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Die
Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung für ein Druck-
oder Kopiergerät,
wobei eine Sprühvorrichtung
einen gerichteten Gemischstrom aus einem Toner-Luft-Gemisch auf
einen Auftragsbereich eines umlaufenden Applikatorelements aussendet.
Ferner betrifft die Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung mit einer
Sprühvorrichtung,
die eine Vielzahl von Kanälen
umfaßt,
wobei im Sprühbereich
der Kanäle
Unterdruck herrscht. Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren
zum Auftragen von Toner auf einen Auftragsbereich eines umlaufenden
Applikatorelements.
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Aus
der
DE 198 57 257
A1 ist eine Entwicklungsvorrichtung für ein Druck- oder Kopiergerät bekannt,
das eine Sprühvorrichtung
verwendet, die Toner nach Art einer Pulverbeschichtung auf einen
Auftragsbereich eines umlaufenden Applikatorelements aufträgt. Die
Sprühvorrichtung
hat ein vertikal abstehendes Ansaugrohr, über das fluidisierter Toner
angesaugt und zu einem Mischrohr befördert wird. In dem schräg gelagerten
Mischrohr wird dieser Toner mit Luft vermischt und über eine
Sprühdüse ausgesprüht. Das
schräg
gelagerte Mischrohr enthält
eine Venturidüse,
der über
eine Treibdüse
Druckluft zugeführt
wird. In der Praxis hat sich dieses Auftragsprinzip gut bewährt. Es
hat sich jedoch gezeigt, daß relativ
hoch verdichtete Luft in großen
Mengen über
die Treibdüse
zugeführt
werden muß,
um eine ausreichend gleichmäßige Sprühwirkung
zu erzielen. Diese Druckluft steht in einem herkömmlichen Druckgerät oder Kopiergerät nicht
zur Verfügung
und muß separat
erzeugt werden.
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Aus
der WO 98/57233 A1 ist weiterhin eine Entwicklervorrichtung bekannt,
die nach Art einer Pulverbeschichtungseinrichtung arbeitet. Ein
waagerecht angeordnetes Zuführrohr
führt einer
Sprühdüse ein Toner-Luft-Gemisch
zu. Die Sprühdüse sprüht Toner
unter einem Winkel von ca. 45° zur
Waagerechten annähernd senkrecht
auf den Auftragsbereich einer umlaufenden Applikatorwalze aus. Auch
bei dieser Anordnung ist Druckluft mit einer hohen Druckdifferenz
gegenüber
dem Umgebungsdruck sowie eine hohe Luftmenge erforderlich.
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In
der
US 5,541,716 A ist
eine Einrichtung und ein Verfahren zum Auftragen von Toner auf eine Walze
beschrieben. Eine Toner-Sprühvorrichtung enthält einen
Kanal, dessen Ausdehnung in eine Richtung der Breite der Walze entspricht,
auf der Toner aufgetragen werden soll. In den Kanal sind mehrere
Luftausblas-Öffnungen
gerichtet, die in einer Zeile oder Reihe mit der Öffnung des
Kanals fluchten. Diese Öffnungen
dienen dazu, daß der
vertikal stehende Kanal mit fluidisiertem Toner gefüllt wird.
Die Öffnungen
sind einstellbar, um den Luftfluß und den Tonerfluß durch
den vertikalen Kanal zu steuern. Mithilfe eines Koronadrahtes werden
die Tonerteilchen elektrisch geladen und infolge eines elektrischen Wanderfeldes
zur Oberfläche
einer Trommel bewegt, wo die Tonerteilchen abgeschieden werden.
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Aus
der
DE 42 25 799 A1 ist
ein Tintenstrahlkopf bekannt, dessen Strahldüsen in einer Reihe nebeneinander
angeordnet sind. Jeder Strahldüse
ist innerhalb der Tintenkammer eine Ladungselektrode zugeordnet.
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Die
beiden erst genannten Patentanmeldungen gehen auf dieselbe Anmelderin
der vorliegenden Patentanmeldung zurück. Die Inhalte dieser beiden Dokumente
werden hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden
Patentanmeldung mit einbezogen.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, Entwicklungsvorrichtungen und Verfahren
anzugeben, die es gestatten, Toner mithilfe einer Sprühvorrichtung
aufzutragen, die mit einer geringen Druckdifferenz zum Umgebungsdruck
arbeiten.
