DE2015314A1

DE2015314A1 - Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes

Info

Publication number: DE2015314A1
Application number: DE19702015314
Authority: DE
Inventors: John S. Pittsford N Y Bernhard, (V.St.A.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-04-02
Filing date: 1970-03-31
Publication date: 1970-10-15
Also published as: FR2042281A5; NL7004521A; BE748073A; CH518579A; GB1303493A; JPS4819260B1; US3574301A; SE356379B

Description

■Ο Π Λ Π O -Λ I

Patentanwälte Dipl. -Ing. F. "We ic km an ν,

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

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820 .

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

XEROX CORPORATION

Rochester, New York 14603, V. St. A.

Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entwicklung elektrostatischer Bilder und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Ablagerung von Tonerteilchen auf einem bürstenartigen Entwicklerteil, das zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes auf einer isolierenden Oberfläche verwendet wird.

Bei elektrophotographischen Vervielfältigungsvorgängen sowie bei anderen Vervielfältigungsvorgängen wird auf einer isolierenden Platte ein latentes elektrostatisches Bild hergestellt und durch Entwicklung mit Hilfe von Markierungspartikeln oder -teilchen sichtbar gemacht. Als Markierungsteilchen werden fein zerteilte pigmentierte, harzhaltige Pulver verwendet, die als Toner beizeichnet werden. Gemäß einem Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer Bilder werden Tonerteilchen auf der Platte in einem Muster abge-

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lagert, das dem latenten Bild entspricht. Dies erfolgt mit Hilfe eines die Tonerteilchen tragenden Entwicklerteiles. Bei diesem Entwicklungsverfahren wird ein bürstenartiges Material mit Tonerteilchen beladen und mit der das elektrostatische Bild tragenden isolierenden Platte in Berührung gebracht. Wenn die den Toner tragenden Borsten der Bürste die Platte berühren, ziehen die elektrostatischen Feldlinien auf der Platte die Tonerteilchen in Bildkonfiguration an. Ein mit dieser Bürstenentwicklung verbundenes Problem _h besteht in der Schwierigkeit, die Bürste mit Tonerteilchen · ^ zu beladen und die auf der Bürste während der Entwicklung verbrauchten Tonerteilchen durch neue Tonerteilchen zu ersetzen. Dieses Problem ist insbesondere in einem kontinuierlich arbeitenden Vervielfältigungssystem von Bedeutung;, bei dem die Bürste bei der Entwicklung ständig mit Toner wieder versehen werden muß.

Es sind bereits zwei Beschickungsverfahren bekannt, die bestimmte Schwierigkeiten überwinden. Gemäß dem einen Verfahren zur Beschickung einer Entwicklerbürste wird die Bürste durch einen Tonerbehälter¹ derart geleitet, daß die den Fasern oder Borsten der Bürste benachbarten Tonerteil- W chen triboelektrisch von den Fasern angezogen werden. Obwohl dieses Verfahren relativ einfach ist, kann es jedoch nicht kontinuierlich die Bürste zufriedenstellend mit Tonerteilchen beschicken, da in dem Tonerbehälter sich ein Hohlraum von zusammengeballtem Toner ausbildet, wodurch die notwendige Berührung zwischen der Bürste und dem Toner verhindert ist. Mechanische Bewegungseinrichtungen verschiedener Typen sind in den Tonerbehälter eingesetzt worden, um den Toner locker zu halten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die erwähnten Plohlräume dennoch auftreten, und zwar insbesondere bei hohen Feuchtigkeiten, was zu ungenügender Beschickung der jeweils verwendeten Bürste führt.

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Gemäß einem zweiten Beschiclcungsverfahren wird Toner von einem in Schwingungen versetzten Trichter auf die Bürste abgegeben. Der Trichter wird normalerweise derart über der Bürste angeordnet, daß die in ihm enthaltenen Tonerteilchen durch ein feinmaschiges Sieh auf den Umfang der Bürste hinab fallen. Dieses Beschickungsverfahren bringt Probleme hinsichtlich der Abmessung des jeweils abgegebenen Toners mit sich. Es werden nämlich auf die Bürste ungleichmäßige Tonermengen abgegeben, was die Qualität der Entwicklung beeinträchtigt. Darüber hinaus ist es von Bedeutung, daß eine Ladung gewünschter Polarität und gleichmäßiger Stärke auf die Tonerteilchen aufgebracht wird, bevor diese die Platte erreichen. Dies ist bei dem Trichter-Beschickungssystem schwierig zu erreichen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, einen Weg zu zeigen, wie die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes mit Hilfe eines bürstenartigen Entwicklerteils verbessert werden kann. Dabei ist eine Vorrichtung zur Beschickung einer Entwicklerbürste mit Toner von einem mit Toner beladenen, selektiv vorgespannten Spenderteil zu schaffen. Ferner soll durch Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der Tonerteilchen auf eine Entwicklerbürste abgegeben werden, die Entwicklung latenter Bilder gefördert werden. Darüber hinaus soll zur verbesserten Entwicklung von latenten Bildern die Beschickung einer Entwicklerbürste mit positiv oder negativ geladenen Tonerteilchen ermöglicht werden. Schließlich soll die Menge, in dor die Tonerteilchen auf der Entwicklerbürste abgelagert werden, genau abgemessen werden können.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit Hilfe einer Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer dieses Bild tragenden Fläche mit Hilfe von Tonerteil eben, unter Verwendung eines Toner-

