DE2162086A1

DE2162086A1 - Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder

Info

Publication number: DE2162086A1
Application number: DE19712162086
Authority: DE
Inventors: Joseph Webster N. Y. Fantuzzo (V.StA.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1970-12-15
Filing date: 1971-12-14
Publication date: 1972-07-06
Also published as: JPS559711B1; GB1373666A; US3696783A; CA949822A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

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

XPR

8 MÜNCHEN 86, DEN 3CEROXGORPORATIOn, POSTFACH 860 820

Xerox Square, mohlstrasse 22, rufnummer «3921/22

Rochester, N. Y. 14-603A.St.A, <98392i/22>

Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder mittels eines mit Entwicklerstoff beschickten Spenderelements.

In der elektrofotografischen Reproduktionstechnik wird eine fotoleitfäliige Fläche elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem Lichtmuster der zu reproduzierenden Informationen bestrahlt, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild auf der fotoleitfähigen Fläche entsteht. Tonerteilchen, die aus einem fein verteilten, pigmentierten Kunstharzmaterial bestehen können, werden an das latente Bild herangeführt und an der fotoleitfähigen Fläche gebunden. Das so entstandene Tonerbild kann auf der fotoleitfähigen Fläche fixiert oder auf einen anderen Bildträger übertragen und auf diesem fixiert werden.

Ein bekanntes Verfahren zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder ist die sogenannte Übertragungsentwicklung. Diese besteht allgemein darin, daß eine Tonerschicht an einen mit einem latenten Bild versehenen fotoleitfähigen Aufzeichnungsträger herangebracht wird, wobei die Tonerteilchen aus der Schicht in die Bildflächenteile übertra-

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gen werden. Eine Ausführungsform dieses Verfahrens arbeitet mit einem Spenderelement, auf das die Tonerteilchen aufgebracht werden, wonach das Spenderelement nahe an die Oberfläche des Fotoleiters herangebracht wird. In dem geringen Abstand werden die Tonerteilchen der Tonerschicht des Spenderelements von dem Aufzeichnungsträger angezogen, da dieser elektrostatische Ladungen enthält. Auf diese Weise wird das latente Bild entwickelt. Bei diesem Verfahren müssen die Tonerteilchen einen Luftspalt überwinden, um die Bildflächen-

fc teile auf der fotoleitfähigen Schicht zu erreichen. Bei zwei anderen Übertragungsverfahren wird der mit Toner beschickte Spender mit dem Aufzeichnungsträger in Berührung gebracht, so daß kein Luftspalt vorhanden ist. Gemäß einer Ausführungsart dieses Verfahrens wird der mit Toner beschickte Spender nicht gleitend mit dem Aufzeichnungsträger in eine Abwälzberührung gebracht und von ihm wieder abgenommen, so daß das elektrostatische latente Bild mit einemschnellen Schritt entwickelt wird. Bei einer anderen Ausführungsform dieses Verfahrens wird der mit Toner beschickte Träger in einer Gleitbewegung über den Aufzeichnungsträger bewegt. Dabei wird durch eine Gleitbewegung in der Größenordnung der Breite der dünnsten Linie die zur Entwicklung einer

" senkrecht zur Gleitbewegung verlaufenden Linie verfügbare Tonermenge verdoppelt, und zur größeren Tömmgsdichte oder Flächendeckung kann der Gleiteffekt noch verstärkt werden.

Unter einer "Übertragungsentwicklung¹¹ kann also ein Entwicklungsverfahren verstanden werden, bei dem 1. die Tonerschient den fotoleitfähigen Aufzeichnungsträger nicht berührt und die Tonerteilchen einen Luftspalt zur Entwicklung überwinden müssen, 2. die Tonerschicht in Rollberührung mit dem Aufzeichnungsträger gebracht wird und 3. die Tonerschicht mit dem Aufzeichnungsträger in Kontakt gebracht und in Gleit bewegung übex* die Bildfläche geführt wird. Die Übertragungs-

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entwicklung ist auch unter der Bezeichnung "Aufsetzentwicklung" bekannt.