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Diese
Aufgabe wird für
eine Entwicklungsvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß der Erfindung
ist die Längsachse
des langgestreckten Mischrohrs der Sprühvorrichtung vertikal angeordnet.
Dies bedeutet, daß diese
Längsachse
in gleicher Richtung verläuft
wie der aus der Fluidisierungsplatte austretende Luftstrom, der
das fluidisierte Toner-Luft-Gemisch erzeugt. Demzufolge ergibt sich
ein minimaler Abschattungseffekt, so daß die Ausbildung der Fluidisierung
weitgehend ungestört
ist. Über
die Ansaugöffnung
kann somit fluidisiertes Toner-Luft-Gemisch in homogener Form angesaugt
werden und mithilfe der Treibdüse,
aus der Luft mit Überdruck
austritt, der gerichtete Gemischstrom erzeugt werden. Die Druckdifferenz
zwischen dem außerhalb
der Sprühvorrichtung
herrschenden Luftdruck und dem Luftdruck an der Treibdüse kann daher
bei ausreichend homogenem Sprühergebnis klein
sein. Erfindungsgemäß wird der
Treibdüse Druckluft
mit einer Druckdifferenz zur äußeren Umgebung
der Sprühdüse von kleiner
300 Hektopascal zugeführt.
Eine derartige geringe Druckdifferenz kann innerhalb eines Druckgeräts oder
Kopiergeräts von
einem bereits vorhandenen Gebläse
abgeleitet werden. Ein separates, zusätzliches Aggregat zur Erzeugung
von Druckluft ist nicht erforderlich. Das Mischrohr kann einen kreisförmigen,
ovalen oder vieleckigen Querschnitt haben.
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Bei
der Erfindung ist die Ansaugöffnung
zwischen Treibdüse
und Mischrohr im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist, d.h.
das fluidisierte Toner-Luft-Gemisch wird in radialer Richtung angesaugt.
Auf diese Weise tritt das homogene Toner-Luft-Gemisch gleichmäßig in das Mischrohr ein, ohne
daß eine
große
Verwirbelung entsteht. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, daß eine ausreichende
Beschleunigung des Toner-Luft-Gemischs auch
bei geringem Druckunterschied entsteht.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Sprühvorrichtung
innerhalb einer Kammer angeordnet, in der ein Unterdruck herrscht,
wobei die Luft mit Überdruck,
die in das Mischrohr aus der Treibdüse geblasen wird, aufgrund
des gegenüber
dem Unterdruck höheren
Umgebungsdrucks entsteht. Der benötigte Unterdruck kann mithilfe
eines Sauggebläses
erzeugt werden. Der im Bereich der Sprühdüse herrschende Unterdruck bewirkt,
daß aus
der Kammer, welche die Sprühvorrichtung
aufnimmt, kein Toner austritt. Auch das Sauggebläse ist üblicherweise in einem Druckgerät oder Kopiergerät bereits
als Aggregat vorhanden und kann bei der Erfindung mitgenutzt werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Entwicklungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 11 angegeben. Bei dieser Entwicklungsvorrichtung
umfaßt
die Sprühvorrichtung
eine Vielzahl von Kanälen,
die in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Jeder Kanal hat
eine Ansaugöffnung
und eine Sprühöffnung,
die dem Auftragsbereich zugewandt ist. Die Ansaugöffnungen der
Kanäle
sind unterhalb des Fluidspiegels eines fluidisierten Toner-Luft-Gemischs
angeordnet. Im Sprühbereich
der Kanäle
wird ein Unterdruck eingestellt. Die Differenz zwischen dem Druck
im Sprühbereich
der Kanäle
und dem Druck im Bereich der Ansaugöffnungen der Kanäle bewirkt,
daß fluidisiertes Toner-Luft-Gemisch
angesaugt, in den Kanälen
beschleunigt wird und an den Sprühöffnungen
als Sprühstrahl
austritt. Die Vielzahl von nebeneinander angeordneten Sprühstrahlen
bewirkt, daß auf
dem Auftragsbereich des umlaufenden Applikatorelements ein gleichmäßiger Tonerauftrag
erfolgt. Aufgrund des Unterdrucks im Sprühbereich der Kanäle werden
Tonerteilchen, die nicht auf dem Applikatorelement anhaften, sogleich
abgesaugt und können dem
fluidisierten Toner-Luft-Gemisch wieder zugeführt werden. Auf diese Weise
wird einer Verschmutzung durch Tonerteilchen vorgebeugt. Auch der
erforderliche Differenzdruck kann niedrig sein. Demgemäß können bereits
in einem Kopierer oder in einem Druckgerät vorhandene Unterdruck erzeugende
Einrichtungen für
diese Entwicklungsvorrichtung mitgenutzt werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung werden Verfahren nach den Ansprüchen 21
und 22 angegeben. Bei diesen Verfahren wird Toner auf einem umlaufenden
Applikatorelement durch Aufsprühen
aufgetragen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
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1 eine
Entwicklungsvorrichtung nach dem Stand der Technik,
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2 eine
Sprühvorrichtung
nach der Erfindung mit vertikaler Längsachse, und
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3 den
Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung mit einer Vielzahl von nebeneinander
angeordneten Kanälen.
