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DE3016243C2 - Elektrostatisches Zweifarben-Kopiergerät - Google Patents

Elektrostatisches Zweifarben-Kopiergerät

Info

Publication number
DE3016243C2
DE3016243C2 DE19803016243 DE3016243A DE3016243C2 DE 3016243 C2 DE3016243 C2 DE 3016243C2 DE 19803016243 DE19803016243 DE 19803016243 DE 3016243 A DE3016243 A DE 3016243A DE 3016243 C2 DE3016243 C2 DE 3016243C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
toner
separating
copier according
roller
developer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803016243
Other languages
English (en)
Other versions
DE3016243A1 (de
Inventor
Kunihiko Ikeda
Shuichi Karasawa
Fuyuhiko Matsumoto
Shuichi Tokyo Tsushima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP5191679A external-priority patent/JPS55143568A/ja
Priority claimed from JP7374279A external-priority patent/JPS55164835A/ja
Priority claimed from JP7857779A external-priority patent/JPS561962A/ja
Priority claimed from JP15771679A external-priority patent/JPS5680068A/ja
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of DE3016243A1 publication Critical patent/DE3016243A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3016243C2 publication Critical patent/DE3016243C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • G03G15/0105Details of unit
    • G03G15/0126Details of unit using a solid developer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Description

20
Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Zweifarben-Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In einem derartigen Gerät wird ein auf einem Aufzeichnungsträger ausgebildetes, bipolares elektrostatisches Bild nacheinander mittels Toner einer ersten und einer zweiten abweichenden Farbe entwickelt, um ein Zweifarben-Tonerbild zu schaffen, welches dann auf ein Kopierblatt übertragen und auf diesem fixiert wird. Die Schwierigkeit dabei besteht darin, daß eine geringe Menge des ersten Toners von dem dielektrischen Teil während des zweiten Entwicklungsschrittes abgeschabt wird und mit dem zweiten Toner vermischt wird. Obwohl die Menge des vermischten ersten Toners gering ist, kann sie mit der Zeit zunehmen und die Farbe sowie die elektrostatische Ladung des zweiten Tonerbildes verschlechtern. Der Aufzeichnungsträger kann eine photoleitfähige Trommel oder ein entsprechendes Band sein, wobei lann das elektrostatische Bild durch eine örtlich festgelegte Photoleitung gebildet wird, oder er kann ein nicht-photoleitfähiges Teil sein, wobei dann das elektrostatische Bild durch elektrostatische Induktion geschaffen wird.
Die Erfindung soll ein elektrostatisches Zweifarbenkopiergerä' der eingangs genannten Art mit einer Einrichtung schaffen, durch die ein Vermischen von unterschiedlich gefärbten Tonern verhindert ist und bei welchem durchwegs eine bessere Farbreinheit gegen- so über herkömmlichen Gecüten erreicht ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem elektrostatischen Zweifarbenkopierg";rät der eingangs genannten Art durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteraruprüchen angegeben.
Es werden mittels einer ersten und einer zweiten Entwicklungseinrichtung Toner einer ersten bzw, einer zweiten Farbe auf eine photoleitfähige Trommel aufgebracht, die ein bipolares, elektrostatisches Bild trägt, um auf ihr ein Zweifarben-Tonerbild zu schaffen. Eine geringe Menge des ersten Toners wird bei dem zweiten Entwicklungsschritt von der Trommel abgeschabt und wird mit dem zweiten Toner in der zweiten Entwicklungseinrichtung gemischt. Der beigemengte M erste Toner wird dann von dem zweiten Toner mittels eines Trennteils in Furrn einer Rolle, eines Bandes oder einer mit einem Maschengitter bedeckten Elektrode getrennt und entfernt, wobei das Trennteil mit einer zu dem ersten Toner entgegengesetzten Polarität geladen wird und diesen dann elektrostatisch anzieht, während es den zweiten Toner abstößt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Teil einer schematischen Ansicht einer ersten Ausführungsform eines elektrostatischen Kopiergeräts gemäß der Erfindung;
Fig.2 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen elektrostatischen Kopiergeräts;
Fig.3 einen Teil einer schematischen Ansicht, in welcher dargestellt ist, wie durch die Erfindung das Kopiergerät der F i g. 2 verbessert ist;
Fig.4 und 5 Abwandlungen der verbesserten Ausführungsform der F i g. 3;
Fig.6 eine schematische Ansicht eines weiteren herkömmlichen elektrostatischen Kopiergeräts;
F i g. 7 eine schematische Ansicht !r. welcher dargestellt ist, wie mit der Erfindung das· Kopiergerät der Fig. 8 verbessenist;
Fig.8a bis 8d schematische Darstellungen eines elektrostatischen Kopierverfahrens;
Fig.9 eine Kurvendarstellung des Verfahrens der Fig. 8a bis 8d;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Einrichtung zur praktischen Durchführung des in den F i g. 8a bis 3d dargestellten Verfahrens;
F i g. 11 einen Teil einer schematischen Ansicht, in welcher dargestellt ist, wie mit der Erfindung die Einrichtung der F i g. 10 verbessert ist;
Fig. 12 bis 16 Teilansichten von Abwandlungen der Einrichtung der Fig. 11;
Fig. 17 eine schematische Ansicht eines weiteren herkömmlichen Kopiergeräts;
Fig. 18 eine Teilansicht, in welcher gezeigt ist, wie mit der Erfindung die Einrichtung der Fig. 17 verbessert ist;
Fig. 19 eine schematische Ansicht eines weiteren elektrostatischen Kopiergeräts gemäß der Erfindung;
Fig.20 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Kopiergeräts der F i g. 19;
Fig.21 eine schematische Ansicht noch eines weiteren Kopiergeräts gemäß der Erfindung;
Fig. 22 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform; und
F i g. 23 und 24 Teilansichten von Abwandlungen der Erfindung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen beschrieben. In F i g. 1 ist nur die zweite Entwicklungseinrichtung eine-s Entwicklungssystems gemäß der Erfindung dargestellt. Die zweite Entwicklungseinrichtung weist einen Behälter 31 auf, in dessen Bodenteii ein Paar rotierender Wellen vorgesehen sind, welche sich in dem Bereich, in welchem sie einander benachbart sind, nach oben drehen. Eine drehbare (den Entwickler nach oben abziehende) Aufnahmerolle 34 ist über den Weilen 32 und 33 und über der Aufnahmerolle ist eine drehbare Entwieklungsrölle 36 angeordnet. Jede der beiden Rollen 34 und 36 weist eine nichtmagnetische Hülse und in der Hülse untergebrachte feststehende Magnete auf. Ein Entwickler 37 in dem Behälter 31 besteht aus magnetischen Träg?r- und Harztoner-Partikeln. Die Wellen 32 und 33 bewegen den Entwickler 37 und wälzen ihn um, wodurch die Träger- und Tonerpartikel
mit entgegengesetzten Polaritäten geladen werden und die verhältnismäßig kleinen Tonerpartikel an den verhältnismäßig großen Tragerpartikeln haften bleiben. Der Entwickler 37 haftet dann aufgrund der Magnete in der Rolle 34 an deren Oberfläche. Die sich drehende Rolle 34 befördert den Entwickler 37 nach oben, bis dieser aufgrund der durch die Magnete in der Rolle 36 ausgeübte, magnetische Anziehung an die Oberfläche der benachbarten Entwicklungsrolle 36 haftet. Während der Entwickler 37 durch die Rolle 36 nach oben weiterbefördert wird, wird die Dicke der Entwicklerschicht vatif der Rolle 36 durch eine Rakel 38 reguliert, die von einem Abdeckteil 39 aus in ilen liehalter vorsteht. Der Teil des Entwicklers 37. der mittels der Riikel 38 abgestreift wird, fließt über emc I ührungsplalte 41 auf den Hoden des Behälters 31. In/» ischen kommt der Entwickler 37 auf der Rolle 36. der an der Rakel 38 vorbeibefördert worden ist. mit der Oberfläche einer nhiitfilriifiihiprn oder nhotoemnfindlichen Trommel 42 an einer Stelle in Berührung an welcher die Rolle 36 und die Trommel 42 einander benachbart sind, wodurch ein bipolares, elektrostatisches latentes HiId auf der Trommel 42 entwickelt wird. Nach der \:.n\\\ icklung fallt der Entwickler 37 aufgrund seines Gewichts von der Entwicklerrolle 36 ab und wird auf dem Hoden des Behalters 31 gesammelt. IJa keine magnetische Pole in dem Teil der Rolle 36 angeordnet sind, auf welche der Entwickler 37 herunterfallt, fällt der von der magnetischen Kraft freigekommene Entwickler 37 aufgrund seines Gewichts von diesem Teil .ib. line einem Tonerbehalter 44 zugeordnete Rolle 43 dient da/u, den Behälter 31 mit frischem /usät/lichen Toner 46 /u \ersorgen. wodurch der Verbrauch an Tonerpartikeln während der Entwickhing ausgeglichen » ird
Die photoempfindlichc Trommel 42 trägt bereits ein Tonerbild 47. das durch eine erste Entw icklungseinriehtung gebildet ist. bevor sie die /weite Entwicklungseinrichtung erreicht, und folglich reibt der Entwickler 37 auf der Rolle 36 an dem Tonerbild 47. Obwohl das Tonerbild 47 auf der Tro'iimel 42 entsprechend der Ladung des latenten Bildes auf der Trommel elektrostatisch angezogen ist. nimmt die Maftkraft in radialer der Seitenwand des Behälters 31 vorgesehener Führungen 52 und 53 abnehmbar angebracht. Wenn der in dem Behälter 51 gesammelte Toner eine gewisse Menge erreicht, kann der Behälter 51 von den Führungen 52
ί und 53 abgenommen werden, um den Toner wieder der ersten Entwicklungseinrichtung zuzuführen.
Durch das Entwicklungssystem ist somit ein Trennen und Auffangen von beigemischten oder fremden Tonerpartikeln mittels einer Tiennrollc. die an einer
ίο Stelle angeordnet ist, an welcher Entwickler auf sie herunterfällt, und durch einen an einer Entwicklungseinheit abnehmbar angebrachten Behälter sichergestellt. um die fremden Tonerpartikel /u sammeln. Selbslver s'ändlch ist die Erfindung nicht nur bei dem dargcstcll-ί ten Entwicklungssystem mit einer magnetischen Bürste sondern auch bei einem Kaskaden-Entwicklungssystem anwendbar. Es kann auch ein Einkomponentenentwickler anstelle eines Entwicklers verwendet werden, wie er in Verbindung mit der dargestellten Ausführungsform
>ii beschrieben ist.
