DE2556144A1

DE2556144A1 - Entwicklungsverfahren und -vorrichtung fuer elektrostatische reproduktionsmaschinen

Info

Publication number: DE2556144A1
Application number: DE19752556144
Authority: DE
Inventors: Richard H Dennie; Thomas J Kane
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1975-12-12
Publication date: 1976-09-23
Also published as: FR2304107B1; DE2556144C2; US4027621A; GB1477985A; FR2304107A1; NL7514597A; JPS5950984B2; JPS51111340A; CA1082448A

Description

HOFFMANN · ElTJLE & PARTNER

PATENTANWÄLTE DR. !NG. E.HOFFMANN ■ DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. LEH N D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABE LLASTRASS E 4 (STERNHAUS) · TELE FON (089) 911087 · TELEX 05-29619 [PATHE)

27 52θ

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XEROX CORPORATION, Rochester N.Y. / USA

Entwicklungsverfahren und -vorrichtung für elektrostatische Reproduktionsmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung für eine elektrostatische Reproduktionsinas chine zum Herstellen von Kopien von einem Original mit einem fotoempfindlichen Element, auf dem latente, elektrostatische Abbildungen des Originals geschaffen werden, und mit einer Einrichtung, um relativ trockenes, teilchenförmiges Entwicklermaterial in entwickelnde Beziehung zum fotoempfindlichen Element zu bringen, so dass die Abbildungen auf dem fotoempfindlichen Element entwickelt werden. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Neutralisieren der Auswirkung der Umgebungsfeuchtigkeit auf die elektrischen Eigenschaften des Entwicklers in einer elektrostatischen Reproduktionsmaschine.

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Bei einer Bauart für elektrostatische Kopier- oder Reproduktionsraaschinen wird eine trockene, teilchenförmige Mischung als Material zur Entwicklung der elektrostatischen, latenten Abbildungen verwendet, die während des Kopierprozesses auf dem Fotoempfänger der Maschine ausgebildet wurden. Zu diesem Zweck werden geeignete Aufgabemittel, wie beispielsweise eine oder mehrere magnetische Bürsten, vorgesehen, um das Entwicklermaterial in eine Wirkbeziehung zum Fotoempfänger der Maschine zu bringen, und um die darauf befindlichen latenten, elektrostatischen Abbildungen zu entwickeln.

Das Entwicklermaterial besteht normalerweise aus relativ grossen Trägerkörnern, die aus Metall sein können,und relativ kleineren trockenen Färbpartikeln.

Aufgrund der tribo-elektrischen Beziehung zwischen den beiden Bestandteilen des Entwicklermaterials haften die kleineren Färbpartikel selbsttätig an dem Träger in grosser Anzahl an. Sobald das Entwicklermaterial in unmittelbarer Nähe zur Oberfläche des Fotoempfängers gebracht worden ist, scheiden elektrostatische Ladungen auf dem Fotoempfänger die Färbpartikel vom Träger ab und lagern diese auf dem Fotoempfänger entsprechend dem Ladungsmuster des latenten Bildes ab. Der ganz oder teilweise entblößte Träger kehrt zum Entwicklersumpf zurück und wird erneut mit Färbpartikeln versehen.

Bei den hier in Rede stehenden und zuvor angedeuteten Reproduktionsmaschinen ist das Entwicklermaterial trocken. Daher kann die Feuchtigkeit, wie sie bei Umgebungsverhältnissen mit relativ hohem Feuchtigkeitsgehalt vorliegt, in nachteiliger.Weise das Entwicklermaterial beeinflussen und damit eine Verschlechterung der Kopierqualität hervorrufen. Bekanntlich werden elektrostatische

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Kräfte durch die umgebenden Feuchtigkeitsverhältnisse beeinflusst, wobei die elektrostatischen Kräfte bei einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung die grösste Wirksamkeit entfalten. Da der Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung eine Auswirkung auf die Feuchtigkeit des Entwicklermaterials hat, kann eine hohe Umgebungsfeuchtigkeit die trockenen Färbpartikel so feucht machen, dass hierdurch die Übertragungsfähigkeit der Partikel nachteilig beeinflusst wird.

Ziel der Erfindung ist es daher, eine neue und verbesserte, mit trockenem Entwicklermaterial arbeitente Vorrichtung sowie ein diesbezügliches Verfahren zu schaffen, mit denen sich die Auswirkungen von Feuchtigkeitsänderungen auf das Entwicklungsmaterial beseitigen oder mildern lassen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Vorrichtung Mittel aufweist, um die Feuchtigkeitsverhältnisse des Entwicklermaterial zu steuern, so dass trotz Änderungen im relativen Feuchtigkeitsgehalt eine optimale Entwicklung der Abbildungen sichergestellt ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 12 aufgeführt.

