DE2534478B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen Ladungsbildes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen LadungsbildesInfo
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Description
5 6
selbst isoliert ist, können keine Ladungen vom Ent- hin und her bewegbar angeordnet ist. Für die hin-und
wicklerspendeteil zum Entwickler selbst fließen. Das hergehende horizontale Bewegung des drehbaren
hat zur Folge, daß während des Wälzkontaktes zwi- bzw. bewegbaren Rahmens 3 ist eine entsprechende
sehen der Oberfläche des Entwicklerspendeteils und Antriebseinrichtung, wie z. B. ein Elektromotor, vorder
Aufzeichnungsträgerfläche die im Körper des 5 gesehen, der in zwei Gegenrichtungen in Drehung
Entwicklerspendeteils induzierten Ladungen nicht auf versetzt werden kann.
den Entwickler übertragen werden können und somit Am Gehäuse 1 ist ferner eine Durchlaufbahn zum
der Entwickler ein Potential aufweist, das dem nied- Transportieren des Papiers 11 vorgesehen, die eine
rigsten Potential auf der Aufzeichnungsträgerfläche, Abwickelspule 5 enthält, in der eine Rolle Papier B
d. h. dem Potential der Hintergrundbereiche ent- ίο eingelegt ist. Eine Schneideinrichtung 6 zum Zuspricht,
das durch die verbliebenen Restladungen be- schneiden des Papiers, eine elektrische Aufladungsstimmt
ist. Der Entwickler haftet daher nicht auf den einrichtung 7, eine Belichtungszone 8 zum Belichten
Hintergrundbereichen, sondern lediglich auf den des Papiers, eine Entwicklungszone 9 zum Entwickeln
Bildbereichen auf der Aufzeichnungsträgerfläche, so des belichteten Papiers und eine Fixierzone 10 zum
daß das entwickelte Bild frei von jeder Schleierbildung 15 Fixieren des entwickelten Papiers sind in dieser Reiauf
dem Hintergrund ist. henfolge vorgesehen.
Im folgenden werden an Hand der zugehörigen Oberhalb der Abwickelspule 5 ist eine Führungs-Zeichnung
bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er- walze 12 bzw. Umlenkwalze zum Umlenken des Pafindung
näher erläutert: piers B vorgesehen. Zwischen der Führungswalze 12
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines elektro- 20 und der Schneideinrichtung 6 ist ein angetriebenes
photographischen Photokopiergeräts, das mit einer Papiervorschubwalzenpaar 13 und 13' angeordnet,
Vorrichtung zum Entwickeln gemäß der Erfindung die eine Papiervorschubkupplung C enthalten, die zu
ausgestattet ist; Beginn des Kopiervorgangs betätigt wird. Die
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht zur Erläute- Schneideinrichtung enthält einen Schneidmechanis-
rung des Verfahrens gemäß der Erfindung; 25 mus, der aus einem feststehenden Blatt 14 und einem
Fig. 3 bis 6 sind schematisch dargestellte Schnitt- drehbaren Blatt IS besteht. Das drehbare Schneidansichten
der Vorrichtung zum Entwickeln gemäß der blatt 15 wird durch die Betätigung eines Magneten
Erfindung; (nicht gezeigt) in der Schneideinrichtung in Drehung
Fig. 7 ist eine Vorderansicht einer Führungswalze versetzt, so daß das Papier B, das zwischen dem fesi-
bei der Vorrichtung zum Entwickeln, die in Fig. 6 30 stehenden Schneidblatt 14 und dem drehbaren
dargestellt ist; Schneidblatt 15 durchläuft, abgeschnitten wird. Mit
Fig. 8-1 bis 8-4 sind Diagramme, die den Zusam- Hilfe einer bekannten Steuereinrichtung (nicht ge-
menhang zwischen der Dichte H des entwickelten zeigt) wird das Papier B auf eine entsprechende Länge
Bildes und dem minimalen Abstand d von der Ober- zugeschnitten, die der Länge des Originals A ent-
fläche des Entwicklerspendeteils und der Oberfläche 35 spricht. In Durchlaufrichtung abwärts von der
des Bildträgers aufzeigen; und Schneideinrichtung 6 ist ein bekanntes angetriebenes
Fig. 9 bis 11 sind schematisch dargestellte Schnitt- Transportwalzenpaar 16o und 16a' zum Transportie-
ansichten einer Vorrichtung zum Entwickeln gemäß ren des Papiers angeordnet. Die Aufladeeinrichtung 7
der Erfindung. besteht aus Schutzgehäuseteilen 17 und 17', die ge-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin- 40 genüberliegend zwischen einem Antriebswalzenpaar
dung wird im folgenden erläutert unter Bezugnahme 16fc und 16b' und einem Antriebswalzenpaar 16c und
auf ein elektrophotographisches Kopiergerät, das in 16c' angeordnet sind, und Coronaentladeelektroden
der Zeichnung gezeigt ist und bei dem ein elektrosta- 18 und 18', die in den Abschirmungsgehäuseteilen
tisches Ladungsbild auf einem Aufzeichnungsträger untergebracht sind. Somit wird eine gleichmäßige
aus Papier mit einer photoleitfähigen Schicht, die 45 elektrostatische Ladung auf die photoleitfähige
Zinkoxid oder ein Harz enthält, im folgenden kurz Schicht des Papiers B aufgeprägt.
»Papier« genannt, direkt entwickelt wird. Die Erfin- In der Belichtungszone 8 sind eine lichtdurchlässige dung ist jedoch auch bei einem Verfahren zum Ent- Platte 19 und eine Leitplatte 20 an gegenüberliegenwickeln elektrostatischer Bilder anwendbar, bei dem den Stellen zwischen einem Antriebswalzenpaar 16c ein elektrostatisches Ladungsbild auf einem Auf- 50 und 16c' und einem Antriebswalzenpaar 16rf und zeichnungsträger mit einer Photoschicht aus Selen 16<i' angeordnet. Ferner ist in dem Gehäuse 1 ein op- oder Cadmiumsulfit entwickelt wird, und danach das tisches System angeordnet, das zur optischen Verbinentwickelte sichtbare Bild auf ein Bildempfangsmate- dung der Belichtungszone 8 mit der lichtdurchlässigen rial übertragen wird. Bei einer weiteren Vorgehens- Platte 8 vorgesehen ist und ein Bild des Originals A weise wird das elektrostatische Ladungsbild von dem 55 auf dem Papier B abbildet. Das optische System beoben aufgeführten Aufzeichnungsträger auf ein Pa- steht aus einer Belichtungseinrichtung mit einer pierblatt übertragen und daraufhin entwickelt. Lichtquelle 21 und einer reflektierenden Wand 22,
»Papier« genannt, direkt entwickelt wird. Die Erfin- In der Belichtungszone 8 sind eine lichtdurchlässige dung ist jedoch auch bei einem Verfahren zum Ent- Platte 19 und eine Leitplatte 20 an gegenüberliegenwickeln elektrostatischer Bilder anwendbar, bei dem den Stellen zwischen einem Antriebswalzenpaar 16c ein elektrostatisches Ladungsbild auf einem Auf- 50 und 16c' und einem Antriebswalzenpaar 16rf und zeichnungsträger mit einer Photoschicht aus Selen 16<i' angeordnet. Ferner ist in dem Gehäuse 1 ein op- oder Cadmiumsulfit entwickelt wird, und danach das tisches System angeordnet, das zur optischen Verbinentwickelte sichtbare Bild auf ein Bildempfangsmate- dung der Belichtungszone 8 mit der lichtdurchlässigen rial übertragen wird. Bei einer weiteren Vorgehens- Platte 8 vorgesehen ist und ein Bild des Originals A weise wird das elektrostatische Ladungsbild von dem 55 auf dem Papier B abbildet. Das optische System beoben aufgeführten Aufzeichnungsträger auf ein Pa- steht aus einer Belichtungseinrichtung mit einer pierblatt übertragen und daraufhin entwickelt. Lichtquelle 21 und einer reflektierenden Wand 22,
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist ein elektro- einem Reflexionsspiegel 23, einer Linse 25 mit einem
photographisches Kopiergerät, das mit einer Vorrich- Innenspiegel 24, einem Linsengehäuse 27, das einen
tung zum Entwickeln gemäß der Erfindung ausgestat- 60 Reflexionsspiegel 26 und die lichtdurchlässige Platte
tet ist, ein Gehäuse 1 auf, das an seiner Oberseite 19 trägt, und eine Belichtungsöffnung bzw. Blende
einen drehbaren Rahmen besitzt, der eine lichtdurch- 28 zum Belichten des Originals A, das zwischen dem
lässige Platte 2 trägt, auf die ein Original A gelegt vorderen Ende der Oberwand des Linsengehäuses
wird. Eine Andrückplatte 4 zum Andrücken des Ori- und dem oberen Ende der reflektierenden Wand 22
ginals A gegen die lichtdurchlässige Platte 2 ist im be- 65 liegt. Die Überstreichbewegung, mit der die Belich-
wegbaren Rahmen 3 vorgesehen. Der bewegbare tungsöffnung 28 über das Original A, das auf der
Rahmen 3 ist am Oberteil des Gehäuses über eine lichtdurchlässigen Platte 2 aufliegt, geführt wird, ist
Achse (nicht gezeigt) gelagert, so daß er horizontal mit der Biewegung des Papiers entsprechend der licht-
durchlässigen Platte 19 der Belichtungszone 8 synchronisiert. Das Bild des Originals A trifft auf die
lichtdurchlässige Platte 19 über den Reflexionsspiegel 23, die Linse 25, den Innenspiegel 24 und den Reflexionsspiegel
26 und wird auf der aufgeladenen photoleitfähigen Schicht auf dem Papier B abgebildet. Somit
wird ein elektrostatisches Ladungsbild, das dem Bild des Originals A entspricht, auf dem Papier B gebildet.