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behälters zur Aufnahme von Tonerteilchen neben der zu entwickelnden Fläche, erfindungsgemäß dadurch, daß in dem Tonerbehälter eine faserförmige Entwicklerbürste drehbar angeordnet ist, deren Fasern mit der zu entwickelnden Fläche in Kontakt gelangen, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Entwicklerbürste drehen, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine Tonerteilchenwolke in dem Tonerbehälter erzeugen, daß ein elektrisch leitendes Spenderteil in dem Tonerbehälter drehbar angeordnet ist, daß ein Teil des Spenderteils mit der Entwicklerbürste in Kontakt ist, daß Einrichtungen zur Drehung des Spenderteils vorgesehen sind, welches auf seine Drehung hin mit aufeinanderfolgenden Bereichen die Entwicklerbürste berührt, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine elektrostatische Vorspannung an aufeinanderfolgende Bereiche des Spenderteils anlegen, bevor diese Bereiche mit der Entwicklerbürste in Kontakt gelangen, und damit die Anziehung von Tonerteilchen aus der Tonerteilchenwolke durch die betreffenden aufeinanderfolgenden Bereiche des Spenderteils bewirken, wobei der Umfang des Spenderteils während der Drehung durch eine Aufnahmezone, in der Tonerteilchen aus der Tonerteilchenwolke von dem Umfang des Spenderteils angezogen werden, und durch eine Ablösezone gelangt, in der eine Übertragung der von dem Spenderteil angezogenen Tonerteilchen auf die Entwicklerbürste erfolgt jund wobei die Ablösezone den Teil des Spenderteils umgibt, der mit der Entwicklerbürste in Berührung ist, während die Aufnahmezone nahezu den pbrigen Teil des Spenderteils umgibt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein zylindrisches Spenderteil mit aufeinanderfolgenden Bereichen aus olektrisch leitendem und elektrisch relativ schlecht leitendem Material in oinor Tonerteilchenwolke neben der Entwicklerbürste und in Kontakt mit dieser Entwicklerbürste vorgesehen,

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Pas Spenderteil wird dabei selektiv vorgespannt, und zwar derart,, daß eine erste elektrische Vorspannung an die leitenden Bereiche angelegt wird, die sich unmittelbar neben der Entwicklerbürste befinden, und daß eine zweite elektrische Vorspannung an die anderen leitenden Bereiche in dem betreffenden Teil angelegt wird. Die erste Vorspannung stößt die Tonerteilchen von dem Spenderteil ab, und die zweite Vorspannung zieht die Tonerteilchen an das Spenderteil heran· Wenn sich das Spenderteil dreht, werden die in der Tonerteilchenwolke enthaltenen Tonerteilchen von dem Spenderteil ^ angezogen, und zwar auf Grund der zweiten Vorspannung. Mit Drehung des Spenderteils werden dann diese' Tonerteilchen neben die Entwicklerbürste gebracht. Werden die betreffenden Tonerteilchen in die Nähe der Bürste gebracht, so bewirkt die erste Vorspannung, daß diese Tonerteilchen von dem Spenderteil zu der Entwicklerbürste hin geführt werden. Die Entwicklerbürste lagert dann die Tonerteilchen auf der sich drehenden Isolierplatte ab, wodurch auf dieser Platte das latente elektrostatische Bild entwickelt wird.

