DE2210337B2

DE2210337B2 - Vorrichtung zur Entwicklung von elektrostatischen Ladungsbildern

Info

Publication number: DE2210337B2
Application number: DE2210337A
Authority: DE
Inventors: Richard Boyd Pultneyville Lewis; John Penfield Maksymiak
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-03-04
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1978-05-03
Also published as: IT949779B; DE2210337C3; FR2128004A5; US3759222A; JPS543624B1; CA951596A; BE780091A; DE2210337A1; NL7202596A; GB1385966A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entwicklung von elektrostatischen Ladungsbildern mittels eines Spenders, der mit einer Tonerschicht versehen und an den Aufzeichnungsträger des Ladungsbildes herangebracht wird, wobei der Spender eine zwischen einer Rasterelektrode und einer Gegenelektrode vorgesehene dielektrische Schicht aufweist und die Elektroden an eine elektrische Spannung angeschaltet sind, um auf der Oberfläche des Spenders rasterförmige, Tonerteilchen haltende elektrische Felder zu erzeugen.

Aus der US-PS 32 03 394 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die die Tonerteilchen auf der Oberfläche des Spenders haltenden elektrischen Felder einmal dadurch erzeugt werden, daß die Rasterelektrode mit dem einen Anschluß einer Gleichspannungsquelle verbunden wird, während gleichzeitig die Gegenelektrode mit dem anderen Anschluß der Gleichspannungsquelle verbunden wird. Bei einer anderen Ausführungsform der bekannten Vorrichtung wird die dielektrische Schicht mit Hilfe einer Korona-Entladungselektrode aufgeladen, während gleichzeitig die Rasterelektrode auf etwa dem gleichen Potential wie die Korona-Entladungsvorrichtung gehalten wird. Nach der Aufladung der dielektrischen Schicht durch die Koronaentladung wird die Rasterelektrode mit Erdpotential verbunden. Wird danach die Oberfläche des Spenders mit einem Zweikomponentenentwickler in Berührung gebracht, so hat dieser bei der ersten Ausführungsform infolge einer triboelektrischen Ladung die gleiche Polarität wie das an die Rasterelektrode gegebene Gleichspannungspotential. Der Toner wird dadurch hinein in die Zwischenräume der Rasterelektrode abgestoßen und dort festgehalten. Bei der zweiten Ausführungsform hat der Toner eine entgegengesetzte Polarität wie die der dielektrischen Schicht, so daß er von dieser angezogen wird. Beide Ausführungsformen haben jedoch gemeinsam, daß das dem Spender beim Aufladevorgang ίο erteilte Potential hinsichtlich seiner Polarität nicht mehr geändert wird.

Die den Toner abstoßenden oder aber ihn anziehenden elektrischen Felder bauen sich infolge von Ladungsträgern in den Grenzschichten der dielektrisehen Schicht und der Rasterelektrode nach einer bestimmten Zeitdauer ab bzw. werden von den Ladungsträgern kompensiert Die elektrischen Felder können daher den Toner weder durch Abstoßung hinein in die Zwischenräume der Rasterelektrode noch aber durch Anziehung länger festhalten. Diese nachteilige Wirkung wird aber auch bei einem erneuten Aufladungs- und Beschickungszyklus des Spenders nicht vollständig beseitigt, da diese Ladungsträger durch das Anlegen eines Potentials immer nur jeweils gleicher Polarität an den Spender nicht beseitigt werden können. Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung so weiterzubilden, daß an dem Spender während der Bewegung des Spenders von der Tonerbeschickungsstelle zu der Entwicklungsstelle immer für das Festhalten des Toners an der Oberfläche des Spenders ausreichende elektrische Felder wirksam sind.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zum Umkehren der elektrischen Felder während der Bewegung des Spenders — von der Tonerbeschickungsstelle, an der Entwicklungsstelle vorbei und wieder zu der Tonerbeschickungsstelle hin — vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich

■»" durch eine Einrichtung zum Umkehren der elektrischen Felder während der Bewegung des Spenders aus, die vorzugsweise dann wirksam wird, wenn der Spender die Entwicklungszone gerade durchlaufen hat. Andererseits kann die Einrichtung aber auch bereits vor oder während des Durchlaufens der Entwicklungszone an dem Spender wirksam werden, so daß ζ. Β. während des Durchlaufens der Entwicklungszone dio den Toner festhaltenden elektrischen Felder vermindert oder gar beseitigt werden, um ein leichteres Anhaften des Toners an dem zu entwickelnden elektrostatischen Ladungsbild zu erreichen. Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist jedoch dadurch gegeben, daß mit Hilfe der Einrichtung an irgendeiner Stelle der Bewegungsbahn des Spenders die elektrischen Felder umgekehrt werden, damit die sich in den Grenzschichten der dielektrischen Schicht und der Rasterelektrode sammelnden Ladungsträger, die zu einer Kompensation oder aber einem Abbau der den Toner festhaltenden elektrischen Felder führen, beseitigt werden. Dieses

w> wird mit Sicherheit erreicht, wenn der Spender vor dem erneuten Eintauchen in den Tonervorrat durch die Einrichtung einer elektrischen Feldumkehr ausgesetzt wird.

Da nur die über die Oberfläche des Spenders

¹'-« hinauslaufenden Mikrofelder die Tonerteilchen binden können, müssen also immer entsprechende Feldlinien die dielektrischen Grenzschichten durchdringen. Während des Betriebs des Spenders und Anliegen einer

Gleichspannung wandern infolge einer gewissen Leitfähigkeit der dielektrischen Bereiche Ladungen innerhalb der Struktur und können evtl. die Mikrofelder verändern, so daß die elektrischen Felder über der Oberfläche des Spenders geschwächt oder gestört werden. Wenn beispielsweise die Leitfähigkeit des äußeren dielektrischen Bereichs kurz über der inneren dielektrischen Schicht die die Rasterelektrode von der Gegenelektrode trennt, also das Dielektrikum Luft oder eine zweite dielektrische Schicht größer ist als die Leitfähigkeit der inneren dielektrischen Schicht, so nimmt die Grenzschicht zwischen diesen beiden Dielektrika ein Potential an, das dem Potential der Spannungsquelle gleich ist oder diesem nahekommt. Dadurch existiert dann ein fein strukturiertes Mikrofeld über dieser Grenzschicht, so daß die Anziehungskraft für die Tonerteilchen verschwindet Die Zeit zur Entwicklung eines solchen Zustandes kann auch als Gieichgewichtszeit bezeichnet werden. Einzelheiten der Gleichgewichtsfeldstruktur hängen von den relativen Leitfähigkeiten der verwendeten Dielektrika ab. Auch wenn das innere Dielektrikum und das äußere Dielektrikum aus demselben Material bestehen würden, könnten die Luftfeuchte und Tonerverschmutzungen die Schichten ausreichend elektrisch unterschiedlich machen, so daß ein Gleichgewichtszustand schnell auftreten würde und die Wirksamkeit der Mikrofelder beseitigt wäre.

Es hat sich gezeigt, daß diese Beseitigung der Mikrofelder durch periodische Umkehrung der Rieh- jo tung der Mikrofelder gesteuert werden kann, indem die Polarität der Spannungsquelle umgeschaltet wird. Die innerhalb des Dielektrikums und an den dielektrischen Grenzflächen verteilten bzw. vorhandenen Felder werden dann periodisch entfernt, wenn die Zeit zwischen den Umkehrungen der Polarität wesentlich kleiner als die Gleichgewichtszeit ist.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht eine wesentliche Verbesserung der Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder auf der Oberfläche eines Auf zeich- w nungsträgers. Nach Erzeugung eines Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsträger wird zumindest ein Teil der Oberfläche des Spenders nacheinander an mehreren Behandlungsstationen vorbeibewegt. Diese sind eine Beschickungsstation mit einem Tonerteilchenvorrat, an der eine Tonerteilchenschicht auf die Oberfläche des Spenders aufgebracht wird, und eine Entwicklungsstation, an der die Tonerteilchen auf dem Spender an das Ladungsbild herangebracht werden. Der Spender hat eine dielektrische Schicht, die eine leitfähige Rasterelektrode von einer leitfähigen und kontinuierlichen Gegenelektrode trennt. Wenn die Oberfläche des Spenders an die Beschickungsstelle herangebracht wird, wird eine Elektrode auf einem Bezugspotential und die andere auf einem dagegen ausreichend unterschiedli- ■-,=, chen Potential gehalten, so daß Mikrofelder in den Bereich über der Oberfläche des Spenders verlaufen und eine Anziehung und Bindung der Tonerteilchen auf der Oberfläche des Spenders bzw. auf der Rasterelektrode bewirken. Nachdem der Spender mit Tonerteil- e,o chen beschickt wurde, wird eine Umkehrung der Richtung der Mikrofelder zwischen den Elektroden für eine ausreichende Zeit bei einem ausreichenden Potential durchgeführt, um Ladungen von der dielektrischen Schicht zu entfernen, die während der Beschik- ₍,-. kung entstanden sind. Danach werden die Felder wieder auf ihre erste Richtung umgekehrt, wonach der Spender wieder an die Beschickungsstelle gebracht wird.

