NO132115B

NO132115B -

Info

Publication number: NO132115B
Application number: NO256270A
Authority: NO
Inventors: J M Lyles; G L Hilt; R E Hewitt; J E Britt
Original assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-07-03
Filing date: 1970-06-30
Publication date: 1975-06-09
Also published as: NL7009833A; DK128800C; DK128800B; DE2032046B2; PL80968B1; DE2032046A1; SE359387B; JPS4837611B1; BE752943A; NO132115C; JPS50130452A; GB1310444A; DE2032046C3; AR199542A1; CH528761A; FR2054088A5

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et fremkallingsapparat som omfatter et billedbærende organ som opptar et bilde og som en serie styreelektroder er rettet mot, slik at når organet beveger seg i en forutbestemt bevegelsesbane dannes en stort sett lukket, utstrakt fremkallingssone for opptak av en strøm av findelt tokomponent-fremkallermateriale, og en forspenningsanordning for å påtrykke på hverandre følgende elektroder i det billedbærende organs bevegelsesretning et stigende potensial. The present invention relates to a developing apparatus which comprises an image-bearing member which captures an image and to which a series of control electrodes are directed, so that when the member moves in a predetermined path of movement a largely closed, extended developing zone is formed for recording a stream of finely divided two-component -developer material, and a biasing device for applying a rising potential to successive electrodes in the direction of movement of the image-carrying body.

Ved elektrofotografisk (xerografisk) fremkalling er det vanlig å drysse en strøm av tokomponent-fremkallermateriale over en billedbærende, fotoledende flate, såsom en trommel eller et bånd, som blir transportert i samme retning som strømmen av fremkallermateriale . De tonerbelagte bærerkorn som kommer i berøring med den vandrende flate, avgir ladete tonerpartikler til de sterkere ladete billedområder, og gjør derved bildene synlige. Bærerkornene, som nå er befridd for tonerpartikler og er elektrostatisk i ubalanse og kommer i berøring med flaten, vil virke både mekanisk og elektrostatisk til å fjerne tilfeldig fordelte tonerpartikler som uunngåelig er avsett på bakgrunnen eller de ikke-billedbærende områder av flaten. Denne vanlige form for "kaskade"-fremkalling og rensing utføres best når berøringstiden mellom fremkalleren og flaten er relativt lang, det vil si lang nok til å tillate disse to naturlige handlinger og frembringe optimal billedfremkalling på flaten. Når berøringstiden mellom flaten og materialene er kort, som i et motstrømningssystem, hvor fremkalleren beveger seg i motsatt retning av platen, eller når berøring ikke kan opprettholdes i tilstrekkelig grad gjennom hele fremkallingssonen, såsom når flaten eller en del av den er nedadvendt eller står vertikalt, kan imidlertid ikke de mange fordeler som er knyttet til fremkalling med tokomponentmateriale bli fullstendig utnyttet. In electrophotographic (xerographic) development, it is common to sprinkle a stream of two-component developer material over an image-bearing, photoconductive surface, such as a drum or a belt, which is transported in the same direction as the stream of developer material. The toner-coated carrier grains that come into contact with the moving surface emit charged toner particles to the more strongly charged image areas, thereby making the images visible. The carrier grains, now freed of toner particles and electrostatically unbalanced and in contact with the surface, will act both mechanically and electrostatically to remove randomly distributed toner particles that are inevitably deposited on the background or non-image-bearing areas of the surface. This common form of "cascade" development and cleaning is best performed when the contact time between the developer and the surface is relatively long, ie long enough to allow these two natural actions and produce optimal image development on the surface. When the contact time between the surface and the materials is short, as in a counterflow system, where the developer moves in the opposite direction to the plate, or when contact cannot be sufficiently maintained throughout the development zone, such as when the surface or part of it is facing downwards or standing vertically , however, the many advantages associated with developing with two-component material cannot be fully exploited.

Fra britisk patentskrift 1.141.167 og US-patentskrift 3.052. From British patent specification 1,141,167 and US patent specification 3,052.

539 er det kjent billedbærende organer som beveger seg langs en forutbestemt bane mot strømmen av tonermateriale. 539 there are known image-bearing members which move along a predetermined path against the flow of toner material.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe The purpose of the present invention is to produce

et fremkallingsapparat som muliggjør fullstendig styring av fremkallermaterialet når dette beveges gjennom fremkallingssonen. a developing apparatus which enables complete control of the developing material as it is moved through the developing zone.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at apparatet er utstyrt This is achieved according to the invention by the device being equipped

med en første elektrode med en forspenning som er lavere enn potensialet på det billedbærende organs bakgrunnspartier, en andre elektrode med en forspenning som er høyere enn potensialet på bakgrunnspartiene og lavere enn potensialet på de billedbærende partier, samt en tredje elektrode med en forspenning som er høyere enn potensialet på de billedbærende partier. with a first electrode with a bias voltage that is lower than the potential of the background portions of the image-bearing body, a second electrode with a bias voltage that is higher than the potential of the background portions and lower than the potential of the image-bearing portions, and a third electrode with a bias voltage that is higher than the potential of the image-bearing parties.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et delvis oppsnittet, skjematisk sideriss av et automatisk, elektrofotografisk kopieringsapparat, hvor oppfinnelsen er benyttet. Fig. 2 viser et forstørret sideriss av det fremkallingsapparat som er benyttet i apparatet ifølge fig. 1. Fig. 3 viser et forstørret utsnitt av en del av fig. 2, som illustrerer strømmen av fremkallermaterialet som beveger seg gjennom den nederste del av apparatet. Fig. 4 viser et forstørret utsnitt av en del av fremkallings-apparatet i fig. 2, som illustrerer sporet i hovedelektroden. Fig. 5 viser et forstørret utsnitt av en del av fremkallings-apparatet i fig. 2, som illustrerer innløpsrennen til fremkallingssonen og renseelektroden. The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a partially sectioned, schematic side view of an automatic, electrophotographic copying apparatus, where the invention is used. Fig. 2 shows an enlarged side view of the developing apparatus which is used in the apparatus according to fig. 1. Fig. 3 shows an enlarged section of a part of fig. 2, which illustrates the flow of developer material moving through the lower portion of the apparatus. Fig. 4 shows an enlarged section of a part of the developing apparatus in fig. 2, which illustrates the groove in the main electrode. Fig. 5 shows an enlarged section of a part of the developing apparatus in fig. 2, illustrating the inlet chute to the developing zone and cleaning electrode.

Apparatet som den foreliggende oppfinnelse skal benyttes for, er her vist i form av et automatisk, elektrofotografisk kopieringsapparat, som benytter en trommelformet, elektrofotografisk plate 10 med et fotoledende sjikt som er anbrakt på et ledende underlag. The apparatus for which the present invention is to be used is shown here in the form of an automatic, electrophotographic copying apparatus, which uses a drum-shaped, electrophotographic plate 10 with a photoconductive layer placed on a conductive substrate.

Trommelen 10 er festet på en aksel 11 som er opplagret i appa-ratets ramme (ikke vist) og dreies i den viste retning ved hjelp av en motor 9, noe som bevirker at trommelen føres i rekkefølge forbi et antall behandlingssteder. The drum 10 is fixed on a shaft 11 which is stored in the frame of the apparatus (not shown) and is rotated in the direction shown by means of a motor 9, which causes the drum to be moved in sequence past a number of treatment points.

I sammenheng med den foreliggende oppfinnelse skal de forskjellige behandlingssteder, som er anbrakt langs trommelens 10 bevegelsesbane slik den fremgår av fig. 1, beskrives funksjonelt. Det finnes følgende behandlingssteder: In the context of the present invention, the different treatment locations, which are placed along the drum 10's path of movement as it appears in fig. 1, is described functionally. There are the following treatment locations:

Et ladested A hvor det er plassert en koronagenerator 12, A charging point A where a corona generator 12 is placed,

som avsetter en jevn positiv, elektrostatisk ladning på det foto- which deposits a uniform positive electrostatic charge on the photo-

ledende sjikt på trommelflaten, når trommelen drives i den angitte retning. conductive layer on the drum surface, when the drum is driven in the specified direction.

Et eksponeringssted B hvor et lys- eller strålingsmønster av originalen som skal reproduseres og som er anbrakt på en plate 14, projiseres mot trommelflaten og derved fortærer den ladning som finnes på flaten i de eksponerte områder, slik at det dannes et latent, elektrostatisk bilde av originalen. An exposure point B where a light or radiation pattern of the original to be reproduced, which is placed on a plate 14, is projected onto the drum surface and thereby consumes the charge found on the surface in the exposed areas, so that a latent, electrostatic image is formed of the original.