Durch die Erfindung werden die beim Beschicken einer Entwicklerbürste bei den derzeit bekannten Systemen auftretenden

Probleme überwunden. Die Erfindung überwindet die Probleme " der Zusammenballung von Toner in dem Tonerbehälter; sie kann für eine mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Beschickung einer Entwicklerbürste mit Tonerteilchen verwendet werden. Darüber hinaus kann die Menge des jeweils an die Entwicklerbürste abgegebenen Toners genau abgemessen werden, und schließlich kann die Tonerpolarität entsprechend ausgewählt werden,

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Die Erfindung enthält ein selektiv vorgespanntes Spenderteil,

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.das Toner an eine Entwicklerbürste abgibt und /sich neben der Bürste dreht. Das Spenderteil ist in einem Tonerbehälter

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untergebracht, in welchem Rühr- oder Bewegungseinrichtungen eine Tonerteilchenwolke oder kurz Tonerwolke erzeugen. Das Spenderteil weist, wie bereits erwähnt, aufeinanderfolgende Bereiche aus elektrisch leitendem und relativ schlecht leitendem Material auf. Ferner sind Einrichtungen zur selektiven Vorspannung der leitenden Bereiche vorgesehen, und zwar derart, daß der in der Tonerwolke enthaltene Toner neben dem Spenderteil am Umfang dieses Spenderteils anhaftet, bis er neben die Entwicklerbürste gelangt. Wenn der Toner auf dem Spenderteil die Entwicklerbürste erreicht, wird er von dem Spenderteil auf diese Bürste übertragen, und zwar auf Grund einer abstoßenden Vorspannung an dem Spenderteil und auf Grund der Abbürstwirkung der Bürste. Die Bürste legert dann den Toner auf der Isolierplatte zwecks Entwicklung des darauf befindlichen elektrostatischen Bildes ab.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine die Erfindung umfassende Maschine zur elektrophotographischen Entwicklung.

Fig. 2 zeigt eine Einzelheit eines Spenderteils, wobei ein Teil weggelassen ist, um den inneren Aufbau zu zeigen.

Fig. 3 zeigt schematisch ein die Erfindung umfassendes Schnell-Entwicklungssystem.

Fig. 4· zeigt 3chematisch eine andere Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine zur kontinuierlichen elektrophotof':raphiochen Entwicklung dienende Maschine gezeigt, die die Erfindung umfaßt. Das Hauptelement der Maschine ist die lichtempfindliche Platte 60, die als drehbare Trommel dargestellt ist. Um den Umfang der Trommel herum sind fünf Stellen vorgesehen, an denen die verschiedenen Schritte des elektrophotographischen Verfahrens ausgeführt worden. Diese

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Stellen oder Stationen enthalten eine..Ladestation 10, eine Belichtung.sstation 20, eine Entwicklungs station 30, eine übertragung^ station 40 und eine Reinigungsstation 50. Die Trammel 63, die mit Hilfe einer geeigneten Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) um eine Welle 64- angetrieben wird, enthält eine aus einem elektrisch leitenden Material bestehende Schicht 62 und eine aus einem isolierenden Photoleitermaterial, wie glasartigem Selen, bestehende Schicht 61. ,\

Auf der Oberfläche der Trommel wird ein latentes elektrostatisches Bild dadurch erzeugt, daß die Trommeloberfläche durch die Ladestation ΪΟ und durch die Belichtungsstation 20 geleitet wird. Die Ladestation enthält irgendwelche geeigneten Einrichtungen, die auf der Schicht 61 eine gleichmäßige Ladung aufzubringen vermögen, wie eine Koronalädeeinrichtung 11. Die Belichtungsstation 20 enthält einen Projektor 21, der ein dem zu vervielfältigenden Bild entsprechendes Lichtbild auf die Trommel synchron mit deren Oberflächenbewegung projiziert und fokussiert. Das auf die Trommeloberflache projizierte Lichtbild bewirkt eine selektive Ladungsableitung in elementaren Flächen der Schicht 61 unter Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes. Zur Erzeugung von Bildern auf gewöhnlichen Isolierflächen können andere Einrichtungen verwendet werden, die elektrostatische latente Bilder zu erzeugen imstande sind. Derartige Einrichtungen sind an sich bekannt; sie können anstelle der gezeigten Einrichtung verwendet werden.

Nach Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes gelangt die Trommel mit ihrer Oberfläche an der Entwicklungsstation 30 vorbei. Die Entwicklungsstation enthält eine Entwicklerbürste 31, ein Spenderteil 32 und Einrichtungen 36 zur Erzeugung einer Tonerwolke . Sämtliche gerade genannten Elemente sind in einem Gehäuse 33 zusammen mit einer

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Menge an Tonerteilchen 34 untergebracht. Der Betrieb¹ der· Entwicklungsstation 30 wird weiter unten noch näher erläutert werden.

