DE1497163A1 - Vorrichtung zum Transport ferromagnetischen Farbstoffes in einem xerographischen Kopiergeraet - Google Patents

Description

. Ί437163

IBM Deutschland Internationale Büro-Ma$chinen Getelhdtafi mbH

Böblingen, 11. September 1968 bg-sch

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N. Y. 10 504

Amtl. Aktenzeichen: P 14 971 63.2

Aktenz. der Anmelderin: Docket 19 130

Vorrichtung zum Transport ferromagnetischen Farbstoffes in einem xerographischen Kopiergerät .

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport ferromagnetischen Farbstoffes in einem xerographischen Kopiergerät mittels eines Förderbandes, das durch einen, ferromagnetischen Farbstoff enthaltenden, Behälter hindurchgeführt wird.

In der Xerographie ist es üblich, ein elektrostatisches, unsicht-.bares Bild auf einer Oberfläche zu entwickeln und auf diesem elektroskopische Farbteilchen abzulagern und damit das Bild zu entwickeln, id. h. sichtbar zu machen. Dieses sichtbare Bild kann auf eine zweite . Oberfläche übertragen und fixiert werden, um einen xerographischen .

909817/0639 Neue Unterlagen (Art 7 i ι aim. 2 N& t jBttx a dM XmitruittioM. y. 4,8· 19P-*

Druck zu erzeugen, oder es kann direkt auf der Oberfläche, die die , elektrostatische Ladung trägt, fixiert werden.

Häufig werden sogenannte magnetische Bürsten benutzt, um das elektrostatische Ladungsbild zu entwickeln, d. h. sichtbar zu machen. Ein Farbstoff ist mit Eisenfeilstaub untermischt. Der Farbstoff und der Eisenfeilstaub sind infolge der Reibungselektrizität gegeneinander elektrostatisch geladen. Das aus dem Eisenfeilstaub und dem Farbstoff bestehende Gemisch wird in der Nahe eines magnetischen Feldes, das eine magnetische Bürste bildet, gelagert und die Bürste befindet sich in engem Kontakt mit der Oberfläche, die das elektrostatische Bild trägt. Da die magnetische Bürste die Bildfläche kreuzt, die eine elektrostatische Ladung hat, zieht die Ladung an der Oberfläche die Farbteilchen stärker an als die Eisenteilchen, hält einen Teil der Farbteilchen fest und trennt diese somit von dem Eisenfeilstaub.

Da Teile des Farbstoffes elektrostatisch durch die magnetische Bürste entzogen werden, verbleibt für den Rest des Bildes ein kleinerer Anteil von Farbstoffen. Auf diese Weise wird die Wirksamkeit einer

magnetischen Bürste verringert. Es ist außerdem wichtig, daß die Höhe und die Dicke der magnetischen Bürste Über die gesamte Breite des elektrostatischen Bildes gleichmäßig ist, so daß das Bild gleichmäßig "entwickelt wird. "

909817/0639

1497r63 - 3 -

Durch die amerikanischen Patentschriften 2 851 988 und 2 786 411 ist es bereits bekannt, Farbstoff mittels nichtmagnetischen Trans-

. portbändern aus einem Vorratsbehälter in die Entwicklerstation eines xerographischen Kopiergerätes zu transportieren. Bei diesen

. bekannten Vorrichtungen wird der Farbstoff durch einfache Haftung vom Transportband mitgenommen. Das hat den Nachteil, daß der Farbstoff nicht gleichmäßig, insbesondere nicht gleichmäßig über die gesamte Breite des Transportbandes zugeführt wird. Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß nicht alle Teile des zu entwickelnden elektrostatischen Bildes gleichmäßig mit Farbstoff versorgt werden.

