DE1572328B2

DE1572328B2 - Glättungsvorrichtung für eine Magnetbürste in einem elektrophotographischen Entwicklungsgerät

Info

Publication number: DE1572328B2
Application number: DE1572328A
Authority: DE
Inventors: Robert M. Mount Prospect East; Loren E. Palatine Shelffo
Original assignee: Multigraphics Inc
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1966-06-06
Filing date: 1967-06-05
Publication date: 1978-03-09
Also published as: NL6707320A; GB1183389A; DE1572328A1; US3387586A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Glättungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei der elektrophotographischen Entwicklung wird ein nach Belichtung als Ladungsmuster in einer photoleitfähigen Schicht vorliegendes Bild durch Aufbringen von Entwicklungspulver auf die Schicht sichtbar gemacht. Die Schicht kann sich entweder unmittelbar auf einem Kopierblatt oder auf einem Bildzwischenträger befinden. Das Entwicklungspulver ist durch ferromagnetische Teilchen gebildet, die mit einem Farbtoner versetzt sind. Zum Auftrag dient in der Regel eine Auftragstrommel, die durch das Entwicklungspulver läuft. Dabei bleibt unter der Wirkung eines Magnetfeldes etwas Entwicklungspulver an der Oberfläche der Auftragstrommel haften. In einer nachfolgenden Zone erhöhter magnetischer Flußdichte wird das haftengebliebene Entwicklungspulver zu einzelnen Borsten aufgerichtet und bildet eine die Oberfläche der Auftragstrommel bedeckende, sogenannte Bürste. In dieser Form wird es an die photoleitfähige Schicht herangeführt. Zur Erzielung gleichmäßig gedeckter, streifen- und fleckenfreier Kopien ist es notwendig, daß diese Bürste überall und stets die gleiche Dicke hat.

Gemäß der US-PS 31 45 122 wird zur Erzielung einer gleichmäßigen Dicke der Bürste eine Glättungsvorrichtung der eingangs genannten Art benutzt. Bei dieser Glättungsvorrichtung wird die Bürste von der der Auftragstrommel zugeordneten Rakel an anfänglich zu dick hergestellten Stellen abgetragen und auf eine gleichmäßige Dicke eingeebnet. Die Rakel ist durch eine Platte gebildet, die eine der Auftragstrommel zugewandte Messerkante aufweist, welche die eigentliche Einebnung bewirkt und mit ihrem Abstand vom Umfang der Auftragstrommel die Dicke der Bürste bestimmt. Bei der bekannten Glättungsvorrichtung ist es unvermeidlich, daß Entwicklungspulver im Laufe der Zeit an der Platte und insbesondere der Messerkante haftenbleibt, und zwar aufgrund der elektroskopischen Eigenschaften des Farbtoners des Entwicklungspulvers besonders fest. Das anhaftende Entwicklungspulver zerstört den geraden Verlauf der Messerkante, so daß schließlich keine Glättung der Bürste mehr stattfindet, sondern im Gegenteil die Bürste eine sehr unregelmäßige, zu schlechter Bildqualität führende Dicke erhält. Es muß dann die Platte mit der Messerkante ausgewechselt oder mindestens gereinigt werden. Da das Zusetzen mit Entwicklungspulver schon nach kurzer Betriebszeit erfolgt, ist eine entsprechend häufige Wartung des Gerätes notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Glättungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß mit ihr eine gleichmäßige Dicke der Bürste und damit gute Bildqualität während einer langen Betriebszeit erzielt werden kann, ohne daß zwischendurch Teile gereinigt oder ausgewechselt werden müssen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Die Erfindung beruht auf der Idee, eine umschaltbare Rakel mit mehreren gleichartigen, zur Glättung dienenden Oberflächenabschnitten zu verwenden, die einzeln nacheinander, jeweils nach Zusetzen oder Verschmutzen eines Oberflächenabschnittes mit Entwicklungspulver zur Wirkung gebracht werden. Der im einzelnen als Rakel vorgesehene, schrittweise um seine Längsachse drehbare Stab wird zuerst in einer ersten Winkelstellung benutzt, in der ein bestimmter Oberflächen- oder Umfangsabschnitt des Stabes die Glättung der Bürste bewirkt. Wenn sich dieser Oberflächenabschnitt mit Entwicklungspulver zugesetzt hat und dadurch für eine Glättung unbrauchbar geworden ist, wird der Stab in die nächste Winkelstellung weitergedreht, wodurch ein neuer, gleichartiger Obeflächenabschnitt für die Glättung zur Wirkung kommt. Dieser Vorgang kann je nach Zahl der gleichartigen Oberflächenabschnitte mehrfach wiederholt werden, so daß der Stab gegenüber einer einfachen, nicht umschaltbaren Rakel eine mehrfach vergrößerte Betriebszeit hat, f * bevor er gewartet, d. h. ausgewechselt oder gereinigt ^v werden muß.