Bei einem typischen Übertragungsentwicklungsverfahren wird ein zylindrisches oder endloses Spenderelement so gedreht, daß seine Oberfläche der bewegten Oberfläche einer fotoleitfähigen Trommel nahegebracht werden kann, die mit einem elektrostatischen latenten Bild versehen ist. Am Umfang des Spenderelementes sind mehrere Verfahrensstationen vorgesehen, beispielsweise eine Beschickungsstation, an der der Toner auf das Spenderelement gebracht wird, ferner eine Station zur Entfernung von Toneragglomeraten vom Spenderelement, eine Ladestation zur gleichmäßigen elektrostatischen Aufladung der Tonerteilchen auf der Spenderoberfläche, eine Reinigungsstation, an der die Tonerschicht eine gleichmäßige Dicke erhält und eine Entfernung noch nicht beseitigter Agglomerate durchgeführt wird, eine Entv/icklungsstation, an der die Tonerteilchen auf den mit dem latenten Bild versehenen fotoleitfähigen Aufzeichnungsträger übertragen v/erden, und eine Reinigunftsstation, an der eine neutralisierende Ladung auf die restlichen Tonerteilchen aufgebracht wird und an der ein Reinigungselement restlichen Toner von der Umfangsflache des Spenderelements entfernt. Auf diese Weise ergibt sich ein mehr ode"'¹ weniger kontinuier! i eher Entvicklungsvorgann:.

■^in verwendbares Spenderelement ist beit-nieüsweise durch die US-Patentschrift 3 20? 394- bekannt. Es hat eine elektrisch leitfähire Tinte rl are in Form eines Zylindern, eine dünne elektrisch leitfähig Schicht nuf dieser Unterlage und ein kontinuierliches, elektrisch leitfähipen Rastermuster auf der isolierenden Schicht. Das Rastermuster ist mit einem elektrischen Schleif ringkern t;;>l:t verbunden, sr dn^!? sein Potential während verschiedener Stufen doR Verfahren.·=

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zwischen Erdpotential und einem Ladungspotential geändert werden kann. Bei einem derartigen Spenderelement wird eine Vielzahl starker Randfelder oder Mikrofelder an der Oberfläche erzeugt. Wenn es mit den Tonerteilchen in Berührung gelangt, nehmen die Tonerteilchen reibungselektrische Ladungen auf, so daß der Toner mit derselben Polarität geladen wird, die auch das Raster erhält. Auf diese Weise wird der Toner in die Zwischenräume des Rasters abgestoßen. Das Spenderelement ist dann mit Toner beschickt.

Ein Nachteil dieses Verfahrens mit einem Spender der beschriebenen Art besteht darin, daß unterschiedliche Potentiale oder Spannungen an den verschiedenen BehandlungsStationen erforderlich sind und daß das Spenderelement nicht bei unterschiedlichen Potentialen gleichzeitig arbeiten kann. Wenn beispielsweise ein Potential von +500 Volt im Bereich der Beschickungsstation erforderlich ist, während das Spenderelement im Bereich der Ladestation Erdpotential führen muß, können diese beiden Behandlungsvorgänge nicht gleichzeitig durchgeführt werden. Während das Spenderelement das Potential von +300 Volt führt, muß es mit diesem Potential weitergeführt werden, wobei es zumindest eine vollständige Umdrehung durchführt, um die gesamte Umfangsflache aufzuladen. Hierbei muß aber das Potential des Rasters auf Erdpotential geändert werden, so daß der Ladevorgang an der Ladestation nur während einer weiteren vollständigen Umdrehung erfolgen kann. Die Ladevorrichtung bringt eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf die Schicht der auf dem Spenderelement vorhandenen Tonerteilchen auf. Danach muß das Potential des Rasters wieder auf einen solchen Wert gebracht werden, der für den Behandlungsschritt an der Reinigungsstation geeignet ist. Hier wird das Potential der Reinigungsrolle so eingestellt, daß es ungefähr dem Hintergrundpotential des mit dem latenten Bild versehenen Aufzeichnungsträgers ent-

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spricht. Wenn das Hxntergrundpotential des Aufzeichnungsträgers beispielsweise +200 Volt beträgt, so kann das Potential der Reinigungsrolle ca. +100 Volt betragen, während das Potential am Spenderelement ca. +300 Volt beträgt.. Die Spannung oder das Potential am Spenderelement wird auf' diesen Wert eingestellt, und das Spenderelement wird um zumindest eine vollständige Umdrehung bewegt, so daß die Reinigungsrolle den Toner entfernen kann, welcher andernfalls in den Hintergrundflächen des nachfolgend mit einem Bild versehenen Aufzeichnungsträgers vorhanden wäre. Danach muß das Potential des Rasters bei seiner Bewegung in Richtung zum Aufzeichnungsträger hin so eingestellt werden, daß es für die Übertragungsentwicklung geeignet ist. Führen die Bildflächenteile des Aufzeichnungsträgers beispielsweise ein Potential von +700 Volt, so kann flas Potential am Raster des Spenderelements ca. +300 Volt betragen. Nach der Entwicklung muß die Oberfläche des Spenderelements behandelt werden," um das Geisterbild oder ein Restbild von seiner Oberfläche zu entfernen. Dies erfolgt durch Aufbringen einer neutralisierenden Ladung auf die Tonerteilchen mittels einer Ladevorrichtung. Hierzu ist wiederum eine Änderung des Potentials des Rasters nach Erdpotential erforderlich. Das Spenderelement kann dann um zumindest eine weitere Umdrehung bewegt werden, während alle anderen Funktionen unterbrochen sind.