Et fremkallingssted C med et hus 20, hvor et tokomponent-fremkallermateriale, som i dette tilfelle inneholder negativt ladete tonerpartikler, avgis til fremkallingssonens innløp, hvorfra det bringes til å strømme mot en oppadløpende del av trommelflaten ved hjelp av en skovletransportør 27, hvorved tonerpartiklene tillates å berøre og å feste seg til det elektrostatiske bildet på trommelflaten, slik at det dannes et fremkalt pulverbilde i billed-konfigurasjonen av originalen som skal reproduseres. A developing site C with a housing 20, where a two-component developing material, which in this case contains negatively charged toner particles, is delivered to the inlet of the developing zone, from where it is made to flow towards an upward part of the drum surface by means of a vane conveyor 27, whereby the toner particles are allowed to touch and adhere to the electrostatic image on the drum surface, so that a developed powder image is formed in the image configuration of the original to be reproduced.

Et overføringssted D hvor pulverbildet overføres elektrostatisk fra trommelflaten til et ark av bæremateriale ved hjelp av en overføringskorotron 24. A transfer point D where the powder image is electrostatically transferred from the drum surface to a sheet of carrier material by means of a transfer corotron 24.

Et sted E for rensing og utladning av trommelen, hvor trom-melf laten blottlegges for en rensekorotron 3 9 og deretter berør-es ved hjelp av et avstrykerblad 41, slik at gjenværende tonerpartikler som finnes på trommelflaten etter overføringen, fjernes, og hvor trommelflaten eksponeres for en lyskilde 43, slik at det skjer en fullstendig utladning av en eventuelt gjenværende elektrostatisk ladning. A place E for cleaning and discharging the drum, where the drum surface is exposed to a cleaning corotron 39 and then touched with the help of a wiper blade 41, so that residual toner particles found on the drum surface after the transfer are removed, and where the drum surface is exposed for a light source 43, so that a complete discharge of any remaining electrostatic charge takes place.

Overføringskorotronen 24, som er anbrakt på overføringsstedet D "sprøyter" baksiden av bærematerialet med positive ioner, og frembringer derved en ladning av tilstrekkelig størrelse på baksiden av papiret til at toneren trekkes fra trommelflaten mot bærematerialet. Den positive ladning som tilføres de ikke-billedbærende bakgrunnsområder, vil imidlertid få bærematerialet til å klebe elektrostatisk til den vandrende trommelflate. Et antall bueformete avtrekkerfingre som er anbrakt etter overføringsstedet, vil løfte bærematerialets forkant fra trommelen og føre det oppad. Når trommelen fortsetter å føre bærematerialet fremover, vil fing-rene trekke materialet bort fra trommelen og føre det i berøring med en vakuumtransportør.26. Bærematerialet, hvorav en del fremdeles kleber elektrostatisk til trommelflaten, vil beveges langs vakuumtransportøren mot en smelterenhet 30. The transfer corotron 24, which is located at the transfer location D, "sprays" the back of the carrier with positive ions, thereby producing a charge of sufficient magnitude on the back of the paper to pull the toner from the drum surface towards the carrier. However, the positive charge imparted to the non-image bearing background areas will cause the carrier material to adhere electrostatically to the traveling drum surface. A number of arc-shaped trigger fingers positioned after the transfer point will lift the front edge of the carrier material from the drum and guide it upwards. When the drum continues to move the carrier material forward, the fingers will pull the material away from the drum and bring it into contact with a vacuum conveyor. 26. The carrier material, some of which still adheres electrostatically to the drum surface, will be moved along the vacuum conveyor towards a melting unit 30.

Under innvirkning av den roterende trommel beveges bærematerialet langs den stillestående vakuumtransportør 26 inn mellom en øvre og en nedre smelterrull henholdsvis 31 og 32. Disse samvirkende ruller er slik plassert at de fører frem arket syn-kront med trommelflatens dreining. En strålingsenergikilde 33 som strekker seg langs den nederste smelterrull, overfører varmeenergi til denne. Varmeenergien lagres ved rullens flate og bringes i termisk kontakt med det billedbærende bæremateriale, når rullen dreies i den angitte retning. Fikseringen av bildet gjennomføres i dette apparat ved hjelp av en kombinasjon av trykk og varmeenergi, som overføres til pulverbildet når bærematerialet beveges gjennom smelterenheten. Under the influence of the rotating drum, the carrier material is moved along the stationary vacuum conveyor 26 between an upper and a lower melting roller 31 and 32 respectively. These cooperating rollers are positioned so that they advance the sheet synchronously with the rotation of the drum surface. A radiation energy source 33 which extends along the bottom fuser roll transfers heat energy to it. The heat energy is stored at the surface of the roll and is brought into thermal contact with the image-bearing support material, when the roll is turned in the indicated direction. Fixation of the image is carried out in this apparatus using a combination of pressure and heat energy, which is transferred to the powder image when the carrier material is moved through the melting unit.

Kopien med det fikserte bilde transporteres gjennom en bueformet bevegelsesbane 40, som omfatter en rekke klemruller, som er innrettet til enten å avgi bærematerialet i en oppsamlingsbe-holder 36 eller føre det tilbake til en annen forrådsbeholder 35. Bærematerialet som lagres i forrådsbeholderen 3 5 føres på nytt gjennom behandlingsstedene, slik at det dannes et annet eller dobb-elt bilde på materialets bakside. The copy with the fixed image is transported through an arc-shaped movement path 40, which comprises a number of pinch rollers, which are designed to either release the carrier material into a collection container 36 or return it to another storage container 35. The carrier material stored in the storage container 35 is fed again through the treatment sites, so that a different or double image is formed on the back of the material.

Det har lenge vært kjent at fremkallingsegenskapene til et materiale med to komponenter forandres betydelig når materialet bringes til å strømme mellom en forspent elektrode og en billedbærende, fotoledende flate under fremkallingen. Selv om den nøy-aktige årsak til denne forandring i fremkallbarhet hittil ikke har vært klart forstått, har følgene tydelig fremgått av kvali-teten på de fremstilte kopier. It has long been known that the development properties of a two-component material change significantly when the material is made to flow between a biased electrode and an image-bearing, photoconductive surface during development. Although the exact cause of this change in reproducibility has not yet been clearly understood, the consequences have been clearly seen in the quality of the copies produced.

Det er blitt foretatt undersøkelser for å bestemme hvilken virkning en elektrode hadde på de dynamiske strømningsegenskaper til et tokomponent-fremkallermateriale under fremkalling. En utstrakt, stasjonær elektrode ble anbrakt i fremkallingshuset i et automatisk, elektrofotografisk kopieringsapparat og plassert parallelt nær opptil en dreiende trommelflate. Trommelen ble gjort billedbærende på vanlig måte, slik at det danner seg et latent bilde på den. Elektroden ble forspent til en spenning med samme polaritet som det latente bildet og med et nivå under billedspenningen, men over bakgrunnsspenningen. Store, dekkete områder ble avbildet på trommelflaten og deretter fremkalt ved å føre en kontinuerlig strøm av fremkallermaterialet mellom trommelflaten og elektroden, mens trommelen ble beveget mot strømningsretningen. Investigations have been made to determine the effect an electrode had on the dynamic flow characteristics of a two-component developer material during development. An extended stationary electrode was placed in the developing housing of an automatic electrophotographic duplicator and positioned parallel close to a rotating drum surface. The drum was made image-bearing in the usual way, so that a latent image forms on it. The electrode was biased to a voltage with the same polarity as the latent image and with a level below the image voltage but above the background voltage. Large, covered areas were imaged on the drum surface and then developed by passing a continuous flow of the developer material between the drum surface and the electrode while moving the drum against the direction of flow.