Der schrittweise drehbare Stab kann verschiedene Querschnittsformen haben, z. B. mehreckig sein. Wegen seiner Einfachheit wird ein im Querschnitt kreisförmiger Stab bevorzugt. Die einzelnen, für die Glättung zur Wirkung kommenden Oberflächenabschnitte sind dann einzelne Abschnitte der zylindrischen Mantelfläche des Stabes. Im Stande der Technik war bisher angenommen worden, daß zur wirksamen Glättung einer Bürste eine scharfe Kante, z. B. eine Messerkante erforderlich sei. Überraschenderweise ist dies tatsächlich nicht der Fall; vielmehr lassen sich auch mit den erfindungsgemäß für die Glättung verwendeten gerundeten Oberflächenabschnitten ausgezeichnete Glättungsergebnisse erzielen, wobei, unabhängig von der Umschaltbarkeit der Rakel, die wartungsfreie Betriebsdauer zusätzlich noch dadurch erhöht wird, daß das Entwicklungspulver an einer abgerundeten Oberfläche nicht so leicht wie an einer scharfen Kante anhaftet.

Der Stab wird bei Bedarf zweckmäßigerweise durch den Benutzer des Gerätes schrittweise weitergedreht. Um dem Benutzer die Übersicht zu erleichtern, kann dem Stab eine Anzeigeeinrichtung für die jeweilige

Winkelstellung zugeordnet sein. Die Übersichtlichkeit wird auch durch die gegebenenfalls vorgesehene Maßnahme, daß der Stab nur in einer Richtung schrittweise drehbar ist, insofern erhöht, als der Benutzer den Stab nicht unabsichtlich in eine bereits benutzte Winkelstellung zurückdrehen kann. In Verbindung mit der Anzeigeeinrichtung ergibt sich noch der zusätzliche Vorteil, daß die Zahl der noch verbleibenden, unbenutzten Winkelstellungen erkennbar ist und deshalb eine Abschätzung der noch verbleibenden Betriebszeit vorgenommen werden kann.

Die schrittweise Drehbarkeit des Stabes und die entsprechende genaue Arretierung des Stabes in seinen einzelnen Winkelstellungen kann mit vielen verschiedenen, an sich bekannten Maßnahmen verwirklicht werden. Als eine besonders einfache Möglichkeit wird bei der Erfindung ein Sperrad bevorzugt, das auf dem frei drehbar gelagerten Stab sitzt und mit einer federbelasteten Rastklinke zusammenwirkt. Durch entsprechende Ausbildung der Verzahnung des Sperrades kann dann auch gleichzeitig die Drehung des Stabes in nur einer Richtung erzwungen werden.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Entwicklungsgerät mit der erfindungsgemäßen Glättungsvorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1,
F i g. 3 eine vergrößerte Teildarstellung zu F i g. 1,
F i g. 4 eine isometrische Ansicht der Rakel der übungsvorrichtung,