In Durchlaufrichtung abwärts von den Antriebswalzen \6d und 16c/' sind ein Paar Führungsplatten
oder Leitplatten 29 angeordnet.
Die Vorrichtung zum Entwickeln ist in der Entwicklungszone 9 angeordnet. Wie im folgenden näher
beschrieben wird, weist die Vorrichtung zum Entwikkeln ein zylindrisches Entwicklerspendeteil 30 auf, auf
dessen Außenfläche sich ein pulverförmiger Entwickler befindet. Die Außenfläche des Entwicklerspendeteils
30 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die ungefähr gleich der Laufgeschwindigkeit der Oberfläche
des Papiers B ist, auf der das elektrostatische latente Bild abgebildet ist, und wird in Berührung mit
der Oberfläche des Papiers B über den Entwickler gebracht. Oberhalb des Entwicklerspendeteils 30 ist eine
Entwicklerversorgung 32 vorgesehen, die Seitenwände 31 und 32' und eine öffnung am unteren Endabschnitt
aufweist, in der sich ein Entwickler befindet.
Eine Einrichtung 33, wie z. B. eine Rakel, ist zum Einstellen der Entwicklermenge, die von dem Entwicklerspendeteil
30 aufgenommen werden soll, am unteren Ende der Seitenwand 31' befestigt. Unterhalb
der Einrichtung 33 ist eine Führungswalze bzw. Leitwalze 34 zum Führen des Papiers vorgesehen, die einen
Entwicklungsdurchlaß 35 zwischen dem Entwicklerspendeteil 30 freiläßt. Ein Auffangtrog 36 ist
unterhalb der Führungswalze 34 angeordnet, in dem der von der Oberfläche bzw. Außenfläche des Entwicklerspcndeteils
30 abgefallene Entwickler sich sammelt. Während des Durchlaufs des Papiers, auf dessen Oberfläche ein elektrostatisches latentes Bild
gebildet ist, durch diesen Entwicklungsdurchlaß 35 wird das latente Bild auf dem Papier entwickelt. Da
sich das Entwicklerspendeieil 30 dreht, so daß die Umfangsgeschwindigkeit ungefähr gleich der Laufgeschwindigkeit
des Papiers B ist, wird das Papier B in der Entwicklungszone 8 weder abgebremst noch beschleunigt.
Aus diesem Grund tritt keine Störung beim Transport des Papiers B auf. In der Fixierzone 10
stromabwärts in Durchlaufrichtung von der Entwicklungszone 9 ist eine Fixiereinrichtung vorgesehen, die
beispielsweise eine Heizwalze 37 mit einem metallischen Zylinder und eine darin angeordnete Heizeinrichtung
sowie eine Druckwalze 38 enthält, die gegen die Heizwalze 37 angedrückt wird. Wenn das Papier
mit dem darauf befindlichen entwickelten Bild die Berührungsstellen zwischen den beiden Walzen 37 und
38 durchläuft, wird das entwickelte Bild fixiert. Findet ein druckempfindlicher Entwickler Verwendung,
braucht die Walze 37 nicht beheizt zu werden, so daß die Fixierung infolge des aufgebrachten Drucks erfolgt.
Angetriebene Ausführungswalzen 16e und 16e' sind stromabwärts der Fixierzone 10 angeordnet, so
daß das Papier, das das entwickelte und fixierte Bild enthält, in einen Kopiensammeltrog 39 auslaufen
kann.
Das Verfahren zum Entwickeln sowie die Vorrichtung zum Entwickeln gemäß der Erfindung werden
detailliert unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 10 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird ein Entwicklerspendeteil 42, an dessen Oberfläche ein pulverförmiger
Entwickler 41 aufliegt, auf entsprechend geeignete Art und Weise in Wälzkontakt mit der Oberfläche
eines Aufzeichnungsträgers 43 gebracht, der das elektrostatische latente Bild trägt, wobei sich dazwischen
eine Schicht eines Entwicklers 41 befindet, die auf der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 liegt.
Wie in der oben aufgeführten US-PS 3166432 bein schrieben, wird während des Wälzkontakts auf dem
auf der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 haftenden Entwickler eine elektrische Ladung induziert,
die entgegen der Ladung an der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers, der das latente elektrostatische
is Bild trägt, polarisiert ist, und folglich haftet der Entwickler
auf der Oberfläche des Bildträgers entsprechend dem elektrostatischen latenten Bild.
Unter dem Begriff »Wälzkontakt« ist zu verstehen, daß die Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 über
die Entwicklerschicht 41 allmählich in Berührung mit der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 43 ohne ein
gegenseitiges Gleiten kommt, beispielsweise durch eine Drehung des Entwicklerspendeteils 42 in Richtung
des Pfeils A und gleichzeitiger Bewegung parallel zu dem stationären Aufzeichnungsträger 43 in Richtung
des Pfeils B mit ungefähr derselben Geschwindigkeit, wie der Umfangsgeschwindigkeit. Auch kann
das Entwicklerspendeteil 42 in Richtung des Pfeils A in Drehung versetzt werden und der Bildträger in Gegenrichtung
zum Pfeil B mit ungefähr derselben Geschwindigkeit, wie die Umfangsgeschwindigkeit des
Entwicklerspendeteils 42 bewegt werden.
Der Entwickler 41 ist ein Einkomponentenentwickler, der ein einziges elektrisch leitendes Pulver
mit einer Teilchengröße von 1 bis 70 μπι, vorzugsweise
5 bis 20 μηι, enthält, das beispielsweise dadurch hergestellt wird, daß ein Pulver aus Eisen, Nickel, einnem
Eisenoxid oder Nickel, komplexen Eisen- und Aluminiumsilikaten oder einer Legierung bzw. Mischung
dieser Komponenten mit einem Harz, wie z. B. Epoxidharz, Styrol oder Olefinharz, hergestellt wird,
denen erforderlichenfalls entsprechende Färbungsmittel, wie Druckerschwärze, beigemengt werden.
Die Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 ist mit einem Isoliermaterial beschichtet, das einen relativ hohen spezifischen Widerstand aufweist, wobei das Isoliermaterial auf bekannte Weise aufgebracht wird, so daß an der Oberfläche des Isoliermaterials der Entwickler haften bleibt.
Die Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 ist mit einem Isoliermaterial beschichtet, das einen relativ hohen spezifischen Widerstand aufweist, wobei das Isoliermaterial auf bekannte Weise aufgebracht wird, so daß an der Oberfläche des Isoliermaterials der Entwickler haften bleibt.
5(i Das Entwicklerspendeteil 42 besteht aus einem elektrisch leitenden Material, auf dessen Oberfläche
der Isolierüberzug aufgebracht ist, wobei das Entwicklerspendeteil 42 geerdet sein kann oder auf einem
bestimmten geeigneten Potential liegen kann.