Det ble iakttatt at elektroden bedret fremkallingen av de dekkete billedområder. I alle tilfeller hadde imidlertid bildets forkant, det vil si .den kant som først ble ført gjennom området med elektroden, et utvasket eller underfremkalt utseende. Man har antatt at det i det nevnte område ble opprettet et rettet kraftfelt mellom elektroden og bakgrunnsområdene på trommelflaten, som presset tonerpartiklene i fremkallerstrømmen mot elektrodesiden i systemet. Med andre ord opprettes det en tonergradient i fremkallerstrømmen når et ikke-billedbærende område befinner seg i elektrodesonen, noe som resulterer i en kraftig konsentrasjon i tonerstrømmen, som beveger seg langs elektrodesiden av systemet. Når et ikke-billedbærende område kommer foran et latent bilde i elektrodeområdet, fore-ligger det i begynnelsen for lite toner på trommelflaten til å fremkalle fullstendig bildets forkant. Billedspenningen blir imidlertid snart den dominerende kraft i systemet, og toneren tiltrekkes da fra elektroden til trommelen, med en forandring i tonergradienten som følge. Fordi fotolederen beveget seg mot fremkallerstrømmen under disse forsøk, ga tiden som var nødvendig for å fullføre forandringen i tonergradienten, seg klart til kjenne ved en underfremkalling langs bildenes forkant. Straks forandringen var full-ført, oppnådde man imidlertid en god fremkalling av de dekkete områder . It was observed that the electrode improved the development of the covered image areas. In all cases, however, the leading edge of the image, i.e. the edge first passed through the area with the electrode, had a washed-out or underdeveloped appearance. It has been assumed that in the aforementioned area a directed force field was created between the electrode and the background areas on the drum surface, which pushed the toner particles in the developer stream towards the electrode side of the system. In other words, a toner gradient is created in the developer flow when a non-image bearing region is located in the electrode zone, resulting in a heavy concentration in the toner flow, which travels along the electrode side of the system. When a non-image-bearing area comes in front of a latent image in the electrode area, there is initially too little toner on the drum surface to fully develop the leading edge of the image. However, the image voltage soon becomes the dominant force in the system, and the toner is then attracted from the electrode to the drum, with a change in the toner gradient as a result. Because the photoconductor moved against the developer flow during these experiments, the time required to complete the change in toner gradient was clearly evident by underdevelopment along the leading edge of the images. As soon as the change was completed, however, a good development of the covered areas was achieved.

For å bevise at en tonergradient ble opprettet i strømmen To prove that a toner gradient was created in the stream

av fremkallermaterialet av en fremkallingselektrode og at denne gradient var årsaken til forandringene i systemets feltkarakter-istikker, ble det forannevnte eksperiment gjentatt med to relativt brede latente bilder som ble avbildet på langs av trommelflaten. I begynnelsen var de to billedområder forskjøvet i forhold til hverandre et visst stykke, slik at fremkallingssystemet registrerte et relativt langt ikke-billedbærende område når bildene fulgte hverandre gjennom elektrodesonen. Med det relativt lange ikke-billedbærende skille mellom de to bilder var virkningen av forkanten på begge bilder tydelig. Avstanden mellom de to bilder ble progressivt innkortet ved å bevege de latente, elektrostatiske bilder mot hverandre. Til slutt ble der nådd et punkt hvor det andre bilde gjennom elektrodeområdet ikke bar preg av en underfremkalt forkant. Forkanten til det første bildet gjennom elektrodesonen viste imidlertid klare tegn på underfremkalling. Det var klart at det ikke-billedbærende mellomrom mellom bildene var blitt kortet, slik at tiden var for kort til å tillate at gradi-enten forflyttet seg fra trommelsiden av systemet. Tilstrekkelig toner var således fremdeles tilgjengelig på trommelflaten til å fremkalle forkanten av det andre bildet gjennom elektrodeområdet. of the developing material of a developing electrode and that this gradient was the cause of the changes in the system's field characteristics, the aforementioned experiment was repeated with two relatively wide latent images which were imaged lengthwise of the drum surface. At the beginning, the two image areas were offset in relation to each other by a certain distance, so that the development system registered a relatively long non-image-bearing area when the images followed each other through the electrode zone. With the relatively long non-image-bearing separation between the two images, the effect of the leading edge on both images was evident. The distance between the two images was progressively shortened by moving the latent, electrostatic images towards each other. Finally, a point was reached where the second image through the electrode area showed no sign of an underdeveloped leading edge. However, the leading edge of the first image through the electrode zone showed clear signs of underdevelopment. It was clear that the non-image-bearing space between the images had been shortened, so that the time was too short to allow the gradient to move from the drum side of the system. Thus, sufficient toner was still available on the drum surface to develop the leading edge of the second image through the electrode area.

Ut fra disse undersøkelser er det blitt konkludert at en tonergradient kan opprettes i en tokomponent-fremkaller som beveger seg gjennom en elektrodeforsynt fremkallingssone. Dessuten ble der funnet at systemets fremkallingsevne kunne styres ved å føre tonergradienten inni eller utav berøring med den fotoføl-somme plate som skulle fremkalles. From these investigations it has been concluded that a toner gradient can be created in a two-component developer which moves through an electrode-provided development zone. Furthermore, it was found that the system's development capability could be controlled by moving the toner gradient in or out of contact with the photosensitive plate to be developed.

Det skal nå beskrives et apparat hvor de forannevnte erkjen-nelser er benyttet for å frembringe et fremkallingssystem hvor der rådes over en fullstendig styring av fremkallermaterialet, idet materialet beveger seg gjennom en elektrofotografisk fremkallingssone. Det foreliggende apparat kan benyttes i ethvert antall fremkallingssystemer med to komponenter for fremkalling av et bilde An apparatus will now be described in which the above-mentioned detections are used to produce a developing system in which there is complete control of the developing material, as the material moves through an electrophotographic developing zone. The present apparatus can be used in any number of two-component developing systems for developing an image

på elektrofotografiske plater som bæres i ethvert antall ulike stillinger. on electrophotographic plates carried in any number of different positions.

Det henvises nå særlig til fig. 2 til 5, hvor det er vist Reference is now made in particular to fig. 2 to 5, where indicated

et eksempel på et fremkallingsapparat ifølge oppfinnelsen, som i første rekke omfatter en rekke ledende styreorganer, som er atskilt med isolerende blokker og som bæres nær opptil en dreiende trommelflate parallelt med denne, slik at det mellom de to deler dannes en kontinuerlig, lukket strømningsbane. Denne strømnings-bane er her kalt fremkallingssone og er betegnet med henvisnings-tall 51. Ved innløpet tii den lukkete fremkallingssone er det anbrakt en innløpsrenne 60, hvorigjennom en kontinuerlig strøm av fremkallermaterialet med to komponenter føres inn i fremkallingssonen. En rekke ledende styreorganer danner fremkallingssonens 51 bakvegg, og de virker, som det vil bli beskrevet nærmere neden-for, styrende på fordelingen av fremkallermaterialet i strømmen under fremkalling. Fremkailingssonens forvegg dannes av den oppad-løpende trommelflate. Det skal bemerkes at trommelflaten i dette spesielle fremkallingsapparat beveger seg oppad mot den nedadløp-ende fremkallerstrøm. Dette bévegelsesforhold mellom fremkalleren og platen er direkte motsatt det som er benyttet i de vanligste fremkallingssystemer av denne art, for eksempel som beskrevet i US-patentskrift 2.618.551 ved at bærerkornet ikke virker på den vanlige måte, hvor de først avgir toner under fremkallingsprosessen og deretter når de er blitt delvis avdekket, trekker til seg de svakt bundne tonerpartikler fra ikke-billedbærende bakgrunnsområder. an example of a developing apparatus according to the invention, which primarily comprises a number of conductive control members, which are separated by insulating blocks and which are carried close to a rotating drum surface parallel to this, so that a continuous, closed flow path is formed between the two parts. This flow path is here called the development zone and is denoted by the reference number 51. At the inlet of the closed development zone, an inlet chute 60 is placed, through which a continuous flow of the developer material with two components is led into the development zone. A number of conductive control elements form the rear wall of the development zone 51, and they act, as will be described in more detail below, to control the distribution of the developer material in the flow during development. The front wall of the development zone is formed by the upwardly running drum surface. It should be noted that the drum surface in this particular developer moves upwards against the downwardly flowing developer stream. This movement ratio between the developer and the plate is directly opposite to that used in the most common developing systems of this kind, for example as described in US patent 2,618,551 in that the carrier grain does not work in the usual way, where they first emit tones during the developing process and then, once partially exposed, attract the weakly bound toner particles from non-image-bearing background areas.

De ledende styreorganer og de isolerende blokker som skiller disse, er montert på en ikke-ledende, stiv bæreramme 50, og rammen er festet til sideveggene i fremkallingshuset 20. En åpning er anordnet i en endevegg av fremkallingshuset, og gjennom denne kan den roterende trommelflate bringes nær opptil de ledende styreorganer. Styreorganene og de isolerénde blokker strekker seg begge horisontalt på tvers av trommelflaten og har endepakninger (ikke vist), som står i berøring med de ytterste ender av trommelflaten, slik at de avgrenser fremkallingssonen 51. The conductive guide members and the insulating blocks that separate them are mounted on a non-conductive, rigid support frame 50, and the frame is attached to the side walls of the developing housing 20. An opening is arranged in an end wall of the developing housing, and through this the rotating drum surface can brought close to the leading governing bodies. The guide members and the insulating blocks both extend horizontally across the drum surface and have end seals (not shown) which are in contact with the outermost ends of the drum surface so as to define the development zone 51.