Der wesentliche Nachteil der vorstehend beschriebenen Entwicklungsverfahren besteht also darin, daß die verschiedenen Behandlungsvorgänge für das Spenderelement nacheinander erfolgen und nicht gleichzeitig durchführbar sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Entwicklungsvorfahren der vorstehend beschriebenen Art zu verbessern und in ihrem zeitlichen Ablauf zu verkürzen. Hierzu sollen die

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Spenderelemente derart arbeiten, daß mehrere Funktionen der Übertragungsentwicklung gleichzeitig durchführbar sind.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein Spenderelement in Form einer endlosen, elektrisch leitfähigen Unterlage mit einer kontinuierlichen dielektrischen Schicht, welche mit mehreren elektrisch leitfähigen Rasterungen, von denen zumindest zwei gegeneinander isoliert sind, mit einem an die Unterlage angeschalteten Bezugspotential an mehreren BehandlungsStationen einschließlich einer Beschickungsstelle für Tonerteilchen und einer Entwicklungsstelle für das zu entwickelnde latente Bild vorbeigeführt wird, daß eine den elektrischen Zustand einer jeden Rasterung gegenüber der Unterlage entsprechend dem für die jeweilige Bearbeitungsstation geeigneten Potential unabhängig einstellende Programmsteuerung vorgesehen ist und laufend in Kontakt mit jeder Rasterung gehalten wird und eine Bezugsspannungaquelle und eine Ladungsquelle entsprechend ihrem Programm steuert und daß die Behandlungsfunktionen an den Behandlungsstationen zu während des Transports des Spenderelements einander überlappenden Zeitpunkten durchgeführt werden.

Ein Spenderelement zur Durchführung des Verfahrens hat eine endlose, elektrisch leitfähige Unterlage mit einer kontinuierlichen dielektrischen Schicht, auf der mehrere elektrisch leitfähige Rasterungen angeordnet sind, von denen zumindest zwei elektrisch gegeneinander isoliert sind, ferner eine mit der leitfähigen Unterlage verbundene Bezugspotentialquelle und eine Vorrichtung zur unabhängigen Änderung des elektrischen Potentials einer jeden Rasterung.

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Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das nach diesem Verfahren arbeitende Spenderelement ermöglicht einen sehr vorteilhaften Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische latente Bilder. Innerhalb einer solchen Vorrichtung können auch noch andere BehandlungsStationen am Umfang des Spenderelements vorgesehen sein. Eine Ladestation kann zwischen der Beschickungsstation für den Toner und der Entwicklungsstation vorgesehen sein. Sie enthält eine Ladevorrichtung, mit der eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf die Tonerteilchen des Spenderelements mit einer Polarität entgegengesetzt derjenigen des latenten Bildes aufgebracht wird, wenn eine Positiventwicklung an Stelle einer Umkehrentwicklung erforderlich ist. Eine Station zur Entfernung von Toneragglomeraten kann zwischen der Ladestation und der Tonerbeschickungsstation vorgesehen sein und die Toneragglomerate sowie locker an der Tonerteilchenschicht anhaftende Teilchen durch Unterdruck entfernen. Eine Reinigungsstation kann «wischen der Ladestation und der Entwicklungsstation vorgesehen sein, sie arbeitet dann zweckmäßig mit einem drehbaren Eylindrischen Reinigungselement, welches nahe dem Spenderelement angeordnet ist und den äußersten Bereich der Tonerteilchenschicht berührt. Das Reinigungselement ist so konstruiert, daß die Schicht der auf dem Spenderelement gehaltenen Tonerteilchen eine vergleichsweise gleichmäßige Sicke erhält, so daß etwa noch verbliebene Toneragglomerate entfernt werden. Zwischen der Entwicklungsstation und der Tonerbeschickungsstation kann eine Ladevorrichtung der Reinigungsvorrichtung zugeordnet sein, wobei beide Anordnungen nach der Entwicklung wirksam werden. Sie dienen jeweils zur Neutralisierung der Ladung auf den Tonerteilchen und zur Erleichterung der Entfernung dieser Teilchen durch die Reinigungsvorrichtung.