In (ig. 2 ist ein Beispiel für ein Zweifarben-Elektropholokopiergerät dargestellt, bei welchem das erfindungsgemäße System anwendbar ist. Um eine mehrlagige photoempfindliche Tommel 61 für eine Zweifarben-
r. Entwicklung sind nacheinander eine l'rimärladeeinrich-Hing 62. eine Sekundärladeeinrichtung 63, emc Delictitungs'tation 64. eine erste Entwicklungseinrichtung 6h, eine /weite Entwicklungseinrichtung 67. eine Ladeeinrichtung f>8. eine Transfer-Ladeeinrichtung 69. eine
in Ladeeinrichtung 71 für eine Ladiings/crsircuung. eine Reinigungsbürste 72 und eine Löschlampe 7) angeordnet. Ferner ist cine I mereinriehtung 74 vorgesehen. Die beiden Entwickliingseinrichlungen 66 und 67 weisen im allgemeinen die bekannte magnetische Bürste auf und in
!'■ ihnen sind Entwickler verwendet, die jeweils einen Toner und einen Träger aufweisen. Der Einfachheit halber soll der Toner in der ersten Entwicklungseinrichtung 66 rol sein und der Toner in der /«eilen Entwicklungseinrichtung 67. der bezüglich des roten
in Toners entgegengeset/t geladen ist. soll schwär/ sein.
Das in F i g. 2 dargestellte Kopiergerät arbeitel mi. daß mit der ersten Entwicklungseinrichtung 66 ein
r\!LMlUM£ HCI ItUtIIIItCI \<Mi lit 111 HrniiMVii / \.i in. 111 äußersten Teil hin fortlaufend ab. Folglich schabt der Entwickler 37 auf der Rolle 36 die tonerpartikel in dem äußersten Teil des Tonerbildes 47 aufgrund der mechanischen Reibungskraft beim Darubergleiten ab. wodurch die abgeschabten Tonerpartikel dem Entwickler 37 beigemengt werden Die Beimengung wird von dem Entwickler 37 mitteis einer Trcnnrollc 48 getrennt, welche drehbar in einer Seiten»and des Behälters 31 an einer Stelle gehalten ist. an welcher der Entwickler 37 \on der Rolle 36 abtropft bzw herunterfällt Die Rolle 48 weist ein bekanntes leitendes Metallteil auf. dessen Außenfläche mit einer Isolierschicht bedeckt ist. welche mit einer Polarität geladen ist. weiche der Polarität der Fremdtonerpartikel entgegengesetzt ist. wenn sie durch Reibung mit dem Träger des Entwicklers 37 in Berührung kommen. Die Rolle 48 kann jedoch auch nur aus einem leitenden Metaütei! bestehen, das mit einer äußeren Gleichstromquelle verbunden ist durch die ein der Polarität der Beimengung entgegengesetztes Potential angelegt wird. Die auf diese Weise auf die Rolle 48 aufgebrachten Frerndtoneroartikel w erden von dieser mittels eines 3chabteils 49 abgeschabt, das unter der Rolle 48 angeordnet ist. und werden dann in einem an der Seitenwand des Behälters 31 angebrachten Behälter 51 gesammelt. Der Behälter 51 ist mittels an entwickelt wird, das einem roten Bild auf einer Vorlage entspricht, während in ähnlicher Weise mit der /weiten Entwicklungseinrichtung 67 ein einem schwar/en Bild entstehendes. Li rentes Bild entwickelt wird Wenn die /weite Entwicklungseinrichtung 67 ein für sie bestimmtes latentes Bild mit Hilfe des schwarzen Toner·. entwickelt, der entgegengeset/t /u dem roten Toner geladen ist. «tmrnt das rote Tonerbild auf der Trommel 71. das mittels der ersten Entwicklungseinrichtung 66 entwickelt worden ist. mit der magnetischen Bürste der zweiten Entwicklungseinrichtung 67 in Berührung und wird dadurch teilweise abgeschabt. Dieser abgeschabte rote Toner fällt in die zweite Entwicklungseinrichtung 67 und wird mit dem schwarzen Toner vermischt. Der schwarze Toner kann auch in die erste Entwicklungseinrichtung 66 eingebracht werden, wo er sich dann mit dem roten Toner vermischt. Bei der Erfindung wird ein Fremdtoner einer bestimmten Farbe getrennt und entfernt, welcher sich mit einem Toner einer anderen Farbe mischen will oder gemischt hat.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr beispielsweise anhand der zweiten Entwicklungseinrichtung 67 beschrieben. Wie in F i g. 3 dargestellt ist. weist die Entwicklungseinrichtung 67 eine drehbare Hülse 76. was durch einen Pfeil angezeigt
ist, und in welcher an fest vorgegebenen Stellen mehrere Magnete 77 untergebracht sind, eine Platte 78 zum Abschaben des aus einem schwarzen Toner und einem Träger gebilr'eten Entwickler von der Oberfläche der Hülse 76 nach einer Entwicklung, ein Rührteil 79. eine Trennrolle 81, eine weitere Abschabplatte 82, die an der Trennrolle 81 in Anlage gehalten ist, einen Entwick'Mngsbehälter 83 und einen Toner-Sammelbehälter 84 euf.
Die Trennrolle 81 weist eine leitende Metallrolle 86 auf, die außen mit einer Isolierschicht 87 bed^kt ist. Die Trennrolle 81 wird so. wie durch einen Pfeil angezeigt, gedreht, wobei ihre Isolierschicht 82 nahe bei der Hülse 76 angeordnet ist. Die Schicht 87 besteht aus einem Isoliermaterial, welches, wenn es in Reilningskonlakl mit Trägerpartikeln kommt, mit einer Polarität geladen wird, die der der Fremdtonerpartikel entgegengesetzt ist. welches in dem dargestellten Fall der rote Toner ist. Wenn der rote Toner negativ geladen ist. kann das Isoliermaterial 87 aus Polytetrafluorethylen. Polyethylen und ähnlichen bekannten Stoffen ausgewählt werden, welche in dem vorstehend angeführten Fall positiv geladen werden. Die Reibung zwischen dem Abschabteil 82 und der Isolierschicht 87 kann auch dazu benutzt werden, die Schicht 87 mit einer Polarität zu laden, welche der des roten Toners entgegengesetzt ist.
Wenn der Teil der Trommel 61. der das mittels der ersten Entwicklungseinrichtung 66 geschaffene rote Tonerbild trägt, die zweite Entwicklungseinrichtung 67 erreicht, wird von der Magnetbürste an der Hülse 76. die aus einem Entwickler 88 besteht, an dem roten Toneruild gerieben und dieses teilweise von der Trommel 61 abgeschabt. Zu diesem Zeitpunkt ist das latente Bild auf der Trommel 61, das einem schwarzen Bild auf der Vorlage entspricht, durch den in dem Entwickler 88 enthaltenen schwarzen Toner bereits entv/ickelt. Die abgeschabten Partikel des roten Toners werden mittels der sich drehenden Hülse 76 in den Behälter 83 befördert jedoch zieht die Trennrolle 81, die durch die Reibung mit den Trägerpartikeln entgegengesetzt zu den roten Tonerpartikeln geladen ist. die roten Tonerpartikel an einer Stelle an. die der "r-onr»»-«-xllrf» fli
Πιη rr»t t*n
die auf diese Weise auf die Trennrolle 81 übertragen worden sind, werden von dieser mittels des Schabteils
82 abgeschabt und in dem Sammelbehälter 84 aufgefangen. Inzwischen sind die schwarzen Tonerpartikel auf der Hülse 76 nach Durchführung der Entwicklung mittels des Abschabteils 78 in den Behälter
83 zurückgebracht worden, ohne daß sie an der Trennrolle 81 haften, da die Polarität dieser Partikel dieselbe ist wie die der Trennrolle 81. Folglich ist ein Teil des roten Toners, der von der ersten Entwicklunseinrichtung 66 der Trommel 61 zugeführt worden ist und welcher durch die zweite Entwicklungseinrichtung 67 abgeschabt worden ist. durch die Trennrolle 81 von dem schwarzen Toner getrennt, bevor er in den Behälter 83 der zweiten Entwicklungseinrichtung 67 gelangt. Hierdurch ist verhindert, daß sich fremder roter Toner mit dem Entwickler 88 vermischt, der schwarzen Toner enthält.
In der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform wird die Ladung auf der Trennrolle 81 durch die Reibung zwischen der Isolierschicht 87 der Rolle 81 und den Trägerpartikeln, welche die schwarzen Tonerpartikel tragen, erhalten. Dies ist nicht möglich, wenn nicht der Entwickler 88 in der zweiten Entwicklungseinrichtung 67 aus Toner und Trägerpartikeln besteht.
An Entwicklern stehen zwei verschiedene Zusammensetzungen zur Verfugung, von welchen die eine Toner- und Trägerpartikel aufweist, wie oben ausgeführt, und die andere nur magnetische Tonerpartikel enthält. Bei einer Entwicklungseinrichtung, bei welcher der Einkomponentenentwickler verwendet wird, muß die Trennrolle 81 aufgrund des Fehlens von Trägerpartikeln durch die Reibung zwischen dem Schabteil 82 und der Schicht 87 oder unmittelbar selbst positiv geladen werden.
Bei einer in Fig.4 dargestellten Anordnung weist eine Trennrolle eine vorgespannte Rolle aus einem leitenden Material auf. die mit einer Gleichstromquelle 92 verbunden ist. durch welche die Rolle 91 mit einer Polarität, durch welche Frenidtoner. in diesem Fall der rote Toner, angezogen wird, und mit einer ausreichend hohen Spannung versehen wird. Bei dieser Anordnung mit der positiv geladenen Trennrolle 91 ist das Trennen und Entfernen von Fremdtonerpartikeln noch verbessert und darüber hinaus kann sie entweder mit Ein- oder Zweikomponentenentwickler betrieben werden.
Die beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weisen nahe beieinander eine Trennrolle und eine Hülse auf, und durch die Trennrolle entfernte Fremdtonerpartikel werden von der Oberfläche der Hülse übertragen. Eine andere in F i g. 5 dargestellte Anordnung weist eine Abschabplatte 93 auf. die so angeordnet ist. daß mit ihr alle Tonerpartikel von der Hülse 76 entfernt werden. Bei dieser Anordnung fließen die entfernten Tonerpartikel über die Abschabplatte 93 nach unten und in die Nähe der Trennrolle 91, so daß dadurch das Trennen und Entfernen weiter verbessert ist.
jede der vorstehenden Ausführungsformen ist so dargestellt und beschrieben, daß die Partikel eines Fremdtoners getrennt werden, bevor sie sich mit dem in dieser Entwicklungseinrichtung verwendeten Toner mischen. Anhand von F i g. 6 und 7 wird nunmehr ein System beschrieben, bei welchem Tonerpartikel getrennt werden, welche sich mit dem »zuständigen« (occupant) Entwickler gemischt haben.