Auf die Ausführung des Entwicklungsschrittes hin gelsncrt die Trommel mit ihrer Oberfläche durch die übertragüftgErstation 40, an der das entwickelte Bild auf ein Trägermaterial 41 übertragen werden kann. Die Übertragung U&s Bildes auf das Trägermaterial wird durch eine Koronalaäe_fc einrichtung 42 unterstützt, die eine elektrostatisch© Ladung an das Trägermaterial abgibt. Diese Ladung besitzt in Bezug auf die Ladung der Tonerteilchen entgegengesetzte Polarität. Die Übertragung des entwickelten Bildes von öer lichtempfindlichen Oberfläche auf das Trägermaterial erfolgt zwischen Iführungswalzen oder -rollen 45, die das Träperfns— terial neben die lichtempfindliche Trommeloberfläch© wenn das betreffende Trägermaterial sich in der ü station befindet.

Das Trägermaterial 41 wii"d vor Ausführung der Übertragung" von einer Trommel 43 abgewickelt und nach erfolgter übertragung auf eine Trommel 44 wieder aufgewickelt. Handelt P es sich bei dem Trägermaterial um eine dauerhafte Träger-Schicht, auf der das jeweilige Bild zu fixieren ist_t && isst, wie Fig. 1 zeigt, zweckmäßigerweise eine Einbrenneinrichtttüt; 46 vorgesehen. Diese ßinbrenneinrichtung 46 sollte ISfips der Bahn des Trägermaterials zwischen dem Punkt, an dem äöß eilt* wickelte Bild auf das Trägermaterial übertragung wiJrd» üJid dem Punkt, an dem das Trägermaterial auf die Bolle oder Gpule 44 aufgewickelt wird, angeordnet sein. Die Einbrenn-*- einrichtung ist" dabei so eingestellt, daß sie die teilchen erwärmt und dauerhaft mit dem Trägermaterial bindet. Die letzte Station in dem in Pig. 1 dargestellten System ist die Reinigungsstation 50. Diese Station

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fasrigθ Bürste 51, die die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel berührt und jegliche auf dieser Trommeloberfläche nach erfolgter Bildübertragung noch zurückgebliebenen Tonerteilchen vor Beginn eines neuen Zyklus abführt.

.Das zuvor beschriebene'Verfahren und die dieses.Verfahren, durchführende Vorrichtung sind mit Ausnahme der Entwicklungsstation kommerziell bekannt und u.a. in der US-Patentschrift 3 117 891 beschrieben. Es sei hier bemerkt, daß in Verbindung mit der Erfindung jegliche bekannte Verfahrens- oder Vorrichtungsäquivalente verwendet werden können. In diesem Zusammenhang sei noch bemerkt, daß geeignete Antriebsmechanismen und Steuerschaltungen Teil der generellen Anlage sein sollen, die kontinuierlich das elektrophotographische Verfahren auszuführen imstande ist. Eine derartige .Vorrichtung ist hier nicht dargestellt und auch nicht beschrieben, da die Elemente dieser Vorrichtung von irgendeiner geeigneten Ausführungsform sein können, um. die oben beschriebene Arbeitsbewegung des Systems auszuführen.

Im folgenden sei die in Fig. 1 dargestellte Entwicklungsstation 30 .näher betrachtet. An dies,er .Entwicklungsstation wird Toner mittels des Spenderteils,· 32 .auf der. Bürste 31 abgelagert. Anschließend erfolgt die. Entwicklung, des. Bildes ,.· indem die Bürste mit ihrer Drehung die Trommel 60 berührt. .· Auf dem Boden des Gehäuses 33 ist dabei eine Tonermenge-34- abgelagert. D^es.e .Tonermenge 34 wird mit Hilfe von Rühreinrichtungen 36 bewegt. Auf diese Weise wird in dem unteren Teil des _rGehäuses. reine - Tonert.eil.c3iönwolke, nachstehend . auch, nur kurz .Tonerwolke genannt, .erzeugt.,Bas Spendertail. 32 ist dab^pL d^erar^^selek^iZV ,yor^espannt ^-daß die;JQaigoa Be- . reiche der Spende.rtQ^ßberflache_vdie,neben der Bürste sind, den Toner elektrisch abstoßen. Dar betreffende Barmcfo wird