Bei einer Weiterbildung dieser Vorrichtung besteht der Spender aus einer endlosen dielektrischen Schicht, die mehrere gegeneinander elektrisch isolierte Leitfähige Rasterelektroden gegenüber einer leitfähigen und kontinuierlichen Gegenelektrode trennt Wenn jeder Rasterbereich des Spenders an die Beschickungsstelle gebracht wird, wird ein Potentialunterschied zwischen den Rasterelektroden und den Gegenelektroden erzeugt, der zur Ausbildung von Mikrofeldern ausreicht, welche in den Bereich über der Oberfläche des Spenders verlaufen und die Tonerteilchen auf den Bereichen der Rasterelektrode anziehen und binden. Nachdem jeder Rasterelektrodenbereich mit Tonerteilchen beschickt wurde, wird eine Umkehrung der Richtung der Mikrofelder zwischen jeder Rasterelektrode und der Gegenelektrode für eine ausreichend lange Zeit und bei einem ausreichenden Potential durchgeführt, um die Ladungen von der dielektrischen Schicht zu entfernen, die sich während der Beschickung angesammelt haben. Danach werden die Felder nacheinander wieder auf ihre ursprüngliche Richtung gebracht, bevor jeder Rasterelektrodenbereich des Spenders an die Beschickungsstelle bewegt wird.

Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung hat der Spender eine endlose dielektrische Schicht, die eine kontinuierliche, elektrisch leitfähige Rasterelektrode gegenüber einer Vielzahl gegeneinander elektrisch isolierter leitfähiger Gegenelektroden trennt Wenn jeder Gegenelektrodenbereich des Spenders an die Beschickungsstelle gebracht wird, wird ein Potentialunterschied zwischen jeder Gegenelektrode und der Rasterelektrode erzeugt, der zur Bildung von Mikrofeldern ausreicht, welche in den Bereich über der Oberfläche des Spenders verlaufen und die Tonerteilchen auf der Oberfläche des Spenders, die die Rasterelektrode trägt, anziehen und binden. Nachdem jeder Gegenelektrodenbereich des Spenders mit Toner beschickt wurde, wird eine Feldumkehrung in Richtung der Mikrofelder zwischen jeder Gegenelektrode und der Rasterelektrode nacheinander für eine ausreichende Zeit und bei ausreichendem Potential durchgeführt, um Ladungen von der dielektrischen Schicht zu entfernen, die sich während der Beschickung angesammelt haben. Danach werden die Felder nacheinander wieder in ihre ursprüngliche Richtung gebracht, bevor jeder Gegenelektrodenbereich des Spenders an die Beschickungsstelle gebracht wird.

Es können auch eine Vielzahl gegeneinander elektrisch isolierter leitfähiger Rasterelektroden und eine Vielzahl gegeneinander isolierter leitfähiger Gegenelektroden verwendet werden.