In Fig. 6 sind erste und zweite Entwicklungseinrich-
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Einrichtung % ist in dieser Ausführungsform ein Zweikomponentenentwickler aus einem schwarzen Toner und Trägerpartikeln untergebracht, während in der ersten Einrichtung 94 ein Zweikomponentenentwickler aus rotem Toner und Trägerpartikeln oder ein Einkomponentenentwickler mit rotem Tner vorgesehen ist. Die zweite Entwicklungseinrichtung 96 weist eine Trenn/Entfernungseinrichtung 97 zum Entfernen eines Fremdtoners auf. Wie am besten aus Fig. 7 zu ersehen ist. weist die Einrichtung 97 ein leitendes Sieb oder Maschengitter 98 einen isolierenden Träger 99 und eine leitende Elektrode 101 auf.
Das Sieb oder Maschengitter 98 weist Öffnungen 102 auf. durch welche Tonerpartikel 103 aber keine Trägerpartikel 104 hindurchgehen. Der Durchmesser der öffnungen 102 liegt im Bereich von 30 μιη bis 50 μπι. da die bei der Elektrophotographie im allgemeinen verwendeten Zweikomponentenentwickler Trägerpartikel mit einer Größe von 60 bis 300jim und Tonerpartikel von 3 bis 20 μπι haben. Der Öffnungsdurchmesser kann jedoch entsprechend der verwendeten Entwicklerart gewählt werden.
Durch eine Energiequelle 106 wird eine Spannungsdifferenz zwischen dem Gitter 98 und der Elektrode 101 erzeugt. Ein zwischen dem Gitter 98 und der Elektrode
101 angelegtes elektrisches Feld kann in der Größenordnung von 100 bis IO 000 V/cm liegen.
In F i g. 6 trägt eine Trommel 107, deren Drehrichtung durch einen Pfeil angezeigt ist, ein latentes Bild, das einem roten Bild der Vorlage entspricht, das wiederum durch den von der ersten Entwicklungseinrichtung 94 zugeführten roten Toner 103 entwickelt worden ist. Danach wird ein latentes Bild auf der Trommel 107, das einem schwa· /en Bild der Vorlage entspricht, durch die zweite Entwicklungseinrichtung 97 entwickelt, welche eine magnetische Bürste aus schwarzem Toner 108 und Trägerpartikel 104 aufweist. Das rote Tonerbild auf der Trommel 107 wird teilweise dun h die /weite Einrichtung 96 abgeschabt und fällt auf eine Hülse 109. Der schwarze Toner 7"/? und die Tnigerpartikel C'die bei der Entwicklung miteinander verbunden sind, und nun Partikel des roten Toners Th enthalten, werden von der Hülse 109 mittels des Schabteils 110 entfernt und fallen auf das Rührteil 111. Das Teil III bewegt den Entwickler und befördert ihn in die durch einen Pfeil 112 angegebenen Richtung, wodurch der Entwickler wieder auf die Oberfläche der Hülse 109 gebracht wird. Die Trenneinrichtung 97 ist in der Bahn des Entwicklers von dem Teil 111 zu dem Teil 109 angeordnet, so daß der beigemischte rote Entwickler aus dem »zuständigen« Entwickler entfernt wird.
In Fig. 7 hat die Potentialdifferenz zwischen dem Gitter 98 und der Elektrode 101 zur Folge, daß der rote Toner 103. welcher das Gitter 98 erreicht, durch die öffnungen 102 auf die Elektrode 101 fällt und somit von dem schwarzen Toner 108 und dem Träger 104 getrennt wird. Obwohl der Durchmesser des schwarzen Toners 108 kleiner ist als die öffnungen 102 wird der schwarze Toner 108 entlang des Gitters 98 bewegt, ohne durch die öffnungen 102 durchzufallen, da er elektrostatisch an die Trägerpartikel 104 angezogen wird, deren Durchmesser größer ist als der der öffnungen 102. Es kann vorkommen, daß die Elektrode 101 aufhört, die roten Tonerpartikel anzuziehen, die dem Entwickler beigemengt sind, welcher auf dem Gitter 98 in einem verhältnismäßig dichten Zustand befördert wird. Um diese Schwierigkeit zu lösen, kann eine entsprechende Einrichtung angewendet werden, die das Gitter 98 in Schwingungen versetzt. Zusätzlich kann ein elektrische!! Feld an die Hülse 109 und das Gitter 98 angelegt werden, um das Anziehen der roten Tonerpartikel in der Nähe des Gitters 98 zu fördern. Hierdurch wird das Entfernen des Fremdtoners erleichtert. Beispielsweise kann bei einem Entwicklungsverfahren mit einer magnetischen Bürste ein magnetisches Feld an eine Entwicklungsrolle (die durch die Hülse 109 dargestellt ist) und an das Gitter 98 angelegt werden, wobei eine Vorspannung benutzt wird, die normalerweise an die Entwicklungsrolle 109 angelegt wird, um ein Haften von Tonerpartikeln auf diesem Flächenbereich der photoempfindlichen Trommel 107 zu vermeiden, wenn latente Bilder fehlen.
Es wurden auch verschiedene Versuche durchgeführt, wie nachstehend beschrieben wird. Bei den Versuchen wurde eine photoempfindliche Trommel 107 verwendet, welche, wenn sie bildmäßig mit einer Vorlage belichtet worden ist, welche rote, schwarze und weiße Bereiche enthält, ein Potential von - 600 V in einem roten Bildbereich, ein Potential von 800 V in einem schwarzen Bildbereich und ein Potential von 0 V in einem weißen Bildbereich aufweist. Ein Entwickler in der ersten Entwicklungseinrichtung 94 bestand aus einem (positiv geladenen, roten Toner mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 um und einer durchschnittlichen Ladungsdichie von l2nC/g und aus einem Träger mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 100 μπι. Ein Entwickler in der zweiten Entwicklungseinrichtung 96 bestand aus einem (negativ geladenen) schwarzen Toner mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 12 um und einer durchschnittlichen Ladungsdichte von - 15 (iC/g und aus einem Träger mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 120 um. Ein Kopierzyklus mit Laden und Belichten, einer ersten und einer zweiten Entwicklung sowie einer Übertragung wurde wiederholt. Die Gesamtmenge an Entwickler in jedem der beiden Einrichtungen 94 und 96 betrug 1 kg, während die Tonerdichte 2,5 Wt°/o in der ersten Einrichtung 94 und 3 Wt% in der zweiten Einrichtung 96 betrug. Zuerst wurde der Kopierzyklus wiederholt, ohne daß die Trenneinrichtung 97 eingebaut war. Nach der HerstH-lung von etwa 2000 Kopien stellte sich heraus, daß rote Tonerpartikel in einem schwnr/on Bereich der Kopie hafteten. Es wurde ein ziemlich starkes Vermischen der roten Tonerpartikel in dem schwarzen Bereich festgestellt, wenn die Anzahl der Kopien etwa 5000 erreichte. Dann wurde, wie in F i g. 6 dargestellt, die Trenneinrichtung in der zweiten Entwicklungseinrichtung % angebracht, und der Kopierzyklus wurde unter denselben Bedingungen wiederholt. Das Gitter 96 wurde geerdet, während an die Elektrode 101 eine Spannung von -800 V angelegt wurde. Das Gitter 98 und die Elektrode 101 waren in einem Abstand von 5 mm angeordnet. Das Gitter 98 bestand aus Kupfer und die öffnungen 102 hatten einen Durchmesser von 45 μπι. Die Elektrode 101 bestand aus Aluminium während der isolierende Träger 99 aus Bakelit hergestellt war. Die Elektrode 101 war abnehmbar an der zweiten Entwicklungseinrichtung 96 angebracht. Wenn die Trenneinrichtung 97 angebracht war. hafteten bei den wiederholt durchgeführten Kopierzyklen keine roten Tonerpartikel an schwarzen Bereichen von Kopien, selbst wenn insgesamt 5000 Kopien hergestellt wurden. Die Gesamtmenge der roten Tonerpartikel, die sich an der Elektrode 101 gesammelt hatten, betrug I Og.
Das Entwicklungssystem gemäß der Erfindung schafft somit scharfe Kopien, wobei verhindtrt ist. daß
Fl CItIUtUIlCI dl! CHICHI OCICIt-II HdIlCt, UCI nut UClI
anderen »zuständigen« Toner enthalten sollte. Wenn der mit dem »zuständien« Toner vermischte Fremdtoner nicht getrennt wird, nimmt die Dichte des roten Toners in der zweiten Einrichtung fortlaufend zu, wodurch die Ladung des schwarzen Toners geändert wird und dadurch die mitteis des schwarzen Toners geschaffenen Bilder schlechter werden. Dies kann mit dem System gemäß der Erfindung vermieden werden.
Obwohl eine Trenneinrichtung nur in der zweiten Entwicklungseinrichtung 67 oder 96 dargestellt und in diesem Zusammenhang beschrieben ist, kann er auch in der ersten Entwicklungseinrichtung 66 und 94 vorgesehen sein.
Es ist bereits ein Zweifarben-Kopierverfahren vorgeschlagen worden, bei welchem auf einem latente Bilder tragenden Teil latente Bilder, die Lichtbildern mit einer Farbe A und einer Farbe B auf dem weißen Untergrund einer Vorlage entsprechen, auf der Basis einer Verteilung von positivem und negativem Oberflächenpotential ausgebildet sind. Die verschiedenen latenten Bilder auf dem gemeinsamen Bildträger wurden nacheinander durch unterschiedlich gefärbte und entgegengesetzt geladene erste und zweite Toner entwickelt. Wenn der Bildträger die Form eines
photoieitfähigen oder photoempfindlichen Elements hat, werden auf ihitt latente BiSder ausgebildet, indem eine ganz bestimmte Verbindung oder Kombination von Lade- und Belichtungsschritten angewendet wird. Im Fall eines dielektrischn Bildträgers werden latente Bilder durch selektives Laden von Mchrfach-Aufzcichnern (styluses) u. ä. geschaffen.
