DE2422510A1

DE2422510A1 - Magnetbuersten-entwicklungsvorrichtung fuer eine elektronische kopiermaschine

Info

Publication number: DE2422510A1
Application number: DE2422510A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Handa
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1973-05-10
Filing date: 1974-05-09
Publication date: 1974-11-28
Also published as: JPS503344A; DE2422510C3; GB1454963A; JPS5510070B2; DE2422510B2; US3927641A

Description

Or. E. Wiegand. ΟίρΙ.-Ιππ. W. Hiemann Or. M. KcMsf. Gi^-to. C. Säfiiiiardl

Pater.tanw£!lo
Hamburg 50 - Königstraße 28

W.26317/74 12/Sch

L7. 5.74

Xerox Co. Ltd.
!Tokio (Japan)

Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung für eine elektronische Kopiermaschine·

Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung in einer elektronischen Kopiermaschine.

Bei üblichen Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtungen in elektrophotographischen Kopiermaschinen erfolgt die Entwicklung dadurch, daß ein Entwickler, der.dadurch hergestellt ist, daß ein Träger, welcher eine pulverförmige magnetische Substanz ist, mit einem Toner gemischt wird, der aus einem Harz zusammengesetzt ist, welches sichtbare Bilder bilden kann, auf der Außenfläche einer lichtempfindlichen Trommel unter Verwendung von Magnetbürstenrollen kontaktiert wird derart, daß der Toner auf den elektrostatischen latenten Bildern abgelagert wird, die

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auf der Außenfläche der lichtempfindlichen Trommel gebildet sind. Eine Kopiermaschine mit einer solchen Entwicklungsvorrichtung im Vergleich zu einer Kopiermaschine mit Stufenentwicklung weist die Vorteile auf, daß die Vorrichtung selbst kleiner ausgeführt werden kann, und daß es möglich ist, Kopien von einem Original zu erhalten, welches einen großen oder weiten Bildbereich (festen Bereich oder massiven Bereich) hat.

Jedoch ergeben sich.mit zunehmend höherer Kopiergeschwindigkeit gewisse Probleme, denen dadurch begegnet werden kann, daß die Anzahl der Magnetbürstenrollen erhöht wird, wodurch dann aber zumindest ein Teil der Vorteile gegenüber einer Stufenentwicklungsvorrichtung wieder aufgehoben würde·

Zweck der Erfindung ist es, eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung in einer Elektrophotokopiermaschine zu schaffen, bei der auch dann, wenn mit hoher Geschwindigkeit kopiert wird, die einer Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung eigenen Vorteile voll erhalten bleiben.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer elektrophotographischen Kopiermaschine mit Magnetbürsten-Entviicklungsvorrichtung.

Pig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilansicht der Maschine gemäß Fig. 1.

Eine elektrophotographische Kopiermaschine, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt üblicherweise einen Bereich A elektrischer Aufladung, einen Belichtungsbereich B, einen Entwicklungsbereich G, einen Übergabebereich D und einen Reinigungsbereich E. Die Bereiche sind in der angegebenen Eeihenfolge rund um eine lichtempfindliche Trommel 1 angeordnet. Im Aufladungsbereich A

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werden positive Ladungen erteilt, und in dem Belichtungsbereich B werden elektrostatische latente Bilder entsprechend dem Licht-Schatten-Muster eines Originals a gebildet· Diese elektrostatischen latenten Bilder werden im Entwicklungsbereich G durch eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung 2 sichtbar gemacht, und die auf diese Weise sichtbar gemachten Bilder werden in dem Übergabebereich D auf ein Kopierpapier c übertragen, welches von einer Papiervorschubeinrichtung b zugeführt wird, und nach Beendigung der Übertragung wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 im Reinigungsbereich E gereinigt, um für den nächsten Kopierkreislauf vorbereitet zu sein· Die Entwicklungsvorrichtung umfaßt, wie in Pig· 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt, ein Gehäuse 3» fünf Magnetbürstenrollen 4·, 5, 6, 7 und 8, eine Einstellplatte 9 und eine Führungsplatte 10· Im Gehäuse 3 ist Entwickler d enthalten, der aus farbigen pulverförmigen Partikeln, die als Toner bezeichnet werden, und Trägerpartikeln zusammengesetzt ist.