Das Verfahren zum Neutralisieren der Auswirkung von Umgebungsfeuohtigkeit auf"die elektrischen Eigenschaften eines Entwicklermaterials in einer elektrostatischen Reproduktionsmaschine mit einem fotoempfindlichen Element, dessen latente elektrostatische Bilder des zu reproduzierenden Originals mittels trockener Färbpartikel sichtbar gemacht werden, wobei die Partikel durch elektrostatische Kräfte vom Entwickler auf das fotoempfindliche Element angezogen werden, zeichnet sich dadurch aus, dass man den Entwickler zur Erwärmung und zur Verringerung seines Feuchtigkeitsgehaltes aufheizt, sobald die Temperaturen des Entwicklers

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unter ein voreingestelltes Minimum fallen, und das Aufheizen des Entwicklers beendet, sobald die Temperaturen des Entwicklers oberhalb einer voreingestellten maximalen Entwicklertemperatur angestiegen sind.

Eine Weiterbildung des Verfahrens ist in Anspruch 14 aufgeführt.

Erfindungsgemäss weist somit die Entwicklungsvorrichtung eine Einrichtung auf, mit der sich das Entwicklermaterial erwärmen lässt. Dies bedeutet, dass das bei auf trockenem Wege arbeitenden elektrostatischen Kopierprozessen verwendete Entwicklermaterial nunmehr relativ unempfindlich gegenüber Schwankungen im relativen Feuchtigkeitsgehalt der Luft ist. Dies bildet die Möglichkeit zur Erwärmung des Entwicklermaterials, wenn dieses bei Perioden hoher Luftfeuchtigkeit verwendet wird. Ausserdem wird durch die Erfindung eine Heizeinrichtung vorgesehen, die sich während der Abschaltzeiten der Maschine zum Erwärmen des Entwicklers einsetzen lässt.

Die Erfindung schafft somit eine Entwicklungsvorrichtung, mit der ein Entwicklermaterial· in entwicklende Beziehung zum fotoempfindlichen Element einer elektrostatischen Reproduktions- oder Kopiermaschine gebracht wird, um die iatenten, el·ektrostatischen Bil·- der auf dem fotol·eitenden Element sichtbar zu machen. Diese Vorrichtung weist in Kombination ein Gehäuse auf, das das Entwicklermaterial· zum Einsatz für das Entwickeln der Iatenten, el·ektrostatischen Bilder, eine Einrichtung zur Erwärmung des Gehäuses und des darin befindlichen Entwickiermateriais, so dass die Auswirkung der Luftfeuchtigkeit auf das Entwickiermaterial· beseitigt wird, und eine Steuereinrichtung enthält, um die Heizeinrichtung bei einer bestimmten niederen Temperatur des Entwicklermateriais oder einem bestimmten Feuchtigkeitsniveau einzuschaiten.

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Zusammengefasst wird daher mit der Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Kopier- oder Reproduktionsmaschinen unter Verwendung von trockenem Toner vorgesehen, die eine Heizeinrichtung aufweist, um das Entwicklermaterial zu erwärmen, wenn dessen Temperatur unter einen voreingestellten minimalen Wert fällt, und/oder dessen Feuchtigkeit über ein voreingestelltes Maximum ansteigt. Hierdurch wird der Feuchtigkeitsgehalt und die Aufnahmefähigkeit von Wasser in das Entwicklermaterial .herabgesetzt. Ein Regler betätigt die Heizeinrichtung in Abhängigkeit von den Temperatur-und/oder Feuchtigkeitsbedingungen des Entwicklermaterials. Eine weitere Steuereinrichtung verhindert ein überhitzen des Entwicklermaterials. Bei einem Äusführungsbeispiel wird der Betrieb der Heizeinrichtung während des Betriebs der Reproduktionsmaschine gehemmt, und in einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Heizeinrichtung nach einem Uhrzeitzyklus in Betrieb gesetzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, geschnittene Ansicht einer elektrostatischen Reproduktionsmaschine, in der das erfindungsgemässe Prinzip angeordnet werden kann,

Fig. 2 eine vergrösserte, teilweise weggebrochene Ansicht einer Magnetbürstenentwicklungsvorrichtung zur Verwendung bei der in Fig. 1 gezeigten Maschine,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht des Magnetbürsten— entwicklungssysterns mit der erfindungsgemässen Heizeinrichtung für den Entwickler,

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Fig. 4 eine Ansicht von der anderen Seite des Gehäuses nach Fig. 3 mit Darstellung des Antriebsmechanismus für die Magnetbürsten,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Steuerschaltkreises für die erfindungsgemässe Heizeinrichtung für den Entwickler,

Fig. 6 eine schematische Darstellung von einem modifizierten Steuerschaltkreis,

Fig. 7 eine schematische Darstellung von einem zweiten modifizierten Steuerschaltkreis, und

Fig. 8 eine schematische Darstellung von einem dritten modifizierten Steuerschaltkreis.