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1 zeigt
eine Entwicklungsvorrichtung
10, wie sie in der
DE 198 57 257 A1 desselben
Anmelders beschrieben ist. Anhand dieses Beispiels nach
1 werden
verschiedene Bauteile erläutert,
die auch bei der Erfindung eingesetzt werden. Außerdem wird auch verdeutlicht,
inwiefern durch das weiter unten beschriebene Ausführungsbeispiel
der Erfindung technische Vorteile gegenüber der Entwicklungsvorrichtung
nach dem Stand der Technik erreicht werden.
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Bei
der Entwicklungsvorrichtung 10 nach 1 ist ein
als Applikatorwalze 12 ausgebildetes Applikatorelement
vorgesehen, das einen Auftragsbereich 14 hat, der von einem
durch einen Pfeil 16 angedeuteten Toner-Luft-Gemischstrom
angesprüht wird.
Auf den Auftragsbereich 14 wird eine Tonerschicht abgeschieden.
Infolge der Drehbewegung der Applikatorwalze 12, angedeutet
durch den Pfeil 18, wird fortlaufend neuer Toner im Auftragsbereich 14 abgeschieden.
Die Applikatorwalze 12 mit der Tonerschicht wird an einem
Trägermedium
(in 1 nicht dargestellt) vorbeigeführt, dessen Ladungsbild mit
Tonerpartikeln aus der Tonerschicht eingefärbt wird. Der Gemischstrom 16 trifft
auf dem gesamten Auftragsbereich 14 unter einem Ansprühwinkel schräg auf. Der
Gemischstrom 16 trifft die Mantelfläche der Applikatorwalze 12 außermittig.
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Der
Gemischstrom 16 wird durch eine Sprühvorrichtung 20 erzeugt,
die ein Mischrohr 22 hat. Diesem Mischrohr 22 wird
mittels eines vertikal angeordneten Ansaugrohrs 24 ein
Toner-Luft-Gemisch 28 zugeführt, welches
sich in einem fluidisierten Zustand befindet. Der flüssigkeitsähnliche
Zustand des Toner-Luft-Gemischs 28 führt zu einer Grenzfläche 26, die
nach Art eines Wasserspiegels das fluidisierte Toner-Luft-Gemisch 28 von
Luft trennt. Das Ansaugrohr 24 taucht voll in das fluidisierte
Toner-Luft-Gemisch 28 ein. Zum Erzeugen des fluidisierten
Zustandes enthält
der Innenraum des die Entwicklervorrichtung 10 umgebenden
Gehäuses 30 eine
Fluidisierungsplatte 32, die als poröse Platte, beispielsweise aus gesintertem
Edelstahl, ausgebildet ist. Die Fluidisierungsplatte 32 wird
von unten über
den Einlaß 31 mit Druckluft
beaufschlagt, welches die Fluidisierungsplatte 32 durchströmt und die
Tonerteilchen in einen stationären
Schwebezustand versetzt.
