DE2209611C3 - Vorrichtung zum Aufbringen eines elektroskopischen Entwicklerstoffs auf einen elektrostatografischen Aufzeichnungsträger - Google Patents

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (28) mit einer den Entwicklerstoff auf den Aufzeichnungsträger (9) richtenden Austrittsleitung (32) versehen ist, an deren Außenseite die Magnet-Ventilanordnung (33) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Magnet-Ventilanordnung (33) einen Elektromagneten (36,40) umfaßt

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnet-Ventilanordnung (33) einen Permanentmagneten (50) umfaßt

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (36,40,50) Kraftlinien in Richtung der Austrittsleitung (23) und in Richtung der Entwicklerstoffströmung erzeugt

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Permanentmagnet (50) auf einer normal zur Entwicklerstoffströmung verlaufenden Drehachse (52) angeordnet ist und mit seinen Polen (58, 60) einen Luftspalt bildet der durch selektive Drehung der Drehachse (52) in den Bereich der Wandung der Austrittsleitung (32) bewegbar ist.

40

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45

50

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen eines elektroskopischen Entwicklerstoffs aus ferromagnetischen Trägerteilchen und Tonerteilchen auf einen elektrostatografischen Aufzeichnungsträger mittels eines eine Strömung des Entwicklerstoffs auf den Aufzeichnungsträger lenkenden Trichters, dem eine die Strömung des Entwicklerstoffs steuernde Magnet-Ventilanordnung zugeordnet ist.

Eine solche aus der US-PS 32 23 548 bekannte Vorrichtung hat als Magnet-Ventilanordnung eine von einem Elektromagneten mechanisch bewegte Sperrplatte, die den Öffnungsquerschnitt einer Austrittsöffnung eines den Entwicklerstoff enthaltenden Trichters in der einen Stellung der Magnet-Ventilanordnung verschließt und in der anderen Stellung freigibt Diese bekannte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß beim Verschließen der Austrittsöffnung durch die Sperrplatte die Trägerteilchen und Tonerteilchen des Entwicklerstoffs im Öffnungsquerschnitt miteinander verklumpen wodurch der Öffnungsquerschnitt auch nach nach dem öffnen der Sperrplatte teilweise verschlossen bleibt oder aber die Teilchen beim Schließen der Sperrplatte mit dieser und einer Wandung der Durchtrittsöffnung sperrend zusammenwirken, wodurch die Sperrplatte in ihrer geschlossenen Stellung verklemmt und durch den Elektromagneten allein nicht mehr zu öffnen ist Diese Störungen treten dabei umso leichter auf, je größer der in dem Trichter nach dem Verschließen des Öffnungsquerschnittes zurückbleibende Vorrat an Entwicklerstoff ^;st Diese bekannte Vorrichtung kann daher höchstens bei solchen Anwendungen benutzt werden, bei denen im Trichter eine mir geringfügige Menge an Entwicklerstoff nach dem Verschließen der Durchtrittsöffnung zurückbleibt, nämlich z. B. eine vom Becherförderer nach dessen Abschaltung noch in den Trichter geförderte geringfügige Auslaufmenge. Selbst bei einem bereits nur geringfügigen Verstopfen bzw. Zusetzen des Austrittsquerschnittes des Trichters würde aber die auf den elektrostatografischen Aufzeichnungsträger geleitete Entwicklerstoffströmung bereits gestört, wodurch wiederum die Entwicklung des auf dem Aufzeichnungsträger vorhandenen Ladungsbildes ungleichmäßig vorgenommen wird.