Zum allgemeinen Verständnis eines elektrostatischen Behandlungssystems, in dem die Erfindung eingebaut werden kann, wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der die verschiedenen Bauteile eines solchen Systems schematisch wiedergegeben sind. Wie bei allen elektrostatischen Systemen , so auch bei der gezeigten xerografischen Maschine 1, wird das Lichtbild eines zu reproduzierenden Originals auf die lichtempfindliche Oberfläche einer xerografisehen Platte geworfen, um auf dieser ein elektrostatisches Bild zu erzeugen. Danach wird das latente Bild mit einem entgegengesetzt aufgeladenen Entwickler oder Entwicklungsmaterial 29 (vgl. Fig. 4) entwickelt, wobei der Entwickler aus Trägerkörnern und kleineren Tonerpartikeln besteht, die triboelektrisch an den Trägerkörnern anhaften und bei der Entwicklung ein xerografisches Pulverbild entsprechend dem auf der Plattenoberfläche befindlichen latenten Bild schaffen. Das Pulverbild wird dann elektrostatisch auf eine TrägerfKlohe

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übertragen, auf der es mittels einer Aufschmelzvorrichtung fixiert werden kann. Dadurch wird das Pulverbild dauerhaft an die Trägerfläche angehaftet.

Das elektrostatisch anziehbare Entwicklungsmaterial 29, wie es gewöhnlich in einer Magnetbürstenentwicklungsvorrichtung verwendet wird, besteht aus einem gefärbten, harzartigen und hier als "Toner" bezeichneten Pulver und einem "Träger" aus grösseren, granulatförmigen Körnern. Die Körner weisen Stahlkerne auf, die mit einem Material beschichtet sind, das in der tribo-elektrischen Reihe vom Toner entfernt liegt, so dass eine tribo-elektrische Ladung zwischen dem Tonerpulver und dem granulatförmigen Träger erzeugt wird. Der magnetisierbar Träger schafft auch eine mechanische Steuerung für die Bildung von bürstenartigen Borsten mittels magnetischer Felder, so dass der Toner ohne weiteres gehandhabt und in Berührung mit der belichteten xerografischen Oberfläche gebracht werden kann. Der Toner wird dann an das elektrostatische, latente Bild von den Trägerborsten angezogen, so dass auf einer isolierenden Oberfläche ein sichtbares Pulverbild entsteht.

Bei der dargestellten Maschine wird das zu kopierende Original 5 auf eine transparente Auflageplatte 6 gelegt, die fest in einer mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1o versehenen Beleuchtungsanordnung angeordnet ist. Mit dem Original auf der Auflageplatte beaufschlagt das Beleuchtungssystem das Original mit Lichtstrahlen, so dass Bildstrahlen erzeugt werden, die den informativen Bereichen auf dem Original entsprechen. Die Bildstrahlen werden mittels eines optischen Systems 11 zu einer Belichtungsstation 7 geworfen, wo die fotoempfindliche Oberfläche einer sich bewegenden xerografischen Platte in Form eines flexiblen fotoleitenden Riemens 12 belichtet wird.

6 0 9 P> vq / η P R R

Der Riemen ist gleichmässig durch eine Koronavorrichtung 13 aufgeladen, die an dem sich zwischen den Riementragwalzen 14 und 15 erstreckenden Riemenlaufweg angeordnet ist. Die Belichtungsstation erstreckt sich zwischen der Walze 14 und einer dritten Tragwalze 16.

Die Belichtung der Riemenoberfläche mit dem Lichtbild entladet die fotoleitende Lage in den Zonen, die vom Licht getroffen werden, wodurch auf dem Riemen 12 ein latentes, elektrostatisches Bild in einer Konfiguration verbleibt, die dem vom Original 5 auf der Auflageplatte projizierten Lichtbild entspricht. Bei Weiterbewegung der Riemenoberfläche gelangt das elektrostatische Bild um die Walze 16 und durch eine Entwicklungsstation 8, die an einem dritten Riemenlaufweg angeordnet ist. In der Entwicklungsstation befindet sich eine allgemein mit 17 bezeichnete Entwicklungsvorrichtung. Nicht gezeigte, geeignete Mittel, wie beispielsweise Vakuumpanele oder spannende Einrichtungen können verwendet werden, um den Riemen 12 in der Belichtungs-, Entwicklungs- und Reinigungsstation 7, 8 und 9 flach zu halten. Die Entwicklungsvorrichtung 17 umfasst eine Vielzahl von Magnetbürsten 31, die das Entwicklungsmaterial 29 nahe der Oberfläche des sich nach oben bewegenden, geneigten fotoleitenden Riemens 12 bringen, um eine Entwicklung des elektrostatischen Bildes vorzunehmen .

Wenn das Entwicklungsmaterial auf den xerografischen Riemen aufgegeben wird, werden die Tonerpartikel im Entwicklungsmaterial elektrostatisch an die Riemenoberfläche zur Bildung der Pulverabbildungen angezogen. Sobald sich die Tonerpulverbilder ausbilden, werden zusätzliche Tonerpartikel dem Entwicklungsmaterial entsprechend der Tonermenge hinzugefügt, die

6 0 8 H Ί η / Γ) Β 8 8

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während des xerografischen Prozesses auf dem Riemen abgelagert worden sind. Zu diesem Zweck wird ein allgemein mit

18 bezeichneter Tonerdispenser verwendet, der bei Bedarf eine genau dosierte Tonermenge dem Entwicklermaterial 29 in der Entwicklervorrichtung 17 zugibt.