Eine nach der Erfindung aufgebaute Vorrichtung zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder auf einem Aufzeichnungsträger kann also folgende Einheiten enthalten: a) einen Spender zur Erzeugung von Mikrofeldern, das Tonerteilchen an das Ladungsbild heranbringt und eine dielektrische Schicht aufweist, die eine leitfähige Rasterelektrode gegenüber einer leitfähigen und kontinuierlichen Gegenelektrode trennt, b) eine Vorrichtung zum Transport des Spenders an mehreren Behandlungsstationen vorbei, zu denen (1) eine Tonerbeschickungsstelle mit einem Vorrat an Tonerteilchen zur Bildung einer Tonerteilchenschicht auf dem Spender durch die erzeugten Mikrofelder und (2) eine Entwicklungsstation zur Bewegung der Tonerteilchenschicht an den Aufzeichnungsträger heran gehören, c) eine Vorrichtung zur Beibehaltung des Potentialunterschiedes zwischen den Elektroden in ausreichender

Höhe zur Erzeugung von Mikrofeldern, die in den Bereich über der Oberfläche des Spenders verlaufen und eine Anziehung und Bindung der Tonerteilchen auf der Oberfläche des Spenders mit der Rasterelektrode bewirken, wobei auch eine Umkehrung der Mikrofelder zu einem Zeitpunkt nach der Beschickung des Spenders möglich ist, wodurch die Ladungen von der dielektrischen Schicht entfernt werden, welche sich während der Beschickung angesammelt haben können. Außerdem ermöglicht die letztgenannte Vorrichtung eine Umkehrung der Mikrofelder in ihre ursprüngliche Richtung nach dieser Ladungsableitung.

Weitere Behandlungsstationen können bei Anordnungen der beschriebenen Art vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Station zur Entfernung von Toneragglomeraten nahe dem Umfang des Spenders an einer Stelle zwischen der Beschickungsstelle und der Entwicklungsstation, eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Aufladung zwischen der Beschickungsstelle und der Entwicklungsstation und eine Vorrichtung zur Entfernung restlicher Tonerteilchen hinter der Entwicklungsstation am Spender vorgesehen sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den Schnitt eines elektrofotografischen Reproduktionsgerätes, das die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines nach der Erfindung aufgebauten Spenders,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung eines anderen, nach der Erfindung aufgebauten Spenders und

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung eines weiteren, nach der Erfindung aufgebauten Spenders.

Die Erfindung arbeitet nach dem Übertragungsverfahren, bei dem die Tonerteilchen zur Entwicklung auf ein elektrostatisches Ladungsbild eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers übertragen werden. Dieses Verfahren wird im folgenden bei der Anwendung in einem elektrofotografischen Kopiergerät beschrieben, es kann jedoch auch bei jedem anderen Reproduktionssystem eingesetzt werden, bei dem ein Ladungsbild mittels Toner zu entwickeln ist.

In F i g. 1 ist ein Reproduktionsgerät dargestellt, das mit der neuen Vorrichtung arbeitet. In diesem Gerät hat ein Aufzeichnungsträger die Form einer Trommel 10, die in der dargestellten Pfeilrichtung an den Stationen A bis E vorbeibewegt wird. Die Trommel hat eine lichtempfindliche Oberfläche, beispielsweise besteht diese aus einer auf leitfähiger Unterlage angeordneten Selenschicht, auf der ein Ladungsbild erzeugt werden kann. Die verschiedenen Stationen am Umfang der Trommel zur Durchführung des Reproduktionsverfahrens sind eine Ladestation A, eine Belichtungsstation B, eine Entwicklungsstation C, eine Bildübertragungsstation D und eine Reinigungsstation E Die Stationen A, B, D und E sind die zur Durchführung entsprechender Funktionen bekannten Vorrichtungen. Außer ihrer Zuordnung zu der für die Station C noch zu beschreibenden neuartigen Vorrichtung gehören sie nicht zur Erfindung.