Der Entwickler ist elektrisch leitend mit einem spezifischen Widerstand von nicht mehr als ungefähr
ΙΟ13 Ω · cm, vorzugsweise nicht höher als
5XlO11Q-Cm.
Vorzugsweise ist auf der Oberfläche des Entwick-
lerspendeteils ein Überzug aus einem organischen Material, wie z. B. aus Polyalkylenterephthalat, oder
aus einem anorganischen Material, einem Metalloxid wie z. B. Aluminiumoxid oder ein Überzug aus einer
Mischung der oben aufgeführten Substanzen. Beispielsweise ist eine Aluminiumoberfläche zur Bildung
eines Überzugs aus Aluminiumoxid oxidiert, so daß sich eine Aluminiumoxidschicht an der Oberfläche
bildet, und anschließend wird das Aluminium in ein
Harz, wie ζ. Β. Polyäthylenterephthalat, eingetaucht, so daß die Hohlräume oder Poren des Aluminiump
oxids aufgefüllt werden. Vorzugsweise ist ein isolie-
(SV render Überzug mit einem spezifischen Widerstand
von 103bis 10" Ω · cm2 bzw. 10" bis ΙΟ7 Ω · cm2 vorgesehen.
Dabei werden folgende Vorteile erzielt.
a) Wenn ein elektrisch leitendes Spendeteil Verwendung findet, weist das entwickelte Bild nur
schwerlich einen hohen Kontrast auf und ist die Reproduzierbarkeit von Halbtönen schwach.
Wenn jedoch ein Spendeteil mit einer isolierenden Oberflächenschicht vorgesehen ist, können
Bilder mit entsprechender Kontrastwirkung und guter Reproduzierbarkeit der Halbtöne erhalten
werden.
b) Der Grauschleier auf dem Hintergrund des entwickelten Bildes wird bei einem Spendeteil stärker
reduziert, das eine isolierende Oberflächenbeschichtung aufweist.
c) Wenn ein Spendeteil mit einer isolierenden Oberflächenbeschichtung vorgesehen ist, werden
vorzügliche Ergebnisse erzielt, wenn das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsträgers
mit dem elektrostatischen Ladungsbild niedrig liegt. Wenn das Oberflächenpotential hoch ist,
kann sich der Entwickler an den Kanten des Bildes sammeln. Entsprechend ausgezeichnete Bilder
werden dann erhalten, wenn ein Aufzeichnungsträger mit einer relativ dünnen photoleitfähigen
Schicht vorgesehen ist, und ferner eine Belichtungslichtquelle verwendet wird, die bei
geringer Lichtleistung arbeiten kann.
Das Entwicklerspendeteil 42 kann jede beliebige Gestalt mit der Einschränkung aufweisen, daß sie einen Wälzkontakt mit dem Aufzeichnungsträger 43 über der Entwicklerschicht 41 sicherstellen kann. Beispielsweise können ein Drehzylinder, ein Teilausschnitt eines Zylinders oder ein endloses Band vorgesehen sein.
Das Entwicklerspendeteil 42 kann jede beliebige Gestalt mit der Einschränkung aufweisen, daß sie einen Wälzkontakt mit dem Aufzeichnungsträger 43 über der Entwicklerschicht 41 sicherstellen kann. Beispielsweise können ein Drehzylinder, ein Teilausschnitt eines Zylinders oder ein endloses Band vorgesehen sein.
Bei einem bekannten Verfahren zum Entwickeln, das auf einem exakten Wälzkontakt basiert, wird bewirkt,
daß die Oberfläche eines Trägers der ein elektrostatisches Ladungsbild trägt, im folgenden kurz
»Bildträger« genannt, in Berührung mit der Oberfläche einer pulverförmigen Entwicklerschicht gebracht
wird, welche auf der Oberfläche eines Spcndetcils haftet, ohne daß geringfügige Dickenabweichungen
der Schicht auftreten. Oder anders ausgedrückt, die Dicke du der Entwicklerschicht und der kürzeste Abstand
d zwischen der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 und der Fläche des Bildträgers 43 erfüllen
folgende Beziehung: d = du. Die Ungleichmäßigkeit
der Dicke und der Dichte der Entwicklerschicht auf der Oberfläche des Entwicklerspendeteils erscheint
direkt auf dem entstehenden Bild, und somit können nur Bilder erstellt werden, die Flecken und eine grobe
Oberflächenstruktur bzw. Texturierung aufweisen. Aus diesem Grunde wurde von dem bekannten Verfahren,
das auf einem exakten Wälzkontakt beruht, Abstand genommen, da hierbei nur schwerlich Bilder
erstellt werden können, die fleckenlos sind und eine feine Oberflächenstruktur aufweisen.
Um diesen Nachteil zu überwinden, wird die Oberfläche des Entwicklerspendeteils unter Zwischenlage
des Entwicklers so in Wälzkontakt mit der Oberfläche des Bildträgers, der das elektrostatische Ladungsbild
trägt, gebracht, daß sich eine Sammelzone für den Entwickler in Laufrichtung vor der Wälzkontaktzone
zwischen den beiden Oberflächen, d. h. der Zone, an der die beiden Oberflächen am engsten aneinanderliegen,
bildet. Der kürzeste Abstand d zwischen der 5 Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 und der
Oberfläche des Bildträgers 43 und die Dicke do der
Entwicklerschicht 41, bevor der Entwickler 41 in Berührung mit der Oberfläche des Bildträgers kommt,
sind durch die Beziehung du>d bestimmt. Bei einer
ίο örtlichen Ungleichmäßigkeit der Dicke des an der
Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 haftenden Entwicklers bezeichnet dn die Dicke eines Teils der
Eintwicklerschicht, bei der das Haftvermögen am geringsten ist, und do und d erfüllten die Beziehung
i/o —d. Wenn die Oberfläche des Bildträgers 43 und
die Entwicklerschicht 41 unter Einhaltung der Beziehung do — d in Wälzkontakt kommen, bildet sich eine
Sammelzone 44 vor der Wälzkontaktzone, wobei die gesammelte Menge dem Betrag von d0 — d entspricht.
Diese Sammelzone 44 verschwindet sofort, wenn der Entwickler mit dem Spendeteil 42 nach Aufhebung
des Wälzkontaktes zwischen dem Spendeteil 42 und dem Bildträger 43 abgeführt wird.
Die Bildung dieser Sammelzone verhindert das Auftreten von Flecken auf dem entwickelten Bild, die
auf Grund von Ungleichmäßigkeiten der Dicke und der Dichte der auf der Oberfläche des Entwicklerspendeteils
aufgebrachten Entwicklerschicht entstehen.
M) Der Entwickler wird innerhalb der sich vor der
Wälzkontaktzone bildenden Sammelzone auf physikalischem Wege durcheinandergewirbelt. Es wurde
festgestellt, daß Bilder mit um so größerem Schwärzungsgrad erhalten werden können, je größer diese
.15 Durchwirbelung ist. Ein Grund hierfür liegt vermutlich
darin, daß die Bcrührungslnnge zwischen dem Entwickler und dem Bildträger und die Häufigkeit der
Berührung zwischen dem Entwickler und dem auf der Oberfläche des Bildträgers 43 ausgebildeten elek-
4(i trostatischen Ladungsbild ist, zunimmt. Ferner wurde
festgestellt, daß, wenn die Sainmelzone 44 sich zu weit
von der Wälzkontakt/.onc nach rückwärts ausbreitet (d. h. zu der Seite, die hinter dem Wälzkontakt liegt),
der Entwickler 41 sich von dem Bildträger trennt, so daß das erhaltene Auflösungsvermögen und die
Schärfe bei einem solchen Bild etwas schwach wird, und die Grauschleierwirkung zunimmt, jedoch keine
wesentliche Verschlechterung der Abbildung erfolgt.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform einer Vorrich-
5Ii tungzum Entwickeln dargestellt, bei der der Entwickler
durch Magnetwirkung an der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 haftet und in der Sammelzone
44 mechanisch durchwirbelt wird. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 ist ein Magnet 45 ortsfest innerhalb cines
zylindrischen Entwicklerspendeteils 42 angebracht, das aus einem nicht magnetischen Material mit
einer isolierenden Oberflächenbeschichtung besteht, und der pulverförmige Entwickler 41 ist an der Oberfläche
des Spendeteils 42 durch die magnetische Kraft
Mi des Magneten 45 festgehalten. Das Spendeteil 42
dreht sich in Richtung des Pfeils C, und die Bildträgerflächc
bewegt sich in Richtung des Pfeils D mit derselben Geschwindigkeit wie die Umfangsgeschwindigkeit
des Spendetcils 42. Der kürzeste Ab-
f>5 stand d zwischen der Oberfläche des Bildträgers 43
und der Oberfläche des Entwicklerspendeteils und die
geringste Dicke d„ der auf dem Entwicklcrspcndctcil
haftenden Entwicklerschicht 41 erfüllen die Bczic-
hung 4, — d.
