bun,iükoeffizie,nten um die Entwicklerpartikel während der Drehung

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dea Schildes mitzunehmen. Die Gleichmäßigkeit der ^ufrauhung ist erwünscht um den Entwickler gleichmäßig darbieten ssu können, sodaß wahrend des Betriebs konstant eine gleichmäßige Anlieferung von Enfcwiülclerpartikel für die Oberfläche des Bildträgers stattfindet. Daher sollen alle bekannten Mittel zum Erseügen einer gleichmäßigen _f JiauJiheit der Schiidoberflache von der Erfindung umfaßt werden.. ;

In dem dargestellten ÄusfÜhrungsbeispiel ist der Schild 55 Kur Prellung um seine Achse in Richtung des gezeigten Pfeiles uäö exzentrisch um den Magneten 50 gelagert« Der Magnet 50, der aus Alnico bestehen kaiin, steht in einer Stellung fest, wo sein einer Pol (als Mordpol dargestellt) möglichst nahe an der inneren Ober- ^:: fläche des Schildes 55 lie^t, um a» ihmein magnetisches feld zu '-, erzeugen, während der magnetische Südpol einen größeren Abstand * von der Innenfläche des.Schildes hat, sodaS er auf der Schildober-

fläche ein geschwächtes Magnetfeld Oder Überhaujpt keines erzeugt. . :

Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß die magnetische . ·/ Feldstärke links von der Linie A-rA» die von dem der Schildinnenfläche nahen Pol hervorgerufen wird, ausreicht um den Entwickler an der Oberfläche haften zu lassen, während rechts von der Linie A-A eine unzureichende Feldstärke auftritt, die den Entwickler nicht auf der Schiidoberf lache festhalten kann. In dieser Anord- ^:v nung wird das Entwicklermaterial 21, das in einem Trog 73 ent- ;' halten ist, von dem rotierenden Schild magnetisch aufgenommen^ . '>·'

wenn der Schildumfang sich über den Trog hinbewegt» Dann werden^ ,; die EntwickleEpartikel in burstenförmlgen Reinen angeordnet und je nachdem nach oben oder unten mitgenommen um über dem latenten . elektrostatißohen Bild auf der Oberfläche 40 hingeitrichen au werden, die eioh in der Zeichnung Jü iin'er der Sohiidrötätion■■ «nt-

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gegenge" setzt en Richtung bewegt. Dabei wird das Bild entwickelt und die nach der Entwicklung auf der Schildoberflache übriggebliebenen Entwicklerpaftikel fallen ab, wenn sich die Oberfläche \ weiter und damit aus dem'magnetischen Feld heraus dreht. Auf diese Weise bildet sich ein fortlaufender Zyklus aus Anziehen 4^es Entwicklers, Abstreifen des Entwicklers über dem Bild und Zurückfließen des Entwicklers in das Vorratsgefäß. Dabei wurde auch festgestellt,, dafl sich die Bürste offensichtlich während der Rotation des Schildes verändert und daau beiträgt fi|r die-Entwicklung in der Bürste ein wechselndes Gemisch zu erzeugen. In dem fortlaufenden Arbeitszyklus verursacht die .Aufnahme¹' des Entwicklers und

sein Zurückfallen in den Trog eijie ständige Durchmiachung d€?r ' Entwicklerpart

den En

lungsvorgang ν
Tonerbehälter

kel und erhält damit die Tonerkdnzentration. wickler mit Toner aufzufüllen, /der beim Entwickrbraucht wird, ist ein Tonervoprat 74 in einem 7- vorhanden, der eine kontrollierte Tonermenge

in den Trog nachliefert. Wenn sich der Schild dreht, wird der Entwickler in dem Trog ständig durchgerührt und gemischt, sodaß die Bürste dem elektrostatischen Bild laufend aufgefrischten' Entwickler anbietet und damit für Jedes folgende Bild eine gleich- ^r| mäßige Entwicklungsdichte gewährleistetf ' i

Wenn die Zusammensetzung des Entwicklers geändert werden soll, ist das Gerät auf einfache Weise dazu bereit, indem die :,\7 beiden halbzylindrisehen Seile des Schildes, die durch feder- ■"·;'■" &0.,sel zusammengehalten siftd_f getrennt werden.. Wie ersichtlich, · - - · ist der Trog in bequemer Wsise mit einem abnehmbaren Boden 80 kfcet, der von einem Scharnier 80 und einem Drehriegel 82 : wird, sodas der lsi frog enthaitsne Entwickler auf ein- "' Wei@^ euveh-ütt nsn dta Biegela^^ fntleert werfen kann* Dann