Jede Magnetbürstenrolle 4- bis 8 weist einen Permanentmagneten auf, der im Inneren eines Zylinders befestigt ist, der unebene Außenfläche hat, so daß Entwickler d bei Drehung der Zylinder in Richtung des Pfeiles F (Fig.2) bewegt wird. Die Magnetbürstenrollen 4 bis 8 stehen mit dem lichtempfindlichen Material 11 an der Oberfläche der Trommel 1 in Berührung und sie sind sogenannte Entwicklungsrollen bzw. Rollen, die ausschließlich für den Entwicklungsvorgang verwendet werden· Nur die erste Rolle 4· wird dazu verwendet, den Entwickler d zu fördern, dessen zugeführte Menge durch die Stellung der Einstellplatte 9 bestimmt wird· Die Führungsplatte 10 wirkt dahingehend, den Entwickler d von der letzten Magnetbürstenrolle 8 zu trennen und ihn in die Ausgangslage zurückzuführen.

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Die Entwicklung ist der Vorgang zum Sichtbarmachen der latenten Bilder, die an dem lichtempfindlichen Material gebildet sind, und zwar durch Inberührungbringen des Entwicklers d mit dem lichtempfindlichen Material 11 derart, daß der Toner im Entwickler d an den Bildteilen des latenten BildabSchnitts abgelagert wird, die an dem lichtempfindlichen Material 11 gebildet sind, daß jedoch Toner nicht an den Hintergrundteilen angelagert wird, um die latenten Bilder sichtbar zu machen. Um einen solchen Entwicklungsvorgang möglichst wirksam auszuführen, muß an die Magnetbürstenrollen 5 bis 8 eine Vorspannspannung CVjjj^g) eines Wertes angelegt werden, der zwischen dem Wert des hohen Potentials (Vj) an dem Bereich des latenten Bildes und dem Wert des niedrigen Potentials (V_BKG) am Hintergrund liegt. Der Wert dieser Vorspannspannung hat einen großen Einfluß auf die Qualität des erhaltenen Bildes. Das bedeutet, daß, je größer der Unterschied (^V£ta<3 - ^BKG^ ^ζνί^^3θ1:1β11 ^em Hintergrundpotential und der Vorspannspannung der Magnetbürstenrollen ist, desto kleiner ist die Verschmutzung oder Verdunkelung des Hintergrundes, während ^e größer der Unterschied zwischen dem Potential am Bildbereich und der Vorspannspannung der Magnetbürstenrollen (Vj - V-dtao) ^is*> desto größer ist die Dichte des Bildbereiches. Demgemäß stehen Verschmutzung des Hintergrundes und Bilddichte in einem reziproken Verhältnis zueinander· Daher muß die Vorspannspannung der Magnetbürstenrollen so ausgewählt sein, daß unter Berücksichtigung der beiden oben genannten Gesichtspunkte ein optimaler Wert erhalten wird.

Üblicherweise ist die Entwicklungskapazität proportional dem Unterschied zwischen dem Potential im

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Bildbereich an dem Abschnitt des latenten Bildes und der Vorspannspannung der Magnetbürstenrollen (Vj und auch proportional zu der Zeit, während welcher die latenten Bilder dem Entwickler ausgesetzt sind. Eine Arbeitsweise zum Erhöhen der Entwicklungskapazität besteht daher darin, die Ausführung so zu treffen, den Wert des Unterschiedes zwischen dem Bildbereichspotential und der Vorspannspannung der Magnetbürstenrollen (Vj - Vgj.g) zu vergrößern durch Vergrößerung des Unterschiedes zwischen dem Bildbereichspotential und dem Hintergrundpotentiai (Vj - V_BKG). Es ist jedoch mit gegenwärtig verfügbaren Techniken nahezu unmöglich, diese Paktoren oder Gesichtspunkte beträchtlich zu verbessern zufolge der einander entgegenwirkenden Eigenschaften des empfindlichen Materials und der Belichtung.