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in F i g. 4,
F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in F i g. 2,
F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in F i g. 2.
In den F i g. 1 und 2 ist ein elektrophotographisches Entwicklungsgerät 10 einer Kopiermaschine mit einer erfindungsgemäßen Glättungsvorrichtung 12 dargestellt. Das Entwicklungsgerät 10 umfaßt eine Auftragstrommel 14, mit welcher Entwicklungspulver 16, das aus ferromagnetischen mit einem elektroskopischen Farbtoner versetzten Teilchen besteht, auf magnetischem Wege nach Überführung des Entwicklungspulvers in \ j eine sog. Bürste in einer Zone 18 hoher magnetischer Flußdichte einem elektrostatisch geladenen, photoleitfähigen Kopierblatt 20 zugeführt wird.

Die Auftragstrommel 14 ist an zwei parallelen Seitenwänden 28 des Entwicklungsgerätes drehbar gelagert und wird in nicht näher gezeigter Weise in Abstimmung auf den Vorschub des Kopierblattes 20 in Pfeilrichtung angetrieben. Die Auftragstrommel 14 läuft in einem Trog 30, der sich zwischen den Seitenwänden 28 erstreckt und das Entwicklungspulver 16 enthält. Zwei im Trog 30 vorgesehene Verteiler 32 und 34 bewirken eine gleichmäßige Verteilung des Entwicklungspulvers in Längsrichtung der Auftragstrommel 14. Innerhalb der Auftragstrommel ist ortsfest ein Dauermagnet 36 angeordnet, der das Magnetfeld erzeugt, unter dessen Wirkung etwas von dem Entwicklungspulver im Trog 30 an der Oberfläche der Auftragstrommel 14 haftenbleibt und im Zuge der Weiterdrehung der Trommel anschließend in der Zone 18 zu einzelnen Borsten aufgerichtet wird, welche die genannte, die Oberfläche der Auftragstrommel bedeckende Bürste bilden (vgl. auch F i g. 3).

Das Kopierblatt 20 wird in der Zone 18 mit dieser Bürste aus Entwicklungspulver 16 in Berührung gebracht, wobei sich der elektroskopische Farbtoner des Entwicklungspulvers auf den geladenen Flächen des Kopierblattes niederschlägt. Dazu wird das Kopierblatt 20 in Pfeilrichtung mittels einer vor der Zone 18 angeordneten Führung 38 und zwei dahinter yorgesehenen Transportwalzen 42 und 44 durch die Zone 18 transportiert. Mittels einer magnetischen Reinigungsvorrichtung 40 wird die Rückseite des Kopierblattes 20 sauber gehalten.
Zur Erzielung gleichmäßiger gedeckter, flecken- und

ίο streifenfreier Kopien muß die Bürste auf der Auftragstrommel 14 gleichmäßig ausgebildet sein und überall die gleiche Höhe oder Dicke haben. Diese Gleichmäßigkeit der Bürste wird durch die mit der Auftragstrommel 14 zwischen dem Entwicklungspulver-Vorrat und der Zone 18 zusammenwirkende Glättungsvorrichtung 12 herbeigeführt. Die Glättungsvorrichtung 12 umfaßt einen im Querschnitt kreisrunden, metallischen Stab 22, der parallel zur Achse der Auftragstrommel 14 und in einem kleinen Abstand von deren Umfang angeordnet ist. Zur Unterstützung des Stabes 22 ist ein langgestreckter Halter 46 aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen, welcher mit Schrauben 48 am Trog 30 befestigt ist. An diesem Halter ist der Stab 22 um seine Längsachse drehbar mittels zweier federnder Klammern 50 angebracht, welche die beiden im Durchmesser verkleinerten Endabschnitte 22a des Stabes 22 übergreifen, die ihrerseits in entsprechend bemessenen Ausnehmungen 52 am Halter 46 aufgenommen sind (vgl. F ig. 3).