Det av to komponenter bestående fremkallermateriale transporteres fra et forråds- og blanderom ved bunnen 55 av fremkallingshuset til innløpsrennen 60 ved hjelp av en transportør 27 The two-component developer material is transported from a storage and mixing room at the bottom 55 of the developer housing to the inlet chute 60 by means of a conveyor 27

(fig. 1). Transportøren er bygget opp av en rekke horisontalt for-løpende skovler 56, som er festet til et endeløst bånd som i sin tur løper over ledehjul 57 og 58. Når skovlene føres i den retning som er vist gjennom fremkallingshusets bunnrom, blir de fylt med fremkallermateriale. Den kontinuerlige bevegelse av skovlene gjennom fremkalleren bevirker en tilstrekkelig omrøring av fremkaller-blandingen til å frembringe tribo-elektrisk ladning i materialene. De fylte skovler føres fra bunnrommet til toppen av fremkallingshuset, hvor de tømmes ned i innløpsrennen 60 og derved fører en kontinuerlig strøm materiale frem til fremkallingssonen. (Fig. 1). The conveyor is made up of a series of horizontally extending vanes 56, which are attached to an endless belt which in turn runs over guide wheels 57 and 58. When the vanes are guided in the direction shown through the bottom space of the developer housing, they are filled with developer material . The continuous movement of the paddles through the developer causes sufficient agitation of the developer mixture to produce tribo-electric charge in the materials. The filled buckets are led from the bottom space to the top of the development house, where they are emptied into the inlet chute 60 and thereby a continuous stream of material leads to the development zone.

Fremkallermaterialet som avgis i innløpsrennen, føres inn The developer material emitted in the inlet chute is fed in

i fremkallingssonen 51, hvor det tillates å strømme nedad under tyngdekraftens innvirkning mot den oppadgående bevegelse av den fotoledende flate. Oppførselen til fremkallermaterialet når det løper gjennom fremkallingssonen, blir nøyaktig og automatisk styrt av styreorganet, slik at platens flate fremkalles og uønsket bakgrunn renses bort, noe som resulterer i fremkallingen av meget klare og rene elektrofotografiske bilder. På grunn av den store følsomhet til det foreliggende system kan en lang rekke forskjellige billedtyper, såsom strektegninger, dekkete områder, halvtonete bilder og kombinasjoner av disse, bli behandlet uten forandring in the developing zone 51, where it is allowed to flow downwards under the influence of gravity against the upward movement of the photoconductive surface. The behavior of the developing material as it passes through the developing zone is precisely and automatically controlled by the control means, so that the surface of the plate is developed and unwanted background is cleaned away, resulting in the development of very clear and clean electrophotographic images. Due to the high sensitivity of the present system, a wide variety of different image types, such as line drawings, covered areas, halftone images and combinations thereof, can be processed without change

av systemets elektriske eller mekaniske parametre. Når fremkallermaterialet forlater fremkallingssonen, støter det mot en avtrekker-plate 6 2 som er anbrakt nær trommelflaten i den nederste del av fremkallingshuset. Det oppfangete fremkallermaterialet føres over en skråttstilt renne 65 tilbake til bunnrommet 55, hvor det lagres og igjenopplades for ny anvendelse ved fremkalling. Umiddelbart under avtrekkerplaten er det også plassert en pakning 66 for fremkallingshuset, som er utformet slik at den ligger an mot trommelflaten og hindrer fremkallermaterialet som trenger inn i dette området, i å unnslippe fra fremkallingshuset. of the system's electrical or mechanical parameters. When the developing material leaves the developing zone, it hits a trigger plate 6 2 which is placed near the drum surface in the lower part of the developing housing. The collected developer material is conveyed over an inclined chute 65 back to the bottom space 55, where it is stored and recharged for new use during development. Immediately below the trigger plate is also placed a gasket 66 for the developer housing, which is designed so that it rests against the drum surface and prevents the developer material that penetrates into this area from escaping from the developer housing.

Etter at platen er ladet og eksponert, blir det latente bilde transportert oppad på trommelflaten gjennom bunnåpningen og inn i fremkallingssonen 51. Det skal bemerkes at i denne utførelsesform er innløpet til det latente bilde samtidig utløpet for fremkallermaterialet som forlater fremkallingssonen. Som det vil fremgå av det følgende, er imidlertid fremkallermaterialet i dette område hvor fremkallingen starter på grunn av systemets karakteristikk, riktig ladet og i stand til å frembringe en fullstendig billedfremkalling på kort tid. I virkeligheten skjer det en svak over-fremkalling i dette området. Mer toner enn nødvendig for fremkalling befinner seg på trommelflaten på dette tidspunkt, noe som resulterer i at litt av bakgrunnen blir fremkalt. Overdreven bakgrunnsfremkalling er imidlertid ikke skadelig i det foreliggende apparat, fordi bakgrunnen blir effektivt fjernet fra platens flate, når denne beveger seg gjennom fremkallingssonen. Et latent, elektrostatisk bilde som er frembrakt på en fotoledende flate, såsom en selentrommel, har et karakteristisk elektrostatisk ladnings-mønster som er meget sterkt og tett langs kantene eller de ytterste områder. Tettheten og styrken til feltkomponentene, særlig de komponenter som står vinkelrett på flaten, avtar imidlertid progressivt med avstandene fra kantområdene. Under fremkalling vil de sterkere og tettere feltkomponenter i kantområdene nå ut og tiltrekke motsatt ladete tonerpartikler. De svakere og mindre tette komponenter i de store indre, dekkete områder kan imidlertid ikke effektivt og hurtig fange inn tonerpartikler, og disse områder ser derfor stort sett utvasket ut på grunn av underfremkalling. After the plate is loaded and exposed, the latent image is transported upwards on the drum surface through the bottom opening and into the developing zone 51. It should be noted that in this embodiment the inlet to the latent image is also the outlet for the developer material leaving the developing zone. However, as will be seen from the following, the developing material in this area where the development starts due to the characteristics of the system is properly charged and capable of producing a complete image development in a short time. In reality, a slight over-development occurs in this area. More toner than required for development is on the drum surface at this time, resulting in some of the background being developed. However, excessive background development is not harmful in the present apparatus, because the background is effectively removed from the surface of the plate as it moves through the development zone. A latent electrostatic image produced on a photoconductive surface, such as a selenium drum, has a characteristic electrostatic charge pattern that is very strong and dense along the edges or outermost areas. However, the density and strength of the field components, especially the components that are perpendicular to the surface, progressively decrease with the distance from the edge areas. During development, the stronger and denser field components in the edge regions will reach out and attract oppositely charged toner particles. However, the weaker and less dense components in the large inner, covered areas cannot effectively and quickly capture toner particles, and these areas therefore look largely washed out due to underdevelopment.

En fremkallingselektrode 70 med lav spenning, som er vist i fig. A low voltage developing electrode 70, which is shown in FIG.

2 og 3, er plassert nær opptil trommelen nederst i fremkallingsområdet. Betegnelsen "lav spenning" er her ment å dekke enhver spenning som er lavere enn spenningen i de ikke-billedbærende områder på trommelflaten (hvilket svarer til bakgrunnsområdene i bildet), og betegnelsen er også ment å skulle dekke en jordet elektrode eller en elektrode som er forspent med motsatt polaritet i forhold til trommelflaten. Det kan iakttas en drastisk forandring i systemets fremkallingsevne, særlig med hensyn på billedområder som er helt dekket eller tonet, når en slik elektrode bringes nær opptil et underfremkalt latent, elektrostatisk bilde på platens flate. Elektroden bevirker en forsterkning og en fortetting av de feltkomponenter som vanligvis finnes i tilknytting til de svakere indre kraftfelter. Ved å styre den elektriske spenning som påtrykkes elektroden, kan disse feltkomponenter gjøres retningsstyrende, slik at de tvinger ladete tonerpartikler som beveger seg i fremkallingssonen mot den billedbærende trommelflate. 2 and 3, are located close to the drum at the bottom of the developing area. The term "low voltage" is intended here to cover any voltage lower than the voltage in the non-image bearing areas of the drum surface (corresponding to the background areas of the image), and the term is also intended to cover a grounded electrode or an electrode that is biased with the opposite polarity to the drum surface. A drastic change in the developing ability of the system can be observed, especially with regard to image areas that are completely covered or tinted, when such an electrode is brought close to an underdeveloped latent, electrostatic image on the surface of the plate. The electrode causes an amplification and a densification of the field components that are usually found in connection with the weaker internal force fields. By controlling the electrical voltage applied to the electrode, these field components can be made directional, so that they force charged toner particles moving in the development zone towards the image-bearing drum surface.