Das entwickelte elektrostatische Bild wird durch den Riemen 12 zu einer Übertragungsstation 4 bewegt, die an einer tangentialen Stelle bei Bewegung des Riemens um die Walze 15 angeordnet ist. In dieser Übertragungsstation wird ein Blatt Kopierpapier 3 mit synchroner Geschwindigkeit zum sich bewegenden Riemen zugeführt, um eine Übertragung des entwickelten Bildes vorzunehmen. In dieser Station ist eine Übertragungswalze

19 vorgesehen, die am Rahmen 2 der Maschine so gelagert ist, dass sie die nicht am Übertragungsvorgang teilnehmende Seite des Blattes Kopierpapier berührt, sobald dieses in übertragende Eingriffnahme mit dem Riemen 12 kommt. Die Walze 19 ist mit einer ausreichenden elektrischen Spannung vorgespannt, so dass das entwickelte Bild auf dem Riemen 12 elektrostatisch auf die zugewandte Seite des Papierblattes 3 übertragen wird, sobald diese damit in Berührung kommt. Die elektrische Spannung haftet ferner vorübergehend das Blatt an der Walze 19 an.

Des weiteren ist ein geeigneter Blatt-Transportmechanismus vorgesehen, der die Papierblätter 3 nacheinander von einem Papierhandhabungsmechanismus 23 zum entwickelten Bild auf dem Riemen befördert, sobald dieses um die Walze 15 bewegt wird. Eine Programmiervorrichtung ist wirkungsmässig mit dem Mechanismus 23 verbunden, und die Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung eines elektrostatischen, latenten Bildes auf dem Riemen 12 ist so ausgelegt, dass sie in der Übertragungsstation ein entwickeltes Bild in zeittaktmässiger Folge zu der Ankunft eines Papierblattes darbietet.

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Nach Abstreifen des Blattes vom Riemen 12 wird dieses durch das Fördersystem 22 in eine allgemein mit 24 bezeichnete Aufschmelzanordnung gebracht, in der das entwickelte und übertragene xerografische Pulverbild auf das blattförmige Material dauerhaft fixiert wird. Nach dem Aufschmelzvorgang wird die fertige Kopie aus der Vorrichtung an einer geeigneten Stelle abgegeben, in der es aus der Vorrichtung von aussen entnommen werden kann. Die als Rest auf den entwickelten Bildern verbleibenden Tonerpartikel, Hintergrundpartikel und solche Partikel, die in sonstiger Weise nicht übertragen wurden, werden durch den Riemen 12 zur Reinigungsstation 9 gebracht. In dieser führt- eine Reinigungsvorrichtung 25 einen ReinigungsVorgang zur Vorbereitung für einen erneuten Abbildungsvorgang durch. Die Reinigungsvorrichtung 25 weist dabei eine sich drehende Bürste, eine Korotrone zur Neutralisierung der an den Partikeln verbleibenden Ladungen und eine Entladungslampe auf, welche irgendwelche, auf dem Riemen 12 noch bestehende elektrostatische Ladungen auflöst.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, weist die Entwicklungsvorrichtung ein Gehäuse 26 mit einem grundsätzlich rechteckförmigen Querschnitt und einer dergestaltigen Länge auf, dass es sich über die Breite des Riemens 12 hinaus erstreckt. Das Gehäuse 26 ist mit Ausnahme einer nahe dem fotoleitenden Riemen 12 befindlichen Öffnung im wesentlichen geschlossen, wobei an der Öffnung die Entwicklung des latenten Bildes vorgenommen wird. Das Gehäuse dient als Behälter und ist an seinen Enden durch Endwände 27 und 28 verschlossen. Das Gehäuse trägt eine geneigte Bodenwand 3o, die das Entwicklungsmaterial,bestehend aus Trägerkörnern aus magnetisierbarem Material und daran elektrostatisch anhaftenden, gefärbten elektrostatischen Tonerpartikel enthält.

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Im Entwicklergehäuse ist drehbar eine Reihe Magnetbürsten 31 gelagert, die mit zueinander parallel sich erstreckenden Achsen unter dem Selenriemen 12 angeordnet sind. Die Magnetbürsten 31 weisen jeweils einen äusseren Zylinder 35 aus nicht magnetischem Material auf, der sich fast über die gesamte Länge des Gehäuses 26 zwischen den Endwänden 27, 28 erstreckt und durch diese drehbar gehalten ist.

In jedem Zylinder 35 sind geeignete Magneten 4o angeordnet, die sich nahezu über die gesamte Länge des Zylinders erstrecken und dort relativ zum zugehörigen Zylinder 35 drehbar gelagert sind. Eine geeignete äussere Steuervorrichtung kann vorgesehen werden, um die Magnete zu drehen und damit die Ausrichtung des magnetischen Feldes einzustellen.