Um eine Durchwirbelung oder Umwälzung des Entwicklers in der Sammelzone 44 sicherzustellen, ist
eine Einrichtung 46 vorgesehen, die aus dünnen Metalldrähten mit einem Durchmesser von 0,1 bis 3 mm
besteht, die entsprechend festgelegt oder durch entsprechende Einrichtungen (nicht gezeigt) in Schwingungen
versetzt sind. Die Anordnung und die Ausbildungsform der Einrichtung 46 können auf jede andere
Art und Weise, wie an Hand der Figuren dargestellt, ausgelegt sein, sofern sie eine turbulente Bewegung
des Entwicklers bewirken. Als Material für die Einrichtung 46 kann ein leitendes oder dielektrisches bzw.
isolierendes Material vorgesehen sein. Wenn das Entwickleraufnahmeteil einen isolierenden Oberflächenüberzug
von entsprechender Dicke aufweist, ist vorzugsweise für die Einrichtung 46 ein leitendes
Material vorgesehen, um exakte Bilder, die frei von Kanteneffekten sind, zu erzielen. Wenn das rückwärtige
Ende des Bildträgers 43 die Wälzkontaktzone passiert hat und die Entwicklung abgeschlossen ist,
wird der Entwickler in der Sammelzone 44 von dem Magneten 45 festgehalten und bewegt sich entsprechend
der Drehrichtung des Entwicklerspendeteils 42.
Bei einem Einkomponentenentwickler ist die Menge des Entwicklers, der an der Oberfläche des
Entwickleraufnahmeteils haftet, relativ gering. Bei höherer Oberflächenrauheit ergeben sich rauhere
Oberflächentexturierungen des Bildes.
Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entwickeln gemäß der Erfindung ist
an Hand der Fig. 4 beschrieben.
Ein walzenähnlicher Magnet 47 ist in dem Entwicklcrspcndctcil
42 angeordnet, der einen nicht magnetischen Zylinder aufweist. Der walzenähnliche Magnet
47 und das Entwicklerspendeteil 42 sind so ausgelegt, daß sie unabhängig voneinander um eine Achse 48
drehbar sind. Oberhalb des Entwicklerspendeteils 42 ist eine Entwicklerzufuhreinrichtung, z. B. ein Entwicklerbchälter
49, angeordnet, um den Entwickler der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 zuzuführen.
Vorzugsweise beträgt die Breite 1 der Zuführöffpungdes
Entwicklerbehälters 49 ungefähr 2 bis 8 mm. Wenn der Bildträger in Richtung des Pfeils D bei einer
Geschwindigkeit V bewegt wird, und wenn sich das Entwicklcrspendeteil 42 in Richtung des Pfeils E
so dreht, daß die Umfangsgeschwindigkeit ungefähr gleich jener des Bildträger ist, tritt an der Oberfläche
des Bildträgers 43 mit der Oberfläche des Entwicklerspcndeteils
über die Entwicklerschicht 41 ein Wälzkontakt auf. Bei dieser Ausführungsform stehen der
minimale Abstand d zwischen der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 und der Ooerfläche des
Bildträgers 43 und die minimale Dicke d„ der Entwicklerschicht vor der Berührung, mit dem Bildträger
43 ebenfalls in der Beziehung do~^d.
Entsprechend bildet sich eine Sammelzone 44 für den Entwickler vor der Wälzkontaktzone. Die minimale
Dicke da des auf dem Entwicklerspendeteil haftenden
Entwicklers 41 wird durch den Spalt α zwischen der Oberfläche öes Entwicklerspendcteils und
der Unterkante einer Einrichtung 50, z. B. einer Rakel, eingestellt, die in Drehrichtung des Entwicklerspcndeteils
42 stromab der Entwicklerzufuhröffnung am unteren Ende des Entwicklerbchälters 49 angeordnet
ist.
Der Spalt α beträgt je nach Teilchengröße des Entwicklers
ungefähr 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 bis 1 mm. Wenn die Teilchengröße des Entwicklers nicht
größer als 10 μιη ist, wird der Spalt α vorzugsweise
nicht größer als 0,7 mm. Bei einem Spalt α von vor·· zugsweise 0,5 mm beträgt die minimale Dicke do des
Entwicklers 41 ungefähr 1,25 mm. Die minimale Dicke do tritt in der Regel in der Mitte zwischen den
Magnetpolen des walzenähnlichen Magneten 47 auf. An den Magnetpolen steigt die Dicke des Entwicklers
ι» etwas an und liegt ungefähr bei 1,75 mm. Die Ungleichförmigkeit
der Schichtdicke des Entwicklers wird durch die Sammelzone ausgeglichen.
Haftet der Entwickler 41 in dieser Weise auf der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42, beträgt der
Abstand zwischen der Oberfläche des Bildträgers 43 und der Oberfläche des Entwicklerspep.deteüs vorzugsweise
nicht mehr als 1,25 mm. Der Entwickler der Sammelzone 44 wird magnetisch durch die Drehbewegung
des walzenähnlichen Magneten 47 umgewälzt. Die Drehrichtung des Walzenmagneten 47 ist
beliebig, jedoch ist die mit Pfeil F bezeichnete Richtung im Hinblick auf die Schärfe des Bildes vorzugsweise
zu wählen.
Bei größerer Drehzahl ergibt sich ein höheres Maß an Umwälzung, und die Drehzahl bestimmt sich entsprechend
der Anzahl von Polen am Magneten 47, entsprechend der Flußdichte jedes magnetischen Poles
und der Bewegungsgeschwindigkeit des Bildträgers, der das elektrostatische Ladungsbild enthält.
3» Vorzugsweise sind Magneten mit wenigstens sechs
Polen vorgesehen. Beträgt die Anzahl der Pole nicht mehr als vier, wird die Oberfläche des Bildes rauh,
wenn nicht die Drehzahl des walzenähnlichen Magneten extrem zunimmt oder die Laufgeschwindigkeit des
Bildträgers extrem abnimmt. Vorzugsweise beträgt die Flußdichte des Magneten wenigstens 500 Gauss,
an der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42. Liegt die Flußdichte unterhalb 500 Gauss ist die Kraft zum
Festhalten des Entwicklers relativ schwach, und ein
4(i Grauflächeneffekt kann auf dem Hintergrund des kopierten
Bildes auftreten. Wenn andererseits die Flußdichle IÜ00 Gauss überschreitet, wird die Abmessung
des Magneten zu groß.
In Fig. 5 weist die Vorrichtung zum Entwickeln eine Leitplatte bzw. Führungsplatte 52 zum Führen
eines blattähnlichen Bildträgers 51 mit dem elektrostatischen Ladungsbild auf, so daß dieser entlang
eines gekrümmten Weges um einen Teil des Entwicklerspendeteils geleitet wird. Das Entwicklerspendeteil
5(i 42 und der walzenähnliche Magnet 47 entsprechen jenen der Vorrichtung gemäß Fig. 4.
Der Bildträger 51 wird zwischen dem Entwicklerspendeteil 42 und der Führungs- bzw. Leitplattc 52
eingelegt. Der Abstand zwischen der Führungsplatte 52 und der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42
ist vorgegeben, während die Rückseite des Bildträgers 51 die Oberfläche der Führungsplatte 52 berührt. Der
Abstand d zwischen der Oberfläche des Bildträgers 51 und der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42
mi ist geringer als die minimale Dicke d„ der Entwicklerschicht
auf der Oberfläche des Entwicklerspendcteils 42. Bei dieser Vorrichtung ist das untere Ende der
in Drehrichtung des Spendeteils 42 nachlaufende Seitenwand der Entwicklerzufuhröffnung als Einrichtung
<i5 zum Einstellen der Menge des auf dem Entwicklerspendtteil
42 haftenbleibenden Entwicklers vorgesehen. Vorzugsweise ist die Führungsplatte 52 in der
Nähe der Wälzkontaktzone ungefähr konzentrisch zur
Oberfläche des Entwicklerspcndeteils 42 gekrümmt und weist Erhebungen und Vertiefungen an seiner
Oberfläche auf. Die Erhebungen sind so ausgebildet, daß die Beziehung da s d eingehalten ist. Der Abstand
έ zwischen dem Entwicklerspendeteil 42 und dem rund der Vertiefungen und die maximale Dicke dm
der Entwicklerschicht, die bezüglich der Ungleichmäßigkeit der Entwicklerschicht auf der Oberfläche des
Entwicklerspendeteils 42 ist, erfüllt die Beziehung ^7- dp- Wenn diese Beziehung eingehalten ist, bildet
sich eine Sammelzone 44 für den Entwickler nur dann, wenn der Entwickler in Wälzkontakt mit einem Bildträger
kommt, d.h. wenn ein Bildträger 51 durchläuft.