An der Station A ist eine Ladevorrichtung 12, beispielsweise ein (Corotron angeordnet, das eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf das fotoleitfähige Material aufbringt. Während der Trommeldrehung wird ein Lichtmuster mittels einer geeigneten Belichtungsvorrichtung 14, beispielsweise mit einem Projektor, auf die geladene Oberfläche der Trommel 10 projiziert. Das dadurch erzeugte Ladungsbild wird entwickelt bzw. sichtbar gemacht, indem ein feir verteiltes pigmentiertes Kunstharzpulver, das auch ah Toner bezeichnet wird, an der Entwicklungsstation C aufgebracht wird. Diese Station wird im folgenden nocl j genauer beschrieben. Nachdem das Bild an der Statior C entwickelt ist, wird die Trommeloberfläche an dei Bildübertragungsstation D vorbeigeführt, an der eir Kopieblatt 16, eine Ladevorrichtung 18 und eine Fixiervorrichtung 20 angeordnet sind. Nach dei

ίο Übertragung und Fixierung des entwickelten Bildes aul dem Kopieblatt wird die Trommel an der Reinigungsstation E vorbeigeführt, an der eine Reinigungsvorrichtung 22, beispielsweise eine Drehbürste, restliche Tonerteilchen von der Trommeloberfläche entfernt.

An der Entwicklungsstation C ist ein Spender 24 angeordnet, der durch einen Tonerbehälter 26 hindurch drehbar gelagert ist. Der Behälter enthält einen Vorrat an Tonerteilchen 28. Der Spender 24 ist so angeordnet daß ein Teil seines Umfanges in Kontakt mit der

2u Tonerteilchen 28 kommt. Er ist ferner so angeordnet daß ein kleiner Luftspalt zwischen der Oberfläche dei Trommel 10 und der Außenfläche der Tonerschicht aul dem Spender 24 gebildet ist Wenn die Tonerteilchen ar die Bildbereiche des Ladungsbildes auf der Trommel K

?λ herangebracht werden, überwinden sie diesen Luftspalt so daß sie das Ladungsbild entwickeln.

Wie bereits ausgeführt, können die die Mikrofeldei beseitigenden Effekte, die auf Ladungsansammlunger an der dielektrischen Grenzfläche oder im Dielektrikurr

JO zurückzuführen sind, durch periodisches Umkehren dei Richtung der Mikrofelder mittels Umschaltung dei Polarität der Spannungsquelle gesteuert werden. Hierzi sind in den F i g. 2,3 und 4 verschieden· Vorrichtunger dargestellt. Der Spender 24 in Fig.2 ist als eir Zylindersegment dargestellt. Er hat eine endlose dielektrische Schicht 36, die eine kontinuierliche unc leitfähige Rasterelektrode 38 von einer Vielzah gegeneinander elektrisch isolierter leitfähiger Gegen elektroden 40 trennt. Die Rasterelektrode kann au!

•to Drähten bestehen oder sie ist aus einem geätzter Metallfilm mit freiliegenden dielektrischen Bereicher gebildet Kupfer ist ein hierzu geeignetes Metall, und die dielektrischen Inseln können eine Größe von 0,01 bi; 0,08 mm² haben. Die Rasterelektrode 38 führt eir Bezugspotential, beispielsweise Erdpotential, wie es be 42 dargestellt ist. Unter der Gegenelektrode ist ein« kontinuierliche und feste Metallschicht zu verstehen Die Dicke dieser Schicht ist nicht kritisch. Sie kann verglichen mit der Rasterelektrode, massiv sein. Die elektrisch isolierten und leitfähigen Gegenelektroden 4( stehen in Kontakt mit Kommutatorsegmenten 30 und 32 über Kontaktbürstenanordnungen 44. Die Kommuta· torsegmente 30 und 32 sind mit gleichen, jedocr einander entgegengesetzt polarisierten Spannungsquel len 46 und 48 verbunden. Bei dieser Anordnung wird dei Spender während seiner Drehung durch zwei einandei entgegengesetzte elektrische Zonen geführt, die durch die in F i g. 1 gezeigte imaginäre Linie 34 voneinandei getrennt sind.