Elektroden 70 er forbundet med en egnet forspenningskilde The electrode 70 is connected to a suitable bias voltage source

96 gjennom en ledning 113 og en klemme 76. Elektroden påtrykkes en spenning under den spenning som finnes i de ikke-billedbærende områder på trommelflaten. Det opprettes et kraftfelt i dette nedadvendte parti av fremkallingssonen som tvinger toneren i strømmen av fremkallermateriale oppad mot trommelflaten. Idet elektroden er forspent under bakgrunnsspenningen vil den ikke bare styrke kraftfeltene som finnes i de dekkete billedområder, men også 96 through a wire 113 and a clamp 76. A voltage below the voltage found in the non-image-bearing areas on the drum surface is applied to the electrode. A force field is created in this downward-facing part of the development zone which forces the toner in the flow of developer material upwards towards the drum surface. As the electrode is biased below the background voltage, it will not only strengthen the force fields found in the covered image areas, but also

styrke kraftfeltene som er tilknyttet de eksponerte ikke-billedbærende områder, slik at et relativt sterkt felt dannes over hele trommelflaten i dette området. Dette resulterer i at en meget sterk konsentrasjon av toner føres mot trommelflaten ved begynnelsen av billedfremkallingen. Denne konsentrasjon er illustrert som et mørkt område i den strøm som er vist i fig. 3. Det skal bemerkes at til-førselen av den sterke konsentrasjon av toner til trommelflaten i dette nedadvendte område, styres med elektroden. Tyngdekraften vil, selv om den er til stede, motvirkes av kraftfeltet, slik at toneren i strømmen beveger seg i berøring med den nedadvendte del av trom-melf laten . strengthen the force fields associated with the exposed non-image-bearing areas, so that a relatively strong field is formed over the entire drum surface in this area. This results in a very strong concentration of toner being directed towards the drum surface at the beginning of image development. This concentration is illustrated as a dark area in the current shown in fig. 3. It should be noted that the supply of the strong concentration of toner to the drum surface in this downward-facing area is controlled by the electrode. Gravity will, even if it is present, be counteracted by the force field, so that the toner in the flow moves in contact with the downward-facing part of the drum surface.

For å bedre ytterligere den første billedfremkalling i det foreliggende apparat blir tonerpartiklene som beveger seg gjennom dette området, først løsnet eller frigjort fra bærerkornene, slik at partiklene lettere kan påvirkes og styres av kraftfeltet. Løs-ningen av toneren gjennomføres ved å la de tonerbelagte bærerkorn støte an mot trommelflaten ved innløpet til denne elektrodeforsynte del._En avfasing 74 er skåret i elektrodens 70 forkant. Strømmen av fremkallermaterialet blir på dette sted, fordi den beveger seg gjennom et nedadvendt område, understøttet av systemets elektrode-side og faller derfor imot denne avfasete flate, som er anbrakt slik at den fører strømmen tilbake i berøring med trommelflaten. Ved at de slår mot trommelen, blir tonerpartiklene revet løs fra bærerkornene, og en sky av fritt tonermateriale dannes ved innløpet til dette fremkallingsområde. Den fri toner som fremdeles beveger seg under innvirkning av strømmen, blir lett ført over mot trommelsiden av systemet av de retningsstyrende elektrostatiske kraftfelter, slik at en tonergradient nå dannes i strømmen med en høy konsentrasjon av toner opptil trommelflaten. Selv om det her er benyttet et spor eller en avfasing til å snu strømmen av fremkallermaterialet, kan enhver anordning som er egnet for å bringe fremkallermaterialet i berøring med trommelflaten uten å innvirke alvor-lig på fremkallerstrømmen, benyttes tilsvarende. In order to further improve the first image development in the present apparatus, the toner particles moving through this area are first loosened or released from the carrier grains, so that the particles can be more easily influenced and controlled by the force field. The removal of the toner is carried out by allowing the toner-coated carrier grains to collide with the drum surface at the inlet to this electrode-equipped part._A chamfer 74 is cut in the leading edge of the electrode 70. The flow of the developer material is at this location, because it moves through a downward facing area, supported by the electrode side of the system and therefore falls against this chamfered surface, which is placed so that it leads the current back into contact with the drum surface. As they strike the drum, the toner particles are torn free from the carrier grains, and a cloud of free toner material is formed at the entrance to this developing area. The free toner that still moves under the influence of the flow is easily carried over towards the drum side of the system by the directional electrostatic force fields, so that a toner gradient is now formed in the flow with a high concentration of toner up to the drum surface. Although a groove or a chamfer has been used here to reverse the flow of the developer material, any device suitable for bringing the developer material into contact with the drum surface without seriously affecting the developer flow can be used accordingly.

Det påfølgende ledende element regnet i trommelens dreie-retning, er en hoved-fremkallingselektrode 71. Denne elektrode er elektrisk isolert fra lavspenningselektroden ved hjelp av en dielektrisk blokk 75. En egnet forspenningskilde 97 er forbundet med hovedelektroden ved hjelp av en ledning 114 og en klemme 81. De to sammenstøtende elektroder 70, 71 har stort sett lik tykkelse. Den dielektriske blokk er imidlertid utformet med mindre tykkelse, slik at en lomme eller forsenkning dannes på baksiden av systemet i den nedadvendte sone. Fremkallermaterialet i strøm-men faller lett ned i forsenkningen og strømmer i berøring med avfasingen 74. The next conductive element counted in the direction of rotation of the drum is a main developing electrode 71. This electrode is electrically isolated from the low voltage electrode by means of a dielectric block 75. A suitable bias voltage source 97 is connected to the main electrode by means of a wire 114 and a clamp 81. The two colliding electrodes 70, 71 have roughly the same thickness. However, the dielectric block is designed with less thickness, so that a pocket or recess is formed on the back of the system in the downward facing zone. The developer material in flow but easily falls into the depression and flows in contact with the chamfer 74.

Det er blitt funnet at fremkallbarheten til de latente, elektrostatiske bilder i området ved lavspenningselektroden økes direkte proporsjonalt med antallet kornberøringer som kan opp- It has been found that the evocability of the latent, electrostatic images in the area of the low-voltage electrode is increased in direct proportion to the number of grain contacts that can be

nås mot trommelflaten såvel som med hastigheten som kornene støt-er an mot trommelen med. Vinkelen som avfasingen leder kornene inn i berøring med trommelflaten, blir derfor valgt slik at den øker antallet kornberøringer og hastigheten på kornstøtene mest mulig. Det skulle være klart at den optimale vinkel vil forandre seg når stillingen til lavspenningselektroden forandres i forhold til den fotoledende flate, og den er ikke nødvendigvis den samme i alle fremkallingssystemer. is reached against the drum surface as well as with the speed with which the grains impact the drum. The angle at which the chamfer guides the grains into contact with the drum surface is therefore chosen so that it increases the number of grain contacts and the speed of the grain impacts as much as possible. It should be clear that the optimum angle will change when the position of the low voltage electrode is changed in relation to the photoconductive surface, and it is not necessarily the same in all developing systems.

Hovedelektroden er forspent med samme polaritet som ladningen på trommelflaten, og til et potensial som er lavere enn det som finnes i de ladete billedområder, men større enn bakgrunnsspenningen. Ved å påtrykke hovedelektroden en spenning et sted mellom billedspenningen og bakgrunnsspenningen virker elektroden selv-regulerende, og er i stand til å bedre billedfremkallingen samtidig som den utøver en rensende virkning på trommelens bakgrunnsområder. The main electrode is biased with the same polarity as the charge on the drum surface, and to a potential that is lower than that found in the charged image areas, but greater than the background voltage. By applying a voltage somewhere between the image voltage and the background voltage to the main electrode, the electrode acts self-regulating, and is able to improve the image development at the same time as it exerts a cleansing effect on the background areas of the drum.

Når et bilde hvor fremkallingen er påbegynt, løper fra området ved lavspenningselektroden inn i området med hovedelektroden, vil de sterke kraftfelter som er knyttet til de billedbærende områder, overveie, og det vil bli opprettet et retningsgivende kraftfelt, som forsøker å bevege toneren i strømmen mot berøring med den billedbærende trommelflate, hvor den trenges mest for å bedre og fullføre billedfremkallingen. På den annen side vil det bli sterkere kraftfeltkomponenter som er knyttet til fremkallingselek-troden, og disse vil forsøke å trekke tonerpartikler mot det for-spente elektrodeorgan når et ikke-billedbærende område beveger seg inn i området ved hovedelektroden. En sterk konsentrasjon av toner finnes derfor på systemets bakside i disse områder, og bærerkorn som er forholdsvis fri for toner, føres mot trommelflaten. Disse bærerkorn som berører trommelen, vil både virke mekanisk og elektrostatisk på tonerpartiklene, og trekke dem bort fra bakgrunnsområdene. Tonerpartiklene som fjernes av kornene, vil enten mig-rere mot systemets bakside eller forbinde seg elektrostatisk med kornflaten. I begge tilfeller blir tonermaterialet innesluttet i strømningssystemet og ført med dette bort fra de rensete overflate-områder. When an image where development has begun runs from the area of the low voltage electrode into the area of the main electrode, the strong force fields associated with the image-bearing areas will prevail, and a directional force field will be created, which tries to move the toner in the flow towards contact with the image-bearing drum surface, where it is most needed to improve and complete image development. On the other hand, there will be stronger force field components associated with the developing electrode, and these will try to pull toner particles towards the biased electrode member when a non-image bearing area moves into the area at the main electrode. A strong concentration of toner is therefore found on the back of the system in these areas, and carrier grains that are relatively free of toner are carried towards the drum surface. These carrier particles touching the drum will act both mechanically and electrostatically on the toner particles, pulling them away from the background areas. The toner particles removed by the grains will either migrate towards the back of the system or connect electrostatically to the grain surface. In both cases, the toner material is enclosed in the flow system and carried with it away from the cleaned surface areas.