Während der Entwicklung werden die Bürstenzylinder 35 durch eine Antriebswelle 38 gedreht, während die Magnete 4o stationär verbleiben. Die Borsten, die durch den Einfluss des von den Magneten ausgehenden, auf die magnetisierbaren Trägerkörner in dem Entwicklermaterial 29 wirkenden magnetischen Feldes erzeugt werden, bilden sich auf dem oberen Bereich der Zylinder 35 zwischen dem Zylinder und der Unterseite des Selenriemens 12. Als Folge davon wird eine "magnetische Decke" gebildet, die sich kontinuierlich über sämtliche Bürsten 31 längs der gesamten Breite der Entwicklungsstation 8 erstreckt.

Des weiteren ist im Entwicklungsgehäuse 26 unterhalb der Magnetbürsten 31 ein vortreibendes Element 46 in Form eines Flügelrades mit einer Vielzahl von radial sich davon erstreckenden Blättern angeordnet, dessen Ende drehbar in den Endwänden 27, 28 mittels einer Antriebswelle 47 gelagert sind. Während der Entwicklung dreht sich das Flügelrad 46 in der durch den Pfeil

R η q π ι π / η ρ r a

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in Fig. 3 gezeigten Richtung und befördert das Entwicklungsmaterial zu den Magnetbürsten 31, unabhängig davon, welche Niveauhöhe und Menge an Trägerkörnern im System vorliegt.

Die Drehbewegung für die verschiedenen sich drehenden Bauteile der in Fig. 4 gezeigten Entwicklungsvorrichtung 17 wird von einem Motor 44 und einem Antriebssystem aufgebracht. Das Antriebssystem umfasst eine an der Motorwelle befestigte Rolle 48, eine ebenfalls an der Welle befestigte kleinere Rolle 5o und zeittaktgebende Riemen 51, 52, die die Rollen 48 bzw. 5o mit den sich drehenden Bauteilen verbinden. Insbesondere steht der Riemen 51 in antreibendem Eintriff mit geeigneten Rollen 53 und einer Spannrolle 55. Dabeisind die Rollen 53 auf den Treibwellen für die einzelnen Magnetbürstenzylinder 31 angeordnet. Auf diese Weise drehen sich die Magnetbürstenzylinder mit denselben Umfangsgeschwindigkeiten in derselben Richtung und so, dass die "magnetische Decke", die aus magnetischen Borsten besteht, nach oben längs einer geneigten Ebene bewegt wird. Die Ebene erstreckt sich dabei unter demselben Winkel wie die Ebene, die der Riemen 12 im Entwicklungslaufweg annimmt. Ein taktgebender Riemen 52 verbindet die antreibende Rolle 5o mit einer Treibrolle 58, die an der Welle 47 für das Flügelrad 46 befestigt ist. Dies stellt sicher, dass das Flügelrad und die Magnetbürstenzylinder gemeinsam bewegt werden.

Geeignete Ablenkelemente 63, 64 leiten das zurückkehrende Entwicklermaterial 29 in eine an das Flügelrad 46 angrenzende Stellung.

Wie beschrieben, besteht das Entwicklermaterial 29 aus einem relativ grossen Träger, der normalerweise aus Metall besteht und die Form eines Kornes hat, und aus relativ kleineren Partikeln aus Trockentinte, dem sogenannten Toner. Die Feuchtigkeit

B π 9 R λ q / η R R R

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in der Zone, in der sich das Entwicklermaterial befindet, kann in einem grösseren oder geringerem Ausmass die Art und Weise beeinflussen, wie das Entwicklermaterial die latenten, elektrostatischen Bilder auf dem Riemen 12 entwickelt. Dies wiederum kann die Qualität der herzustellenden Kopien dergestalt beeinflussen, dass die Kopien visuell entweder zu hell oder zu dunkel erscheinen. Von besonderer Bedeutung sind hohe Feuchtigkeits zustände .

Die Wirkung von feuchtigkeit,insbesondere von hoher Feuchtigkeit, ist am augenfälligsten unmittelbar nach in Gang setzen der Maschine, wenn zuvor eine relativ lange Abschaltzeit,z.B. über Nacht oder nach einem Wochenende, vorgelegen hat. Wird die Maschine nachfolgend eine gewisse Zeit lang in Betrieb genommen, so nimmt die Feuchtigkeit des Entwicklermaterials normalerweise ab, was wenigstens zum Teil auf eine innere Maschinenerwärmung zurückzuführen ist.

Um die Feuchtigkeitszustände des Entwicklermaterials regulieren zu können, ist eine Wärmequelle, wie beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung 7o, an der Aussenseite des Entwicklergehäuses 26 in wärmeübertragender Weise befestigt. Da die Masse des Entwicklermaterials 29 sich normalerweise im unteren Bereich oder Sumpf des Entwicklergehäuses 26 befindet, wird die Heizeinrichtung 7o vorzugsweise nahe dem unteren Gehäusebereich angeordnet. Vorzugsweise besitzt die Heizeinrichtung 7o eine ausreichende Abmessung, damit sie sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Gehäuses 26 erstreckt und damit eine gleichmässige Erwärmung des gesamten Gehäusebereiches gewährleistet ist. Die Kapazität der Heizeinrichtung 7o soll dabei ausreichen, um die Temperatur des Entwicklermaterials unter den gegebenen Umgebungstemperaturverhältnissen auf einem bestimmten Niveau zu halten.