Nach dem Ende des Durchlaufs wird der Entwickler in der Sammelzone zu dem Entwicklerbehälter durch
die Drehbewegung des Entwicklerspendeteils infolge der Vertiefungen zurückgeführt. Wenn keine solchen
Vertiefungen vorgesehen sind, bildet der Entwickler immer eine Sammelzone 44, und das Einführen des
Bildträgers 51 wird durch den Entwickler in der Sammelzone behindert. Die Erhebungen können beliebig
ausgestaltet sein, sofern sie eine konstante Höhe haben, die Bewegung des Blattes nicht behindert ist, und
sich der Entwickler nicht daran sammelt. Beispielsweise kann eine Anzahl von hutförmigen Vorsprüngen
mit einer konstanten Höhe zufällig verteilt sein, oder es können auch fadenförmige Leisten parallel
zur Drehrichtung der Entwicklungswalze angeordnet sein. Eine kammähnliche Führungsplatte mit ausgestanzten
Vertiefungen kann vorgesehen sein. Die Führungsplatte kann aus einem metallischen oder
nicht metallischen Material bestehen. Um jedoch eine Verschmutzung der Rückseite des Blattes zu vermeiden,
besteht sie vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entwickeln ist eine Führungsplatte
53 zum Einführen des blattförmigen Bildträgers und eine Führungswalze 54 an Stelle der Führungsplatte
52 bei der Vorrichtung zum Entwickeln, wie in Fig. 5 dargestellt ist, vorgesehen. Diese Ausführungsform
ist hinsichtlich des Blatttransports vorteilhafter. Die Einführplatte 53 weist eine kammähnliche
Gestalt auf, und die Führungswalze 54 weist in Umfangsrichtung verlaufende Vertiefungen und Erhebungen
auf, wobei die Erhebungen eine konstante Höhe besitzen. Eine Führungswalze 54 ist beispielsweise
in Fig. 7 dargestellt, die eine Anzahl von Erhebungen in gleicher Höhe mit bestimmten Abständet;
besitzt. Die Erhebungen können eine beliebige Querschnittsgestalt aufweisen und beispielsweise rechteckförmig,
bogenförmig oder trapezförmig sein. Die Führungswalze 54 dreht sich so, daß die Umfangsgeschwindigkeit
der Erhebungen gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche des Entwicklerspendeteils
42 ist. Der Abstand d, der Aostand c zwischen der Oberfläche der Erhebungen der Führungswalze
54 und der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42, der minimale Abstand b zwischen der Führungsplatte
53 und dem Entwicklerspendeteil 42 und die minimale Dicke d0 der Entwicklerschicht auf der Überfläche
des Entwicklerspendeteils 42 vor dem Wälzkontakt des Entwicklers mit dem Entwicklerspendeteil erfüllen
die Beziehung do^a, b, c. Wenn der Bildträger
entlang der Einführplatte 53 eingelegt ist, bildet sich eine Sammelzone für den Entwickler, da d0 nicht kleiner
als b ist. Der Entwickler in der Sammclzonc wird durch die Drehbeweeuna des Walzenmaenctcn 47 in
Richtung des Pfeils umgewälzt. Das Ausmaß der Umwälzung ist um so größer, je größer die Drehzahl des
Walzenmagneten ist, und der Schwärzungsgrad des Bildes wird höher.
Die Fig. 8-1 bis 8-4 zeigen den Zusammenhang zwischen dem Schwärzungsgrad bzw. dem Reflexionsvermögen
H eines mit der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung entwickelten Bildes und der Drehzahl in
U/min des Walzenmagneten 47 bei verschiedenen
ίο Abständen d bezüglich des Abstandes α auf. Das
elektrostatische Ladungsbild wird mit Hilfe der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung entwickelt, bei der der
minimale Abstand b zwischen der Einführungsplatte 53 und dem Entwicklerspendeteil 42 gleich dem Abis
stand c zwischen der Umfangsfläche der Erhebungen der Führungswalze 54 und der Oberfläche des Entwicklerspendeteils
42 und ebenfalls gleich dem minimalen Abstand d zwischen der Oberfläche des Entwicklerspendeteils
42 und der Oberfläche des blattförmigen Bildträgers 51 ist (Jb = c = d). Die
Drehzahl (U/min) des walzenähnlichen Magneten 47 ändert sich, der eine magnetische Flußdichte von ungefähr
500 Gatiss an der Oberfläche des Entwicklerspendeteils
42 besitzt und 12 Magnetpole enthält.
Ebenfalls kann sich der Zusammenhang zwischen den Größen a, b und c ändern. Das Reflexionsvermögen
H eines Bereichs des entwickelten Bildes, das dem dunkelsten Teil des Originalbildes entspricht,
wird mit Hilfe eines Mikrodensometers gemessen.
Beträgt a 0,3, 0,5, 0,7 und 1,0 mm wird do entsprechend
ungefähr gleich 1, 1,5, 1,9 und 2,5 mm. In diesen Figuren ist das Reflexionsvermögen H auf der
Ordinatenachse aufgetragen, und der Abstand auf der Abszissenachse aufgetragen.
In Fig. 8-1 ist der Zusammenhang zwischen H und
d bei do = 1 mm entsprechend den Drehzahländerungen
des Magneten 47 aufgezeigt. Dieser Figur kann entnommen werden, daß das Reflexionsvei mögen mit
zunehmender Drehzahl des Magneten 47 und abnehmenden do zunimmt. Bei einer entsprechenden Urkundenkopie
reicht es aus, wenn das Reflexionsvermögen ungefähr 1,0 beträgt. Demzufolge können
Bilder von guter Qualität erzielt werden, wenn do = 1 mm und do = d und die Drehzahl des Magneten
47 ungefähr 500 U/min beträgt.
Fig. 8-2 zeigt den Zusammenhang zwischen H und d auf, wenn α so eingestellt ist, daß do — 1,5 mm ist
und sich die Drehzahl des Magneten 47 ändert. In dieser Figur ergibt sich dieselbe Tendenz, wie in
so Fig. 8-1 aufgezeigt. Man erhält demzufolge entwikkelte
Bilder von guter Qualität, wenn d„ = 1,5 mm und do = d und die Drehzahl des walzenähnlichen
Magneten 47 wenigstens ungefähr 300 U/min ist.
Fig. 8-3 und 8-4 zeigen den Zusammenhang zwisehen H und d auf, wenn do ungefähr gleich 1,9 mm
und 2,55 mm bei entsprechender Einstellung von a angenommen ist, und die Drehzahl des Magneten 47
sich ändert. Die Tendenz bezüglich des Reflexionsvermögens H auf Grund der Änderung der Drehzahl
des walzenähnlichen Magneten 47 ist ähnlich jener in den Fig. 8-1 und 8-2 aufgezeigten, jedoch nimmt
die Größe der Änderung des Reflexionsvcrmögens H in Abhängigkeit der Drehzahl beträchtlich ab. In
Fig. 8-1 beispielsweise bei d= 1,0 mm ändert sich das
hS Reflexionsvermögen H von 0,7 auf 1,05, wenn sieh
die Drehzahl von 0 auf 1000 U/min ändert. Die Größe der Änderung des Reflexionsvermögens beträgt P..VS.
