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Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung für eine ein latentes elektrisches Ladungsbild tragende Bildfläche, bei der ein Magnetfeld zum Transport von magnetisierbarem Entwicklermaterial auf die zu entwickelnde Bildfläche verwendet wird. Derartige magnetische Transporteinrichtungen werden auch "magnetische Bürsten" genannt.
Bei der Entwicklung mit magnetischen Bürsten wird gewöhnlich eine einzige magnetische Bürste benutzt, die mit geringem Abstand von der das Ladungsbild tragenden und zu entwickelnden Bildfläche angeordnet ist. Da die Entwicklungsgeschwindigkeit, besonders bei Bildern mit grösseren zusammenhängen Bereichen, bei Benutzung nur einer Bürste begrenzt ist, wurden bereits viele Versuche gemacht, zwei magnetische Bürsten zu verwenden, denen je eine individuelle Entwicklerzuführungseinrichtung zugeordnet ist. Bei noch grösseren Entwicklungsgeschwindigkeiten und zur besseren Entwicklung zusammenhängender Bildbereiche ist die Verwendung von zwei Bürsten nicht ausreichend.
Bei der Benutzung von mehr als zwei Bürsten zur Erzielung einer hohen Entwicklungsgeschwindigkeit ist der Platzbedarf zur Unterbringung der Entwicklerzuführungseinrichtungen und der komplizierten Tonerausgabevorrichtungen gross.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine neue Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, die auch bei Verwendung magnetischer Bürsten hohe Entwicklungsgeschwindigkeiten bei gleichzeitiger guter Entwicklungsqualität auch grösserer zusammenhängender Bildbereiche ermöglicht, dabei aber keinen grösseren Platz innerhalb der Maschine beansprucht als herkömmliche Vorrichtungen.
Diese Aufgabe wird bei einer Entwicklungsvorrichtung der einleitend angegebenen Art gemäss der Erfindung gelöst durch mindestens zwei bezüglich der Richtung der Relativbewegung zwischen der Bildfläche und dem Magnetfeld mit Zwischenraum hintereinander angeordnete, magnetfelderzeugende Einrichtungen, deren Magnetfelder einander überschneiden, so dass das Entwicklermaterial in Form von Fäden in Kontakt mit den geladenen Bereichen der zu entwickelnden Bildfläche entlang der einen magnetfelderzeugenden Einrichtung, weiter quer über den Zwischenraum zwischen den beiden magnetfelderzeugenden Einrichtungen und schliesslich entlang der zweiten magnetfelderzeugenden Einrichtung gefördert wird,
wobei eine Einrichtung zum Zuführen des die Fäden bildenden magnetisierbaren Entwicklermaterials zur ersten der beiden magnetfelderzeugenden Einrichtungen vorgesehen ist und der überschuss an Entwicklermaterial hinter der zweiten gesammelt wird.
Durch diese Anordnung von zwei oder mehr Entwicklerbürsten ist es möglich, alle Bürsten von einer einzigen Entwicklerzuführung her mit Entwickler zu speisen, so dass der Entwickler von dieser vorerst nur an eine Bürste abgegeben wird, die dann ihrerseits den Entwickler über die Zwischenräume zwischen den Bürsten hinweg an die weiteren Bürsten weitergibt. Auf diese Weise werden die aufwendigen Entwicklerzuführungseinrichtungen für jede einzelne Bürste eingespart, wodurch sowohl die räumlichen Abmessungen entscheidend verringert als auch die Betriebssicherheit einer solchen Vorrichtung erhöht wird.
Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Im einzelnen zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Reproduktionsmaschine mit den verschiedenen Behandlungsstationen, Fig. 2 eine vergrösserte Schnittdarstellung einer der Entwicklungsvorrichtungen parallel zur Bewegungsrichtung der Bildfläche und Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Entwicklungsvorrichtung längs einer Geraden senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bildfläche.