Eine andere Art des Farbstoff-Transportes ist durch die amerikanische Patentschrift 2 975 758 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind auf dem Umfang eines Zylinders in axialer Richtung Permanentmagnete angeordnet* Um den Zylinder ist ein nichtmagnetisches Leitblech gelegt. Der mit ferromagnetische»! Pulver durchsetzte Farbstoff haftet auf dem Leitblech in den, den Magnetpolen gegenüberstehenden Bereichen, die sich über das Leitblech bewegen, wenn der Zylinder gedreht wird. Die Entwicklerstation muß bei dieser Vorrichtung dem die Magnete tragenden Zylinder gegenüber angeordnet sein. Es besteht deshalb keine Möglichkeit, die Farbteilchen durch ein zusätzliches magnetisches Feld im Bereich der Entwicklerstation gegen das zu entwickelnde elektrostatische Bild zu schleudern, d. h. eine sogenannte magnetische Bürste zu verwenden.

909817/0639

U97163

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fördereinrichtung für ferromagnetischen Farbstoff in einem xerographisehen Kopiergerät zu schaffen, welche den Farbstoff sehr gleichmäßig fördert. Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung 1st besonders zweckmäßig in einer Entwicklerstation mit magnetischer Bürste zu verwenden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband zumindest eine magnetisierbare Oberfläche aufweist und daß vor dem den ferromagnetischen Farbstoff enthaltenden Behälter eine Vorrichtung zum Aufbringen von Magnetisierungen auf dem Förderhand vorgesehen ist.

Nachfolgend soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Figuren 1. und 2 näher erläutert werden.

Fig. 1 stellt die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen

Transportvorrichtung dar und .

Fig. 2 zeigt in vergrößerter perspektivischer Darstellung

den Zylinder 40 der Fig. 1.

Eine Schicht 10, welche ein elektrostatisches unsichtbares Bild 11 trägt, wird in der Richtung des Pfeiles 12 bewegt, so daß die magnetische Bürste ein Bild durch Ablagerung von elektrisch geladenen ,

Teilchen 15, das dem elektrostatischen Bild entspricht, entwickelt. ' Die elektrostatisch geladenen Teilchen können dann erhitzt und mit

909817/0639

der Schicht 10 verschmolzen werden. Die.Teilchen können aber auch vorher auf eine Zweite Schicht übertragen und dann mit dieser Verschmolzen werden.

Die Transportvorrichtung besteht aus einem flexiblen magnetisierbaren Band 20, das z. B. aus einem Gummigrundkörper 22 mit einer magnetischen Oberfläche 24 bestehen kann. Das Band 20 kann aber auch aus homogenem Material, wie z. B. Gummi, in welches gleichmäßig verteilt magnetische Teilchen eingelagert sind, bestehen. Das magnetische Band 20 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, um Stahlrollen JO, 32 und 34 und um einen Zylinder 4o geführt. Die Rollen 30, 32, 34 und der Zylinder 40' sind drehbar gelagert. Die Lager sind fest montiert, so daß die Rollen sich nicht in Achsrichtung bewegen können und die Länge des Bandes 20 ist so gewählt, daß es ständig unter Spannung gehalten wird. Das Band 20 ist breiter als das elektrostatische Bild 11.·

Das Band 20 kann aus einem nicht elastischen Material, wie z. B. einem Polyesterfilm bestehen, in diesem Pail ist z. B. die Rolle 34 federnd zu lagern, so daß das Band 20 ständig unter Spannung gehalten wird. Die Rollen 30 und 32 werden durch einen Motor in der Richtung der Pfeile 42 und 44 angetrieben. Infolge der Reibung zwischen den Rollen 30 und 32 wird auch das Band 20 bewegt. Das Band 20 wiederum treibt die Rolle 34 und einen Zylinder 40 infolge der Reibung zwischen ihnen und dem Band an.