Ein Beispiel für ein Zweifarben-Kopierverfahren mit einem photoieitfähigen bzw. photoempfindlicen Element ist in F i g. 8a bis 8d dargestellt. Obwohl im Prinzip jede gewünschte Kombination von Farben A und öbei einem solchen Verfahren zur Verfügung steht, soll in der folgenden Beschreibung die Farbe A schwarz und die Farbe ß rot sein. Natürlich kann auch die Farbe Λ rot und die Farbe R schwarz sein. Fs ist nicht wesentlich, daß die Farben \ und β von zur Entwicklung verwendeten Tonern dieselben sind wie die Farben A und B von Zweifarben-Bildcrn auf einer Vorlage. |edoch soll im vorliegenden Fall die Farbe A dieselbe wie die Farbe \ und die Farbe ßdieselbe wie die Farbe β sein, so daß die Farte τ schwarz und die Farbe β rot ist. Unter dieser Vors...vssetzung wird nunmehr das it. F i g. 8a bis 8d dargestellte Verfahren beschrieben. Ein photoempfindliches Element 121 weist einen leitenden Träger 122 auf, auf welchem erste und zweite photoleilfähige Schichten 123 und 124 übereinander aufgebracht sind. Die Schicht 123 besteht aus einem photoieitfähigen Material, welches unempfindlich gegenüber rotem Licht ist, und die Schicht 124 besteht aus einem photoieitfähigen Material, das empfindlich bezüglich roten Lichts ist. Wenn das photoempfindliche Klement 121 in F i g. 8a mit rotem Licht beleuchtet wird, um nur die Schicht 124 leitend zu machen, wird mit einer Ladeeinrichtung 126 eine Primärladung einer bestimmten Polarität, die in dem dargestellten Fall positiv ist, auf das photoempfindliche Element 121 aufgebracht. Hierdurch wird eine positive Ladung gleichförmig an der Grenzfläche /wischen den photoieitfähigen Schichten 123 und 124 verteilt. Dann wird in Fig. 8b eine zweite Ladeeinrichtung 127 angeschaltet, um eine Sekundärladung mit einer Polarität, die der der Primärladung entgegengesetzt ist, auf das photoempfindliche Element 121 aufzubringen. Die durch die Sekundärladung geschaffene negative Ladungsmenge isi so vorbesiiinmt, daü sie etwas kleiner ist als die durch die Primärladung erzeugte positive Ladungsmenge. Auch ist die Polarität des Oberflächenpotentials auf dem photoempfindlichen Teil 121 so vorbestimmt, daß sie durch die Sekundärladung von positiv auf negativ umgekehrt wird.
Nachdem das photoempfindliche Element 121 in Fig. 8c bildmäßig mit einer Zweifarbenvorlage belichtet ist, so daß Teile des photoempfir.dlichen Elements 121, die dem weißen Untergrund und einem roten Bild entsprechen, mit weißem bzw. rotem Licht beleuchtet sind, während ein dem schwarzen Bild entsprechender Teil noch nicht belichtet ist. Die Schichten 123 und 124 werden in dem weißen Untergrund entsprechenden Bereichen leitend, wodurch die Ladung in diesen Bereichen zerstreut wird, um das Oberflächenpotential im wesentlichen null zu machen. In einem Teil des photoempfindlichen Elements 121 das dem roten Bild entspricht, wird nur die zweite photoempfindliche Schicht 124 leitend, und infolgedesse hebt die negative Ladung auf der Oberfläche des Elements 121 einen Teil der Ladung auf. die sich zwischen den Schichten 123 und 124 verteilt hat. wodurch das Oberflächenpotential eine positive Polarität erhält, !n einem dem schwarzen Bildbereich entsprechenden Teil hält das Oberflächenpotential des Elements 121 den durch die Primärladur.g geschaffenen negativen Zustand aufrecht.
Folglich bilden eine positive und eine negative Oberflächenpotential-Verteilung auf dem Element 121 elektrostatische latente Bilder, die den roten bzw. schwarzen Bildern auf der Vorlage entsprechen. In Fig.9 ist das Oberflächenpotential des Elements 121 nach Durchführung der vorstehend angeführten Schritte dargestellt. Das dem schwarzen Bild entsprechende, latente Bild wird mittels eines positiv geladenen schwarzen Toners entwickelt, während der dem roten Bild entsprechende Bildbereich mittels eines negativ geladenen roten Toners entwickelt wird, wie in F i g. 8d dargestellt ist. Danach werden die Zweifarben-Toncrbilder auf dem Element 121 (wie im Falle eines pliotoempfmdlichen Elements in Form eines Blattes) fixiert oder auf ein Kopierblatt übertragen und auf diesem fixiert.
In Fig. 10 ist schematisch ein Teil einer Einrichtung zur Durchführung eines Zweifarhen-Knnirrvnrgnnp«; dargestellt. Der Einfachheit halber sind ähnliche Teile und Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 8a bis 8d bezeichnet. Das photoempfindliche Element 121 in Form einer Trommel wird in der durch einen Pfeil angezeigten Richtung gedreht und auf sie wird mittels der Ladeeinrichtung 126 zuerst eine Primärladung aufgebracht. Eine rotes Licht abgebende Lampe wird angeschaltet, um die Trommel 121 mit Rotlicht zu beleuchten. Dann wird auf die Trommel 121 mittels der Ladeeinrichtung 127 eine Sekundärladung aufgebracht und danach wird sie mittels eines optischen Systems 129 belichtet, wodurch latente Bilder, die den roten und schwarzen Bildbereichen entsprechen, elektrostatisch auf der Trommel 121 ausgebildet sind. Das dem schwarzen Bildbereich entsprechende, latente Bild wird in einer Entwicklungseinrichtung 131 mit einem schwarzen Toner enthaltenden Entwickler entwickelt, worauf dann das dem roten Bildbereich entsprechende, latente Bild in einer zweiten Entwicklungseinrichtung 132 durch einen roten Toner enthaltenden Entwickler entwickelt wird. Die zwei fonerbilder unterschiedlicher Farbe haben eine positive bzw. eine negative Ladung.
Eine dritte Ladung 133 wird aufgebracht, um die Polaritäten beispielsweise auf positiv gieicntormig zu machen. Danach werden die Bilder auf der Tror,:.nel 121 mittels einer Transferladeeinrichtung 136 elektrostatisch auf ein Aufzeichnungsblatt 134 übertragen und dann auf diesem mittels einer (nicht dargestellten) Fixiereinrichtung fixiert. Nach der Bildübertragung wird die Ladung auf der Oberfläche der Trommel 121 durch eine Ladeeinrichtung 137 entfernt bzw. entfernt bzw. neutralisiert und die Oberfläche wird mittels einer Reinigungseinrichtung 138 gereinigt. Damit ist der Kopiervorgang beendet.
In Fig. 11 ist ein Entwickler in einem Behälter 139 der Entwicklungseinrichtung 132 magnetisch am Umfang einer Rolle oder Hülse 141 mit einer magnetischen Bürste gehalten und wird dadurch in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung befördert. Der nicht verbrauchte Teil des Entwicklers wird mittels einer Trennplatte 142 von der Hülse 141 entfernt, die eine bekannte Ausführung aufweisen kann. Ferner ist eine Rühreinrichtung 143 vorgesehen. Der Entwickler, der mittels des Trenners 142 von der Hülse 141 entfernt worden ist, fließt über den Trenner 142 nach unten, bis er vom unteren Ende des Trenners 142 auf den Boden des Behälters 139 fällt Ein Teil des Entwicklers, der auf dieser Bahn fließt, enthält Partikel des schwarzen
Toners, welcher in der ersten Einrichtung 131 auf die Trommel 121 aufgebracht worden ist,
Eine Trenneinrichtung ist in der Bahn des Entwicklers insbesondere in einer Höhe der Bahn unterhalb des unteren Endes des Trenners 142 angeordnet. In der in s F i g. 11 dargestellten Ausführungsform sind die Hauptteile der Trenneinrichtung ein Paar Riemenscheiben 144, ein um die Scheiben 144 geführtes Endlosband 146 und eine Schneide bzw. eine Rakel 147. Obwohl es nicht dargestellt ist, wird eine der Riemenscheiben 144 von einem der Trenneinrichtung zugeordneten Antriebsmechanismus angetrieben, wodurch das Band 146 in der Pfeilrichtung angetrieben wird. Ein Teil des Bandes 146 Ist in der Entwickler-Sammelbahn angeordnet und bildet einen Teil dieser Bahn. Obwohl es nicht dargestellt ist, wird an das Band, das aus einem leitfähigeii Gummi hergestellt ist, von einer Energiequelle aus, die einen Teil der Trenneinrichtungen darstellt, ein Potential mit einer Polarität, die der Ladung des schwarzen Toners entgegengesetzt ist, im vöriiegeriden Fall ein negatives Potential angelegt Das an das Band 146 angelegte Potential hat einen Absolutwert von etwa 50 bis 1000 V, vorzugsweise etwa 200 bis 800 V. Der leitfähige Gummi, aus dem das Band 146 besteht, hat bei einer Dicke von 0,5 bis 2 mm einen spezifischen Widerstand von etwa WCl cm bis 10&Ω cm. Der auf der Sammelbahn nach unten fließende Entwickler kommt mit dem Band 146 in Kontakt und nur der positiv geladene schwarze Toner haftet an dem Band 146 und wird wegbefördert. Folglich dient das j<» Band 146 dazu, den schwarzen Toner einzufangen. Von dem Band 146 werden auch die Partikel des roten Toners aufgenommen bzw. eingefangen, welche durch ein regelwidriges Laden positiv geladen worden sind.
Das angetriebene Band 146 fördert die getrennten Tonerpartikel, bis die Rakel 147 mit ihrer Schneide an dem Band 146 anliegt und die Partikel von dem Band abschabt. Die Entwicklungseinrichtung 132 weist in einem Teil eine Auffangeinrichtung 148 auf. Die mittels der Rakel 147 entfernten Tonerpartikel fallen in die Auffangeinrichtung 146 und werden durch einen spiralförmigen Schneckenförderer 139. welcher einen Teil der Trenneinrichtung bildet, in einer zur Zeichenebene senkrechten Richtung weiterbefördert. Schließlich werden die Tonerpartikel in einem nicht dargestell- 4i ten Sammelbehälter gesammelt. Da die schwarzen Fremdtoner-Partikel von dem »zuständigen« Entwickler getrennt werden können, enthält der in dem Behälter 139 aufgefangene Entwickler keine schwarzen Tonerpartikel oder , wenn überhaupt, nur eine vernachlässig- w bare Menge an schwarzem Toner. Hierdurch ist das bisher üblicherweise erfolgte Einbringen von schwarzem Toner in den Entwickler wirksam beseitigt und behoben.
Das Band 146 kann durch ein anderes Trenn- oder π Einfangteil ersetzt werden, das in Fig. 12 die Form einer Rolle 151 aufweist. Diese Rolle 151 ist leitend und mit einem Potential versehen, dessen Polarität der der Ladung des schwarzen Toners entgegengesetzt ist. Ferner ist eine Rakel oder Schneide 152 und ein m> Auffangbehälter 153 vorgesehen; diese Teile dienen zum Entfernen und Auffangen von schwarzem Toner. Die Rolle kann aus einem Metall oder dem vorerwähnten leitfähigen Gummi hergestellt sein und an sie kann im wesentlichen das gleiche Potential angelegt werden, μ das an das Band 146 angelegt wird. Die Rolle 151 kann jedoch eine Metallrolle aufweisen, die außen mit einem leitfähigen Gummi bedeckt ist, wobei dann an die Metallrolle ein Potential in der Größenordnung von 100 bis 700 V angelegt wird.