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Das über das
Ansaugrohr 24 angesaugte fluidisierte Luft-Toner-Gemisch 28 gelangt
zu einer Venturidüse 34,
die aus einer Treibdüse 36 über einen Druckluftanschluß 38 mit
Druckluft versorgt wird. Nach dem Austritt aus der Venturidüse 34 kann
der Strom aus Toner-Luft-Gemisch durch Einblasen eines zusätzlichen
Luftmassestroms auf eine gewünschte
Tonerkonzentration verdünnt
werden. Der zusätzliche
Luftmassestrom wird über
einen Drucklufteingang 42 zugeführt. Das derart eingestellte
Toner-Luft-Gemisch wird über
ein Pulverrohr 44 einer Sprühdüse 46 zugeführt, die
das Toner-Luft-Gemisch 16 innerhalb einer Sprühkammer 50 auf
den Auftragsbereich 14 sprüht.
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Eine
Ladeelektrode 52 wird mit Hochspannung versorgt und ist
vom Gemischstrom 16 umsprüht. Die Ladeelektrode 52 erzeugt
eine Koronaentladung, die Luftionen einer gewünschten Polarität erzeugt,
so daß die
Tonerpartikel elektrisch aufgeladen werden und sich im Auftragsbereich 14 infolge elektrostatischer
Kräfte
niederschlagen. Der Auftragsbereich 14 ist demzufolge auf
ein definiertes Potential gelegt, um die genannte Wirkung zu erzielen.
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Bei
der Drehbewegung der Applikatorwalze 12 verläßt der mit
der Tonerschicht beschichtete Bereich die Umlenkzone 54 über einen
Austrittsspalt 56. Dieser ist so bemessen, daß die Tonerschicht
unbeschädigt
in die äußere Zone
gelangt, wo das Ladungsbild auf einem Trägermedium (nicht dargestellt)
eingefärbt
wird. Beim Verlassen des Austrittsspalts 56 treten weder
mechanische Berührungen noch
Luftwirbel auf, welche Tonerpartikel aus der Tonerschicht herausreißen könnten. Der
statische Luftdruck im Innenraum der Sprühkammer 50 ist so
gewählt,
daß sich
ein in Richtung der Sprühkammer 50 gerichteter
Leckluftstrom im Austrittsspalt 56 einstellt, so daß ein Austreten
von Tonerpartikeln in die Umgebung verhindert wird. In der Umlenkzone 54 lenkt
ein Umlenkelement 55 den Luftstrom in eine Richtung entgegengesetzt
der Richtung des Gemischstroms 16, 48 um.
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Im äußeren Bereich
der Bildentwicklungszone springen infolge lokaler elektrischer Feldkräfte Tonerpartikel
aus dem Tonerbelag auf der Applikatorwalze 12 auf entladene
Bereiche des Trägermediums,
beispielsweise eine Fotoleiterwalze, über. Der auf der Applikatorwalze 12 verbleibende
Tonerbelag tritt über
einen Eintrittsspalt 58 wieder in das Gehäuse 30 der
Entwicklungsvorrichtung 10 ein und wird mithilfe einer
stillstehenden scharfen Klinge 60, die als Reinigungseinrichtung
dient, von der Oberfläche der
Applikatorwalze 12 vollständig entfernt. Die abgeschabten
Tonerteilchen fallen infolge der Schwerkraft auf die Fluidisierungsplatte 32,
werden dort entladen und erneut in einen Flüssigkeitszustand gebracht.
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Der
vom Bildentwicklungsprozeß verbrauchte
Toner wird über
eine Tonerzuführung 62 ergänzt, die
in den Innenraum des Gehäuses 30 mündet. Überflüssiger Toner 51,
der sich nicht auf den Auftragsbereich 14 niedergeschlagen
hat, wird über
einen Anschluß 64 nach
außen
abgeführt
und mithilfe von Trennvorrichtungen abgeschieden.
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Wie
anhand der 1 zu erkennen ist, verläuft die
Längsachse
des Mischrohrs 22 etwa unter einem Winkel von 45° zur Vertikalen.
Weiterhin tauchen Versorgungsleitungen in das fluidisierte Toner-Luft-Gemisch 28,
wie z.B. das Ansaugrohr 24 und der Druckluftanschluß 38.