Aus den US-PS 23 92 446 und 29 10 964 sind jeweils Entwicklungsvorrichtungen bekannt, bei denen ein bandförmiger elektrostatografischer Aufzeichnungsträger durch einen Entwicklerstoff enthaltenden Behälter hindurch bewegt wird, wobei er mit dem in dem Behälter vorhandenen Vorrat an Entwicklerstoff in unmittelbare Berührung gelangt Der Aufzeichnungsträger tritt dabei durch eine im Bodenbereich des Behälters vorgesehene Öffnung hindurch in den Behälter ein und verläßt diesen oben durch die offene Seite des Behälters. Um ein Auslaufen des Entwicklerstoffes aus dem Behälter durch die im Boden des Behälters vorgesehene Öffnung zu vermeiden, ist diese schlitzförmig mit einem möglichst kleinen Öffnungsquerschnitt versehen. Außerdem ist dieser Öffnung ein Permanentmagnet zugeordnet, der in der Öffnung ein solches Magnetfeld aufbaut daß dieses die ferromagnetischen Trägerteilchen des Entwicklerstoffes anzieht und in der schlitzförmigen Öffnung so festhält, daß diese eine Sperre für den im Behälter vorhandenen Entwicklerstoff bilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß in möglichst einfacher und zuverlässiger Weise die aus einem Trichter austretende Strömung des Entwicklerstoffs gesteuert werden kann, ohne daß dabei jedoch Transporthemmungen des Entwicklerstoffes und andere Fehlfunktionen auftreten können.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Magnetventilanordnung einen ein auf den Entwicklerstoff unmittelbar wirkendes Magnetfeld im Bereich der Strömung selektiv erzeugenden Magneten aufweist.

Die neue Vorrichtung zeichnet sich gegenüber der bekannten Anordnung dadurch aus, daß die Magnetventilanordnung ein Magnetfeld selektiv erzeugt das unmittelbar auf die ferromagnetischen Trägerteilchen des Entwicklerstoffes wirkt. Das Magnetfeld kann dabei so stark gemacht werden, daß es einen Durchtritt von Entwicklerstoff durch die mit dem Trichter verbundene Abführleitung vollständig unterbindet, nur teilweise zuläßt oder aber die freie Strömung des Entwicklerstoffes überhaupt nicht beeinträchtigt. Auf diese Weise ist eine annähernd kontinuierliche Strömungssteuerung mit einer Strömungsmenge zwischen Null und der maximal möglichen Menge durchzuführen. Ein Verklumpen der Trägerteilchen und Tonerteilchen in der Durchtrittsleitung und auch eine Selbsthemmung durch gegenseitige Beeinflussung eines mechanischen Sperrgliedes mit den Teilchen kann nicht auftreten. Die neue

Vorrichtung ist auch dann voll wirksam, wenn sich in dem Trichter noch eine erhebliche Menge an Entwicklerstoff befindet, trotzdem aber die Strömung des Entwicklerstoffes vollständig unterbrochen werden soll. Durch eine solche erhebliche Menge an Entwicklerstoff setzt dann auch die Entwicklerstoffströmung augenblicklich wieder ein, wenn die Magnetventilanordnung wieder geöffnet wird.

Weitere, die besondere Ausbildung der Vorrichtung betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den UnteranspriSehen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schemaiische Darstellung einer elektrostatischen Kopiermaschine, die eine Vorrichtung nach der Erfindung enthält,

F i g. 2 den Schnitt 2-2 aus F i g. 1,

F i g. 3 den Schnitt 3-3 aus F i g. 2,

Fig.4 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung und F i g. 5 den Schnitt 5-5 aus F i g. 4.