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ktuiti (jin andersartiger Entwickler eingefüllt werden, während um den Magneten 50· ein neuer Schild 55 montiert wird./Oder aber der Vorratsbehalfcer 75 kann mit Mittel ausgestattet sein um den 'jlonor bequem entleeren und an seine Stelle einen 3?oner mit unterschiedlicher Zusammensetzung einfüllen zu können, natürlich unter flor Annahme, daß ein Entwickler verwendet wird, der den QJoner als eigene Komponente enthält. Außerdem kann, wenn sich der-Magnet unabhängig vom Schild bewegen läßt, der Magnet entfernt wenden,, sodaß der Entwickler in den Trog, zurückfällt. In der letztgenannten Konstruktion kann am Austrittsende des Schildes einfi ringförmiger Flansch angeordnet sein, der das Herabgleiten des Entwicklers in der im Zusammenhang mit ]?ig«*1 beschriebenen ifreise

* · - . ' bewirkt.

Um nach Art von Fig>t und 2 die elektrischen Verbindungen an den Schild anlegen zu können, enthält die Manschette 56 einen fest mit ihr verbundenen Hing 76, an dels mittels einer Bürste 77 ein Schleifkontakt angebracht ist. Die bürste liegt mit einer Leitung 15 über einen behälter 18 und ein Potentiometer 17 an einer Potentialquelle 16, Dadurch kann, ob nun der Schild 55 elektrisch leitend in der Art von ]?ig*1 ist oder aus isolierenden Schichten oder einer isolierenden Schicht wie in S¹Ig^ besteht, eine Erdung, eine elektrische Vorspannung oder eine elektrische Isolation erzielt werden mit den gewünschten Resultaten, wie dies oben beschrieben wurde. , .·■■■*

Nunmehr wurde $ine verbesserte und neuartige magnetische BÜretenentwioklungsvorrichtung zur Zuführung von elektroskopisohöra Entwicklungspuder zu einem elektrostatischen Bild beschrieben« Die Erfindung gewährt eine größere Anpassungefähigkeit als

bisher in der Ausweitung ate Anwendungsbereich!!» der magnetischen

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■■Bürstenentwicklung, indem sie die elektrischen Eigenschaften des Seiii-ldes regelt» der um den Magneten angeordnet^;ist. Me Vor- "■...' !richtung bietet einfache und bequeme Mittel zur. wahlweisen An-'äeruiig der der magnetischen Bürste eigenen elektrischen Eigen- ' sehaften in Übereinötimitiung mit den Gegebenheiten des au ent-• wickelnden elektroefeatischen Bildes»

V I)a innerhalb des Erfindungsumfangee viele Abänderungen der ;öben beschriebenen Konstruktion und viele sehr untörschiedliche

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Äusführung?forraen itiöglioh sind» sollen die in den Zeichnungen Und der BeschreibungVenthaltenen Beiepiele nur mar Erläiiterung dignen und die Erfindung nicht

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Claims (6)

1. C\J

   Patentansprüche

   *\ Xerographisehe Entwicklungsvorrichtung für vorder auf der Ober- { flache eines Bildträgers erzeugte'latente elektrostatische Bilder,. gekennzeichnet durch einen Magneten (11,50)» der mindestens teil*· weise von einem Schild (13,55) umschlossen ist, der wenigstens zum Teil innerhalb des wirksamen Magnetfeldes des Magneten liegt und folgende Teile enthältί eine äußere Fläche, die in der lage ist, die vom Magneten angezogenen Partikel' eines magnetischen' Entwicklerpuder3 (21) festzuhalten und sie der Oberfläche eiiies ™ Bildträgers (40) darzubieten, und wenigstens eine Schicht aus · _β einem nichtmagnetischen elektrisch leitenden Material» die während der Übertragung der Puderpartikel auf den Bildträger zwisehen dem Magneten (50) und dem Bildträger (40) liegt und mit einem elektrischen Anschluß (14) zur Anlegung eine.s Bezugspotentials ausgestattet ist*
2. 2. Xerographische Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13) nur aus einer Schicht besteht,

   * die nichtmagnetisch und elektrisch leitend ist und an ihrer Außenfläche die Entwicklerpartikel festhalten kann.
3. 3. Xerographische Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (27) aus zwei Schichten beinrekfc. wobei die erste, dem Magneten benachbarte Schicht (28) aus elekr

   - trisch isolierendem' Material ist Und auf ihr eine zweite elektrisch leitende Schicht (29) angeordnet let. f

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4. 4. Xerographische Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweiten elektrisch leitenden Schicht (29) des Schildes noch eine dritte Schiöht (30) aus elektrisch* isolierendem Material angeordnet ist.
5. 5» -Xerographische Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis-4» gekennzeichnet durch einen Schalter (18), über äen die Anschlußklemme (14) des Schildes wahlweise mit einer Potential-

   . ..imel-le oder der Erde verbunden ist.
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6. 6." Xerographysehe Enfcwicklimgsvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des uchildes aufgerauht ist.

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