Der Stab 22 ist schrittweise um jeweils gleiche Winkelbeträge von Hand weiterdrehbar. Dazu ist an einem Endabschnitt 22a eine axiale Verlängerung 22b vorgesehen, auf deren Ende drehfest ein Lagerstück 60 sitzt, das frei drehbar in einem Lagerbock 62 aufgenommen ist (vgl. F i g. 2). Auf der Außenseite des Lagerbockes 62 trägt das Lagerstück 60 einen für den Benutzer der Kopiermaschine zugänglichen Drehknopf 64. Diesem ist eine Anzeigeeinrichtung 24 für die jeweilige Winkelstellung des Stabes 22 zugeordnet. Die Anzeigeeinrichtung umfaßt eine am Lagerbock 62 angebrachte Skala 66 für zwölf Winkelstellungen, über die ein am Drehknopf 64 vorgesehener Zeiger 68 wandert (vgl. F i g. 6). Eine mit dem Stab 22 gekuppelte Schrittschalteinrichtung 26 definiert die einzelnen Winkelstellungen der Skala 66 durch eine Verrastung und sperrt außerdem die Drehung des Stabes 22 in der einen Drehrichtung. Die Schrittschalteinrichtung 26 umfaßt ein auf dem Endabschnitt 22a neben der Verlängerung 22b drehfest sitzendes Sperrad 70, mit dem eine an der einen Seitenwand 28 gelagerte Rastklinke 72 zusammenwirkt, die von einer Feder 74 in Eingriff mit dem Sperrad 70 gehalten wird (vgl. F i g. 7).

Im Betrieb nimmt der Stab 22 eine bestimmte Winkelstellung ein. Er bewirkt eine Glättung und gleichmäßige Ausbildung der an der Auftragstrommel 14 sich ausbildenden Bürste aus Entwicklungspulver 16 (vgl. F i g. 3). Dabei lagert sich unvermeidlich Farbtoner aus dem Entwicklungspulver 16 aufgrund seiner elektroskopischen Eigenschaften an dem der Auftragstrommel 16 zuweisenden Oberflächenabschnitt des Stabes 22 an und bleibt dort fest haften, wie es in F i g. 4 und insbesondere in F i g. 5 bei 54 angedeutet ist. Nach einer gewissen Betriebszeit ist die unregelmäßige Ansammlung 54 von Farbtoner so groß, daß eine

6) richtige Glättung der Bürste nicht mehr gewährleistet ist. Dann wird vom Benutzer der Kopiermaschine der Stab 22 mittels des Drehknopfes 64 einfach in die nächste Winkelstellung weitergedreht, wodurch ein

neuer, von Farbtoner noch freier Oberflächenabschnitt des Stabes 22 in Zuordnung zur Auftragstrommel 16 kommt und wieder eine einwandfreie Glättung der Bürste bewirkt. Dieser Vorgang kann entsprechend den zwölf Winkelstellungen des Stabes 22 mehrfach wiederholt werden, bevor der Stab ausgewechselt oder gereinigt zu werden braucht. An der Skala 66 kann der Benutzer, der den Stab nur in einer Richtung drehen kann, erkennen, wieviel unbenutzte Winkelstellungen noch zur Verfugung stehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Glättungsvorrichtung für eine Magnetbürste aus Entwicklungspulver auf der Auftragstrommel eines elektrophotographischen Entwicklungsgerätes mit einer parallel zur Achse der Auftragstrommel und in einem der gewünschten Dicke der Bürste entsprechenden Abstand von deren Umfang angeordneten Rakel, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel ein um seine Längsachse mehrzählig symmetrischer Stab (22) ist, der schrittweise derart drehbar ist, daß der Auftragstrommel (14) in seinen einzelnen Winkelstellungen gleichartige Oberflächenabschnitte zugeordnet sind.

2. Glättungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (22) zylindrisch ist.

3. Glättungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stab (22) eine Anzeigeeinrichtung (24) für die jeweilige Winkelstellung zugeordnet ist.

4. Glättungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (22) nur in einer Richtung schrittweise drehbar ist.

5. Glättungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem frei drehbar gelagerten Stab (22) ein Sperrad (70) sitzt, mit dem eine federbelastete Rastklinke (72) zusammenwirkt.