Diese konstruktiven Maßnahmen
bewirken, daß der
Fluidisierungszustand des Toner-Luft-Gemischs 28 gestört ist,
d.h. die Konzentration an Toner ist nicht an allen Stellen des Fluidbettes
gleich. Um dennoch einen gleichmäßigen Strom 48 zu
erzeugen, muß der
Luftdruck, der über den
Druckluftanschluß 38 zugeführt wird,
relativ hoch sein. Dieser erhöhte
Luftdruck ist auch deshalb notwendig, weil der innere Aufbau des
Mischrohrs 22 komplex ist, wodurch zusätzliche Reibungsverluste entstehen.
Dieser erhöhte
Luftdruck macht es notwendig, daß ein separates Aggre gat zur
Luftdruckerzeugung vorgesehen sein muß. Auch auf seiten der Abluft
müssen
technisch aufwendige Vorkehrungen getroffen werden, um die erhöhte Luftmenge
wieder abzuführen.
Typischerweise ist die Luftdruck-Differenz zwischen der über dem
Druckluftanschluß 38 zugeführten Luft
und der Umgebungsluft im Bereich von 1000 bis 3000 Hektopascal.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei dem eine Sprühvorrichtung 70 einen
abgeänderten Aufbau
hat. Ferner ist die Sprühvorrichtung 70 in
ihrer Längsachse
L vertikal zu einer Fluidisierungsplatte 86 angeordnet.
Die Sprühvorrichtung 70 umfaßt ein Rohr 72,
das einen Aufsatz 74 mit einer Sprühdüse 76 trägt. Das
Rohr 72 hat über
seine Länge
einen konstanten Innendurchmesser, der auch dem Innendurchmesser
des Aufsatzes 74 entspricht. Beide Teile 74 und 72 gehen
somit glatt ineinander über,
so daß Reibungsverluste
und Wirbelverluste minimiert werden.
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Das
Rohr 72 ist mit einem Mischrohr 78 verbunden,
das eine Einschnürung 80 hat.
In das Mischrohr 78 mit der Einengung 80 ragt
eine Treibdüse 82. Der
Treibdüse 82 wird über einen
Kanal 84 in Richtung des Pfeils 88 Luft mit Überdruck
zugeführt.
Im Bereich der Treibdüse 82,
der in das Mischrohr 78 hineinragt, ist die Treibdüse 82 schräg zugespitzt.
Die Treibdüse 82 mit
dem Kanal 84 steht senkrecht auf der Fluidisierungsplatte 86,
die aus porösem
gesinterten Edelstahl hergestellt ist. Die Fluidisierungsplatte 86 ist
mit Druckluft beaufschlagt, so daß in vertikaler Richtung längs der
Pfeile 90 Luft eintritt. Wenn die mittlere Strömungsgeschwindigkeit
dieser durch die Fluidisierungsplatte 86 strömenden Luft
gemäß den Pfeilen 90 größer als
die Sinkgeschwindigkeit der Tonerteilchen ist, so stellt sich der
Zustand eines fluidisierten Toner-Luft-Gemischs ein, der nach Art
einer Flüssigkeit
einen waagerechten Fluidspiegel 93 innerhalb des Fluidbetts 95 ausbildet.
Die langgestreckte Treibdüse 82 ist
in vertikaler Richtung ausgerichtet, wie auch das Mischrohr 78.
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Zwischen
dem Mischrohr 78 und der Treibdüse 82 ist eine im
wesentlichen ringförmige
Ansaugöffnung 91 ausgebildet, über die
in radialer Richtung fluidisiertes Toner-Luft-Gemisch gemäß den Pfeilen 92 angesaugt
wird. Die in die Treibdüse 82 eintretende
Luft mit Überdruck
durchsetzt die Einschnürung 80.
In der darauffolgenden Erweiterung ensteht infolge des Venturieffekts
ein Unterdruck, der bewirkt, daß das
fluidisierte Toner-Luft-Gemisch angesaugt wird, so daß der Gemischstrom 97 aus
einem Toner-Luft-Gemisch entsteht.
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Ein
rotationssymmetrischer Grundkörper 94 trägt einerseits
die Treibdüse 82 und
bildet andererseits eine Umlenkfläche für den Eintritt des fluidisierten
Toner-Luft-Gemischs aus. Das mithilfe des Luftstrahls, der aus der
Treibdüse 82 austritt,
beschleunigte Toner-Luft-Gemisch 97 durchsetzt das Rohr 72 und
tritt an der Sprühdüse 76 als
Sprühstrahl
aus. Ähnlich
wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach 1 ist in der Nähe
der Sprühdüse 76 eine
Ladeelektrode angeordnet, die den Gemischstrom auf ein vorbestimmtes
Ladungspotential auflädt
(diese Ladeelektrode ist aus Gründen
der besseren Übersicht
in 2 nicht eingezeichnet).