In F i g. 1 ist eine elektrostatische Kopiermaschine dargestellt, die als Aufzeichnungsträger eine Trommel 8 mit fotoleitfähiger Schicht 9 enthäit Die Trommel ist ein zylindrisches Element 10, das in geeigneten Lagerungen angeordnet ist und durch einen nicht dargestellten Motor gedreht wird. Eine Korona-Entladungsvorrichtung 14 ist im oberen Bereich an der Trommel angeordnet Diese Vorrichtung ist mit einer Hochspannungsquelle 15 verbunden und sprüht elektrostatische Ladungen auf die ihr zugeordnete fotoleitfähige Schicht. Eine Bilderzeugungsvorrichtung 16 tastet die zu reproduzierenden Daten ab und projiziert entsprechende Lichtstrahlen über eine Optik und eine Fokussierungsvorrichtung 17 längs einer optischen Achse 18 auf die gleichmäßig aufgeladene Oberfläche der Trommel. Die gleichmäßig geladene fotoleitfähige Schicht wird auf diese Weise in bildmäßiger Verteilung belichtet. Eine kontinuierliche Drehung der Trommel bringt deren fotoleitfähige Oberfläche mit dem nun erzeugten latenten elektrostatischen Bild in eine Entwicklungsstation A. Ein Behälter oder Trichter 28, der einen Entwicklerstoff 29 der beschriebenen Art mit ferromagnetischen Trägerteilchen enthält, ist an der Oberfläche der Trommel so angeordnet, daß der Entwicklerstoff aus ihm ausgegeben und über die Oberfläche 9 der Trommel 8 kaskadiert werden kann Der Entwicklerstoff strömt dabei aus einer Austrittsöffnung 31 einer Schütte 32 heraus, wenn ein magnetisches Ventil 33, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist und noch beschrieben wird, selektiv betätigt wird. Der Entwicklerstoff 29, der über das latente elektrostatische Bild strömt, gelangt dann in einen Vorratsbereich 34, wo er wieder gesammelt und mittels eines Förderers 35 dem Trichter 28 zugeführt wird. Nach der Entwicklung des latenten elektrostatisehen Bildes wird die Oberfläche 9 der Trommel 8 an einer Bildübertragungsstation B vorbeibewegt, wo das entwickelte Bild auf eine Empfangsfläche übertragen wird und auf dieser eine dauerhafte Aufzeichnung bildet Hierzu wird beispielsweise Papier 25 mit Rollen 24 über die Trommel 8 geführt, und eine Korona-Entladungsvorrichtung 26 erzeugt auf der Rückseite des Papiers eine elektrostatische Ladung, wodurch das entwickelte Tonerbild von der Trommel 8 auf das Papier 25 übertragen wird. Die Erfindung wird im Zusammenhang mit einer xerografischen Kopiermaschine bekannter Art beschrieben, sie ist jedoch in gleicher Weise auch auf andere Arten elektrostatischer Kopiermaschinen anwendbar.