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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahrene wird das Spenderelement also an mehreren Behandlungsstationen vorbeigeführt. Zu diesen Stationen gehört die Tonerbeschickungsstation, an der ein Tonerteilchenvorrat vorgesehen ist, ferner die Entwicklungsstation, an der die Tonerteilchen durch das Spenderelement in eine Entwicklungsbeziehung mit dem jeweiligen latenten elektrostatischen Bild gebracht werden. Die Unterlage des Spenderelements wird auf Erdpotential gehalten. Die zur unabhängigen Änderung des elektrischen Zustandes einer jeden Rasterung des Spenderelements gegenüber dessen Unterlage vorgesehenen Vorrichtungen, die das Potential zwischen Erdpotential und einem Ladepotential ändern, sind entsprechend dem Potential programmiert, welches für jede Behandlungsstation einen geeigneten Betriebszustand liefert. Ein elektrischer Kontakt wird zwischen dieser Vorrichtung und jeder Rasterung beibehalten. Eine Erdpotentialquelle und eine Ladungspotentialquelle sind dieser programmierten Vorrichtung zugeordnet und werden jeweils entsprechend dem Programm wirksam geschaltet. Die Funktion an der jeweiligen Behandlungsstation kann dann gleichzeitig mit den anderen Funktionen während des Transportes der Oberfläche des Spenderelements an diesen Stationen vorbei durchgeführt werden.

Weitere Verfahrensschritte können in dem grundlegenden Verfahren vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Entfernung der Toneragglomerate vor der gleichmäßigen Aufladung erfolgen, die Reinigung erfolgt nach der gleichmäßigen Aufladung und ein Restbild kann nach der Bildentwicklung entferrb werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer nach der Erfindung arbeitenden elektrofotografischen Reproduktionsmaschine und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines nach der Erfindung ausgebildeten Spenderelements.

Das erfindungsgemäße Entwicklungsverfahren ist eine Ubertragungsentwicklung, bei der die Tonerteilchen in besonderer Weise auf ein elektrostatisches latentes Bild auf einer fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche aufgebracht werden, um dieses Bild zu entwickeln. Ein derartiges Entwicklungsverfahren wird im folgenden für seine Anwendung in einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine beschrieben, in der ein latentes elektrostatisches Bild durch gleichmäßige elektrostatische Aufladung und bildmäßige Bestrahlung erzeugt wird, es kann jedoch in gleicher Weise auch in anderen Reproduktionsmaschinen angewendet werden, in denen ein latentes Bild durch Aufbringen von Toner entwickelt werden soll. Unter einem Aufzeichnungsträger, der sich für eine solche Entwicklung eignet, ist also jedes Medium zu verstehen, auf dem ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt werden kann.

In Fig. 1 ist eine Reproduktionsmaschine dargestellt, die einen Aufzeichnungsträger in Form einer Trommel 10 enthält, deren Oberfläche an Stationen A bis E in der dargestellten Pfeilrichtung vorbeigeführt wird. Die Trommel hat eine lichtempfindliche Oberfläche, beispielsweise aus einer auf leitfähiger Unterlage vorgesehenen Selenschicht. Auf dieser Fläche kann ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt werden. Die verschiedenen Stationen am Umfang der Trommel zur Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte sind eine Ladestation A, eine Belichtungsstation B₉ eine Entwicklungsstation G, eine Bildübertragungsstation D und

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eine Reinigungsstation E. Die Stationen A₁ B, D und E sind in mehr oder weniger üblicher Technik ausgebildet und erfüllen die ihnen i)®^weil^s zugedachte Funktion. Die Station C ist einer nach der Erfindung arbeitenden Vorrichtung zugeordnet, die übrigen Stationen gehören nicht unmittelbar zur Erfindung.