Som man vil se, er virkningen av hovedelektroden avhengig As will be seen, the effect of the main electrode is dependent

av nærværet eller fraværet av et bilde i området ved elektroden, og den virker mer eller mindre som en bryter som forandrer tonergradienten i strømmen avhengig av tilstanden på trommelflaten. Fremkallermaterialet i strømmen benyttes i dette området således enten til å fjerne uønsket bakgrunn fra trommelflaten eller til å bedre fremkallingen ytterligere av det latente, elektrostatiske bildet. I et motstrømssystem som beskrevet her^ er forkanten til det elektrostatiske bildet den utløser som får tonergradienten til å forandre seg i takt med forandringen i tilstanden på trommelflaten. Som bemerket foran, finnes det en tidsforsinkelse i systemets reaksjon når tonergradienten flytter seg over fra en side av systemet til den andre, noe som resulterer i underfremkalling av bildets forkant. Denne tidsforsinkelsen i systemets elektriske reaksjon er fjernet i det foreliggende apparat, slik at virkningen av forkanten er borte. of the presence or absence of an image in the area of the electrode, and it acts more or less like a switch that changes the toner gradient in the flow depending on the condition of the drum surface. The developer material in the stream is thus used in this area either to remove unwanted background from the drum surface or to further improve the development of the latent, electrostatic image. In a counterflow system as described here^ the leading edge of the electrostatic image is the trigger that causes the toner gradient to change in step with the change in the condition of the drum surface. As noted above, there is a time delay in the system's response as the toner gradient moves from one side of the system to the other, resulting in underdevelopment of the leading edge of the image. This time delay in the system's electrical reaction has been removed in the present apparatus, so that the effect of the leading edge is gone.

Det henvises nå til fig. 4, hvor det er vist en forsenkning eller et spor 85, som er anbrakt i den oppadvendte del av hovedelektroden 71. Fremkallermaterialet som beveger seg ned langs denne del av elektrodeområdet, faller ned i det hulrom som dannes av sporet. Sporets nedre flate er slik utformet at det forandrer retningen på hovedstrømmen av fremkallermaterialet, slik at dette støter an mot trommelflaten. Når hovedelektroden virker som rense-anordning, vil bærerkornenes støt mot de ikke-billedbærende områder understøtte den mekaniske bortføring av gjenværende tonerpartikler fra disse. Tilsvarende vil støtene av fremkallermaterialet mot de fremkalte billedområder på trommelflaten understøtte fremkallingsprosessen ved for det første å transportere tonerpartikler fysisk fra systemets bakside mot billedområdene og derved motvirke den tidsforsinkelsen som er knyttet til forandringen av tonergradienten, og for det andre ved å skape en sky av tonerpartikler i og omkring billedområdene hvor tonerpartikler lett kan tiltrekkes disse. Reference is now made to fig. 4, where a recess or groove 85 is shown, which is placed in the upwardly facing part of the main electrode 71. The developer material which moves down along this part of the electrode area falls into the cavity formed by the groove. The lower surface of the groove is designed in such a way that it changes the direction of the main flow of the developer material, so that it abuts the drum surface. When the main electrode acts as a cleaning device, the impact of the carrier grains against the non-image-bearing areas will support the mechanical removal of remaining toner particles from these. Correspondingly, the impacts of the developer material against the developed image areas on the drum surface will support the development process by firstly transporting toner particles physically from the back of the system towards the image areas and thereby counteracting the time delay associated with the change in the toner gradient, and secondly by creating a cloud of toner particles in and around the image areas where toner particles can easily be attracted to them.

Igjen har både fremkallingsevnen og renseevnen vist seg å være direkte proporsjonal med antallet kornstøt, som kan frembringes, og hastigheten som kornene støter an mot trommelflaten med. Formen på sporet 85 i hovedelektroden blir derfor utformet slik Again, both developing ability and cleaning ability have been shown to be directly proportional to the number of grain impacts that can be produced and the speed with which the grains impact the drum surface. The shape of the groove 85 in the main electrode is therefore designed as follows

at det optimaliserer både antall kornstøt og hastigheten hvormed kornene støter an mot trommelflaten. Selv om det her er vist et spor, vil det være klart at enhver egnet anordning som er i stand til å styre fremkallermaterialet, slik at det støter an mot trom-melf laten uten å hindre fremkallerstrømmen, kan benyttes. that it optimizes both the number of grain impacts and the speed with which the grains collide with the drum surface. Although a track is shown here, it will be clear that any suitable device capable of guiding the developer material so that it abuts the drum surface without obstructing the developer flow can be used.

Den påfølgende elektrode regnet i trommelens bevegelsesretning, er en renseelektrode 72. Som illustrert i fig. 2, er renseelektroden plassert i den øverste del av fremkallingssonen opptil åpningen, hvorigjennom friskt fremkallermateriale føres inn i fremkallingssonen. Renseelektroden er plassert opptil hovedelektroden og er elektrisk isolert fra denne ved hjelp av en dielektrisk blokk 92. Renseelektroden har hovedsaklig til funksjon å opprette et meget sterkt retningsstyrende kraftfelt, som kan tiltrekke tonermaterialet til elektrodesiden av systemet, slik at bevegelsen av fri eller svakt fastholdte tonerpartikler i den øverste del av fremkallingssonen styres. Renseelektroden vil dessuten ha som oppgave å behand-le bærerkornene som beveger seg i berøring med platen i dette området, slik at uønsket bakgrunn renses fra platen. The subsequent electrode counted in the direction of movement of the drum is a cleaning electrode 72. As illustrated in fig. 2, the cleaning electrode is placed in the upper part of the development zone up to the opening, through which fresh developer material is introduced into the development zone. The cleaning electrode is placed up to the main electrode and is electrically isolated from this by means of a dielectric block 92. The cleaning electrode mainly has the function of creating a very strong directional force field, which can attract the toner material to the electrode side of the system, so that the movement of free or weakly held toner particles in the upper part of the development zone is controlled. The cleaning electrode will also have the task of treating the carrier grains that move in contact with the plate in this area, so that unwanted background is cleaned from the plate.

Renseelektroden er forbundet med en egnet forspenningskilde The cleaning electrode is connected to a suitable biasing source

98 ved hjelp av en ledning 115 og en klemme 95. Med spenningskil-den påtrykkes renseelektroden en meget høy spenning med samme polaritet som ladningen på trommelflatens billedområder. Et meget høyt retningsstyrende kraftfelt dannes i denne øverste del, idet det har tilstrekkelig styrke til å tvinge fri eller svakt fastholdte tonerpartikler bort fra trommelflaten. Eventuelt fritt tonermateriale som finnes i området ved renseelektroden, beveges derfor under styrte forhold langs baksiden av systemet. Ladningsfeltet som opprettes i dette område, har tilstrekkelig styrke til å trekke noe av toneren, særlig svakt fasthengende toner, bort fra kornene som beveger seg i berøring med trommelen og beveger disse tonerpartikler mot bak- eller elektrodesiden av fremkallingssonen. Med en overvekt av tonermateriale konsentrert ved baksiden av strømmen, blir kornene som beveger seg i berøring med trommelflaten, forholdsvis fri for tonerpartikler, og de kan derfor lettere gnis og tiltrekke elektrostatisk svakt fastholdte tonerpartikler fra tonerflaten. Som det vil fremgå, hindrer altså renseelektroden på to måter at bakgrunnsfremkalling forlater fremkallingssonen. For det første blir fri og svakt fastholdte tonerpartikler tvunget bort fra platens flate, og for det andre blir bærerkornene ved flaten slik behandlet at de mekanisk og elektrostatisk renser bak-grunnsavsetninger fra platen. Ved å bestemme billedspenningen som finnes på den fotoledende plate og ved å anbringe en elektrisk spenning på renseelektroden, som ligger betydelig over denne spenning, det vil si et sted i området mellom 150 - 700 volt over billedspenningen, kan de forannevnte resultater oppnås. 98 by means of a wire 115 and a clamp 95. With the voltage source, a very high voltage is applied to the cleaning electrode with the same polarity as the charge on the image areas of the drum surface. A very high directional force field is formed in this upper part, as it has sufficient strength to force free or weakly held toner particles away from the drum surface. Any free toner material found in the area of the cleaning electrode is therefore moved under controlled conditions along the rear of the system. The charge field created in this area is of sufficient strength to pull some of the toner, especially loosely attached toner, away from the grains moving in contact with the drum and move these toner particles toward the back or electrode side of the developing zone. With a preponderance of toner material concentrated at the rear of the flow, the grains moving in contact with the drum surface are relatively free of toner particles, and they can therefore rub more easily and attract electrostatically weakly held toner particles from the toner surface. As will be seen, the cleaning electrode thus prevents background development from leaving the development zone in two ways. Firstly, free and weakly held toner particles are forced away from the surface of the plate, and secondly, the carrier grains at the surface are treated in such a way that they mechanically and electrostatically clean background deposits from the plate. By determining the image voltage present on the photoconductive plate and by applying an electrical voltage to the cleaning electrode, which is significantly above this voltage, i.e. somewhere in the range between 150 - 700 volts above the image voltage, the aforementioned results can be obtained.