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Die
Bauelemente 74, 72, 78 und 82 fluchten miteinander
längs der
Achse L. Diese Achse L ist in vertikaler Richtung ausgerichtet.
Aufgrund der horizontalen Anordnung der Fluidisierungsplatte 86 und des
in vertikaler Richtung austretenden Luftstroms ist der Gleichgewichtszustand
der schwebenden Tonerteilchen im fluidisierten Toner-Luft-Gemisch
des Fluidbetts 95 weitgehend ungestört. Somit kann über die ringförmige Ansaugöffnung 91 ein
homogenes Toner-Luft-Gemisch angesaugt werden. Aufgrund der Vermeidung
großer
Reibungsflächen
an den Innenwänden
des Mischrohrs 78, des Rohrs 72 und des Anschlußstücks 74 wird
nur eine geringe Druckdifferenz benötigt, um einen ausreichend
kräftigen
Sprühstrahl
an der Sprühdüse 76 zu
erzeugen. Typischerweise beträgt
die Druckdifferenz zwischen der an der Treibdüse 82 zugeführten Luft
und der äußeren Umgebung
der Sprühdüse 76 weniger
als 300 Hektopascal. Bei einer Anordnung der Sprühvorrichtung 70 in einem
Drucker oder Kopierer wird die Druckluft einem Drucklufterzeuger
entnommen, der auch weitere Aggregate mit Druckluft versorgt. Beispielsweise dient
ein solches Aggregat auch für
die Staubabsaugung im Kopierer oder Drucker.
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Eine
andere Möglichkeit
besteht darin, außerhalb
der Sprühvorrichtung 70 einen
Unterdruck zu erzeugen. In der äußeren Umgebung
der Treibdüse 82 herrscht
dann ein höherer
Druck, so daß Luft
in den Kanal 84 der Treibdüse 82 einströmt.
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Um
längs einer
Linie einen gleichmäßigen Tonerauftrag
auf dem Applikatorelement zu erzeugen, können mehrere gleichartige Sprühvorrichtungen 70 nebeneinander
in einer Reihe angeordnet sein. Jede Sprühvorrichtung erzeugt dann einen Sprühstrahl.
Die Vielzahl von Sprühstrahlen
erzeugen dann einen gleichmäßigen Tonerauftrag
auf dem Applikatorelement.
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Eine
Sprühvorrichtung
wie sie in 2 gezeigt ist, kann beispielsweise
auch bei der Vorrichtung nach 1 eingesetzt
werden, wobei die Kammer 30 eine solche Form haben muß, daß sie die
vertikal stehende Sprühvorrichtung 70 aufnehmen
kann.
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3 zeigt
eine weitere Entwicklungsvorrichtung, bei der eine Vielkanalplatte 100 eingesetzt wird.
Diese Vielkanalplatte 100 hat eine Vielzahl von nebeneinander
angeordneten Kanälen 102.
Jeder Kanal 102 hat einen gekrümmten Verlauf und eine Ansaugöffnung 104 sowie
eine Sprühöffnung 106. Die
Ansaugöffnung 104 taucht
in das Fluidbett 108 eines fluidisierten Toner-Luft-Gemischs
ein. Eine Fluidisierungsplatte 110, beispielsweise aus
porösem gesinterten
Edelstahl läßt zugeführte Luft 112 hindurchtreten.
Die Sprühöffnungen 106 sind
dem Auftragsbereich einer Applikatorwalze 114 zugewandet. In
der Nähe
der Sprühöffnungen 106 ist
eine Vielzahl von Ladungselektroden in einer Kammanordnung 116 angeordnet,
die die austretenden Sprühstrahlen elektrisch
aufladen. Im Sprüh bereich
und im Auftragsbereich herrscht ein Unterdruck, der mithilfe eines
Absaugkanals 118 eingestellt wird. Aufgrund des Unterdrucks
im Absaugkanal 118 ergibt sich eine Druckdifferenz zum
Druck im Innenbereich 120 der Kammer 122, wodurch
einerseits die Sprühstrahlen an
den Sprühöffnungen 106 erzeugt
werden und andererseits die Tonerteilchen, die im Auftragsbereich der
Applikatorwalze 114 nicht anhaften, in Richtung des Pfeils 123 abgesaugt
werden. Auf diese Weise treten keine Tonerteilchen aus der Entwicklungsvorrichtung
aus, so daß eine
Verschmutzung ausgeschlossen ist.