An der Station A ist eine Ladevorrichtung 12, beispielsweise ein !Corotron vorgesehen, welches eine gleichmäßige elektro-

^ statische Ladung auf die fotoleitfähige Schicht aufbringt. Während die Trommel gedreht wird, projiziert eine Belichtungsvorrichtung 14, beispielsweise ein Projektor, ein Lichtmuster auf die geladene Oberfläche der Trommel 10, Das dadurch auf dieser Fläche erzeugte latente elektrostatische Bild wird durch Aufbringen eines fein verteilten, pigmentierten Kunstharzpulvers, des sogenannten Toners, an der Entwicklungsstation G entwickelt bzw. sichtbar gemacht· Nachdem das Bild an der Station 0 entwickelt wurde, wird es an der Bildübertragungsstation D vorbeigeführt, an der ein Eopieblatt 16, eine Ladevorrichtung 18 und eine Fixiervorrichtung 20 vorgesehen sind. Nach der Bildübertragung und der Fixierung des entwickelten Bildes auf dem Kopieblatt wird die

" Trommeloberfläche an der Reinigungsstation E vorbeibewegt, an der eine Reinigungsvorrichtung 22, beispielsweise eine rotierende Bürste, vorgesehen ist. An der Entwicklungsstation 0 ist ein Spenderelement 24 vorgesehen, das noch eingehender beschrieben wird. Es ist nahe einem Tonerbehälter 26, der eine Vorratsmenge Toner 28 enthält, angeordnet. Diese Spenderrolle 24 ist so vorgesehen, daß ein Teil ihres Umfanges in Kontakt mit dem Toner 28 gelangt. Sie ist ferner derart angeordnet, daß ein schmaler Luftspalt zwischen der Oberfläche der Trommel 10 und der Außenfläche der Tonerschicht auf dieser Rolle 24 entsteht. Dieser Spalt kann

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eine Breite von ca, 0,025 bis 0,25 mm haben.

Wegen schwierig zu steuernder Bedingungen können einige der Tonerteilchen agglomerieren und bei Ablagerung auf der Oberfläche der Spenderrolle über die mittlere Dicke der Tonerschicht hinausragen. Ferner können dickere Bereiche der Tonerschicht bei Fehlen einer die Dicke der Tonerschicht einstellenden Vorrichtung zwischen der Oberfläche der Spenderrolle und der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht innrhalb der Entwicklungezone zusammengedrückt werden und gleichfalls Agglomerate erzeugen.

Um eine Entfernung der Agglomerate zu gewährleisten und ferner die Dicke der Tonerschicht im Bereich der fotoleitfähigen Trommel einzustellen, ist eine Unterdruckvorrichtung 30 nahe den Umfang des Spenderelements an einer Stelle zwischen dem Tonerbehälter und der Entwicklungszone angeordnet. Die Unterdruckvorrichtung kann vorteilhaft als schmaler Schlitz ausgebildet sein, dessen Länge etwas größer als die Breite der Tonerschicht ist. Dieser Schlitz bildet einen Teil einer Unterdruckleitung. Diese hat einen geringen Abstand zur Oberfläche der Tonerschicht und erzeugt durch den Unterdruck eine Ausreichende Kraft, die Toneragglomerate und locker anhaftenden Toner von der Tonerschicht entfernt. Diese Kraft kann sorgfältig derart eingestellt werden, daß nur eine gleichmäßige Schicht aus Tonerteilchen, die zur Entwicklung nötig ist, auf der Oberfläche des Spenderelements zurückbleibt.

Zwischen der Unterdruckvorrichtung 30 und der Entwicklungszone ist eine Ladevorrichtung 32, beispielsweise eine Korona-Entladungsvorrichtung angeordnet, die eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf die Tonerteilchen aufbringt,

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wobei die Polarität entgegengesetzt der Polarität des latenten Bildes auf der fotoleitfähigen Trommel ist.