Det skulle være klart at bevegelsen av fremkallermaterialet inn i den aktive fremkallingssone i det foreliggende apparat må styres både elektrostatisk og mekanisk for å undertrykke og styre dannelsen av uønskete pulverskyer i dette innløpsområdet. Som vist i fig. 5, er innløpsrennen 60 hovedsakelig dannet av en skrått ned-adløpende ledeplate 73 og en bueformet skjerm 74. Selv om det ikke fremgår av figuren, er rennen mellom ledeplaten og skjermen ved begge ender lukket ved hjelp av et isolerende materiale, slik at rennen blir i stand til å oppta en mengde av fremkallermaterialet. Den skråttstilte ledeplate 73 har et nedad forlenget ben 86 som går jevnt avrundet over i fremkallingssonen og strekker seg ned i denne, hvor det danner en del av fremkallingssystemets bakvegg. Skjermen 74, som er fremstilt av et ledende materiale, er holdt fast horisontalt til en isolerende bærer 90. Den nederste del av skjermen ender i en leppe 87 som er plassert opptil den avrundete del av benet 86. It should be clear that the movement of the developer material into the active developing zone of the present apparatus must be controlled both electrostatically and mechanically to suppress and control the formation of unwanted powder clouds in this inlet area. As shown in fig. 5, the inlet chute 60 is mainly formed by an obliquely downward running guide plate 73 and an arc-shaped screen 74. Although it is not apparent from the figure, the chute between the guide plate and the screen is closed at both ends by means of an insulating material, so that the chute becomes able to absorb a quantity of the developer material. The slanted guide plate 73 has a downwardly extended leg 86 which smoothly rounded over into the developing zone and extends down into it, where it forms part of the rear wall of the developing system. The screen 74, which is made of a conductive material, is fixed horizontally to an insulating carrier 90. The lower part of the screen ends in a lip 87 which is located up to the rounded part of the leg 86.

Leppen 87 tilsvarer krumningen av den avrundete del av benet 86 på den nederste del av ledeplaten og samvirker med denne, slik at det dannes en innløpsåpning 61 som strekker seg horisontalt på tvers over fremkallingssonen. Rennen 60 er generelt skor-steinformet og smalner av fra en relativt bred munning til åpningen 61. Denne åpning har omtrent samme bredde som avstanden mellom trommelflaten og styreelektrodene, slik at man får omtrent samme tilstrømningshastighet i innløpssonen som i den egentlige fremkallingssone. Under drift avgir skovlene en kontinuerlig til-førsel av fremkallermaterialet til innløpsrennen. Selv om dette materialet vanligvis avgis i innløpsrennen med en forholdsvis høy hastighet, blir det bremset i rennen før det avgis gjennom innløps-åpningen til det aktive fremkallingsområdet. Denne minskning av fremkallerstrømningshastigheten sammen med utformingen av strøm-ningsbanen for fremkallermaterialet resulterer i mindre mekanisk omrøring av fremkallermaterialet, noe som undertrykker materialets tendens til dannelse av pulverskyer i og rundt innløpsområdet til fremkallingssonen. The lip 87 corresponds to the curvature of the rounded part of the leg 86 on the lower part of the guide plate and cooperates with this, so that an inlet opening 61 is formed which extends horizontally across the developing zone. The channel 60 is generally chimney-shaped and narrows from a relatively wide mouth to the opening 61. This opening has approximately the same width as the distance between the drum surface and the control electrodes, so that you get approximately the same inflow rate in the inlet zone as in the actual developing zone. During operation, the vanes emit a continuous supply of the developer material to the inlet chute. Although this material is usually discharged into the inlet chute at a relatively high rate, it is slowed down in the chute before it is discharged through the inlet opening to the active developing area. This reduction in developer flow rate together with the design of the flow path for the developer material results in less mechanical agitation of the developer material, which suppresses the material's tendency to form powder clouds in and around the inlet area of the development zone.

Den skråttstilte ledeplate 73, som utgjør den nederste vegg The inclined guide plate 73, which forms the bottom wall

i innløpsrennen 60, er påtrykt en relativt høy spenning ved hjelp av en egnet spenningskilde 99, som er tilkoblet med en ledning 116 over en klemme 88. Den nederste ledeplate er forspent med samme polaritet som ladningen på bildene på trommelflaten, men spennings-nivået er betydelig høyere enn spenningen på bildet, og rennen er elektrisk isolert fra renseelektroden ved hjelp av en dielektrisk blokk 93. På den annen side er skjermen 74 påtrykket en relativt lav spenning som er lavere enn ledeplatens spenning, ved hjelp av en spenningskilde 100 som er tilkoblet med en ledning 117 over en klemme 89. Også i denne sammenheng er betegnelsen "lav spenning" benyttet i det vide omfang som det foran. Ved å holde skjermen på en relativt lav spenning, mens ledeplaten holdes på en relativt høy spenning, dannes et meget sterkt kraftfelt i innløpsområdet, som er i stand til å-tiltrekke og/eller tvinge ladete tonerpartikler som beveger seg i dette området mot baksiden av systemet. Det er blitt funnet at det forsterkete kraftfelt som dannes i inn-løpsrennen, oppretter en tonergradient i strømmen av fremkallermateriale før dette kommer i berøring med trommelflaten. in the inlet chute 60, a relatively high voltage is applied by means of a suitable voltage source 99, which is connected with a wire 116 over a clamp 88. The bottom guide plate is biased with the same polarity as the charge in the images on the drum surface, but the voltage level is significantly higher than the voltage in the picture, and the trough is electrically isolated from the cleaning electrode by means of a dielectric block 93. On the other hand, the screen 74 is impressed with a relatively low voltage, lower than the voltage of the conductive plate, by means of a voltage source 100 which is connected with a wire 117 over a clamp 89. Also in this context, the term "low voltage" is used in the same broad sense as before. By keeping the screen at a relatively low voltage, while the guide plate is kept at a relatively high voltage, a very strong force field is created in the inlet area, which is able to attract and/or force charged toner particles moving in this area towards the back of the the system. It has been found that the enhanced force field formed in the inlet chute creates a toner gradient in the flow of developer material before it comes into contact with the drum surface.

Videre vil, fordi den nedoverragende del 86 på den nederste del av ledeplaten 73 går jevnt over i fremkallingssonen, og fordi hastigheten på fremkallermaterialet som løper gjennom innløps-rennen, er betydelig bremset, lite mekanisk omrøring finner sted i toneren i dette området, noe som undertrykker tendensen til dannelsen av pulverskyer. Dessuten vil forspenningen av de to deler av innløpsrennen skape et særlig sterkt retningsstyrende kraftfelt i innløpsområdet, som forsøker å tiltrekke eventuelt fritt og løst fastholdt tonermateriale inn i dette området bort fra den fotoledende plate. Disse to virkninger vil sammen sikre at få eller ingen tilfeldige tonerpartikler migrerer mot platen når materialet løper inn i den egentlige fremkallingssone. Furthermore, because the downward projecting portion 86 of the lower portion of the guide plate 73 smoothly transitions into the developing zone, and because the speed of the developing material running through the inlet chute is significantly slowed, little mechanical agitation takes place in the toner in this area, which suppresses the tendency to the formation of powder clouds. Moreover, the biasing of the two parts of the inlet chute will create a particularly strong directional force field in the inlet area, which tries to attract any free and loosely held toner material into this area away from the photoconductive plate. These two effects will together ensure that few or no random toner particles migrate towards the plate when the material runs into the actual developing zone.