909817/0639

Der Zylinder 40 ist in Fig. 2 in Einzelheiten gezeigt. Der Zylinder 40 besteht z. B. aus Aluminium und hat an seinem Umfang in gleichem Abstand voneinander mehrere Fugen in axialer Richtung. Jeweils zwei rechteckige, sich in axialer Richtung erstreckende Permanentmagnete 50 und 52 sind über Stahlstreifen 54 in die Fugen eingebettet.' Zwischen die Permanentmagnete sind Messingbänder 56 eingelegt, die sich ebenfalls alle über die gesamte Länge des Zylinders 40 erstrecken. Die Permanentmagnete 50 und 52 sind so angeordnet, daß ihre Polaritäten entgegengerichtet sind, d. h. der Südpol des Permanentmagneten 50 und der Nordpol des Permanentmagneten 52 befinden sich nebeneinander am Rand des Zylinders 40. Die Stahlstreifen 54 schließen den magnetischen Kreis zwischen den Permanentmagneten 50 und 52. Es bildet sich somit ein magnetisches Feld oberhalb der Oberfläche der Messingbänder 56 vom Permanentmagneten 50 zum Permanentmagneten 52 aus. Diese Felder orientieren die magnetischen Oxydteilchen in der Schicht 24 des Bandes 20, nachdem das Band über den Zylinder 40 gelaufen ist. Auf dem Band 20 erscheint also eine magnetische Aufzeichnung, die den Feldern über den Messingstreifen 56 des Zylinders 40 entsprechen.

Ein Behälter 50, der um die magnetische Bürste gelegt ist, enthält xerographisehen Farbstoff, der mit pulverisierten Eisenteilchen 62 vermischt ist. Zum Mischen der Eisenteilchen und des Farbstoffes ist ein Flügelrad 64 vorgesehen, das in Richtung des Pfeiles 66 •angetrieben wird.

: ""-"909817/0639 " - °^^::i "^{kL ie}^'^ ^{! cD} _ '_

14?7163

Wenn die magnetisierten Flächen des Bandes 20 mit dem Gemisch 62 aus pulverisierten Eisenteilchen und xerographi schein Farbstoff in Berührung kommt, haftet das Gemisch 62 in Schichten 68 auf don magnetisierten Flächen des Bandes 20. Diese magnetisierten Flächen 68 erstrecken sich einheitlich über die Breite des Bandes 20.

Das Band 20 transportiert die Flächen 68 wie auf einem Förderband zur Rolle 50.

Ein großer und starker Permanentmagnet 70 ist auf einem Träger 72, der gleichzeitig eine magnetische Abschirmung bildet, direkt unter dem Band 20 befestigt. Die Abschirmung verhindert, daß sich das magnetische Feld über die Stahlrollen 50 und 32 erstreckt. Die magnetische Abschirmung kann aus Aluminium oder einem anderen, nichtmagnetischen Material bestehen; es muß aber so stark sein, daß es der Spannung des Bandes 20 standhält. Der Permanentmagnet 70 ist so lang, daß er sich wenigstens über die Breite des elektrostatischen Bildes 11 und über nahezu die gesamte Breite des Bandes 20 erstreckt. Die Magnetfeldlinien, die vom Permanentmagneten 70 ausgehen, bewirken die Bildung von "Borsten", die die magnetische Bürste 7^ bilden. Die magnetischen Feldlinien, die vom Permanentmagneten 70 ausgehen · sind so stark, daß sie die pulverisierten Eisenteilchen in Feldrichtung orientieren. Wenn somit die Flächen 68 des pulverisierten

' Eisen dem Permanentmagneten 70 zugeführt werden, so werden diese ^s Eisent;eilchen entlang der magnetischen Feldlinien orientiert, so daß

309817/0639 ΟΒ&·<; ^

sie Borsten bilden. Zu einem bestimmten Zeitpunkt berühren etwa drei Borsten die Schicht 10. Jede Borste erstreckt sich über die gesamte Breite der Schicht 10, so daß das Bild 11 gleichmäßig entwickelt wird.

Der Permanentmagnet 70 bewirkt/ daß gleichzeitig die magnetische Aufzeichnung auf dem Band 20 gelöscht wird. Die Haufen 8o von pulverisierten Eisenteilchen werden nun nicht mehr an dem Band 20 fest gehalten, sondern liegen lose auf dessen Oberfläche. Ein Schaber kann auf der Oberfläche des Bandes 20 aufliegen, so daß der größte Teil der pulverisierten Eisenteilchen der Haufen 8o vom Band 20 entfernt wird* Ein Schaber 82 ist niöht unbedingt notwendig, da die pulverisierten Eisenteilchen nicht mehr vom Band festgehalten werden und infolge der Schwerkraft abfallen. Die abgefallenen Eisenteilöhen fallen dann in den Boden des Behälters 60. Eine Reinigungsbürste 90, die in Richtung des Pfeiles 92 angetrieben wird, kann vorgesehen sein. Sie entfernt die verbleibenden pulverisierten Eisenteilchen vom magnetischen Band 20, Ein Trennbiech 94 verhindert, daß die vom Band entfernten pulverisierten Eigenteilchen auf die Oberfläche des magnetischen Zylinders 40 gelangen.