Manchmal stellt sich heraus, daß die Unterdruckvorrichtung 30 nicht alle Agglomerate vollständig entfernt und damit nicht eine gewünschte Gleichmäßigkeit der Tonerschicht erzeugt. Dies kann von der jeweils verwendeten Tonerart oder von der jeweiligen Art der Beschickung des Spenderelements verursacht sein. Tritt ein solcher Zustand ein, so kann die Entfernung der Toneragglomerate und die Gleichmäßigkeit der Tonerschicht durch ein Reinigungs- oder Aufbereitungselement 34 erreicht werden, welches zwischen der Ladevorrichtung 32 und der Entwicklungszone angeordnet ist. Diese Rolle 34-kann eine elektrische Vorspannung führen und entfernt Agglomerate und locker anhaftenden Toner durch elektrostatische Anziehung. Die Rolle 3^ kann mit einer glatten Oberfläche versehen sein und mit einer Geschwindigkeit gedreht werden, die mit derjenigen der Spenderrolle übereinstimmt. Eine Vorspannung von +100 bis +200 Volt bringt bei der Entfernung restlicher Agglomerate und locker anhaftenden Toners zufriedenstellende Ergebnisse. Diese Tonermengen wurden andernfalls von den Hintergrundflächen des Bildes auf dem Aufzeichnungsträger angezogen und gebunden. Wird eine mit Vorspannung versehene Aufbereitungsrolle dieser Art verwendet, so muß ihr Abstand zur Oberfläche des Spenderelements derart eingestellt sein, daß nur Agglomerate und locker anhaftende Teilchen von der Tonerschicht entfernt werden. Dieser Abstand wird vorteilhaft auf 0,025 bis 0,25 mm eingestellt. Ferner ist es günstig, zusammen mit dem Aufbereitungselement 34-einen Reinigungsmechanismus zu verwenden, der die Tonerteilchen und Agglomerate entfernt, die von der Tonerschicht abgelöst oder elektrostatisch abgezogen wurden und an der Oberfläche der Aufbereitungsrolle anhaften. Dieser Reinigungsmechanismus kann eine Bürste 36 sein, die zusammen mit einem

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Unterdrucksystem 38 arbeitet, welches die entfernten Tonerteilchen von der Reinigungsbürste abzieht.

Nachdem die gleichmäßig aufgeladene Tonerschicht von Agglomeraten frei ist und eine praktisch gleichmäßige Dicke hat, wird sie dem zu entwickelnden Bild auf dem Aufzeichnungsträger nahegebracht, und es erfolgt die oben beschriebene Übertragungsentwicklung. Da die Tonerschicht eine gleichmäßige Dicke hat, ist mit einem Zusammenhaften des Toners nicht zu rechnen. Diese Eigenschaft ergibt zusammen mit dem Fehlen jeglicher Agglomerate eine Kopie ausgezeichneter Bildqualität.

Nach der Entwicklung wird die Spenderrolle zur erneuten Beschickung mit Toner vorbereitet, wozu der restliche Toner einer neutralisierenden Ladevorrichtung 4-0, beispielsweise einem !Corotron, ausgesetzt wird. Dadurch wird die Entfernung restlichen Toners mit einer Reinigungsvorrichtung in Form einer rotierenden Bürste 4-2 erleichtert, der eine Unterdruckvorrichtung 4-4- zugeordnet ist. Die Spenderrolle wird somit von einem Geisterbild oder Restbild des vorherigen Bildes befreit und zur Aufnahme eines neuen Tonervorrates vorbereitet.

In Pig. 2 ist ein Teil eines Spenderelements nach der Erfindung dargestellt. Das Element 4-6 ist ein Teil einer Metalltrommel, beispielsweise einer Aluminiumtrommel, auf deren Oberfläche eine dielektrische Schicht 4-8 vorgesehen ist. Diese kann beispielsweise ein dielektrischer Lack sein. Über der dielektrischen Schicht 4-8 ist ein leitfähiges Gitbermuster 50 angeordnet. Das für dieses Gittermuster verwendete Material kann jedes geeignete leitfähige Material sein, beispielsweise Silber, Kupfertew. Die freiliegenden dielektrischen Bereiche 52 sind also durch leitfähiges Material des Gitters umgeben. Die elektrisch leitfähige Unter-

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lage 46 ist in geeigneter Weise elektrisch geerdet, wozu eine angedeutete Erdleitung 58 dient. Die Unterlage kann auch anderweitig mit einem geeigneten Bezugspotential verbunden sein.

Das Spenderelement kann in Jeder geeigneten Weise hergestellt sein, das im folgenden beschriebene Verfahren stellt lediglich ein Beispiel dar. Eine Aluminiumtrommel wird hierbei mit einer dünnen Schicht eines dielektrischen Lacks beschichtet. Eine dünne Schicht aus Kupfer wird über die gesamte Oberfläche des dielektrischen Lacks aufgebracht. Eine dünne Schicht aus einem geeigneten Xtzschutzmaterial wird auf die Kupferoberfläche aufgebracht. Nach bekannten fotografischen Verfahren wird ein Gittermuster auf die Oberfläche des Ätzschutzmaterials projiziert· Dieses Muster kann mehrere Gittermuster der in Fig. 2 gezeigten Art enthalten. Es können also zwei oder mehr Gittermuster auf der Oberfläche des Spenderelements erzeugt werden. Jedes Gittermuster ist gegenüber dem benachbarten Muster auf der Oberfläche des Spenderelements elektrisch isoliert. Danach wird das aufgestrahlte Muster entwickelt und in den Kupferfilm eingeätzt· Das zurückbleibende Ätzschutzmaterial wird auf geeignete Weise entfernt, beispielsweise durch ein Lösungsmittel. Eine dünne dielektrische Schicht von ca. 0,006 bis 0,012 mm Dicke kann auf das Gittermuster für Schutzzwecke aufgebracht werden. Eine Erdverbindung mit der Aluminiumtrommel kann in dem Fachmann bekannter Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann eine Kontaktbürste an der inneren Fläche der Aluminiumtrommel vorgesehen sein, die über eine elektrische Leitung mit Erde verbunden ist. Dann werden elektrische Verbindungen von dem Gittermuster 50 zu einer Steuervorrichtung hergestellt, die Jedes Gittermusjer auf Erdpotential oder ein anderes vorgegebenes Ladepotential schalten kann.