μι Wenn der Spender in der in Fig. 1 gezeigter Richtung gedreht wird, wobei ein Punkt des Spenders den Tonerbehälter 26 erreicht, wird die Spannung zwischen einer Gegenelektrode 40 und der Rasterelektrode 38 auf einen vorbestimmten Wert von beispiels-

'■·· weise -300 Volt eingestellt Dieser Potentialunterschied wird während der Bewegung dieses Segments durch der Tonerbehälter und bis kurz hinter dem Entwicklungsbereich Cbeibehalten. Nachdem das gesamte Segment des

Spenders 24a kurz hinter die Entwicklungszone C gelangt ist, wird die Spannung mittels des Kommutators auf einen entgegengesetzten Wert von beispielsweise + 300VoIt umgeschaltet. Dieses Segment hält dann dieses Potential, bis es an einen Punkt gelangt, wo es wiederum in den Tonerbehälter 26 eintritt, dann wird seine Polarität wieder auf -300 Volt umgekehrt. Auf diese Weise werden Ladungen, die sich im Dielektrikum oder an den dielektrischen Grenzflächen angesammelt haben, durch die Umkehrung der Richtung der Mikrofelder abgeleitet.

Bei dem in Fig.3 gezeigten Spender 24£> liegt im wesentlichen die gleiche Konstruktion wie in F i g. 2 vor. Eine kontinuierliche dielektrische Schicht 36 trennt eine Vielzahl gegeneinander elektrisch isolierter leitfähiger Rasterelektroden 50 von einer leitfähigen und kontinuierlichen Gegenelektrode 52. Diese hat ein Bezugspotential, beispielsweise Erdpotential, wie es bei 54 gezeigt ist. Die individuellen, elektrisch isolierten leitfähigen Rasterelektroden 50 stehen in Kontakt mit Kommutatorbereichen 30 und 32 über Bürstenanordnungen 44. Die Leitungen dieser Anordnungen sind durch die dielektrische Schicht 36 und den isolierten Bereich 56 der leitfähigen Gegenelektrode 52 geführt. Die Tonerbeschickung erfolgt in derselben Weise, wie sie bereits für F i g. 2 beschrieben wurde. Wenn der Spender 24i> gedreht wird und ein isolierter Rasterelekixodenbereich 50 sich dem Tonerbehälter 26 nähert, wird die Spannung zwischen der Elektrode 52 und einer der Rasterelektroden 50 auf beispielsweise -300 Volt gehalten. Dieses Potential wird während der Zeit beibehalten, in der dieses Segment des Spenders durch den Behälter 26 und den Toner 28 und durch die Entwicklungszone Cbewegt wird. Nachdem das Segment kurz hinter der Entwicklungszone C angelangt ist, wird das Potential auf beispielsweise + 300 Volt umgekehrt. Diese Potentialumkehr verursacht eine Änderung der Richtung der Mikrofelder und wird in diesem Zustand beibehalten, bis der Spender wieder in den Bereich kurz vor dem Behälter 26 gelangt. An diesem Punkt werden die Felder wieder mittels des Kommutatorbereichs 310 umgekehrt, so daß wieder das Potential von -300VoIt an den Elektroden anliegt.

Bei dem in Fig.4 gezeigten Spender 24c ist eine dritte Variation der Anordnung gezeigt. Hierbei besteht der Spender aus einer kontinuierlichen dielektrischen Schicht 36, die eine Vielzahl gegeneinander elektrisch isolierter und leitfähiger Rasterelektroden 50 von einer Vielzahl gegeneinander elektrisch isolierter und leitfähiger Gegenelektroden 52 trennt. Dieser Spender arbeitet auf dieselbe Weise wie der in F i g. 3 und 2 gezeigte Spender. Jede der Elektroden 50 wird auf einem besonderen Bezugspotential, beispielsweise auf Erdpotential gehalten, und die Elektroden 52 erhalten ihr Potential über Kommutatorbereiche 30 und 32, die während ungefähr 1/2 Umdrehung des Spenders ein positives, während der nächsten halben Umdrehung ein negatives Potential anlegen.