Bei Fig. 8-4 andererseits bei d= 1,0 mm ändert sich
15 16
das Reflexionsvermögen H von 0,95 auf 1,15, wenn tragen, ist / vorzugsweise ungefähr zwischen 3 und
sich die Drehzahl von 0 auf 1000 U/min ändert, d. h. 8 mm, s ungefähr zwischen 3 und 5 mm und m ungees
ergibt sich eine Differenz von nur 0,2 bezüglich fähr zwischen 5 und 15 mm anzunehmen. Der blattdes
Reflexionsvermögens. Unter Vorgabe der in den förmige Bildträger 51, der mit den Transportwalzen
Fig. 8-2 bis 8-4 bezeigten Bedingungen wird das Ver- 5 57 und 57' transportiert wird,· ist an der Führungsfahren
zum Entwickeln sehr stabil, selbst bei Ände- platte 58 und den beiden Führungswalzen 59 und 60
rung der Drehzahlen und des Abstandes d. Denn die geführt und wird in Wälzkontakt mit der Oberfläche
Änderung des Reflexionsvermögens H mit der Dreh- des Entwicklerspendeteils 42 über die Entwicklerzahl
des walzenähnlichen Magneten 47 ist nicht so schicht auf der Oberfläche des Entwicklerspendeteils
groß, wenn die Drehzahl oberhalb 500 U/min liegt. 10 42 gebracht, während das Ladungsbild entwickelt
Eine bevorzugt geeignete Drehzahl des walzenähnli- wird. Das Vorderende der Führungsplatte 59 kann
chen Magneten 47 beträgt 150 bis 500 U/min, vor- kammförmig ausgebildet sein, und die Führungswaizugsweise
300 bis 400 U/min in Anbetracht der me- zen 59 und 60 können als Walzen ausgelegt sein., die
chanischen Lebensdauer der bewegbaren Teile und Erhebungen und Vertiefungen, wie in Fig. 7 gezeigt,
der Tatsache, daß beri hohen Drehzahlen sich der 15 aufweisen. Die Erhebungen und Vertiefungen der
Entwickler zerstreut und die Umgebung verschmutzt. Führungsplatte 58 und der Führungswalzen 59 und
Wenn die Drehzahl 0 beträgt, weisen die erhaltenen 60 können beliebig in einer Richtung senkrecht zur
Bilder eine etwas rauhe Oberflächenstruktur auf. Vorlaufrichtung des Bildträgers 51 angeordnet «ein,
Mit Hilfe der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung wer- so daß die Ungleichförmigkeit beim Druckkontakt
den exakt gezeichnete Bilder mit ausreichendem Re- 20 zwischen dem Entwickler und dem Bildträger infolge
flexionsvermögen, feiner Oberflächenstruktur und der Erhebungen und Verteifungen beseitigt worden
extrem hoher Schärfe erhalten, wenn die Werte a, b kann. Die Höhe des Entwicklers, der an der Oberflä-
und c bei 0,1 bis 1 mm, vorzugsweise ungefähr bei ehe des Entwicklerspendeteils 42 haften bleibt, der
0,7 mm, liegen und die Drehzahl des walzenähnlichen Abstand c zwischen den Führungswalzen und dem
Magneten 47 auf wenigstens 150 U/min, Vorzugs- 25 Entwicklerspendeteil und die Drehzahl des walzenweise
auf 300 bis 400 U/min eingestellt wird. Bei der ähnlichen Magneten stehen in derselben Beziehung
Messung des Reflexionsvermögens wurde als Ent- wie bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform. Der
wicklerspendeteil 42 ein relativ stark isolierendes har- Bildträger 51, der entwickelt und aus der Entwicktes
Aluminiumoxid verwendet. Bekanntes photogra- lungszone abgeführt worden ist, wird r,ur Fixiertone
phisches Zinkoxidpapier wurde als Bildträgermaterial 30 mit Hilfe beispielsweise eines porösen Transportbanverwendet.
Es wurde auf ein Potential von ungefähr des 61 oder einer anderen Transporteinrichtung 61
400 V aufgeladen, bildweise belichtet und mit einem befördert, die beispielsweise aus mehreren Transportträgerlosen
Toner, entwickelt. Das entwickelte Bild bändern besteht, die in Durchlaufrichtung in bewurde
mit einer Heizwalze fixiert und anschließend stimmten Abständen angeordnet sind, die mit derseldas
Reflexionsvermögen H des Bildes gemessen. 35 ben Geschwindigkeit wie die Laufgeschwindigkeit des
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform gemäß Bildträgers angetrieben sind. Eine Saugleitung 63 mit
der Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt. Saugöffnungen 62 ist innerhalb dieses Transportban-
Der Entwicklerbehälter 49 der Entwicklereinrich- des angeordnet. Der Bildträger haftet an der Transtung,
die in Fig. 9 gezeigt ist, weist eine Entwicklerzu- porteinrichtung 61, so daß das kopierte Bild vor dem
fuhröffnung mit einer Breite 1 am Boden auf. Der 40 Fixieren nicht beschädigt werden kann. Das Entwick-Entwickler,
der über die Zufuhröffnung nach unten lerspendeteil 42, der Walzenmagnet 47 und die Fühströmt
sammelt sich zeitweise auf einer L-förmigen rungswalzen 59 und 60 können als eine Baueinheit
Entwicklereinstellplatte 55, die am unteren Ende der ausgelegt sein.
Zufuhröffnung angeordnet ist. Der Entwicklerbehäl- Bei dem Verfahren und der Vorrichtung zum Ent-
ter 49 und die Entwicklereinstellplatte 55 können als 45 wickeln können sich die elektrostatischen Ladungsbilein
einziges Bauteil ausgebildet sein. Die Entwickler- der nicht nur auf der Oberfläche eines blattförmigen
einstellplatte 55 erstreckt sich bis zu einem Punkt, der Bildträgers, sondern auch auf Bildträgermaterialien
in einem Abstand zu der Oberfläche des Entwickler- eines elektrophotoempfindlichen Bogens befinden,
spendeteils 42 Hegt, wobei der Abstand α beträgt. Der der auf der Oberfläche einer Drehwalze angeordnet
sich zeitweise auf der Einstellplatte 55 ansammelnde so ist. Die letztere Ausführungsform wird unter Bezug-Entwickler
wird bei konstanter Menge auf Grund der nähme auf Fig. 10 beschrieben,
magnetischen Kraft an der Oberfläche des Entwick- In Fig. 10 ist ein elektrostatisches Photokopierge-
magnetischen Kraft an der Oberfläche des Entwick- In Fig. 10 ist ein elektrostatisches Photokopierge-
lerspendeteils angezogen, so daß er sich auf der Ober- rät mit einem Bildträger ausgestattet, welcher auf der
fläche mit einer Höhe α ansammelt. Wenn ein ma- Oberfläche einer Drehwalze 64 angeordnet ist, eieren
gnetischer Anziehungskörper 56 nahe dem vorderen 55 Oberfläche 66 also als Bildträger mit relativ großem
Ende der Einstellplatte 55 angeordnet ist, kann der Durchmesser zu bezeichnen ist, wobei ein nicht emp-Entwickler
umgewälzt werden. Das ist insbesondere findlicher Oberflächenbereich 67 vorgesehen ist. Die
dann von Verteil, wenn der Entwickler dazu neigt, photoleitfähige Schicht 65 wird mit entsprechender
daß er verklumpt. Die Länge m des horizontalen Ab- Polarität in der Ladezone 68 aufgeladen, und auf der
schnitts der Entwicklereinstellplatte 55, der Ab- 60 Schicht 65 wird ein elektrostatisches Ladungsbild abstand
s zwischen dem horizontalen Abschnitt und der gebildet. Daraufhin gelangt der Bildträger zu der Ent-Entwicklerzufuhröffnung
und die Breite 1 der Zu- wicklungszone. Der Abstand d, der die Gleichung fuhröffnung ändern sich entsprechend der Teilchen- d0 - d, die oben aufgeführt ist, erfüllt, bildet sich, zwigröße
des Entwicklers etwas und entsprechend auch sehen der Oberfläche 66 der Walze 64 und der Oberdie
Anziehungskraft des Magneten 47 usw. Wenn die 65 fläche des Entwicklerspendeteils 42. Der Abstand d ,
magnetische Flußdichte der Oberfläche des Entwick- der die Gleichung dp ^ d, wie oben aufgeführt, erfüllt,
leraufnahmeteils 500 bis 1000 Gauss und die Teil- bildet sich zwischen der nicht empfindlichen Oberflächengröße
des Entwicklers ungefähr 5 bis 50 μιτι be- ehe 67 und der Walze 64 der Oberfläche des Entwick-
lerspendeteils 42. Zwischen der Oberfläche 66 des
Bildträgers und der Oberfläche 70 des Entwicklerspendeteils tritt unter Zwischenlage der Entwicklerschicht
Wälzkontakt auf, so daß sich zeitweise eine Sammelzone 44 für den Entwickler vor der Wälzkontaktzone
bildet. Auf diese Weise wird das elektrostatische Ladungsbild entwickelt. Wenn der Entwicklungsvorgang
um einen Arbeitstakt weitergeführt worden fet, und die Oberfläche Zd des Entwicklerspendeteils
der nicht empfindlichen Fläche 67 gegenüberliegt wird der Entwickler in der Sammelzone 44
aus der Sammelzone 44 abgefördert, da er an dem Entwicklerspendeteil bei einem Abstand d haften
bleibt. Das Bild wird vor dem Bildträger in einem Übertragungsabschnitt 71 auf ein Kopierpapier übertragen.