En optimal kombinasjon for det system som er blitt beskrevet foran, er en avstand mellom de ledende elektrodeorganer og trommelflaten på mellom 1,78 og 2,03 mm, omtrent jordpotensial på lavspenningselektroden, mens hovedelektroden holdes mellom 50 og 150 volt over flatens bakgrunnsspenning. Det er blitt funnet at et triangelformet spor i hovedelektroden med en omsluttet vinkel på omtrent 120° vil gi gode resultater når det anbringes 10° - 20° under trommelens horisontale senterlinje. Dessuten er det blitt funnet at fordi reaksjonshastigheten for hovedelektroden er lavere enn for lavspenningselektroden, bør hovedelektroden være fra 3 - 4 ganger lenger, regnet i fremkallerstrømmens retning, enn lavspenningselektroden. For ytterligere å optimalisere resultatene er det ønskelig å påtrykke renseelektroden en spenning som ligger mellom 150 og 700 volt over billedspenningen i det ladete området, mens delene i innløpsrennen bør stilles skrått mot hverandre, slik at de danner en åpning på mellom 1,65 og 2,03 mm ved innløpsområdet til fremkallingssonen, mens den skråttstilte ledeplate bør forspen-nes til en spenning mellom 300 og 700 volt over billedspenningen på platen, idet skjermen holdes omtrent på jordpotensial. An optimal combination for the system that has been described above is a distance between the conductive electrode means and the drum surface of between 1.78 and 2.03 mm, approximately ground potential on the low voltage electrode, while the main electrode is kept between 50 and 150 volts above the background voltage of the surface. It has been found that a triangular groove in the main electrode with an included angle of about 120° will give good results when placed 10° - 20° below the horizontal centerline of the drum. Moreover, it has been found that because the reaction rate of the main electrode is lower than that of the low voltage electrode, the main electrode should be from 3 - 4 times longer, counted in the direction of the developer current, than the low voltage electrode. To further optimize the results, it is desirable to apply to the cleaning electrode a voltage that is between 150 and 700 volts above the image voltage in the charged area, while the parts in the inlet channel should be set at an angle to each other, as that they form an opening of between 1.65 and 2.03 mm at the inlet area of the development zone, while the inclined guide plate should be biased to a voltage of between 300 and 700 volts above the image voltage on the plate, the screen being held approximately at ground potential.

Det skulle fremgå av den foranstående beskrivelse at det foreliggende fremkallingssystem er et dynamisk strømningssystem. Det betyr at tonergradienten som opprettes i strømmen og som dir-igeres mot eller bort fra en vandrende trommelflate, ikke nødven-digvis holdes fast av elektroden, men i realiteten beveges under medvirkning av bærerkornene i strømmen. Det skulle derfor være klart at elektroden ikke vil samle løst tonermateriale, men bare virke som en styreanordning for konsentrasjonen av tonerstrømmen, når denne beveger seg gjennom fremkallingssonen. Ved å variere intensiteten og retningen på kraftfeltene, som dannes i de forskjellige deler av fremkallingssonen, og ved å forandre retningen på strømmen av fremkallermaterialet på bestemte steder, slik at materialet støter an mot den fotoledende plate, kan systemets fremkallingsevne bedres og styres, slik at det frembringes et elektrofotografisk bilde av høy kvalitet. Systemet som her er beskrevet, er ikke avhengig av tyngdekraften og er derfor ikke begrenset til bruk i en bestemt apparattype. Det betyr at den elektrostatiske og mekaniske styring av fremkallerstrømmen like godt kan utføres i andre fremkallingssystemer som anvender en strømning av fremkallermateriale med to komponenter som fremkall-ingsmekanisme. It should be apparent from the foregoing description that the present development system is a dynamic flow system. This means that the toner gradient which is created in the flow and which is directed towards or away from a traveling drum surface, is not necessarily held firmly by the electrode, but in reality is moved under the influence of the carrier grains in the flow. It should therefore be clear that the electrode will not collect loose toner material, but only act as a control device for the concentration of the toner flow as it moves through the developing zone. By varying the intensity and direction of the force fields, which are formed in the different parts of the developing zone, and by changing the direction of the flow of the developing material in certain places, so that the material collides with the photoconductive plate, the developing ability of the system can be improved and controlled, so that a high-quality electrophotographic image is produced. The system described here does not depend on gravity and is therefore not limited to use in a specific type of device. This means that the electrostatic and mechanical control of the developer flow can just as well be carried out in other development systems that use a flow of developer material with two components as the development mechanism.

I denne beskrivelse er det blitt henvist til positivt ladete bærematerialer og negativt ladete tonerpartikler. Det er imidlertid mulig å benytte bærer- og tonermateriale med andre triboelektriske karakteristikker. Dette vil nødvendigvis kunne kreve tilsvarende forandringer i forholdet mellom forspenningene på de forskjellige ledende organer. Alle henvisninger i denne beskrivelse til positive eller negative ladninger må derfor betraktes som angivelser av forhold mellom motsatt ladete legemer som like godt kan være positive eller negative, så lenge som dette forhold av like eller ulike ladninger opprettholdes. In this description, reference has been made to positively charged carrier materials and negatively charged toner particles. However, it is possible to use carrier and toner material with other triboelectric characteristics. This will necessarily require corresponding changes in the relationship between the bias voltages on the various conducting bodies. All references in this description to positive or negative charges must therefore be regarded as indications of relationships between oppositely charged bodies which can equally well be positive or negative, as long as this relationship of equal or different charges is maintained.

Claims

1. Development apparatus comprising an image-bearing member (10) which captures an image and to which a series of control electrodes (70,71,72) are directed, so that when the member moves in a predetermined path of movement a largely closed, extended development zone is formed ( 51) for recording a stream of finely divided two-component developer material, and a biasing device for applying a rising potential to consecutive electrodes in the direction of movement of the image-carrying body, characterized by a first electrode (70) with a biasing voltage that is lower than the potential of the image-bearing body's (10) background parts, a second electrode (71) with a bias voltage that is higher than the potential of the background parts and lower than the potential of the image-bearing parts, and a third electrode (72) with a bias voltage that is higher than the potential of the image-bearing parts parties.

2. Apparatus in accordance with claim 1, characterized in that the bias voltage of the first electrode (70) is approximately 150 volts below the potential of the background parts.

3. Apparatus in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the bias voltage of the third electrode (72) is between 300 and 1000 volts higher than the potential of the image-bearing parts.

4. Apparatus in accordance with one of claims 1-3, characterized in that at least part of the developing zone lies close to a downward-facing part of the drum surface in the image-bearing body designed as a drum.

5. Apparatus in accordance with one of claims 1-4, characterized in that the first electrode is placed in an area where the latent image first comes into contact with the developing material and that the apparatus comprises a device (85) for controlling the flow of the developing material which moves between the electrode and the organ (10), so that it abuts the organ.

6. Apparatus in accordance with claim 5, characterized in that the device (85) for controlling the flow of the developer material is placed along the edge of the electrode (70) which first comes into contact with the developer material.

7. Apparatus in accordance with one of claims 1-6, characterized in that an electrode (60) is arranged after the third electrode (72) in the direction of rotation of the body (10) to suppress the formation of powder clouds in and around the inlet area where a flow of the developer material is fed into the development zone.

8. Apparatus in accordance with claim 7, characterized in that the suppression electrode (60) is designed as an inlet chute for introducing the flow of the developer material into the development zone, and that an electrical device for biasing the chute is arranged so that a strong concentration of the toner material in the flow moves through the inlet area along the side of the development zone that faces away from the member (10).

9. Apparatus in accordance with claim 8, characterized in that the inlet chute (60) comprises an inclined electrically conductive guide plate (73) which extends horizontally across the developing zone and which is placed up to the image-bearing member (10) so that it directs a current of developer material towards the member, that a conductive screen (74) is placed between the image-bearing member and the guide plate, this screen cooperating with the guide plate, so that they carry a quantity of developer material between them, under which the screen has a lip (87) at its lowest part , which is complementary to the inclined guide plate to form a defined opening between the two parts, through which the developer material flows in contact with the image-bearing member (10).

10. Apparatus in accordance with claim 9, characterized in that the distance between the lip (87) of the screen (74) and the deflected, downwardly extending lower part (86) of the guide plate (73) at the outlet opening is largely equal to the distance between the body (10) and the part (86) of the guide plate which is parallel to the body.

11. Apparatus in accordance with claim 10, characterized in that the screen (74) is biased with ground potential.