Der Abstand zwischen der Trennplatte 142 und der Rolle 151 ist so gewählt, daß er kleiner als die Größe der in dem Entwickler enthaltenen Trägerpartike] ist, so daß verhindert ist, daß die Trägerpartikel den Sammel- oder Auffangbehälter 153 erreichen. Obwohl es nicht dargestellt ist, wird die Rolle 151 in Pfeilrichtung durch einen Antriebsmechanismus angetrieben.
In Fig. 13 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei die Hauptteile der Trenneinrichtung eine mit einem Maschengitter versehene Rolle 154 und eine rotierende Elektrode 156 sind. Die Rolle 154 ist ein hohles Rohr, dessen Umfang aus einem Maschengitter besteht Durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus wird die Rolle 154 in der dargestellten Pfeilrichtung gedreht. Das Material, aus dem die Rolle 154 besteht, kann aus geeigneten Metallen oder Kunststoffen ausgewählt sein und die Maschengröße ist so festgelegt, daß sie kleiner ist als die TrägerpartikelgröBc des Entwicklers. Folglich können nur Fremdtonerpartikel, die in dem auf die Rolle 154 auf treffenden Entwickler enthalten sind, in das Rolleninnere eintreten. Als ein Einfangteil dient die rotierende Elektrode 156, deren Achse parallel zu der Rolle 154 angordnet ist und die im Inneren der Rolle 154 untergebracht ist. An die Elektrode 156 ist ein Potential angelegt, dessen Polarität der des schwarzen Toners entgegengesetzt ist, der mit dieser Einrichtung getrennt werden soll. Das an die Elektrode 156 angelegte Potential kann einen Absolutwert haben, der gleich dem Potential ist, das, wie bereits beschrieben, an das Band 146 oder die Rolle 151 angelegt wird. In dieser Ausführungsform hat die Elektrode 146 die Form eines Schneckenförderers, wie in Fig. 12 dargestellt ist und wird so betrieben, daß sie während des Trennens von Tonerpartikeln stehenbleibt und nur von Zeit zu Zeit gedreht wird, um den schwarzen Toner, der sich im Inneren der Rolle 154 gesammelt hat, in einer zur Zeichenebene senkrechte Richtung zu befördern.
In weiteren, in Fig. 15 und 16 dargestellten Ausführungsformen hat die rotierende Elektrode zum Einfangen von Tonerpartikeln im Inneren der Rolle 154 die Form einer Rolle 157. Ferner sind eine Rakel oder Schneide 158, eine drahtförmige Schneide 159 und ein Sammelbehälter 161 vorgesehen. Unmittelbar unter der Rolle 157 ist der Sammelbehälter 161 angeordnet, der nur die von der Rolle 157 eingefangenen Tonerpartikel aufnimmt. Die Trenneinrichtung bei diesem Ausführungsformen kann zusätzlich eine Führung 162 für den Entwickler und eine Reinigungsschneide 163 für die Maschengitterrolle 154 aufweisen, wie in Fig. 15 dargestellt ist. Selbstverständlich wird an die Rolle 157 ein Potential angelegt, dessen Potential der Ladung auf dem schwarzen Toner entgegengesetzt ist und sie wird mit einer konstanten Drehzahl in Pfeilrichtung angetrieben.
Die nächste Ausführungsform betrifft ein Zweifarben-Entwicklungssystem, bei welchem von einer ersten und einer zweiten Entwicklungseinrichtung nacheinander zwei auf einem Bildträger ausgebildete, latente Bilder mit entgegengesetzten Polaritäten entwickelt werden, indem zwei unterschiedliche Arten von Entwicklungsflüssigkeiten zugeführt werden, die unterschiedlich gefärbte und entgegengesetzte geladene Toner enthalten.
Auch bei der Verwendung von Flüssigentwickler kommt es zu einem Vermischen der Farben. Üblicher-
weise wird an eine Entwicklungselektrode eines Flüssigentwicklungssystem eine Vorspannung angelegt, deren Polarität der Ladungspolarität eines Toners entgegengesetzt ist Wenn beispielsweise ein schwarzer Toner eine positive Ladung hat, wird an die Entwicklungselektrode der zweiten Entwicklungseinrichtung eine Vorspannung angelegt, weiche eine negative Ladung bewirkt welche dieselbe ist wie die eines latenten Bildes, das einem schwarzen Lichtbild entspricht Durch den Potentialunterschied zwischen dem latenten Bildpotential und dem Vorspannungspotential wird ein elektrisches Feld gebildet das von dem Bildträger zu der Entwicklungselektrode gerichtet ist Wenn ein negativ geladener, roter Toner sich in einem solchen elektrischen Feld bewegt wird ein Teil des roten Toners, der an einem Flächenbereich haftet wo das latente Bildpotential vergleichsweise niedrig ist, durch das elektrische Feld von dem latenten Bild entfernt und in die zweite Entwicklungslösung eingebracht
Bei dieser Ausführungsform wird der rote Toner, der sich mit dem zweiten Flüssigentwickler vermischt hat, von diesem Flüssigentwickler getrennt, bevor der Flüssigentwickler in einem Behälter gesammelt wird. An die Entwicklungselektrode der zweiten Entwicklungseinrichtung wird eine Vorspannung angelegt, deren Polarität der Ladungspolarität eines schwarzen Toners entspricht, so daß der schwarze Toner sicher zu einem latenten Bild hin gedrängt wird. Inzwischen wird ein Teil eines roten Toners, der leicht von dem latenten Bild getrennt werden kann, sicher zu der Entwicklungselektrode hin angezogen und haftet an einer Trennrolle, welche in der Nähe der Entwicklungselektrode angeordnet ist und an welche eine Vorspannung angelegt ist, die in der Polarität der an die Entwicklungselektrode angelegten Vorspannung entspricht aber höher als diese ist, wodurch dann mit der Trennrolle der rote Toner entfernt wird, der dem schwarzen Toner beigemengt ist.
Die Ausführungsform wird nunmehr anhand der Fig. 17 beschrieben, in welcher ein Beispiel eines elektrophotographischen Zweifarbensystems dargestellt ist. Eine photoempfindliche Trommel 171 ist entgegen dem Uhrzeigersinn mit einer konstanten Drehzahl drehbar und weist einen leitenden Träger 172, eine erste photoleitfähige Schicht 173, die gegenüber rotem Licht unempfindlich und auf dem Träger 172 ausgebildet ist, und eine zweite: photoleitfähige Schicht 174 auf, die gegenüber rotem Licht empfindlich ist und auf der Schicht 173 ausgebildet ist. Um die Trommel 171 sind von dem oberen linken Teil in der Drehrichtung folgende Einrichtungen angeordnet: eine erste Ladeeinrichtung 176, eine zweite Ladeeinrichtung 177, eine erste Entwicklungseinrichtung 178, eine zweite Entwicklungseinrichtung 179, eine Ladeeinrichtung 181 zum Einstellen, eine Ladeeinrichtung 182 zum Bildübertragen, eine Reinigungseinrichtung 183 und eine Ladeeinrichtung 184 zur Bildzerstreuung. Die ersten und zweiten Eniwicklungseinrichtungen 178 und 179 sind Flüssig-Trocken-Entwicklungseinrichtungen und weisen Aufnahmerollen 186 und 187, Entwicklungsrollen 188 und 189 und Quetschrolleri 191 und 192 auf. In der ersten Entwicklungseinrichtung 178 ist eine erste Enlwicklerflüssigkeit 193 mit einem darin feinverteilten roten Toner vorgesehen, wahrend in der zweiten Entwicklungseinrichtung 179 i:ine zweite Entwicklerflüssigkeit 194 mit einem darin feinstverteilten schwarzen Toner vorgesehen ist. Der rote Toner in dem Entwickler 193 hat eine negative Ladung und der schwarze Toner in dem Entwickler 194 hat eine positive Ladung, Eine positive Vorspannungsquelle 196 ist mil; der Entwicklungsrolle 188 und eine negative Vorspannungsquelle 197 ist mit der Entwicklungsrolle 189 verbunden.
Die Oberfläche der Trommel 171 wird zuerst durch die erste Ladeeinrichtung 176 positiv geladen, indem sie mit Rotlicht, das von einer Lampe 198 abgegeben wird, beleuchtet wird. Die positive Ladung geht durch die;
ίο photoleitfähige Schicht 174 hindurch, welche durch die Beleuchtung leitend gemacht wird, bis sie an der Grenzfläche zwischen den photoleitfähigen Schichten 173 und 174 eingefangen wird. Danach wird mittels der zweiten Ladeeinrichtung 177 eine negative Ladung auf die Trommeloberfläche aufgebracht wodurch auf der Oberfläche der Trommel 171 negative Ladung und an der Grenzfläche positive Ladung verteilt wird. Die: Oberfläche der Trommel 171 wird dann bildmäliig (199) mit einer Vorlage belichtet welche schwarze und rote:
Bilder auf weißem Untergrund aufweist Durch weißes Licht wird auf dem entsprechenden Teil der Trommel 171 im wesentlichen die ganze Ladung zerstreut, so daß das Oberflächenpotential in diesem Bereich der Trommel 171 im wesentlichen auf null fällt. Durch das auf die Trommel 171 auftreffende rote Licht wird in der zweiten photoleitfähigen Schicht 174, die gegenüber Rotlicht empfindlich ist, die negative Ladung verteilt, wodurch das Oberflächenpotential durch die innere: positive Ladung ins Positive umgekehrt wird. Im wesentlichen erreicht kein Licht die Trommel 171 in dem schwarzen Bereich, so daß in diesem Bereich das Oberflächenpotential der Trommel 171 aufgrund der negativen Ladung auf der Trommeloberfläche negativ ist. Durch solche Verteilungen von positiven und
J5 negativen Ladungen auf der Trommel 171 werden bipolare latente Bilder geschaffen. Das dem roten Bereich entsprechende, latente Bild wird zuerst mittels des negativ geladenen roten Toners, der von der ersten Entwicklungseinrichtung 178 aus zugeführt worden ist, entwickelt, worauf dann das dem schwarzen Flächenbereich entsprechende, latente Bild mittels des positiv geladenen schwarzen Toners entwickelt ist, der von der zweiten Entwicklungseinrichtung 179 aus zugeführt worden ist. Diese unterschiedlich gefärbten Bilder auf der Trommel 171 werden dann an der Ladeeinrichtung 181 vorbeibewegt, um ihre Polaritäten im Negativen gleichförmig zu machen. Danach wird ein Transferoder Kopierblatt 201 gegen die Tonerbilder gedrückt und die Transferladeeinrichtung 182 wird angeschaltet.
wodurch eine positive Ladung aufgebracht und die Zweifarbenbilder auf das Blatt 201 übertragen werden, Das B.att 201 wird dann von der Trommeloberfläche getrennt, getrocknet und aus dem Kopiergerät ausgetragen. Mittels der Reinigungseinrichtung 183 werden dann die restlichen Tonerpartikel entfernt, während durch die Ladeeinrichtung 184 die auf der Trommel 171 zurückgebliebene Ladung zerstreut bzw. verteilt wird.