Zum allgemeinen Verständnis der gezeigten Reproduktionsmaschine, bei der die Erfindung benutzt werden kann, sind in Fig. 1 die einzelnen Baugruppen der Maschine schematisch dargestellt. Wie bei allen elektrostatischen Abbildungsverfahren wird auch bei der hier gezeigten elektrophotographischen Maschine ein Lichtbild des zu reproduzierenden Originals auf die sensitivierte Oberfläche einer elektrophotographischen Bildplatte projiziert, um auf dieser ein elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen. Anschliessend wird das Ladungsbild in ein elektrophotographisches Pulverbild entwickelt, das dem Ladungsbild entspricht. Das Pulverbild wird dann elektrostatisch auf ein Trägerblatt übertragen und kann auf diesem schmelzfixiert werden, wodurch das Pulverbild dauerhaft auf dem Trägerblatt gebunden wird.
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gelagert ist.
Das Bandlaufwerk-13-kann am Maschinenrahmen befestigt werden und das Band-12-mit konstanter Geschwindigkeit in der gezeigten Richtung antreiben. Während der Bewegung des Bandes werden die
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Licht getroffenen Bereichen, wodurch auf dem Band für jede Belichtung ein dem jeweiligen Lichtbild entsprechendes Ladungsbild zurückbleibt. Bei der Weiterbewegung des Bandes gelangt das Ladungsbild durch eine Entwicklungsstation --B--, in der eine Entwicklungsvorrichtung --15-- angeordnet ist und sich das Band in flachem Zustand befindet. Die Entwicklungsvorrichtung --15-- weist mehrere Entwicklungseinheiten - 16, 17,18 und 19-auf, von denen jede einen einer andern Farbe zugeordneten Entwickler enthält, um eine individuelle Entwicklung des Ladungsbildes vorzunehmen.
Die nacheinander entwickelten Ladungsbilder werden auf dem Band in eine Übertragungsstation--C-- bewegt, in der ein Blatt Kopierpapier mit gleicher Geschwindigkeit wie das Band bewegt wird, um das entwickelte Bild zu übertragen. In dieser Station ist ein Blatttransport in Form einer Übertragungstrommel --20-- vorgesehen, die ein Blatt trägt und dieses gegenüber dem Band-12-in die Übertragungsstellung bringt, u. zw. jeweils eines für jeden Übertragungsvorgang. Von einer Papierfördervorrichtung --21-- wird ein Blatt Papier-S-auf die Trommel --20-- transportiert, von der es während der Übertragung gehalten wird.
Die Übertragung des entwickelten Bildes von der Bandfläche auf die Blätter wird durch eine elektrische Spannung erreicht, deren Polarität gegenüber der reibungselektrischen Ladung der benutzten Entwicklerteilchen
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Nach dem Abziehen des Blattes von der Trommel --20-- wird es mit dem Transport --22-- in eine Schmelzfixiervorrichtung-23-bewegt, wo das entwickelte und übertragene Pulverbild dauerhaft auf dem Blatt gebunden wird.
Damit dürfte die prinzipielle Funktionsweise einer elektrostatischen Reproduktionsmaschine ausreichend klar sein, um die erfindungsgemässe Weiterbildung einer solchen Maschine zu verstehen.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist die Entwicklungseinheit-17-ein Gehäuse-35-auf, das einen rechteckigen Querschnitt und eine sich über die Breite des Bandes--12--erstreckende Länge hat. In dem Gehäuse --35-- ist ein dünnwandiger Entwicklerbehälter--36--geeignet befestigt, der an seinen Enden mit Stirnwänden --37 und 38--verschlossen ist. Der Behälter--36--enthält Entwickler mit aus einem magnetischen Material hergestellten Trägerperlen und elektrostatisch in grosser Zahl an diesen gebundenen farbigen Tonerteilchen. Im Behälter-36-sind zwei magnetische Bürsten --39 und 40-mit ihren Achsen
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Material auf, der sich fast über die gesamte Länge des Behälters --36-- erstreckt und drehbar im Gehäuse --35-- gelagert ist.
Ein Ende des Zylinders--41--ist mit einer Kappe --42-- verschlossen, die eine mit
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--44-- anÖffnung hat. Innerhalb des Zylinders--41--ist ein länglicher Stabmagnet--46--angeordnet, der sich fast über die gesamte Länge des Zylinders erstreckt und mit einer Stummelwelle--47--drehbar in der Kappe
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beschrieben wird. Während eines Entwicklungsvorganges beim Betrieb der Maschine wird der Bürstenzylinder --41-- durch die Welle--43--gedreht, während der Magnet--46--fest bleibt.