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Der elektrische Kontakt 60 und der segmentierte Schleifring 62 sind in Fig. 2 lediglich schematisch dargestellt. In der Praxis sind die Kontakte 60 an der Innenseite des Spenderelements angeordnet, so daß sie als Schleifkontakte gegenüber der leitfähigen Halterung isoliert sind, jedoch mit jedem Gittermuster elektrisch verbunden sind. In ähnlicher Weise können die anderen Enden der Kontakte 60 in Schleifkontakt mit den Segmenten 64- des Schleifringes 62 stehen. Eine Spannungsquelle 66 kann das geeignete Potential für jedes Segment des Schleifringes liefern. Auf diese Weise kann der elektrische Kontakt 60 eines jeden Gittermusters in elektrische Verbindung mit einem Segment des Schleifringes 62 gebracht werden, der als Programmsteuervorrichtung arbeitet. Abhängig von der Stellung eines jeden Gitterrausters relativ zu den verschiedenen Stationen am Umfang des Spenderelements kann also entweder Erdpotential oder ein vorgegebenes Ladepotential automatisch angeschaltet werden.

Bei einem Entwicklungssystem mit sechs Verfahrensstationen am Umfang des Spenderelements, also 1. einer Tonerbeschickungsstation, 2. einer Agglomeratentfernungsstation, 3. einer Ladestation, 4« einer Aufbereitungsstation, 5· einer Entwicklungsstation und 6. einer Reinigungsstation kann das Spenderelement 6 elektrisch isolierte Gittermuster aufweisen, und der elektrisch segmentierte Schleifring kann so programmiert sein, daß sich jeweils das für die Stationen geeignete Potential ergibt, solche Werte liegen beispielsweise für die Reihenfolge der oben angegebenen Stationen bei +300 Volt, +300 Volt, Erdpotential, +200 Volt, +350 Volt und Erdpotential.

Mit dieser Anordnung kann jedes individuelle Gittermuster auf eine der verschiedenen Bearbeitungsstationen eingestellt werden, wobei das für die jeweilige Station geeignete Poten-

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tial automatisch erreicht und gleichzeitig die anderen Potentiale entsprechend anders eingestellt werden. Der Schleifring kann so programmiert sein, daß er die jeweiligen Potentialwerte beispielsweise von individuellen Potentialquellen und geerdeten Elementen her den Gittermustern zuführt.

Das Spenderelement wurde vorstehend als ein zylindrisches Element beschrieben, es kann jedoch auch als endloses Band ausgebildet sein, welches den Toner von der Tonerquelle an die verschiedenen Verfahrensstationen bewegt.

Durch die besondere Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und des dabei verwendeten Spenderelements ist es nicht mehr erforderlich, die verschiedenen Punktionen an den verschiedenen Bearbeitungsstationen nacheinander durchzuführen, diese können hingegen mehr oder weniger gleichzeitig erfolgen. Dadurch ist eine bessere Steuerung des ge-

samten Entwicklungssystems möglich, und die für die Entwicklung eines jeweiligen Bildes erforderliche Zeit wird wesentlich verkürzt.

Übliche Antriebselemente, also Motore, Bänder usw, dienen zur Bewegung der verschiedenen beweglichen Elemente in bekannter Weise.