Der Entwicklerstoff 29 enthält Trägerteilchen aus ferromagnetischem Material, entsprechend ist eine magnetische Ventilanordnung 33 vorgesehen, mit der selektiv im Strömungsweg der Teilchen ein Magnetfeld erzeugt werden kann, welches den Durchgang der Teilchen durch den Trichter verhindert Die Trägerteüchen können beispielsweise aus einem eisenhaltigen Material, beispielsweise aus einer Edtlstahilegierung mit ferromagnetischen Eigenschaften bestehen. F i g. 2 zeigt eine elektromagnetische Anordnung zur Erzeugung eines Magnetfeldes und der damit verbundenen Hemmkraft innerhalb der Schütte 32. Ein U-förmiger Elektromagnet 36 mit Polen 37 und 38 ist nahe der längs verlaufenden Wandung 39 der Schütte 32 angeordnet Dieses Segment der Schütte 32, das im Bereich der Pole des Elektromagneten angeordnet ist, besteht aus einem Material, welches keine ferromagnetischen Eigenschaften hat, also z. B. aus Aluminium oder Kunststoff. Eine Spule 40 ist um einen Teil des U-förmigen Magnetkerns gewickelt und wird mittels einer Gleichspannungsquelle 44 über einen Schalter 42 gespeist Der Schalter 42 kann manuell betätigt werden, vorzugsweise wird er jedoch beispielsweise durch eine Nockenanordnung entsprechend einem vorbestimmten Zeitpunkt im Arbeitszyklus der Maschine automatisch betätigt. Wenn der Schalter 42 geschlossen ist, so fließt ein Strom in der Spule 40, der zur Erzeugung eines starken Magnetfeldes zwischen den Polen 37 und 38 führt. Dieses Feld übt eine Kraft auf ferromagnetische Körper in seinem Bereich aus und beeinflußt somit auch die ferromagnetischen Trägerteilchen des Entwicklerstoffs. Die auf diese Weise auf die Trägerteilchen einwirkende Kraft hemmt deren Bewegung im Querschnitt der Schütte 32, so daß sich die Wirkung eines magnetischen Ventils ergibt. Die Teilchen werden zum Fluß durch die Schütte freigegeben, wenn der Schalter 42 geöffnet und die Spule 40 damit ausgeschaltet wird. Der Elektromagnet erzeugt ein Magnetfeld, welches in Richtung der Teilchenströmung verläuft, wie es in F i g. 4 und 5 dargestellt ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Magneten hinsichtlich seiner Abmessungen und seines Formfaktors günstig zu gestalten.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht im Fehlen beweglicher Teile eines Ventils, die auf den teilchenförmigen Entwicklerstoff einwirken. Daher ist die Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion im Hinblick auf das zu steuernde Material beseitigt. Ein weiterer Vorteil besteht in der Ansammlung eines Entwicklerstoffvorrates ausgehend von der Ventilanordnung zum oberen Teil des Trichters 28. Diese Vorratsmenge sichert einen augenblicklichen Strömungseinsatz bei öffnung des magnetischen Ventils.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in Fig.4 und 5 dargestellt ist, kann das Magnetfeld auch durch einen Permanentmagneten 50 erzeugt werden. Dieser wird durch einen Motor 54 um seine Achse 52 gedreht. Der Magnet 50 kann in einen Plastikzylinder eingebettet sein, wobei seine Antriebsachse beispielsweise stabförmig ausgebildet ist und über dessen Länge verläuft Sie ist an einem Ende mit dem Motor 54 gekoppelt und an dem anderen Ende in einer Lagerung 55 angeordnet Wie aus Fig.4 und 5 hervorgeht, kann auch der Magnet selbst zylindrisch ausgeführt und mit einem Einsatz 53 versehen sein, der die Antriebsachse 52 enthält. Wenn das Ventil betätigt werden soll, dreht der Motor 54 den Magneten, und das Magnetfeld wird durch die Pole 58 und 60 in Richtung

der Wandung 39 der Schütte 32 angeordnet. Die Teilchen herden dann durch die gleichzeitig erzeugte Kraftwirkung in ihrer Bewegung gehemmt. Das magnetische Ventil wird durch Drehung des Magneten um seine Achse um 180° »geöffnet«, wobei die Pole 58 und GO dann auf ein Kurzschlußelement 62 ausgerichtet sind.

Vorstehend wurde eine verbesserte magnetische Ventilanordnung zur Strömungssteuerung eines teilchenförmigen Entwicklerstoffs für die Kaskadierungsentwicklung einer elektrostatischen Entwicklungsvorrichtung beschrieben, wodurch die Fehlfunktionen und Transporthemmungen bisheriger Anordnungen vermieden werden und ein augenblickliches Einsetzen der Entwicklerstoffströmung infolge der Ausbildung einer großen Vorratsmenge vor der Ventilanordnung gesichert ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

10 15 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufbringen eines elektroskopischen Entwicklerstoffs aus ferromagnetischen Trägerteilchen und Tonerteilchen auf einen elektrostatografischen Aufzeichnungsträger mittels eines eine Strömung des Entwicklerstoffs auf den Aufzeichnungsträger lenkenden Trichters, dem eine die Strömung des Entwicklerstoffs steuernde Magnet-Ventilanordnung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventilanordnung (33) einen ein auf den Entwicklerstoff unmittelbar wirkendes Magnetfeld im Bereich der Strömung selektiv erzeugenden Magneten (36, 40) aufweist