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einen Ende und der Kappe --45-- und der Welle --48-- am andern Ende des Zylinders-41ausgebildet.
Eine der Wellen muss befestigt werden, um bei der Drehung des Zylinders--50--den Stabmagneten --51-- in einer feststehenden Stellung zu halten. Ein zweiter länglicher Stabmagnet-52ist innerhalb des Zylinders--50--befestigt und an einer mit der unteren Fläche des Stabmagneten--51-befestigten Abstandsstange angebracht. Die Orientierung der Magnetpole der Magnete-46 und 51-ist in Fig. 2 gezeigt und so gewählt, dass die magnetischen Feldlinien sich durch die Wände der entsprechenden Zylinder - 41 und 50-hindurch und über die Oberfläche des sich neben den Bürsten --39 und 40-- bewegenden Bandes--12--erstrecken.
Wie in Fig. 2 gezeigt, befinden sich die Mantelflächen der Zylinder-41 und 50-relativ dicht nebeneinander. Während der Entwicklung, wenn sich beide Zylinder gemeinsam drehen und die Magnete-46 und 51--stillstehen, werden sich infolge der magnetisierbaren Trägerperlen im Entwickler der Einheit--17- auf dem oberen Teil des Zylinders --50-- zwischen diesem und der Unterseite des Bandes-12-
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zwischen Zylinder --50-- und Band --12--. Werden die Fasern aus dem Einflussbereich des Magneten --50-- unterhalb der kleinsten Entfernung zwischen Band und Zylinder herausbewegt, so werden sie vom magnetischen Feld des Magneten-46-, das an dieser Stelle stärker ist als die geschwächte Feldstärke des
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herunterfallen und zurück in den Behälter --36-- gelangen.
Während der Bewegung der Trägerperlen und des Toners durch die Entwicklerzone bilden die magnetischen Fasern und damit der Entwickler einen "magnetischen Teppich", der sich über die gesamte Breite der Entwicklerzone --Z-- erstreckt, in der der Entwicklerstoff zur Entwicklung abgegeben wird oder bereitsteht. Die Entwicklerzone --Z-- ist grösser als die Summe der durch die einzelnen magnetischen Bürsten --39 und 40-gegebenen Entwicklerzonen. Eine oder zwei zusätzliche Bürsten können in gleicher Anordnung hinzugefügt
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vorgesehen, das mehrere radial abstehende Blätter --55-- aufweist und von der ein Ende in der Stirnwand - 37-- drehbar gelagert ist, während das andere Ende in einer Antriebswelle --56-- endet, die wieder drehbar in der Stirnwand --38-- gelagert ist und diese durchdringt.
Während eines Entwicklungsvorganges dreht sich das Flügelrad --54-- in der in Fig. 2 durch den Pfeil angegebenen Richtung und fördert und wirft
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--52-- angezogen,- Fasern mit einer optimalen Länge zur Verfügung zu stellen. Ein gebogenes Leitblech --58-- ist innerhalb des Behälters --36-- befestigt und erstreckt sich über eine der Breite des Flügelrades-54entsprechende Strecke, wobei der Mittelpunkt des Krümmungsradius mit dem des Flügelrades zusammenfällt. Das
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Entwicklers in magnetische Fasern umgewandelt wird.
Ein Paar Schneckenmischer-60 und 61-sind im unteren Teil des Behälters --36-- angeordnet, um eine kontinuierliche Durchmischung der Teilchen des Entwicklers sicherzustellen und zu jeder Zeit eine geeignete Menge Entwickler zur Verfügung zu stellen. Jeder der Schneckemnischer ist mit seinem einen Ende in der
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steuern, u. zw. so, dass sie so schnell wie möglich in und auch ausser Betrieb gesetzt werden kann. Da die Entwicklungszone-Z-relativ breit ist und mehr als eine magnetische Bürste gesteuert werden muss, wird die zum Unwirksamwerden des magnetischen Teppichs erforderliche Zeit durch eine getrennte Steuerung beider Bürsten verkürzt.