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In Fig. 5 ist ein Steuerschaltbild wiedergegeben. Die Heizeinrichtung 7o _:ist paralell an eine geeignete elektrische Energiequelle dargestellt durch die Leitungen L-., L₃,über einen thermostatischen Steuerschalter 71 und einen Kontakt 72 von einem geeigneten Leistungsschalter 73 angeschlossen.-..:Der thermostatische Schalter 71 ist so angeordnet, dass er auf die Temperaturverhältnisse im Entwicklermaterial anspricht. Zu diesem Zweck steht er in wärmeübertragender Beziehung zum Entwicklergehäuse 26 und wird auf diesem getragen. Der Schalter 71 ist so ausgelegt, dass er den Stromkreis zur Heizeinrichtung 7o bei oder unterhalb einer vorgewählten Minimaltemperatur schliesst und vervollständigt, und andererseits sich öffnet, um den Stromkreis zur Heizeinrichtung 7o bei oder oberhalb einer vorgewählten Maximaltemperatur zu unterbrechen. Es wurde festgestellt, dass die geeignete Temperatur bei einem Minimum von 37°C und einem Maximum von 42°C liegt (98 bzw. 1o8°F).

Der Leistungsschalter 73 kann irgendeinen geeigneten und handelsüblich verfügbaren Stromkreis-Grobspannungsschutz, wie beispielsweise einen Thermounterbrecher,mit einem auf den Leitungsstrom ansprechenden Widerstandsheizelement 74 mit einem auf die Temperatur ansprechenden Leitungsschalter 27 aufweisen. Wie für den Fachmann verständlich, triggert die Wärme vom Widerstand 74 bei oder oberhalb einem voreingestellten maximalen Leitungsstrom den Schalter 72 so, dass der Stromkreis zur Heizeinrichtung 7o unterbrochen wird. Vorzugsweise enthält der Leistungsschalter 73 manuelle Schaltungskontakte 76, so dass der Stromkreis zur Heizeinrichtung 7o auch manuell geöffnet werden kann.

Beim Betrieb spricht der thermostatische Schalter 71 auf die Temperaturverhältnisse am Entwicklergehäuse 76 an und beaufschlagt die Heizeinrichtung 7o immer dann, wenn die Temperatur des Gehäuses und des darin befindlichen Entwicklermaterials

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unterhalb von einem vorgewählten Minimum abfällt. Die Wärme von der Heizeinrichtung 7o erwärmt das Entwicklergehäuse 76 und das Entwicklermaterial, wodurch wiederum die Neigung des Entwicklermaterials, Feuchtigkeit zu absorbieren, reduziert wird.

Sobald die Temperaturen des Entwicklergehäuses eine vorgewählte maximale Höhe erreicht haben oder bei dieser Höhe liegen, öffnet sich der thermostatische Schalter 71, so dass der Stromkreis zur Heizeinrichtung 7o unterbrochen wird.

Es versteht sich, dass die minimale Schliesstemperatur des Thermoschalters so gewählt werden kann, dass effektiv der Schalter 71 normalerweise geschlossen ist und sich nur öffnet, wenn die vorgewählte maximale Temperatureinstellung erreicht ist. Bei dieser Anordnung würde die Heizeinrichtung 7o normalerweise kontinuierlich betrieben.Dies ist der Fall bei einer Reproduktionsmaschine mit einem nur geringen oder nicht vorhandenen inneren Wärmeaufbau.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Energiebeaufschlagung der Heizeinrichtung 7o während des Betriebs der Reproduktionsmaschine 1 vorgeschlossen. Ein Druck-Start-Schalter 78 zur Betätigung der Reproduktionsmaschine ist vorgesehen, wobei ein Schliessen des Schalters das Halterelais 79 triggert. Der Kontakt 8o des Relais 79,der. bei Beaufschlagung des Relais 79 geschlossen wird, errichtet einen Halteschaltkreis um den Druck-Start-Schalter 78, so dass der Schalter 78 freigegeben werden kann. Ein geeigneter Aus-Kontakt 81 ist ferner vorgesehen. Um eine EnergiebeaufschTagung der Heizeinrichtung 7o während des Betriebes der Reproduktionsmaschine 1 zu unterbinden, ist ein zweiter

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B Π 9 ο Ί P / Γ) R R 8

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Relaiskontakt 82 in dem die Heizeinrichtung beaufschlagenden Schaltkreis angeordnet. Der Kontakt 82,der normalerweise geschlossen sein kann, wird durch das Relais 79 immer dann geöffnet, wenn das Relais 79 beaufschlagt wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist für die Energiebeaufschlagung der Heizeinrichtung 7o, z.B. während der Maschinenabschaltzeiten,d.h. über Nacht, eine Zeittaktsteuerung vorgesehen. In Fig. 7 sind wiederum gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei eine geeignete Zeittaktvorrichtung oder Uhr 85 vorgesehen ist. Der Kontakt 86 der Uhr 85 ist im energiebeaufschlagenden Schaltkreis für die Heizeinrichtung 7o angeordnet und wird 2U vorgewählten Zeiten durch einen geeigneten Uhrbetätigungsmechanismus, der hier schematisch durch eine Kurvenscheibe 88 angedeutet ist, geöffnet und geschlossen.