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als Ablösezone oder -bereich bezeichnet. Im Unterschied dazu ziehen andere Bereiche der Oberfläche des Spenderteils 32 den Toner elektrisch an. Diese Bereiche werden als Aufnahmezone oder -bereich bezeichnet. Zufolge der erwähnten Vorgänge werden die das Spenderteil in der Tonerteilchenwolke umgebenden Tonerteilchen von der Oberfläche des Spenderteils in der Aufnahmezone angezogen und festgehalten, und mit Drehung des Spenderteils werden diese Tonerteilchen in die Ubertragungs- oder Abgabezone geführt. Wenn der Toner durch die Ubertragungs- oder Abgabesone geführt wird, wird er von der Oberfläche des Spenderteils an die Entwicklerbürste abgestoßen, und zwar auf Grund des Vorhandenseins der Abstoß-Vorspannung an dem Spenderteil und auf Grund der Bürstenwirkung der Bürste. Machdem der 'Toner von dem Spenderteil auf die Bürste übertragen worden ist, wird die Oberfläche des Spenderteils wieder mit neuen Tonerteilchen beladen oder beschickt, wenn sie sich wieder durch die Aufnahmezone hindurchbewegb. Dadurch wird Toner ständig von dem Spendertoil in der Aufnahmezone angezogen und in der Lbertragungs- oder Abgabezone auf die Bürste übertragen.

Die Menge, in der der Toner auf die Bürste abgegeben wird, kann durch Ändern der Drehzahl des Spenderteilo variiert werden. Je höhor die Drehzahl des Spenderteils ist, umso prößer iat die Tonermenpe, die während einer bestimmten Zeitspanne auf die Bürste übertragen werden kann. Dieses Merkmal des Beschickung- oder Beladungssysfcems wird dann bedeutsam, wenn 3ich die Tonereigenschaften bei einem kontinuierlich ablaufenden Entwicklungsverfahren ändern. In dem B'all, daß ein gerade entwickeltes Bild eino größere Tonermenpo für eine Vollentwicklung erfordert ala andere Bilder während des gleichen VerviolfiSLbigungsdurchlaufs, kann dio Drehzahl oder Geschwindigkeit des Spenderteils

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erhöht werden, um eben die gegebenenfalls erforderliche zusätzliche Tonermenge abzugeben* Die Geschwindigkeit des Spenderteils kann auch verringert werden, um eine Anpassung für Entwicklerzyklen vorzunehmen, in denen wenig Toner verwendet wird.

In Fig. -2 ist das zur Beschickung oder Beladung der Entwicklerbürste mit Tonerteilchen verwendete Spenderteil näher dargestellt. Das Spenderteil ist dabei als Hohlzylinder dargestellt, der leitende Elemente 202 und relativ schlecht leitende Elemente 201 in wechselnder Folge aufweist. Wenn sich das Spenderteil neben der Bürste dreht, werden die leitenden Elemente durch elektrische Anschlüsse 203 und 205 selektiv vorgespannt. Der elektrische Anschluß 203 legt dabei an die leitenden Elemente in der mit A be- * zeichneten Aufnahmezone eine elektrische Vorspannung an. Die Vorspannung wird von einer geeigneten Spannungsquelle 204-erzeugt. Die Polaritäten sind dabei so gewählt, daß das Spenderteil die in der Tonerwolke 212 enthaltenen Tonerteilchen anzieht. Der elektrische Anschluß 205 legt eine elektrische "orspannung an die leitenden Elemente in der mit B bezeichneten Abgabezone an. Diese "orspannung wird von einer geeigneten iipannungsquelle 206 erzeugt. Die Polaritäten sind dabei so gewählt, daß das Spenderteil in dem zuletzt erwähnten Bereich die auf seiner Oberfläche befindlichen Tonerteilchen\ab stößt.

Werden bei der Entwicklung negativ geladene Tönerteilchen zur Entwicklung der Isolierplatte verwendet * so wird an die leitenden Elemente des Spenderteils im Bereich der Zone A eine Vorspannung angelegt, die in Bezug auf die Tonerteilchen positiv ist. Die Tonerteilchen werden somit am Umfang des Spenderteils angezogen und in die Nähe der Entwicklerbürate 209 pebracht, wenn sich das Spenderteil entgegen dem

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Uhrzeigersinn dreht, wie dies *ig. 2 veranschaulicht» Das Spenderteil "bringt mit weiterer Drehung den Toner in die Zone B, in der eine zweite Vorspannung über das Spenderteil auf den Toner ausgeübt wird. Die an die leitenden Elemente im Bereich der Zone B angelegte Vorspannung ist in Bezug auf die negativ geladenen Tonerteilchen negativ. Dies führt dazu, daß die Tonerteilchen von dem Spenderteil an die Borsten 208 der Bürste abgestoßen werden. Zufolge der Vorspannung in der Zone B werden die Tonerteilchen auf die Entwicklerbürste übertragen oder auf diese abgestreift.