In Fig. 1 ist eine imaginäre Linie 34 dargestellt, die zwei Halbkreiszonen bildet, durch die hindurch der Spender geführt wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß das Potential eines gegebenen Segmentes des Spenders nicht nur beibehalten wird, während dieses Segment durch die Beschickungsstelle geführt wird. Nachdem es diese Stelle verläßt und bevor es an der Entwicklungsstation ankommt, kann die Polarität des Feldes umgekehrt werden. Die optimalen Bedingungen der Feldumkehr hängen von dem Zusammenhang zwischen Potential und Zeit ab. Wenn das Potential während der Beschickung beispielsweise -300 Volt ist, so kann die Umkehrung auf +300VoIt für denselben Zeitraum erfolgen, jedoch nicht langer, weil dann ein Effekt der Beseitigung der Mikrofelder auftritt. Dies bedeutet, daß der Kommutator so ausgeführt sein muß, daß das betrachtete Segment des Spenders in einem Zustand fehlender Ladung gehalten werden muß, nachdem die geeignete Zeit für die Feldumkehr verstrichen ist. Danach muß dieses Segment wieder auf das zur Beschickung geeignete Potential gebracht werden, und zwar kurz vor dem Eintreten in den Bereich der Tonerbeschickung.

Wenn das Beschickungspotential -300VoIt ist, kann das Umkehrpotential einen geringeren Wert von beispielsweise +150VoIt haben, es muß jedoch für längere Zeit anliegen. Auch kann es einen höheren Wert von beispielsweise +400 Volt haben, jedoch dann für eine kürzere Zeit anliegen. Die Umkehrperiode kann auch in zwei oder mehr Einzelperioden aufgeteilt sein, bei denen das Potential geändert oder beibehalten wird. Beispielsweise kann zur minimalen Haltekraft des Toners in der Entwicklungszone ein Zustand nicht vorhandener elektrischer Felder bei den Segmenten des Spenders erzeugt werden, die die Entwicklungszone durchlaufen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Feldumkehr mit den beschriebenen Vorrichtungen beschränkt ist. Jede andere geeignete Vorrichtung zur Umkehrung eines elektrischen Feldes und damit zur Entfernung angesammelter Ladungen kann nach der Erfindung eingesetzt werden. Die Erfindung beseitigt die schädlichen Auswirkungen angesammelter Ladungen, so daß ein Spender mit Mikrofeldern ohne Feldschwächung oder Feldstörung für extrem lange Zeitperioden eingesetzt werden kann.

Der Spender wurde vorstehend als Zylinder beschrieben, er kann jedoch auch als endloses Band ausgebildet sein, welches den Toner von der Vorratsstelle in den Entwicklungsbereich bringt. Für gewisse Zwecke kann auch ein Spender in Form einer flachen Platte anstelle eines endlosen Spenders vorgesehen sein.

Zur Bewegung der verschiedenen beschriebenen Teile ist ein Antrieb der üblichen Art vorgesehen, beispielsweise ein Motor mit Antriebsriemen und ähnlichen Elementen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Entwicklung von elektrostatischen Ladungsbildern mittels eines Spenders, der mit einer Tonerschicht versehen und an den Aufzeichnungsträger des Ladungsbildes herangebracht wird, wobei der Spender eine zwischen einer Rasterelektrode und einer Gegenelektrode vorgesehene dielektrische Schicht aufweist und die Elektroden an eine elektrische Spannung angeschaltet sind, um auf der Oberfläche des Spenders rasterförmige, Tonerteilchen haltende elektrische Felder zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (44) zum Umkehren der elektrischen Felder während der Bewegung des Spenders (24) — von der Tonerbeschickungsstelle (26), an der Entwicklungsstelle (C) vorbei und wieder zu der Tonerbeschickungsstelle hin — vorgesehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Elektroden (38,40) in Bewegungsrichtung des Spenders (24) segmentiert ist und daß die elektrische Spannung (46, 48) über eine Kommutatorvorrichtung (44) an die segmentierte Elektrode (40) anschaltbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutatorvorrichtung (44) so angeordnet ist, daß die Umkehrung der elektrischen Felder während der Bewegung des Spenders (24) von der Entwicklungsstelle zur Beschickungsstelle erfolgt

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung (44) die elektrischen Felder abschaltbar sind, während der Spender (24) die Entwicklungsstelle (C) durchläuft.