Beim Betrieb wird die Uhr 85 so voreingestellt, dass sie den Kontakt 86 bei einer vorgewählten Zeit, z.B. um 22 Uhr, schliesst und den Kontakt 86 über eine bestimmte Zeitdauer, d.h. bis 6 Uhr geschlossen hält. Ist während dieser Zeitdauer der thermostatische Schalter 71 ebenfalls geschlossen, so liegt eine Stromverbindung über den Kontakt 86 mit der Heizeinrichtung 7o vor, so dass die Heizeinrichtung 7o sich in Betrieb befindet, und das Entwicklermaterial im Entwicklergehäuse 26 aufwärmt. Es versteht sich, dass eine geeignete Schalteinrichtung vorgesehen werden kann, um die Heizeinrichtung 7o während des Betriebes der Reproduktionsmaschine 1,gemäss Ausführungsbeispiel nach Fig. 7, abzuschalten.

In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform sind wiederum gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt der Betrieb der Heizeinrichtung 7o in

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Abhängigkeit von den Feuchtigkeitsverhältnissen der Luft oder Umgebung nahe dem Entwicklergehäuse 26, wobei diese Feuchtigkeit durch einen Feuchtigkeitsregler 9o gemessen wird. Der Feuchtigkeitsregler 9o enthält einen Schaltkontakt 91, der in Reihe zum thermostatischen Schalter 71 und Leistungsschalter 73 parallel zu den Leitungen L₁, L₂ angeordnet ist. Der Feuchtigkeitsregler 9o ist dabei so ausgelegt, dass sein auf die Feuchtigkeit ansprechendes Element der Luft an einer passenden Stelle nahe dem Entwicklergehäuse 26 ausgesetzt ist, wobei es sich beim Feuchtigkeitsregler um irgendeine geeignete und handelsüblich verfügbare, auf Feuchtigkeit ansprechende Vorrichtung handeln kann.

Beim Betrieb der Ausführungsform nach Fig. 8 spricht der Feuchtigkeitsregler 9o auf die Luftfeuchtigkeitsverhältnisse nahe dem Entwicklergehäuse 26 an und schliesst bei einem bestimmten hohen relativen Feuchtigkeitsgehalt dessen Schaltkontakt 91. Wie zuvor beschrieben, schliesst sich bei einer vorgegebenen niederen Temperatur des Entwicklergehäuses 26 der thermostatische Schalter 71 und öffnet sich bei einer vorgegebenen hohen oder maximalen Temperatur. Wie ebenfalls zuvor beschrieben, gibt die Temperatur des Entwicklergehäuses 26 die Temperaturverhältnisse des darin befindlichen Entwicklermaterials 29 wieder. Bei sowohl geschlossenem thermostatischen Schalter 71 als auch Schaltkontakt 91 des Feuchtigkeitsreglers wird der Heizeinrichtung 7o (vorausgesetzt auch der Leistungsschalter 73 ist geschlossen) Strom zugeführt, so dass das Entwicklergehäuse 26 und das darin befindliche Entwicklermaterial erwärmt wird. Dieser Zustand herrscht so lange, bis sich der thermostatische Schalter 71 oder der Schaltkontakt 91 des Feuchtigkeitsreglers 9o öffnen, d.h. die vorgegebene maximale Temperatur des Entwicklergehäuses erreicht ist, oder die relative

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Feuchtigkeit in der Umgebung des Entwicklergehäuses 26 auf ein bestimmtes Niveau abgefallen ist.

Es versteht sich, dass zusätzlich >zu der abschaltbaren Heizeinrichtung 7o weitere Schalteinrichtungen vorgesehen werden können, wann immer die Reproduktionsmaschine unabhängig von den Temperatur-und Feuchtigkeitsverhältnissen des Entwicklers in Betrieb steht.

Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass sie nicht auf die erwähnten Details beschränkt ist, sondern auch.solche Modifikationen und Abänderungen mitumfasst, die im Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche liegen.