Werden im Unterschied dazu positiv geladene Tonerteilchen zur Entwicklung der Isolierplatte verwendet, so können die Vorspannungen der Abgabezone und der Aufnahmezone des Spenderteils zur Erzielung der gleichen Ergebnisse, wie sie in Verbindung mit der Abgab^e von negativ geladenen Tonerteilchen an die Entwicklerbürste erzielt worden sind, geändert werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Verwendung von positiv geladenen Tonerteilchen zur Entwicklung der Isolierplatte beste Ergebnisse dann erzielt werden, wenn eine Zwischenrolle oder -walze zwischen der Entwicklerbürste und dem selektiv vorgespannten Spenderteil vorgesehen wird. Diese Ausführungsform ist in Pig. 4 dargestellt, in der die als Trommel 60 ausgebildete Isolierplatte mit Hilfe der Bürste 31 entwickelt wird. Der Toner 34· bildet auf Grund der Wirkung der vorgesehenen Rühreinrichtungen 36 eine Tonerwolke, deren Tonerteilchen von dem Spenderteil 32 in der oben beschriebenen Weise angezogen werden. Die auf dem Spenderteil befindlichen Tonerteilchen werden dann auf die Zwischenrolle 35 übertragen, und zwar mit Unterstützung der im Bereich der Abgabezone oder Ablösezone an dem Spenderteil liegenden Vorspannung. Die Zwischenrolle kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen, das die Toner teilchen zu der Entwicklerbürste hin zu führen imstande ist,

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wie Kunstseide. Die sich aus Verwendung der Zwischenrolle bei positiv geladenem Toner ergebenden Vorteile bestehen darin, daß die Rolle die Entwicklerbürste auf ihrem Tonersättigungspegel zu halten versucht und die Anlage damit beständig gute entwickelte Bilder bei niedriger Feuchtigkeit liefert. ^

Die zur Übertragung der Tonerteilchen von dem Spenderteil auf die Trommel verwendete Entwicklerbürste kann aus irgendeinem geeigneten Material, wie aus Bürstenmaterial 207, bestehen, dessen längliche Fasern 208 als Tonerteilchenträger verwendet werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Dabei besteht der Wunsch, ein Material zu verwenden, das eine triboelektrische Eigenschaft besitzt, welche die Übertragung des Toners auf die Isolierplatte fördert. Beispiele für derartige Stoffe sind Kunstseide (Rayon), Dynel, Fuchspelz, Kaninchenpelz und andere geeignete natürliche und synthetische Stoffe. In entsprechender Weise kann für das Entwicklerteil irgendeine geeignete Ausführungsform verwendet werden, die in dem Entwicklungssystem geeignet ist, wie die¹ in Fig* 2 dargestellte zylindrische Bürste, Beispiele anderer verschiedener Ausführungsformen sind rotierende Bürsten, endlose Riemen und hin- und herschwingende Bürsten. Die gerade erwähnten Beispiele für Bürstenmaterialien und Bürstenausführungsformen sind lediglich als beispielhaft für eine Gruppe von Entwicklungseinrichtungen anzusehen, die in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden können, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

Das Spenderteil kann mit irgendeiner geeigneten Geschwindigkeit oder Drehzahl und in irgendeiner gewünschten Sichtung gedreht werden_r und' zwar in Abhängigkeit von der¹ gewünschten Menge, in der die Tonerteilchen auf der Bürste

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abzulagern sind. Wie oben erwähnt, umfaßt die Ablöseoder Abgabezone B den Nahbereich der Trennfläche zwischen der Entwicklerbürste und dem Spenderteil. Die Zone A kann im Unterschied dazu irgendeinen geeigneten Teil des Umfangs des Spenderteils umfassen, vorausgesetzt ihre Vorspannung übt keine störende Beeinflussung auf die Vorspannung in der Zone B aus. Wie in Fig. 2 dargestellt, nimmt die Zone B etwa den gesamten Umfang des Spenderteils in Anspruch, der außerhalb der Zone A liegt.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, bei der das Spenderteil in Verbindung mit einer Anzahl von Entwicklerbürsten verwendet ist, die in einem Schnell-Wiedergabesystern verwendet werden können. Die Trommel 101 dreht sich dabei entgegen dem Uhrzeigersinn um eine Welle 103» welche ein latentes elektrostatisches Bild trägt. Die Entwicklungsstation ist in einem Gehäuse 102 untergebracht, in welchem in einem Abteil 104· Tonerteilchen enthalten sind, die, sofern erforderlich, in das Gehäuse eingeführt werden können. Im unteren Teil des Gehäuses sind verschiedene Rühreinrichtungen 106 vorgesehen, die die Tonerteilchen in einer Tonerteilchenwolke halten, welche die Spenderteile 109, 111 und 113 umgibt. Die Spender-P teile 109, 111 und 113 besitzen in ihren unteren Bereichen eine Anziehungszone und in der Nähe der Rolle 108 und der Bürsten 110 und 112 eine Abgabe- bzw. Ablösezone, wie sie in Verbindung mit Fig. 2 erläutert worden ist.