Wenn der Bildträger 66 auf Jer Drehwal;:e endlos
angeordnet ist, könnte der Entwickler aus der Sammelzone nicht durch das Entwicklerspendeteil
am Ende jedes Entwicklungszyklus abgeführt werden.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform weist die Oberfläche 66 eines Bildträgers für ein elektrostatisches
Ladungsbild eine elektrophotoempfindliche Schicht auf, die beispielsweise durch Vakuumaufdampfung
von Selen aufgetragen worden und endlos ist. Eine Einstellplatte in Form einer Rakel 55
für die Dicke der Entwicklerschicht, die oberhalb des Entwicklerbehälters 49 angeordnet ist, wird im
Grundzustand, z. B. mit Hilfe einer Feder 72, mit der vorderen Kante gegen die Oberfläche des Entwicklerspendeteils
42 angepreßt. Wenn eine Steuereinrichtung 73, z. B. ein Solenoid, betätigt wird, wird die
Druckkraft der Fedei 72 überwunden, und die Vorderkante hebt von der Oberfläche des Entwicklerspendeteils
42 um einen Abstand α ab. In der Wälzkontaktzone zwischen der Oberfläche des Entwicklerspendeteils
42 und der Oberfläche 66 des Bildträgers auf der Drehwalze erfüllt der Abstand d
die Gleichung a^d. Vor Beginn eines jeden Entwicklungsvorganges
wird bei dieser Ausführungsform der Magnet 73 erregt, um die vordere Kante der Rakel
55 von der Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 um den Abstand α abzuheben. Somit bildet sich die
erforderliche Entwicklerschicht auf der Oberfläche
ίο des Entwicklerspendeteils 42. Während des Entwicklungsvorganges
bildet sich eine Sammelzone 44 für den Entwickler vor von der Wälzkontaktzone. Nach
Beendigung eines jeden Entwicklungsvorganges fällt der Solenoid 73 ab. Somit legt sich die vordere Kante
der Rakel 55 an die Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 an, und die Zufuhr an Entwickler zu der
Oberfläche des Entwicklerspendeteils 42 ist unterbrochen. Auf diese Weise wird der Entwickler, der
sich in der Sammelzone angesammelt hat, mit Hilfe des Entwicklerspendeteils 42 über den Spalt d abgeführt,
der sich zwischen der Oberfläche des Entwicklerspendeteils an der Oberfläche des Bildträgers bildet.
Das An- und Abschalten des Solenoids 73 kann synchron mit dem Zyklus des Entwicklungsvorganges
mit Hilfe einer Abtasteinrichtung 74 zum Bestimmen des formatgebundenen oder normierten Beginns der
Entwicklung, und eine Abtasteinrichtung 75 zum Bestimmen eines formatgebundenen Endes der Entwicklung
erfolgen, so daß der Abstand /, zwischen
dem vorderen Ende der Einstellplatte 45 und der Wälzkontaktzone ungefähr gleich dem Abstand I2
zwischen der Wälzkontaktzone und der Stelle ist, an der die Standardlage zu Beginn oder nach Beendigung
der Entwicklung ermittelt wird. Es ist nicht erforder-Hch, den Entwickler aus der Sammelzone bei jedem
Arbeitsgang abzuführen.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Verfahren zum Entwickeln eines auf einem Aufzeichnungsträger gebildeten elektrostatischen s
Ladungsbildes durch das Aufbringen eines pulverförmiger! elektrisch leitenden Einkomponentenentwicklers,
wobei eine Entwicklerspendefläche mit einer darauf haftenden Entwicklerschicht
über den Entwickler in Wälzkontakt mit dem Aufzeichnungsträger gebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wälzkontakt durch Annäherung der Entwicklerspendefläche an den
Aufzeichnungsträger bis auf einen Abstand, der kleiner ist als die Dicke der Entwicklerschicht auf
der Entwicklerspendefläche so ausgebildet wird, daß sich eine Entwicklersammelzone in Laufrichti-jig
vor der Wälzkontaktzone der beiden Flächen bildet, daß der Entwickler in der Sammelzone
durcheinandergewirbelt wird, und daß ein Entwicklerspendeteil
verwandt wird, das einen isolierenden Überzug auf seiner Oberfläche aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwicklerspendeteil verwandt
wird, dessen isolierender Überzug einen Schichtwiderstand zwischen 103 und 109 Ω X cm2
aufweist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspiuch 1 oder 2 mit einem Entwicklerspendeteil,
das auf seiner Oberfläche eine .111 Schicht aus einem pulverförmigen elektrisch leitenden
Einkomponcntenentwickler hält, mit einer Zufuhreinrichtung zum Zuführen des pulverförmigen
Entwicklers zur Oberfläche des Entwicklerspendeteils, und mit einer Führungseinrichtung, .is
die eine Aufzeichnungsträgerfläche mit der Oberfläche des Entwicklerspendeteils über die Entwicklerschicht
in Wälzkontakt bringt, wobei die Kontaktstelle in Laufrichtung der Entwicklcrspendefläche
hinter der Zufuhreinrichtung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung
(34, 52, 54, 59, 64) so ausgebildet und zum Entwicklerspendeteil (30,42) angeordnet ist,
daß sich eine Entwicklersammelzone (44) in Laufrichtung der beiden Flächen vor der Wälzkontaktzone
bildet, daß eine Einrichtung (46, 47) vorgesehen ist, die der Entwickler in der Sammelzone
(44) auf physikalischem Wege durcheinandcrwirbelt, und daß das Entwicklerspcndetcil (30, 42)
einen isolierenden Überzug auf seiner Oberfläche aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Entwickler durcheinanderwirbelnde
Einrichtung aus wenigstens einem in Schwingungen versetzbaren feinen Metalldraht
(46) besteht, der in der Sammelzone (44) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklerspendeteil ein
drehbarer Hohlzylinder (42) ist, ir. dein ein wal- mi
zenförmiger Permanentmagnet (45, 47) angeordnet ist, der unabhängig vom Entwicklerspcndeleil
(42) drehbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (45, 47) μ mehrere Magnetpole entgegengesetzter Polarität
aufweist, die an seinem Umfang angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Rakel (50,55) zum Einstellen der
Dicke derauf der Oberfläche des Entw'cklerspendeteils
(42) haftenden Entwicklerschicht, die in Laufrichtung der Oberfläche unmittelbar hinter
der Zuführeinrichtung angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Rakel (50,55) zur Entwicklerspendefläche 0,1 bis 1,5 mm beträgt,
daß der kleinste Abstand zwischen der Entwicklerspendefläche und der Aufzeichnungsträgerfläche
0,1 bis 1,0 mm beträgt, und daß der Permanentmagnet (47) mit einer Geschwindigkeit
von wenigstens 150 Umdrehungen pro Minute in eine Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung
des Entwicklerspendeteils (42) rotiert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Permanentmagneten
(47) zwischen 300 und 400 Umdrehungen pro Minute liegt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende
Überzug einen Schichtwiderstand von IO4 bis
H)7QXCm2 hat.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklerspendeteil
(42) unter dem isolierenden Überzug elektrisch leitend ist und an Masse liegt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug des Entwicklerspendeteils (42) ein Metalloxidüberzug
ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Entwicklei spendeteil (42) ein Hohlzylinder ist, und daß die Führungseinrichtung
(52; 54; 59,60) zum Führen eines blattförmigen Aufzeichnungsträgers (51) eingerichtet ist und
auf ihrer Oberfläche ausgebildete erhöhte und abgesenkte Abschnitte aufweist, durch die jeweils
nach Beendigung der Entwicklung eines Blattes die Sammclzone (44) zum Verschwinden gebracht
wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung wenigstens
eine drehbare Führungswalze (54; 59, 60) aufweist, die dem Entwicklerspendetcil (42) gegenüber
angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der blattförmige Aufzeichnungsträger (66) an einer Drehtrommel (64) angebracht
ist und eine Länge aufweist, die kurzer als der Umfang der Drehtrommel (64) ist, und daß
die Drehtrommel (64) in dem Teil ihres Umfangs, der nicht von dem Aufzeichnungsträger (66) bedeckt
ist, den abgesenkten Abschnitt (67) aufweist, der um eine bestimmte Tiefe (dp) gegenüber
der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (66) eingesenkt ist und die Sammelzone zum Verschwinden
bringt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger
(66) über dem Gesamtumfang einer Drehtrommel (64) endlos ausgebildet ist, und daß die
Rakel (55) gegen den hohlzylindrischcn Entwicklerspendeteil (42) mittels einer Feder (72) vorgespannt
ist und «.lurch eine in Abhängigkeit vom
Durchlauf eines elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsträger (66) an- und abschaltbare
Betätigungseinrichtungen (73) wäh-
rend des Durchlaufs des Ladungsbildes durch die Sammelzone (44) auf den für eine der erforderlichen
Schichtdicke des Entwicklers entsprechenden Abstand (β) vomm hohlzylindrischen Entwicklerspendeteil
(42) abhebbar ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwikkeln eines auf einem Aufzeichnungsträger gebildeten
elektrostatischen Ladungsbildes durch das Aufbringen eines pulverförmigen elektrisch leitenden Einkomponentenentwicklers,
wobei eine Entwicklerspendefläche mit einer darauf haftenden Entwicklerschicht über den Entwickler in Wälzkontakt mit dem
Aufzeichnungsträger gebracht wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem
Entwicklerspendeleil, das auf seiner Oberfläche eine Schicht aus einem pulverförmigen elektrisch leitenden
Einkomponentenentwickler hält, mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen des pulverförmigen Entwicklers
zur Oberfläche des Entwicklerspendeteils, und mit einer Führungseinrichtung, die eine Aufzeichnungsträgerfläche
mit der Oberfläche des Entwicklerspendeteils über die Entwicklerschicht in Wälzkontakt
bringt, wobei die Kontaktstelle in Laufrichtung der Entwicklerspendefläche hinter der Zuführeinrichtung
liegt.
Bei einem derartigen Verfahren und bei einer derartigen
Vorrichtung, die aus der US-PS 3 166432 bekannt
sind, haftet der leitende Entwickler infolge der van der Waalschen Kräfte auf der Oberfläche des Entwicklerspendeteils,
und wird der Entwickler mit der das latente elektrostatische Bild tragenden Aufzeichnungsträgerflädic
in Wälzkontakt ohne ein gegenseitiges Rutschen zwischen dem Entwickler und der Aufzcichnungsträgerfläche
gebracht. Da jedoch zwischen der Entwicklerschicht und der Aufzeichnungsträgeronerflächc
ein gleichmäßiger Wälzkontakt nur schwer herzustellen ist, tritt eine Ungleichmäßigkeit in der
Stärke und in der Dichte der Entwicklerschicht auf der Entwicklcrspendefläche auf, was dazu führt, daß
die entwickelten Bilder nicht fleckenfrei sind.
Da weiterhin das Entwicklerspendeteil aus einem leitenden Material besteht, können die heim Wälzkontakt
zwischen der Entwicklerspendefläche und der Aufzeichnungsträgerfläche im Entwicklerspendeteil
induzierten Ladungen frei zum Entwickler fließen. Der Entwickler haftet auf der Aufzeichnungsträgerflächc
durch die elektrische Anziehungskraft zwischen diesen Ladungen. Da jedoch der Hintergrund des latenten
elektrostatischen Bildes auf der Aufzeichnungsträgerfläche nicht ladungsfrei ist, sondern noch
Restladungen von dem vorhergehenden Entwicklungszyklus aufweist, werden im Entwickler auch Ladungen
induziert, die diesen Restladungen entsprechen. Das hat zur Folge, daß der Entwickler auch in
einem gewissen Maße am Hintergrund haftet, so daß das Bild nicht frei voi. Schleiern ist.
lis ist weiterhin ein Verfahren zum Entwickeln
elektrostatischer Bilder bekannt, bei dem ein Permanentmagnet in einem zylindrischen nicht magnetischen
Element oder einem entsprechenden EntwicklerspenMeteil
vorgesehen ist und sich in Gegenrichtung zur Drillrichtung des Entwicklerspcndcteils dreht, so
daß der Entwickler sich in flockigem Zustand an den Stellen der Magnetpole anhäuft und geringfügig an
der Aufzeichnungsträgerfläche reibt. Durch dieses Verfahren können die Schleierbüdungen auf dem entwickelten
Bild verringert werden, jedoch nimmt gleichzeitig der Schwärzungsgrad des Bildes beträchtlich
ab. Insbesondere können die Entwicklerteilchen nicht gleichförmig und kontinuierlich in Reibungskontakt mit der Aufzeichnungsträgeroberfläche ge-
bracht werden, wenn nicht eine beträchtliche Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen der Geschwindigkeit der Entwicklerteilchen bei der Drehbewegung des
Permanentmagneten und der Laufgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers vorliegt. Nach dem Verfahren
ergeben sich Bilder, die Flecken in Form von streifeniörmigeii
Mustern aufweisen.
Eine Vorrichtung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder, bei der die Oberfläche eines Entwicklerspendeteils,
an dem die Schicht des pulverförmigen Entwicklers haftet, in Wälzkontakt mit der
Oberfläche des Aufzeichnungsträgermaterials gebracht wird, ist gleichfalls aus der US-PS 3331355
bekannt. Es ist gleichfalls an sich aus der DT-OS 2 109 256 bekannt, bei der Entwicklung eine Sammelzone
für den Entwickler auszubilden. Die Entwicklung von Ladungsbildern mit Hilfe eines pulverförmigen
Entwicklers derart auszuführen, daß sich eine Sammelzone bildet, in der der Entwickler gestört bzw.
durcheinandergewirbelt wird, ist für das Magnetbür-
w stenverfahren aus der DT-OS 2030288 und für das Kaskadenverfahren aus der DT-OS 2113446 bekannt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das Verfahren und die Vorrichtung der
eingangs genannten Art, die aus der US-PS 3 166432
bekannt sind, so weiterzubilden, daß sich flecken- und schleierfreie entwickelte Bilder ergeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekenn-
4(1 zeichnet, daß der Wälzkontakt durch Annäherung der
Entwicklerspendefläche an den Aufzeichnungsträger bis auf einen Abstand, der kleiner ist als die Dicke
der Entwicklerschicht auf dei Entwicklerspendefläche
so ausgebildet wird, daß sich eine Entwicklersammelzone in Laufrichtung vor der Wälzkontaktzone der
beiden Flächen bildet, daß der Entwickler in der Sammelzone durcheinander gewirbelt wird, und daß ein
Entwicklcrspendcteil verwandt wird, das einen isolierenden Überzug auf seiner Oberfläche aufweist.
Die Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen Ladungsbildes zur Durchführung des Verfahrens
der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, daß die Führungseinrichtung so ausgebildet und
zum Entwicklerspendeteil angeordnet ist, daß sich eine Entwicklersammeizone in Laufrichtung der beiden
Flächen vorder Wälzkontaktzone bildet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Entwickler in der
Sammelzone auf physikalischem Wege ciurcheinandcrwirbelt, und daß das Entwicklerspendeteil einen
mi isolierenden Überzug auf seiner Oberfläche aufweist. Durch die vorgesehene Sammelzone für den Entwickler
kann eine gleichmäßige Stärke und Dichte der En'wicklerschicht auf der Entwicklerspendefläche sichergestellt
werden. Die Bilder werden daher gleiches mäßig entwickelt, so daß sie fleckenfrei sind. Da darüber
hinaus ein Entwicklerspendeteil verwandt wird, das einen isolierenden Überzug aufweist, so daß der
Entwickler gegenüber dem Entwicklerspendetcil
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