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Claims

Patentansprüche

ί 1.) Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder mittels eines mit Entwicklerstoff beschickten Spenderelements, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spenderelement' in Form einer endlosen, elektrisch leitfähigen Unterlage mit einer kontinuierlichen dielektrischen Schicht, welche mit mehreren elektrisch leitfähigen Rasterungen, von denen zumindest zwei gegeneinander isoliert sind, mit einem an die Unterlage angeschalteten Bezugspotential an mehreren BehandlungsStationen einschließlich einer Beschickungs-· stelle für Tonerteilchen und einer Entwicklungsstelle für das zu entwickelnde latente Bild vorbeigeführt wird, daß eine den elektrischen Zustand einer jeden Rasterung gegenüber der Unterlage entsprechend dem für die jeweilige Bearbeitungsstation geeigneten Potential unabhängig einstellende Programmsteuerung vorgesehen ist und laufend in Kontakt mit jedea? Rasterung gehalten wird und eine Bezugsspannungsquelle und eine Ladungsquelle entsprechend ihrem Programm steuert und daß die Behandlungsfunktionen an den Behandlungsstationen zu während des Transports des Spenderelements einander überlappenden Zeitpunkten durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Beschickungsstelle für Tonerteilchen und der Entwicklungsstelle für das zu entwickelnde latente Bild an einer Stelle vor der Entwxcklungsstelle eine gleichmäßige elektrostatische Aufladung der Tonerteilchen auf dem Spenderelement mit einer Polarität entgegengesetzt derjenigen des latenten Bildes durchgeführt wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufladung und der Beschickung mit Tonerteilchen eine Entfernung von Toneragglomeraten mittels einer Unterdruckvorrichtung durchgeführt wird, die ferner locker anhaftende Tonerteilchen von der Tonerteilchenschicht entfernt .
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufladung und der Entwicklung eine Aufbereitung der Tonerteilchenschicht durchgeführt wird, wobei

P mittels eines elektrisch vorgespannten, drehbaren, zylindrischen Aufbereitungselementes nahe dem Spenderelement der äußerste Bereich der Tonerteilchenschicht berührt wird und das Aufbereitungselement unter Entfernung eventueller Toneragglomerate eine gleichmäßige Schichtdicke erzeugt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Entwicklung und der Beschickung mit Tonerteilchen eine Aufladung und eine Beinigung durchgeführt wird, wobei die Aufladung mit die Tonerteilchen neutralisierenden Ladungen erfolgt, welche die bei der Reinigung aufzuwendende Ablösekraft herabsetzen.
6. Spenderelement zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch eine endlose, elektrisch leitfähige Unterlage (4-6) mit einer kontinuierlichen dielektrischen Schicht (4-8), auf der mehrere elektrisch leitfällige Rasterungen (50) angeordnet sind, von denen zumindest zwei elektrisch gegeneinander isoliert sind, durch eine mit der leitfähigen Unterlage (4-6) verbundene Bezugspotentialquelle (58) und durch eine Vorrichtung (62) zur unabhängigen Xnderung des elektrischen Potentials einer jeden Rasterung.

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7. Entwicklungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch eine zwischen der Beschickungsstelle für Tonerteilchen (28) und der Entwicklungsstation (C) vor der Entwicklungsstation (C) angeordnete Ladevorrichtung (32), die eine gleichmäßige Ladung auf die auf dem Spenderelement (24) vorhandene Tonerteilchenschicht aufbringt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ladevorrichtung (32) und der Beschickungsstelle für Tonerteilchen eine Vorrichtung (30) zur Entfernung von Toneragglomeraten vorgesehen ist, die neben den Toneragglomeraten locker anhaftende Tonerteilchen von der Tonerteilchenschicht entfernt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ladevorrichtung (32) und der Entwicklungsstation (C) eine Aufbereitungsvorrichtung (34) in Form eines drehbaren, zylindrischen Aufbereitungselementes nahe dem Spenderelement (24) derart angeordnet ist, daß sie den äußersten Bereich der Tonerteilchenschicht berührt und ihr eine gleichmäßige Dicke verleiht sowie Toneragglomerate entfernt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbereitungselement (34) ein elektrisch vorgespanntes zylindrisches Element mit glatter Oberfläche ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufbereitungselement (34) eine anhaftende Tonerteilchen entfernende Reinigungsvorrichtung (36) zugeordnet ist.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Entwicklungsstation (C) und der Beschickungsstelle für Tonerteilchen'(28) eine Ladevorrichtung (4-0) und eine zweite Reinigungsvorrichtung (4-2) angeordnet sind, wobei die Ladevorrichtung (4-0) nach dem Entwicklungsvorgang die Ladungen der Tonerteilchen zu deren besseren Entfernung durch die zweite Reinigungsvorrichtung (4-2) neutralisiert.

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