Aus diesem Grund ist die erste magnetische Bürste --39-- mit einer Sperre-64versehen, die zu ihrer Drehung auf einer Welle --65-- befestigt ist. Die Sperre --64-- ist mit einer Kante --66-- versehen, die sich radial zum Zylinder --50-- erstreckt und bei einer Drehung der Welle-65- die benachbarte Mantelfläche dieses Zylinders berührt. Durch diese Wirkung werden sofort alle Fasern auf dem Zylinder-50-abgekratzt, wodurch der Transport von Entwickler unter der Kante --66-- hindurch unterbunden wird, so dass die Entwicklung durch die Bürste --39-- beendet wird, mit Ausnahme des bereits vor Betätigung der Sperre auf der Bürste vorhandenen Entwicklers.
Diese Steuerung der Welle --65-- wird von der zentralen Maschinensteuerung bzw. einem Programmgeber veranlasst.
Die Sperrung der andern magnetischen Bürste-40-wird durch eine schnelle Drehung des Magneten --46-- um etwa 90 aus der gezeigten Stellung erreicht. Wie bereits beschrieben, verfügt der Magnet-46- über eine Welle-48-, die sich nach aussen aus dem Behälter-36-erstreckt. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Welle --48-- drehbar mit einem Wipphebel-67-verbunden, der einen Stift --68-- aufweist, der sich
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die versuchen, den Zwischenraum zwischen den beiden Bürsten-39 und 40-zu überbrücken.
Eine geeignete Maschinensteuerung kann die Betätigung der Welle --65-- und der Welle --48-- gleichzeitig veranlassen, um ein nahezu gleichzeitiges Sperren der beiden Bürsten zu erzielen. In diesem Fall wird nur der unterhalb der Kante--66--auf der Bürste enthaltene Entwickler für eine weitere Entwicklung benutzt, bevor der meiste Entwickler durch den Zwischenraum zwischen den Zylindern-41 und 50-- hindurchfällt. Bei der Bürste - wird nur der gerade kurz vor dem Sperren von der magnetischen Bürste --39-- übertragene Entwickler für eine Weiterentwicklung benutzt.
Auf diese Weise kann die erforderliche Zeit zur Entfernung allen vorhandenen Entwicklers des magnetischen Teppichs auf und zwischen den Bürsten--39 und 40-bei einer Sperrung auf die Zeit herabgesetzt werden, die zur Sperrung nur einer Bürste benötigt wird. Im Gegensatz zu einem magnetischen Förderband zwischen zwei Rollen, das in einer ausreichend kurzen Zeit nicht wirksam abgeschaltet werden kann, ist mit dem erfindungsgemässen "magnetischen Teppich" besonders bei Verwendung vieler einzelner Bürsten der Vorteil zu erzielen, dass die Abschaltzeit für den gesamten Teppich gleich der zur Abschaltung nur einer der benutzten Bürsten erforderlichen Zeit ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Entwicklungsvorrichtung für eine ein latentes elektrisches Ladungsbild tragende Bildfläche, bei der ein Magnetfeld zum Transport von magnetisierbarem Entwicklermaterial auf die zu entwickelnde Bildfläche verwendet wird, gekennzeichnet durch mindestens zwei bezüglich der Richtung der Relativbewegung zwischen der Bildfläche und dem Magnetfeld mit Zwischenraum hintereinander angeordnete, magnetfelderzeugende Einrichtungen (39,40), deren Magnetfelder einander überschneiden, so dass das Entwicklermaterial in Form von Fäden in Kontakt mit den geladenen Bereichen der zu entwickelnden Bildfläche (12) entlang der einen magnetfelderzeugenden Einrichtung (39), weiter quer über den Zwischenraum zwischen den beiden magnetfelderzeugenden Einrichtungen (39,40) und schliesslich entlang der zweiten magnetfelderzeugenden Einrichtung (40)
gefördert wird, wobei eine Einrichtung (54) zum Zuführen des die Fäden bildenden magnetisierbaren Entwicklermaterials zur ersten (39) der beiden magnetfelderzeugenden Einrichtungen (39,40) vorgesehen ist und der Überschuss an Entwicklermaterial hinter der zweiten (40) gesammelt wird.
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