Anhand von Fig. 18 wird nunmehr die zweite Entwicklungseinrichtung beschrieben. In einem Behäl ter 202 ist eine bestimmte Menge eines Flüssigentwick lers 194 untergebracht, die schwarzen Toner 203 enthält. Die Aufnahmerollc 184 ist in dem Behälter 202 so untergebracht, daß im wesentlichen ihre untere Hälfte in den Entwickler 104 eingetaucht ist und sie entgegen
M dem Uhrzeigersinn drehbar ist. Eine leitende Entwicklungsrolle 189 ist im Uhrzeigersinn drehbar und liegt mit ihrem oberen Teil am unteren Teil der Trommel 171 nahe bei der Aiifnahmerolle 187. Die positive Vorspan-
nungsquelle 197 ist mit der Entwicklungsrolle 189 verbunden, wodurch eine Spannung von etwa 150 bis 200 V angelegt ist. Wie üblich, kann die Polarität der Vorspannungsquelle 197 negativ sein, wodurch sie der Ladungspolarität des positiven schwarzen Toners entgegengesetzt ist. Eine leitende Trennrolle 204 wird im Uhrzeigersinn gedreht und ist auf der rechten Seite der Entwicklungsrolle 189 nahe bei dieser angeordnet Die Rolle 204 ist mit einer positiven Vorspannungsquelle 206 verbunden, welche eine Vorspannung schafft, die das Zwei- bis Vierfache der durch die Spannungsquelle 197 angelegten Vorspannung isL Auf der rechten Seite der Trennrolle 204 liegt eine Schneide oder Rakel 207 an, welche so angeordnet ist, daß sie der Drehrichtung der Rolle 207 entgegengesetzt ist Die Seitenwand des Behälters 202, der auf der rechten Seite und unter der Schneide 204 angeordnet ist weist eine Vertiefung auf, wodurch ein Tonersammelbehälter 208 gebildet ist obwohl dieser Behälter 208 auch ein unabhängiger gesonderter Cehälter sein kann. Mit der Quetschrolle 192 wird überschüssiger an der Trommeloberfläche haftender Entwickler entfernt und mittels einer Schneide 209 wird der an der Trommeloberfläche haftende Toner von dieser entfernt
Durch die erste Entwicklungseinrichtung 178 is: auf die Oberfläche der Trommel 171 negativ geladener, roter Toner 211 aufgebracht, der an einem positiv geladenen, latenten Bild haftet Wenn dieser Teil der Trommel 171 mit dem roten Toner 211 die Entwicklungsstation der zweiten Entwicklungseinrichtung erreicht, berührt der Entwickler 194, der mittels der Rolle 187 der Rolle 189 zugeführt worden ist, die Trommeloberfläche und der schwarze Toner 203 haftet an dem negativ geladenen latenten Bild, wodurch dieses entwickelt wird. Zu diesem Zeitp .nkt werden Partikel des negativen roten Toners 211, die an einem Teil des latenten Bildes mit einem verhältnismäßig niedrigen Potential haften, durch die an die Entwicklungsrolle 189 angelegte, positive Vorspannung entfernt und dann mit dem Entwickler vermischt, mit welchem die Entwicklung durchgeführt wird. Dieser beigemengen Teil an rotem Toner 211 wird dann an die Trennrolle 204 gezogen, an welche eine positive Spannung angelegt ist, die höher ist als die Spannung an der Entwicklungsrolle 189. Die Rolle 204 nimmt den roten Toner 211 mit, bis er mittels der Schneide 204 abgeschabt wird und in den Behälter 208 gelangt. Inzwischen wird der positive schwarze Toner 203 in dem Entwickler 194 durch den Potentialgradienten zwischen den positiv geladenen Rollen 189 und 204 zu der Entwicklungsrolle 189 hin gedrängt und dadurch in den Entwickler 194 in dem Behälter 202 zurückgeleitet, ohne daß er an der Rolle 189 haftet.
Bei der dargestellten Ausfuhrungsform ist ein Entwicklungsverfahren mit einer Rolle angewendet, die Entwicklungsrolle 189 hat als Entwicklungselektrode eine doppelte Funktion. Jedoch ist die Erfindung auch bei einem sogenannten Tauchverfahren oder einem mit Düsen arbeitenden Verfahren anwendbar, bei welchem ein En Iwicklungsbehälter mit einer Entwicklungsflüssigkeit verwendet wird, welcher dann als Entwicklungselektrode wirkt. In diesem Fall ist die Trennrolle 204 an einer Stelle angeordnet, wo der Entwickler von dem Entwicklungsbehälter aufzufangen ist. Die Trennrolle kann die Form eines Bandes haben, wobei die Farben der Toner nicht auf rot und schwarz beschränkt sind.
Bei dem System kann der erste Toner, der mit dem zweiten Flüssigentwickler vermischt ist, der in der «weiten Entwicklungseinrichtung untergebracht ist, getrennt werden, bevor der zweite Entwickler in einem Behälter aufgefangen wird. Folglich ist bei dem «rfimlkingsgemäßen System eine Verschlechterung der Güte der wiedergegebenen Bilder vermieden, was auf ein Vermischen und eine Verschlechterung des zweiten Rüssigentwicklers zurückzuführen wäre.
In Fig. 19 weist eine photoempfindliche Trommel 221 eine leitende Schicht eine erste photoempfindliche
ίο Schicht und eine zweite photoempfindüche Schicht auf, die konzentrisch angeordnet sind. Um die Trommel 221 herum sind angeordnet eine Primärladeeinrichtung 222 eine Sekundärladeeinrichtung 223, eine Belichtungsstation 224, ein Entwicklungssystem 226 gemäß der
i" Erfindung, eine Ladeeinrichtung 227, eine Transferladeeinrichtung 228, eine die Ladung verteilende Ladeeinrichtung 229, eine Reinigungseinrichtung 231 und eine Löschlampe 23Z Die Trommel wird durch die Primär- und Sekundärladeeinrichtung 222 und 223 nacheinander mit positiven und negativen Polaritäten geladen und wird dann in der Belichtungsstation 234 bildsmäßig belichtet wodurch auf ihr elektrostatisch latente Bilder geschaffen sind. In dem Entwicklungssystem 226 wird auf die latenten Bilder roter und schwarzer Toner aufgebracht worauf dann durch die Transferladeeinrichtung 228 die Tonerbilder von der Trommel 221 auf ein Kopierblatt 233 übertragen werden. Schließlich werden die Tonerbilder auf dem Kopierblatt 233 mittels Fixierrollen 234 fixiert
Das Entwicklungssystem 226 weist einen ersten Elehälter 236 für einen Entwickler mit einem roten Toner und einen zweiten über dem ersten Behälter 236 angeordneten Behälter 237 für einen Entwickler mit einem schwarzen Toner auf. In jedem der Behälter 236 und 237 ist eine drehbare Hülse 238 untergebracht, mittels welcher der entsprechende Toner der Trommel 121 zugeführt wird.
Eine Trennwand 239 trennt die beiden Behälter 236 und 238 und hat eine Öffnung oder einen Durchlaß 241 unmittelbar über einem Tonerergänzungsbehälter 242. In der öffnung 241 ist ein Maschengitter 243 angeordnet, das aus einem leitenden Material hergestellt ist und eine Anzahl öffnungen aufweist durch welche Toner-, aber keine Trägerpartikel hindurchge hen. Das Maschengitter 243 ist geerdet. Unter dem Maschengitter 243 ist eine Elektrode 244 angeordnet, welche entsprechend der Wirkung einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung um einen Drehpunkt 246 schwenkbar ist, uri wahlweise die Öffnung 241 zu öffnen oder zu schließen. An die Elektrode 244 ist eine Spannung angelegt, wodurch ein elektrisches Feld zwischen der Elektrode 244 und dem geerdeten Gitter 243 ausgebildet wird. Dieses elektrische Feld dient dazu, daß Tonerpartikel, die den ersten Behälter 236 zugeteilt sind und in dem zweiten Behälter 237 vermischt sind, an der Elektrode 244 haften. Ferner sind ein Tonerergänzungsbehälter 247 für den zweiten Behälter 237, Zuführteile 248 und Ruhreinrichtungen 249 vorgesehen. Wenn das Kopiergerät außer Betrieb ist, bleibt die Elektrode 244 abgeschaltet und, wie in Fig.20 dargestellt ist, nimmt eine Stellung ein, in welcher sie die Öffnung 241 verschließt, Bei Drücken einer (nicht dargestellten) Kopiertaste wird eine Spannung an die Elektrode 244 angelegt, während sie (244) nach unten verschwenkt wird, wie in Fig. 19 dargestellt ist, damit sie die Öffnung 241 freigibt. Durch ein zwischen dem Gitter 243 und der Elektrode 244 ausgebildetes, elektrisches Feld zieht die Elektrode 244 nur die
Tonerpartikel an, die in den ersten Behälter 236 gehören und mit dem Toner in dem zweiten Behälter 237 vermischt sind. Wenn die Tonerpartikelmenge auf der Elektrode 224 einen bestimmten Wert erreicht hat, fallen die Partikel in den Behälter 242, der dem ersten Behälter 236 zugeordnet is». Hierdurch ist verhindert, daß die Tonerpartikel aus dem ersten Behälter 236 nachteilig den Farbton der Tonerpartikel in dem zweiten Behälter237beeinflussen.
Das Entwicklungssystem weist somit einen Behälter mit einem ersten Entwickler, einen Behälter mit einem zweiten Entwickler der mit dem ersten Behälter in Verbindung steht und über diesem angeordnet ist, eine zwischen den beiden Behältern angeordnete Trennwand und eine dazwischen vorgesehene öffnung, ein leitendes Maschengitter und eine in der öffnung der Trennwand angeordnete Elektrode auf. Das Maschengitter ist geerdet, um eine Potentialdifferenz zwischen dem Gitter und der Elektrode zu erzeugen, wodurch Tonerpartikel, die aus dem ersten Behälter in den zweiten Behälter geleitet worden sind, in vorteilhafter Weise in den ersten Behälter zurückgeleitet v.erden. Die Tonerpartikel in dem zweiten Behälter können auf diese Weise den geforderten Farbton beibehalten.