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Claims

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Patentansprüche

(i.. Entwicklungsvorrichtung für eine elektrostatische Reproduktionsmaschine zum Herstellen von Kopien von einem Original und mit einem fotoempfindlichen Element,auf dem latente, elektrostatische Bilder des Originals geschaffen werden, mit einer Einrichtung, die ein re.lativ trockenes, teilchenförmiges Entwicklermaterial in entwickelnder Beziehung zum fotoempfindlichen Element bringt,um die Bilder auf diesem zu entwickeln, dadurch gekennzeichnet , dass Mittel vorgesehen sind, um die Feuchtigkeitsverhältnisse des Entwicklermaterials (29) zu steuern, so dass trotz Änderungen in der relativen Feuchtigkeit eine optimale Entwicklung der Abbildungen sichergestellt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeitssteuereinrichtung eine Heizeinrichtung (7o) zum Erwärmen des Entwicklermaterials (29) und eine Einrichtung (71) enthält, die die Heizeinrichtung bei einer bestimmten niederen Temperatur des Entwicklermaterials betätigt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Betätigungseinrichtung (71) die Heizeinrichtung (7o) bei einer bestimmten hohen Temperatur des Entwicklermaterials abschaltet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Feuchtigkeitssteuereinrichtung (71) eine zeittaktgebende Einrichtung (85, 86, 88) enthält, um die Betätigung der Heizeinrichtung (7o) auf vorgewälte Zeitintervalle zu begrenzen.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit einem Gehäuse für das Entwicklermaterial, dadurch gekennzeichnet , dass die Heizeinrichtung (7o) ein elektrisches Heizelement aufweist, das in wärmeaustauschender Beziehung zum Gehäuse (26) steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Feuchtigkeitssteuereinrichtung (71) eine Heizeinrichtung (7o) zur Erwärmung des Entwicklermaterials (29) und eine zeittaktgebende Einrichtung (85, 86, 88) zur Betätigung der Heizeinrichtung bei vorgegebenen Zeitintervallen enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine auf Temperatur ansprechende Einrichtung, die sich bei einem voreingestellten Temperaturzustandes des Entwicklermaterials einschaltet und die Heizeinrichtung (7o) in einen unwirksamen Zustand versetzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die sich während des Betriebs der Maschine einschaltet und die Heizeinrichtung (7o) unwirksam macht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Feuchtigkeitssteuereinrichtung eine Heizeinrichtung (7o) zum Erwärmen des Entwicklermaterials (29) und eine die Heizeinrichtung betätigende Einrichtung (9o) enthält, um die Heizeinrichtung bei einem bestimmten hohen relativen Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung nahe dem Entwicklermaterial in Betrieb zu setzen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Feuchtigkeitssteuereinrichtung eine Übertemperatur-Schutzeinrichtung enthält, welche sich bei einem

B Π 9 8 λ 9 / Π B R B

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bestimmten hohen Temperaturzustand des Entwicklermaterials einschaltet und die Heizeinrichtung (7o) ausser Betrieb setzt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Feuchtigkeitssteuereinrichtung eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Entwicklermaterials und einen Regler zur Beaufschlagung der Heizeinrichtung aufweist, wobei der Regler enthält ein erstes Steuerelement, das aufgrund eines voreingestellten minimalen Temperaturzustandes des Entwicklermaterials betätigbar ist, und ein zweites Steuerelement, das aufgrund eines voreingestellten relativen Feuchtigkeitszustands der Umgebung nahe dem Entwicklermaterial betätigbar ist, wobei der Regler auf die gemeinsame Betätigung sowohl des ersten als auch zweiten Steuerelementes anspricht, um die Heizeinrichtung zu beaufschlagen.
12. Entwicklungsvorrichtung mit wenigstens einem Entwicklerapplikator, um das Entwicklermaterial in entwickelnde Beziehung zu einem fotoempfindlichen Element zu bringen, das latente, elektrostatische Abbildungen von einem zu reproduzierenden Original trägt, und mit einem Entwicklervorratsgehäuse, das einen Vorrat an Entwicklermaterial enthält, das von dem Applikator verwendet wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (7o) zum Erwärmen des Entwicklervorratsgehäuses

(26) und des darin befindlichen Entwicklungsmaterials (29), so dass die elektrischen Eigenschaften des Entwicklermaterials unabhängig von Änderungen im Feuchtigkeitsgehalt gesteuert werden und durch eine Steuereinrichtung (71) zur Betätigung der Heizeinrichtung bei einem voreingestellten niedrigen Umgebungstemperaturzustand .

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13. Verfahren zum Neutralisieren der Auswirkung von Ümgebungsfeuchtigkeit auf die elektrischen Eigenschaften eines Entwicklermaterials in einer elektrostatischen Reproduktionsmaschine mit einem fotoempfindlichen Element, dessen latente, elektrostatische Bilder des zu reproduzierenden Originals mittels trockener Färbpartikel sichtbar gemacht werden, wobei die Partikel durch elektrostatische Kräfte vom Entwickler auf das fotoempfindliche Element angezogen werden, dadurch gekennzeichnet , dass man den Entwickler zur Erwärmung und zur Verringerung seines Feuchtigkeitsgehaltes aufheizt, sobald die Temperaturen des Entwicklers unter ein voreingestelltes Minimum fallen, und das Aufheizen des Entwicklers beendet, sobald die Temperaturen des Entwicklers oberhalb einer voreingestellten maximalen Entwicklertemperatur angestiegen sind.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , dass man das Erhitzen des Entwicklers in Verbindung mit dem Inbetriebsetzen der Reproduktionsmaschine beendet.

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