Eine im Bereich der Aufnahmezone an jedes Spenderteil angelegte entsprechende Vorspannung bewirkt eine Ansiehung der Tonerteilchen durch den Umfang des Spenderteils, Das Spenderteil führt mit seiner Drehung die Tonerteilchen tu der Rolle 108 und zu den Bürsten 110 und 112 hin. Dort stößt eine weitere Vorspannung die Tonerteilchen ab und überträgt sie auf die Rolle und auf die Bürsten. Die Solle 108,

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eine Zwischenrolle, leitet die.Tonerteilchen von dem Spenderteil 109 zu der Bürste 107 hin.

Die Bürsten 107, 110 und 112 entwickeln das auf der Trommel 101 befindliche latente Bild. Die Verwendung von mehr als einer Bürste ist in einem Schnell-Entwicklungssystem erwünscht, um sicherzustellen, daß die an die Trommel abgegebene Tonermenge .auch für eine gute Entwicklung ausreicht, wenn sich die Trommeloberfläche mit relativ hohen Geschwindigkeiten dreht. Es hat sich, gezeigt, daß durch die Bürste 107 auf das latente Bild eine Tonermenge aufgebracht wird. Bei dieser Bürste handelt es sich um die erste Bürste, die die Trommel in der Entwicklungsstation berührt. Die Bürsten 110 und 112 lagern, wie erforderlichj zusätzliche Tonermengen auf dem latenten Bild ab} sie bewirken ferner eine Reinigung der Hintergrundflächen des Bildes. Auf diese Weise wird eine verbesserte Kopiequalität erhalten.

Neben den Bürsten 110 und 112 als Hintergrund-Reinigungsbürsten oder -abführbürsten ist eine Pelzbürste 114- für den speziellen Zweck der Reinigung der Hintergründflächen des jeweils entwickelten Bildes vorgesehen. Die Fasern dieser Pelzbürste berühren die Oberfläche der Trommel 101 und bürsten jegliche Tonerteilchen in den Hintergrundflächen des Bildes in die Bildflächen hinein oder von der Trommel ab. Diejenigen Tonerteilchen, die mit Hilfe der Bürste 11A- von der Trommeloberfläche abgebürstet worden sind, werden mit Hilfe eines Abstreifbügels 116 von dieser Bürste abgeführt; sie fällen in ein die betreffende Bürste umgebendes Gehäuse 115 hinein. .

Zum Antrieb der in H¹Xg. 4 dargestellten verschiedenen beweglichen Elemente können geeignete Antriebsmechanismen als Teil des dargestellten Systems vorgesehen sein.

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer dieses Bild tragenden Fläche mit Hilfe von Tonerteilchen, unter Verwendung eines Tonerbehälters zur Aufnahme von Tonerteilchen neben der zu entwickelnden Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tonerbehälter (33) eine faserförmige Entwicklerbürste (31) drehbar angeordnet ist, deren Fasern mit der zu entwickelnden Fläche (61) in Kontakt gelangen, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Entwicklerbürste (31) drehen, daß Einrichtungen (36) vorgesehen sind, die eine Tonerteilchenwolke (212 in Fig. 2) in dem Tonerbehälter (33) erzeugen, daß ein elektrisch leitendes Spenderteil (32) in dem Tonerbehälter (33) drehbar angeordnet ist, daß ein Teil des Spenderteils (32) mit der Entwicklerbürste (31) in Kontakt ist, daß Einrichtungen zur Drehung des Spenderteils (32) vorgesehen sind, welches auf seine Drehung hin mit aufeinanderfolgenden Bereichen die Entwicklerbürste (31) berührt, und daß Einrichtungen (204,206) vorgesehen sind, die eine elektrostatische Vorspannung an aufeinanderfolgende Bereiche (202 in Fig. 2) des Spenderteils (32) anlegen, bevor diese Bereiche mit der Entwicklerbürste (31 i>zw. 209) in Kontakt gelangen, und damit die Anziehung von Tonerteilchen (3*0 aus der Tonerteilchenwolke (212) durch die betreffenden aufeinanderfolgenden Bereiche des Spenderteils (31 bzw. 209) bewirken, wobei der Umfang des Spenderteils (31 bzw. 209) während der Drehung durch eine Aufnahmezone (A),in der Tonerteilchen aus der Tonerteilchenwolke (212) von dem Umfang des Spenderteils (32) angezogen werden, und durch eine Ablösezone (B) gelangt, in der eine Übertragung der von dem Spenderteil (3P) angezogenen Tonerteilchen auf die