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Die
sich auf der Applikatorwalze 114 ausbildende Tonerschicht 124 wird
ebenso wie beim Beispiel nach 1 einem
Ladungsbild auf einem Trägermedium
(nicht dargestellt) ausgesetzt. Tonerteilchen werden aufgrund elektrischer
Ladungskräfte auf
das Trägermedium übertragen.
Der auf der Applikatorwalze 114 verbleibende Toner tritt über einen Eintrittsspalt 126 wieder
in die Kammer 122 ein und wird mithilfe einer stillstehenden
Reinigungsklinge 128 von der Oberfläche der Applikatorwalze 114 vollständig entfernt.
Die abgeschabten Tonerteilchen fallen infolge der Schwerkraft zurück in das
Fluidbett 108, werden dort entladen und erneut in einen
Flüssigkeitszustand
gebracht. Auf diese Weise ist ein integrierter Tonerkreislauf vorhanden.
Der Druck im Innenraum 120 ist so bemessen, daß noch eine
geringe Druckdifferenz zur Umgebungsluft außerhalb der Kammer 122 besteht,
so daß über den
Eintrittsspalt 126 fortlaufend Zuluft zugeführt wird.
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Zur
Vermeidung einer inhomogenen Tonerverteilung wird die Vielkanalplatte 100 so
plaziert, daß nur
ein kleiner Abstand zwischen den Sprühöffnungen 106 und der
Oberfläche
der Applikatorwalze 114 verbleibt. Auf diese Weise wird
die Ausbildung unerwünschter
Separationseffekte und Konglomerate, die durch Luftwirbel im Raum
zwischen Sprühöffnungen 106 und
Oberfläche
des Applikatorelements 114 entstehen können, weitgehend vermieden.
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- 10
- Entwicklungsvorrichtung
- 12
- Applikatorwalze
- 14
- Auftragsbereich
- 16
- Pfeil
- 18
- Pfeil
- 20
- Sprühvorrichtung
- 22
- Mischrohr
- 24
- Ansaugrohr
- 26
- Grenzfläche
- 28
- Toner-Luft-Gemisch
- 30
- Gehäuse
- 31
- Einlaß
- 32
- Fluidisierungsplatte
- 34
- Venturidüse
- 36
- Treibdüse
- 38
- Druckluftanschluß
- 42
- Drucklufteingang
- 44
- Pulverrohr
- 46
- Sprühdüse
- 48
- Gemischstrom
- 50
- Sprühkammer
- 51
- überflüssiger Toner
- 52
- Ladeelektrode
- 54
- Umlenkzone
- 55
- Umlenkelement
- 56
- Austrittsspalt
- 58
- Eintrittsspalt
- 60
- Klinge
- 62
- Tonerzuführung
- 64
- Anschluß
- 70
- Sprühvorrichtung
- L
- Längsachse
- 72
- Rohr
- 74
- Aufsatz
- 76
- Sprühdüse
- 78
- Mischrohr
- 80
- Einengung
- 82
- Treibdüse
- 84
- Kanal
- 86
- Fluidisierungsplatte
- 88
- Pfeil
- 90
- Pfeil
- 91
- Ansaugöffnung
- 92
- Pfeil
- 93
- Fluidspiegel
- 94
- Grundkörper
- 95
- Fluidbett
- 97
- Gemischstrom
- 100
- Vielkanalplatte
- 102
- Kanal
- 104
- Ansaugöffnung
- 106
- Sprühöffnung
- 108
- Fluidbett
- 110
- Fluidisierungsplatte
- 112
- Luft
- 114
- Applikatorwalze
- 116
- Kammanordnung
- 118
- Absaugkanal
- 120
- Innenbereich
- 122
- Kammer
- 123
- Pfeil
- 124
- Tonerschicht
- 126
- Eintrittsspalt
- 128
- Reinigungsklinge