Eine weitere zweite Entwicklungseinrichtung ist in F i g. 21 dargestellt Eine Entwickler aufnehmende Hülse 151 ist unter einer Entwicklungshülse 152 angeordnet und im Uhrzeigersinn drehbar. Magnete 153 und 154 sind an einer feststehenden Welle 156 im Inneren der Hülse 151 untergebracht Schwarzer Entwickler 157 haftet an der Aufnahmehülse 151 und wird dann an die Entwicklungshülse 158 übertragen. Ein Trennband 15S weist ein einziges ebenes und breites, gespanntes photoleitfähiges Band oder mehrere leitfähige, gespannte Bänder herkömmlicher Ausführungsform auf, das J5 bzw. die so wie in Fig.21 dargestellt verlaufen. Das Band 159 ist über ein Flügelrad 161, eine über dem Flügelrad angeordnete Rolle 162 und eine über der Rolle 162 angeordnete Antriebsrolle geführt. Die Antriebsrolle 163 ist mit einer Vorspannungsquelle 164 verbunden, deren Polarität der des roten Toners entgegengesetzt ist. Das Trennband 159 kann auch ein leitfähiges gitterförmig ausgebildetes Band mit und ohne einer aufgebrachten Isolierschicht sein. Ein Flügelrad 166 ist im Inneren des Trennbandes 189 angeordnet, während eine polygonale, exzentrische Rolle 167 an dem Band 159 zwischen den beiden Roller. 162 und 163 anliegt.
Der schwarze Toner fällt zusammen mit den roten Tonerpartikeln, die mi'.tels einer Schabplatte 168 von der Hülse 152 entfernt worden sind, von dem unteren Ende der schrägen Schabplatte 168 auf das Band 159, das mit einer Polarität geladen ist, die der des roten Toners entgegengesetzt ist Die schwarzen Toner- und die Trägerpartikd des Entwicklers fallen durch die zahlreichen öffnungen in dem Band 159 hindurch. Inzwischen haften die fremden roten Tonerpartikel an dem Band 159 und werden von diesem weiterbefördert, bis die exzentrische Rolle 167 das Band wiederholt erschüttert oder gegen das Band schlägt, damit der rote Toner von dem Band aus in einen Sammelbehalter 169 fällt. Eine Förderschnecke 171 fördert die roten Tonerpartikel aus dem Sammelbehälter 169 und aus dem System heraus. Wenn der Entwickler, der durch das Band 159 hindurchgefallen ist, noch rote Tonerpartikel b5 enthält, bewegt das Flügelrad 166 durch seine Drehbewegung des Entwickler und lädt ihn dadurch auf, so daß die roten TonerDartikel an dem Band 159 haften können. Das Band 159 wird unter der Wirkung der Exzenterrolle 167 ständig geschüttelt und dadurch wird eine nocn wirksamere Trennung des roten Toners von dem schwarzen Entwickler gefördert
Obwohl in der vorstehenden Beschreibung rote Tonerpartikel von dem schwarzen Entwickler getrennt worden sind, kann es vorkommen, daß schwarze Tonerpartikel, welche mit einer Polarität geladen worden sein müssen, die der der roten Tonerpartikel entgegengesetzt ist, in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen dieselbe Polarität wie die roten Tonerpartikel haben. Der nicht benötigte schwarze Toner wird dann zusammen mit dem fremden roten Toner entfernt. Jedoch sind die Tonerfarben, bei weichen die Erfindung anwendbar ist nicht auf rot oder schwarz beschränkt.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem Entwickler aus Toner und einem Träger dargestellt und beschrieben worden ist, ist sie auch bei einem Entwickler anwendbar, der nur aus einem Toner besteht Wenn der Einkomponentenentwickler einen nichtmagnetischen Toner aufweist, «erden die Magnete nicht benötigt und der Aufbau der Entwtcklungsrolle ist abgewandelt Außerdem kann das Entwicklerzuführteil beispielsweise eine Entwicklunsrolle 152, durch ein Entwicklungsband ersetzt werden. Die photoleitfähige Tromiiiel ist mit 172 bezeichnet, während eine Tonerzuführeinrichtung mit 173 bezeichnet ist. Magnete 174 sind in der Hülse !52 angeordnet.
Ein elektrophotographisches Zweifarben-Kopiergerät weist ein Entwicklungssystem auf, das nicht nur für eine Zweifarben-Entwicklung sondern auch für eine monochromatische Entwicklung mit einer der beiden Entwicklungseinrichtungen verwendet werden kann. Beispielsweise kann nur der schwarze Toner in der zweiten Entwicklungseinrichtung bei einer gewöhnlichen Schwarz-Weiß-Bild-Wiedergabe verwendet werden. In der Praxis wird das Gerät häufig auf diese Weise betrieben. Zu einem Vermischen von unterschiedlich gefärbten Tonern kommt es bei einer monochromatischen oder Einfärben-Wiedergabe nicht, wenn nur die zweite Entwicklungseinrichtung verwendet wird. Bei einem bekannten Gerät mit einer Trennrolle wird bei einem Kopieren mit nur einer Farbe eine Vorspannungsquelle von der Trennrolle abgeschaltet, wodurch diese unwirksam wird. Obwohl die Vorspannungsquelle abgeschaltet ist, wird die Trennrolle selbst in Drehung gehalten, so daß schwarze Tonerpartikel in der Einrichtung unter der Wirkung der van-der-Waalschen Kräfte u. ä. an der Trennrolle haften. Auf die Trennrolle aufgebrachte schwarze Tonerpartikel werden dann unerwünscht abgeichabt, mit dem Ergebnis, daß der Gehalt an schwarzem Toner in dem Entwickler fortlaufend abnimmt.
Eine zweite Entwicklungseinrichtung weist daher eine Trennrolle, ein Teil zum Abschaben von Tonerpartikeln, die an der Trennrolle haften, einen Behälter zu Aufnehmen der entfernten Tonerpartikel und eine Einrichtung auf, die verhindert, daß die Trennrolle den zweiten Entwicklungstoner bei einem Entwicklungsvorgang entfernt, bei welchem nur die zweite Entwicklungseinrichtung benutzt wird. Die Einrichtung, die das Entfernen des zweiten Toners verhindei·, kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß die Drehbewegung der Trennrolle gestoppt wird oder, daß ein Teil über der Trennrol'e abgeschirmt wird, oder daß das Abschabteil in und außer Anlage mit der Trennrolle gebracht wird. Jede dieser Einrichtungen verhindert, daß die Trennrolle den zweiten Toner entfernt, so daß
auf diese Weise ein unnötiger Verbrauch an zweitem Toner in der zweiten Entwicklungseinrichtung verhindert ist.
In Fig. 22 ist schematisch eine Einrichtung für eine Zweifarben-Elektrophotographie dargestellt, bei wcl- -, eher die Erfindung anwendbar ist. Eine photoempfindliche Trommel 301 weist erste und zweite photoleitfähige Schichten auf, die übereinander auf einem leitenden Kern aufgebracht sind. Auf die Trommel 301 wird zuerst mittels einer Primärladeeinrichtung 302 eine Primärladung aufgebracht oder sie wird gleichzeitig mittels der Primärladeeinrichtung 302 und einer weißen Lampe 303 mit einem zugeordneten Rotfilter 304 geladen und mit Rotlicht belichtet. Mittels einer Sekundärladeeinrichtung 306 wird dann eine Sekundärladung aufgebracht, ir> deren Polarität der der Primärladung auf der Trommel 301 entgegengesetzt ist. Eine Vorlage mit roten und schwarzen Bildern auf weißem Untergrund wird dann ührr ein optisches System 307 bildmäßig auf die photoempfindliche Trommel 301 projiziert, wodurch entgegengesetzt geladene latente Bilder, die den roten und schwarzen Flächenbereichen entsprechen, auf der Trommel 301 ausgebildet sind. Die zwei latenten Bilder auf der Trommel 301 werden nacheinander durch eine erste Entwicklungseinrichtung 308 mit einem roten ;ί Entwickler 309 und durch eine zweite Entwicklungseinrichtung 311 mit einem schwarzen Entwickler 312 entwickelt. Der rote Entwickler 309 besteht aus rotem Toner und einem magnetischen Träger und der rote Toner wird durch die Reibung mit dem Träger mit einer w Polarität geladen, die der des latenten Bildes entgegengesetzt ist. das dem roten Bild entspricht. In ähnlicher Weise bilden ein schwarzer Toner und ein magnetischer Träger den schwarzen Entwickler 312, wobei der schwarze Toner durch die Reibung mit dem Träger mit r> einer Polarität geladen ist. die der des dem schwarzen Bild entsprechenden, latenten Bild entgegengesetzt ist. Eine Ladeeinrichtung 313 macht die Polaritäten der roten und schwarzen Tonerbilder auf der Trommel 301 mit einer vorbestimmten Polarität gleichförmig, worauf -w mittels einer Transferladeeinrichtung 314 die Tonerbilder auf ein von einer Blattkassette 317 zugeführtes Blatt rapid JlOUUClildgCtl WCIUClI. UIC I UIlCI UlIUCl dUl UCIII Blatt Papier 316 werden mittels einer Fixiereinrichtung 318 fixiert. Inzwischen hat die Oberfläche der Trommel -^ 301 eine Ladung, die durch eine Ladeeinrichtung 319 zerstreut bzw. verteilt ist. die restlichen Tonerpartikel sind durch eine Reinigungseinrichtung 321 entfernt und die Restladung ist mittels einer Löschlampe 322 entfernt. w
Die ersten und zweiten Entwicklungseinrichtungen 308 und 311 weisen die bekannten magnetischen Bürsten auf. Die erste Entwicklungseinrichtung 308 weist eine Rührwelle 323. eine Entwicklungshülse 324 und ein Schabteil 326 auf. während die zweite Entwicklungseinrichtung 311 eine Rührwelle 327. eine Aufnahmehüise 328. eine Entwicklungshülse 329 und ein Schabteil 331 aufweist. Die Entwickler in den Einrichtungen 308 und 311 werden durch die jeweiligen Wellen 323 und 327 bewegt und durch Reibung mit den M) vorstehend angeführten Polaritäten geladen. Jede der Entwicklungshülsen 324 und 329 und die Aufnahmehüise 328 weisen in ihrem Inneren Magnete auf. obwohl dies nicht dargestellt ist. Der Entwickler in jeder Einrichtung haftet magnetisch an der Entwicklungshülse 324 oder b5 über die Aufnahmehülse 328 an der Entwicklungshülse 329. wobei sie durch deren Drehbewegung weiterbefördert werden. Die latenten Bilder auf der Trommel 301 werden durch die Entwicklungseinrichiungen 308 und 311 an den Stellen entwickelt, wo die Entwicklungshülsen 324 und 329 der Trommeloberfläche pm nächsten sind. Mit den Schabteilen 326 und 331 werden die Entwickler auf den Hülsen 324 und 329 nach der Entwicklung entfernt und in Teilen am Boden der beiden Einrichtungen 308 und 311 gesammelt.