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Entwicklerbürste (31 bzw. 209) erfolgt^und wobei die Ablöse zone (B) den Teil des Spenderteils (32) umgibt, der mit der Entwicklerbürste (31 bzw. 209) in Berührung ist, während die Aufnahmezone (A) nahezu den übrigen des Spenderteils (32) umgibt.

2- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (206) vorgesehen sind, die an den Bereich des Spenderteils (32), der mit der Entwickler-:, bürste (31 bzw. 209) in Kontakt ist, eine elektrostatische Vorspannung zur überführung der Tonerteilchen von dem Spenderteil (32) auf die Entwicklerbürste (31 bzw. 209) anlegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spenderteil (32) ein Hohlzylinder mit nebeneinander in abwechselnder Folge angeordneten individuellen Elementen (202,201) aus leitendem und relativ schlecht leitendem Material ist und daß Einrichtungen (204,206, 203,205) vorgesehen sind, die elektrostatische Vorspannungen mit zueinander entgegengesetzten Vorzeichen an die Bereiche des Spenderteils (32) in der Ablösezone (A) und an den Bereich des Spenderteils in der Aufnahmezone (B) anlegen und die eine elektrische Spannungsquelle· (206.) enthalten, welche wirksam mit einen elektrischen Kontakt mit der Innenfläche des Spenderteils (32) bei dessen Drehung aufrechthaltenden leitenden Bürsten (205) verbunden ist.

4·. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerbürste (31 bzw. 209) eine Pelzbürste mit abstehenden länglichen Fasern (208) ist.

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5. Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer dieses Bild tragenden Fläche mit Hilfe von Tonerteilchen, die eine positive Ladung besitzen, unter Verwendung eines Tonerbehälters zur Aufnahme von Tonerteilchen neben der zu entwickelnden Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine faserförmige Entwicklerbürste (31) in dem Tonerbehälter (35) drehbar angeordnet ist und mit ihren Fasern die Fläche (61) berührt, daß Einrichtungen zur Drehung der

ψ Entwicklerbürste (51) vorgesehen sind, daß Einrichtungen (56) zur Bildung einer Tonerteilchenwolke in dem Tonerbehälter (35) vorgesehen sind, daß eine in dem Tonerbehälter (33) drehbare Cwischenrolle (35) mit der Entwicklerbürste (51) in Kontakt ist und aus einem Material besteht, das Tonerteilchen (5*0 mit positiver Ladung aufzunehmen imstande ist, daß Einrichtungen zur Drehung der £wischenrolle (55) vorgesehen sind, daß in dem Tonerbehälter (35) ein elektrisch leitendes Sponderteil (52) drehbar angeordnet ist, von dem ein Teil mit der Zwischenrolle (35) in Kontakt ist, daß Einrichtungen zur Drehung des Spenderteils (32) vorgesehen sind, das

Jk bei Drohung mit aufeinanderfolgenden Bereichen mit der Zwischenrolle (35) in Kontakt gelangt, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine elektrostatische Vorspannung an die aufeinanderfolgenden Bereiche des Spenderteils (32) anlegen, bevor dieso Bereiche mit der Zwischenrolle (35) in Kontakt gelangen, und damit die Anziehung von Tonerteilchen (3*0 aus der Tonorteilchenwolke durch die betreffenden aufeinanderfolgenden Bereiche des Sponderteils (32) bewirken, daß der Umfang des Spenderteils (32) während dessen Drehung eine Aufnaheezone, in der Tonerteilchen (34·) aus der Tonerteilchenwolke vom Umfang des Spenderteils (32) angezogen werden, und eine Abgabezono,

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in der von dem Spenderteil (32) angezogene Tonerteilchen (3²J-) auf die Zwischenrolle (35) übertragen werden, durchläuft .und daß die Abgabezone den Teil des Spenderteils (32) umgibt, der mit der Zwischenrolle (35) in Kontakt ist, während die Aufnahmezone nahezu den.übrigen Teil des Spenderteils (32) umgibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch. 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Zwischenrolle (35) Kunstseide di ent.

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