Zusätzlich kann noch eine weitere Reinigungsbürste^ö vorgesehen sein, die in Richtung des Pfeiles 98 gedreht wird und etwa noch auf der Oberfläche des magnetischen Zylinders, 40 haftende Eisenteilehen entfernt* Als Ersatz dafür könnte auoh der magnetische

90981770639

" Zylinder 40 mit einer dünnen (etwa 0,5 mm) Kunststoffschicht überzogen sein, so daß der Zylinder 40 eine glatte Oberfläche aufweist und die Bürste 96 dann durch einen Schaber, ähnlich dem Schaber 82,

■ersetzt werden könnte. Es ist wichtig, daß zwischen dem Zylinder 40 und dem Band 20 kein Schlupf besteht. Ist der Zylinder 40 mit einer Kunststoffschicht überzogen, so sollte der Umwicklungswinkel des Bandes 20 auf dem Zylinder 40 so groß sein, daß jeder Schlupf zumindest vermieden wird.

Zur Speicherung von xerographisehern Farbstoff 102 ist ein Reservebehälter 100 vorgesehen. Der Behälter 100 hat eine Öffnung in das Innere des Behälters 60, die als länglicher Schlitz 104 ausgebildet ist und sich über die gesamte Breite des Behälters 60 erstreckt. An einem Bolzen IO8 ist eine Klappe IO6 befestigt, welche dazu dient, den Schlitz 104 zu schließen, wenn die magnetische Bürste nicht in Betrieb ist. Während des Betriebs der Kopiervorrichtung wird immer ein bestimmter Teil des Farbstoffes 102, entsprechend der öffnung des Schlitzes 104, in den Behälter 60 eingelassen* in welchem er mit dem Eisenträger 80 vermischt wird. Somit wird also das pulverisia?te Eisen ständig mit neuem Farbstoff vermischt und damit wieder verwendbar gemacht.

909817/0639

Claims (1)

1. U97163

   Patentansprüche

   ( 1./Vorrichtung zum Transport ferromagnetischen Farbstoffes in einem xerographisehen Kopiergerät mittels eines Förderbandes, das durch einen, ferromagnetischen Farbstoff enthaltenden Be-. halter hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband zumindest eine magnetisierbare Oberfläche aufweist und daß vor dem den ferromagnetischen Farbstoff enthaltenden Behälter eine Vorrichtung zum Aufbringen von Magnetisierungen auf dem Förderband vorgesehen ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Zuführung von ferromagnetischem Farbstoff in die durch eine magnetische Bürste gebildete Entwicklerstation.

   jü. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Aufbringen von Magnetisierungen auf dem Förderband aus einem rotierenden Zylinder besteht, auf depsen Oberfläche in gleichmäßigem Abstand mehrere paarweise gegeneinander gepolte, sich über die gesamte Länge des Zylinders erstreckende Permanentmagnete angeordnet sind und daß das For-

   derband über den Zylinder abrollt.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,' daß die beiden Permanentmagnete jedes Paares durch eine Zwischenlage aus nichtmagnetischem Material,· z. B. Messing, voneinander getrennt sind.

   909817/0639

   Neue.

   - 11 -' ' H97163

   5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Reinigen des Förderbandes vor Zuführung zu

   und/
   der Magnetisierungsvorrichtung Schaber oder rotierende Bürsten vorgesehen sind.

   6* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Zylinders eine rotierende Bürste zum Reinigen des Zylinders vorgesehen ist.

   7· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Zylinders mit einer diese glättenden dünnen
   Kunststoffschicht überzogen ist und daß zur Reinigung der
   Zylinderoberfläche an dieser ein Schaber angeordnet ist.

   8« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband aus Gummi mit eingelagertem
   ferromagnetische!*! Material besteht.

   909817/06 3 9