Unter dem Schabteil 331 der zweiten Einrichtung 311 ist eine Trennrolle 332 angeordnet, die ein leitendes Teil mit oder ohne einer darauf angebrachten Isolierschicht aufweist. Ein Behälter 333 umgibt die Trennrolle 332 auf einer Seite. In dem Behälter 333 liegt ein Schabteil 354 an der Oberfläche der Trennrolle 332 an. Wenn die Oberfläche der Trennrolle 332 isoliert ist. wird die Oberfläche mit einer Polarität,die der der Ladungspolarität des roten Toners entgegengesetzt ist. durch die Reibung mit den Trägerpartikeln des Entwicklers 312 geladen. Wenn die Oberfläche der Trennrolle 332 leitend ist. wird ein Potential dieser Polarität durch eine äußere Gleichstromquelle geschaffen.
Bei einem Zweifarbenbetrieb fließt ein Teil des roten Toners der durch den Entwickler auf der Hülse 329 von der Trommel 301 abgeschabt worden ist. über das Schabteil 331 zusammen mit dem »zuständigen« Entwickler nach unten. Wenn der Entwickler mit den roten Tonerpartikeln mit der Oberfläche der rotierenden Rolle 332 in Berührung kommt, haften die roten Tonerpartikel an der Rolle 332 und werden von dieser mitgenommen. Danach entfernt das Abschabteil 334 die roten Tonerpartikel von der Trennrolle 332. die in den Behälter 333 fallen.
Bei einem monochromatischen Betrieb allein mit der zweiten Einrichtung ill werden die entsprechenden Teile der ersten Einrichtung 308 unwirksam gemacht, während in der zweiten Einrichtung die Trennrolle 332 nicht gedreht wird. Folglich ist. selbst wenn schwarze Tonerpartikel auf der Trennrolle 332 vorhanden sind welche in diesem Fall nicht drehbar ist. verhindert, daß diese durch die Rolle 332 weiterbefördert und durch das Schabteil 334 entfernt werden. Statt die Drehung der Trennrolle 332 zu unterbrechen, kann ein Abschirmtet 341 verschiebbar an der Unterseite des Schabteils 331
Ji- η _ii-
abzuschirmen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die obere Wandung des Behälters 333 so bemessen sein, daß sie in eine Lage über die Trennrolle 332 verschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist verhindert, daß der über das Schabteil 331 nach unten fließende Entwickler die Trennrolie 332 berührt, so daß dadurch vermieden ist, daß schwarzer Toner sich auf der Rolle 332 absetzt. Bei einer weiteren in Fig. 24 dargestellten Ausführungsform kann das Schabteif 334 so angeordnet sein, daß es außer Anlage von der Rolle 332 gebracht werden kann, so daß bei der betreffenden Arbeitsweise die Drehung der Rolle 332 nicht unterbrochen zu werden braucht. In diesem Fall wird schwarzer Toner, falls er auf der Trennrolle 332 vorhanden ist. nicht mittels des Teils 334 abgeschabt, sondern er wird durch den über die Platte 331 nach unten fließenden Entwickler mitgenommen.
Die Drehbewegung der Trennrolle 332 in der Anordnung der F i g. 22 kann in einfacher Weise mittels einer elektromagnetischen Kupplung u. ä. angehalten werden, die an einer Antriebswelle angebracht ist. Das Abschirmteil 341 und das Schabteil 334 in Fig. 23 und 24 können ohne weiteres durch Solenoids oder ähnliche Einrichtungen bewegt werden.
Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims (25)

Patentansprüche:
1. Elektrostatisches Zweifarben-Kopiergerät, mit einem sich bewegenden dielektrischen oder photoleitfähigen Aufzeichnungsträger, mit einer Einrichtung zum Ausbilden eines bipolaren elektrostatischen Bildes auf dem Aufzeichnungsträger, mit einer ersten Entwicklungseinrichtung zum Aufbringen eines ersten Toners, der mit einer ersten Polarität geladen ist, auf den Aufzeichnungsträger, und mit einer zweiten Entwicklungseinrichtung zum Aufbringen eines zweiten Toners, der mit einer zweiten Polarität geladen ist, die der ersten Polarität entgegengesetzt ist, auf den Aufzeichnungsträger, gekennzeichnet durch eine in der zweiten Entwicklungseinrichtung angeordnete Tonertrenneinrichtung (48), um den zweiten Toner von dem ersten Toner zu trennen, welcher von dem Aufzeichnungsträger (42) entfernt wurde, während mit der zweiten Entwicklungseinrichtung der zweite Toner aufgebracht wurde und welcher mit dem zweiten Toner in der zweiten Entwicklungseinrichtung vermischt worden ist, wobei die Trenneinrichtung ein mit der zweiten Polarität geladenes Trennteil (48) aufweist
2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Entwicklungseinrichtung ein rotierendes Auftragteil (36; 141) zum Aufbringen des zweiten Toners auf den Aufzeichnungsträger (42) aufweist, und daß das Trennteil (48; 146) unterhalb d?s Aufzeichnungsträgers (42) und in Drehrichtung des Auftragteils (36; 141) nach diesem angeordnet ist.
3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil (48, sehr nahe bei dem Auftragteil (36) angeordnet ist.
4. Kopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil eine rotierende Rolle (48) aufweist.
5. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung ferner ein Abschabteil (49) zum Abschaben des ersten Toners» von der Trennrolle (48) aufweist.
6. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung ferner ein Abschabteil (142) zum Abschaben des ersten und zweiten Toners von dem Auftragteil (141) aufweist, wobei das Abschabteil schräg nach unten angeordnet ist, so daß die ersten und zweiten Toner auf dem Schabteil (142) nach unten auf das Trennteil (146) gleiten.
7. Kopiergerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (147) zum Abschaben des ersten Toners von dem Trennteil (146).
8. Kopiergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil ein umlaufendes endloses Band (146) aufweist.
9. Kopiergerät nach Anspruch I1 gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Entfernen der Ladung so der zweiten Polarität von dem Trennteil (332) bei Betrieb des Geräts für ein Kopieren mit einer Farbe, wobei nur die zweite Entwicklungseinrichtung verwendet wird und die Trenneinrichtung ein Sperrteil aufweist, das verhindert, daß der zweite Toner an dem Trennteil (332) haftet.
10. Kopiergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil eine rotierende Rolle (332) aufweist, und daß das Sperrteil eine Einrichtung zum Anhalten der Drehbewegung der Rolle (332) aufweist.
11, Kopiergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung ferner ein Absehabteil (334) zum Abschaben des ersten Toners von dem Trennteil (332) aufweist, und daß die Sperreinrichtung eine Einrichtung aufweist, um das Schabteil (334) von dem Trennteil (332) weg zu bewegen.
IZ Kopiergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrteil ein Abschirmteil (341) aufweist, das in eine Stellung verschiebbar ist, in welcher verhindert ist, daß der zweite Toner mit dem Trennteil (332) in Kontakt kommt.
13. Kopiergerät nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil ein rotierendes Teil aufweist, das so angeordnet ist, daß die ersten und zweiten Toner mit dem rotierendem Teil in Berührung kommen, nachdem mit der zweiten Entwicklungseinrichtung der zweite Toner auf den Aufzeichnungsträger aufgebracht ist.
14. Kopiergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Teil eine elektrisch isolierende Außenfläche aufweist, die aus einem Material gebildet ist, das so gewählt ist, daß das Material durch Reibung mit dem zweiten Toner mit der zweiten Polarität geladen ist.
15. Kopiergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Teil eine elektrisch leitende Außenfläche aufweist, und daß die Trenneinrichtung eine Energiequelle aufweist, um die Ladung der zweiten Polarität auf die Außenfläche aufzubringen.
16. Kopiergerät nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung eine Einrichtung(171) aufweist, um den getrennten ersten Toner zu der ersten Entwicklungseinrichtung zurückzuleiten.
17. Kopiergerät nacb Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil ein elektrisch leitendes, umlaufendes endloses Sand (159) aufweist, das mit Öffnungen versehen ist, die groß genug sind, daß der zweite Toner durch sie hindurchfallen kann.
18. Kopiergerät nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein nicht kreisförmiges, rotierendes Teil (167), das an dem Band (159) anliegt, wodurch das Band (159) geschüttelt wird und der erste Toner von ihm abfällt.
19. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Toner jeweils großen Träger- und kleinen Tonerpartikel aufweisen, daß die Trenneinrichtung ein Maschengitter (154; 243) aufweist, das das Trennteil (157; 244) abdeckt, das öffnungen hat, die groß genug sind, so daß die Tonerpartikel hindurchgehen, aber klein genug sind, um zu verhindern, daß die Trägerpartikel hindurchfallen.
20. Kopiergerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschengitter (243) elektrisch geerdet ist.
21. Kopiergerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil (244) einen Durchlaß aufweist, der von der zweiten zu der ersten Entwicklungseinrichtung führt, daß das Trennteil (244) zwischen einer ersten Stellung, in welcher es (244) den Durchlaß versperrt, und einer zweiten Stellung verschwenkbar ist, in welcher es (244) den
Durchlaß freigibt, und daß die Trenneinrichtung eine Einrichtung aufweist, um die Ladung von dem Trennteil zu entfernen, wenn dieses sich in der ersten Stellung befindet,
22. Kopiergerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschengitier (154) die Form eines Rohrs hat, welches das Trennteil (157) umgibt.
23. Kopiergerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr drehbar ist.
24. Kopiergerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennteil die Form einer Schnecke hat und intermittierend gedreht wird, um den ersten Toner wegzubefördern.
25. Kopiergerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen abnehmbaren Behälter (51), der den mittels des Trennteils (48) abgenommenen ersten Toner aufnimmt.
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JP7857779A JPS561962A (en) 1979-06-21 1979-06-21 Two color developing device
JP15771679A JPS5680068A (en) 1979-12-05 1979-12-05 Developing device for two-color electrophotography

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DE3330273A1 (de) * 1982-08-23 1984-02-23 Hitachi Koki Co., Ltd., Tokyo Entwicklungseinrichtung

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