Wenn daher in einer Hochgeschwindigkeitskopiermaschine die Umfangsgeschwindigkeit der empfindlichen Trommel 1 erhöht wird, wird auch entsprechend dieser Geschwindigkeitserhöhung die Anzahl der Entwicklungs-Magnetbürstenrollen erhöht, so daß der ursprüngliche Vorteil einer Entwicklungs-Magnetbürstenvorrichtung aufgehoben wird, der darin bestand, daß eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung im Vergleich zu einer Stufenentwicklungsvorrichtung mit kleinerer Größe ausgeführt werden kann. Wenn die Anzahl der Magnetbürstenrollen erhöht wird, wird auch die Anzahl von Säumen oder Zwischenräumen, die nicht Entwicklungsbereiche sind, d.h. von Räumen, die zwischen der empfindlichen Trommel 1 und jeweils zwei benachbarten Bürstenrollen gebildet sind, beispielsweise zwischen den Bollen 5 und 6 (siehe G in Pig. 2), ebenfalls erhöht, und die Tonerpartikel, die von dem Träger zufolge der Zentrifugalkraft wegen Drehung der Rollen oder zufolge des Auf-

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treffens des Entwicklers d auf die Außenfläche der empfindlichen Trommel Λ getrennt werden, gelangen in diese Räume und lagern sich an den Hintergrundflächen, die nicht zu den Bildteilen auf der Außenfläche der empfindlichen Trommel 1 gehören, an, so daß eine Verschmutzung des Hintergrundes und eine übermäßige Verschlechterung der Bildqualität hervorgerufen werden.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen bezweckt die Erfindung, eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung zu schaffen zur Verwendung in einer Hochgeschwindigkeitskopiermaschine, mit welcher die gewünschten Kopien mit minimaler Verschmutzung des Hintergrundes und hoher Bilddichte erhalten werden können unter Verwendung einer minimalen Anzahl von Magnetbürstenrollen·

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand Fig. 2 beschrieben.

Die oben erwähnten herumschwebenden Tonerpartikel stellen einen der Gründe für Verschmutzung des Hintergrundes dar. Alle diese Tonerpartikel tragen elektrische Ladungen, so daß es durch Unterschiedlichmachen der Vorspannspannungen, die an die betreffenden Entwicklungs-Magnetbürstenrollen angelegt werden, um Potentialunterschiede zwischen den betreffenden Rollen zu schaffen, möglich ist, die in jedem der Räume schwebenden Tonerpartikel festzustellen bzw. zu überprüfen durch die Wirkung eines elektrischen Feldes, welches zwischen jeweils zwei benachbarten Rollen vorhanden ist, um dadurch das Anlagern solcher Tonerpartikel an der Außenfläche der empfindlichen Trommel 1 zu verringern.

Wenn beispielsweise gemäß Fig. 2 eine Vorspannspannung mit einem Wert, der kleiner als der Wert des Potentials am Hintergrund ist, an die Magnetbürstenrollen 4, 6 und 8 angelegt wird, und eine Vorspannspannung, die um 5° his 200 Volt höher ist als das

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Potential des Hintergrundes, an die Magnetbürstenrolle 5» welche die letzte Entwicklungsrolle ist, und an eine andere Magnetbürstenrolle, nämlich die Rolle 7» angelegt wird, ist es möglich, eine Reproduktion zu erhalten, die sowohl hinsichtlich Bilddichte als auch hinsichtlich Verschmutzung des Hintergrundes bemerkenswert besser ist im Vergleich zu Reproduktionen, die mit üblichen Ausführungen erhalten sind, wo eine gleiche Vorspannspannung an alle Rollen angelegt wird· Da weiterhin die Vorspannspannung der letzten Entwicklungs-Magnetbürstenrolle 5 den größten Einfluß auf die Verschmutzung des Hintergrundes ausübt, ist es möglich, eine ähnliche Wirkung zu erhalten dadurch, daß nur die an diese letzte Rolle 5 angelegte Vorspannspannung anders gemacht wird als die an den übrigen Rollen angelegte Spannung· In diesem Fall wird an die übrigen Entwicklungs-Magnetbürstenrollen eine Vorspannspannung angelegt, die niedriger als der Wert des Hintergrundpotentials ist, um den Unterschied zwischen dem Potential an dem Bildabschnitt und der an die Magnetbürstenrollen angelegten Vorspannspannung (V^ - V-rtac«) größer zu machen, um dadurch die Entwicklungskapazität am Bildabschnitt zu erhöhen, während die Vorspannspannung der letzten Entwicklungsrolle 5 auf einem Wert gehalten wird, der ausreichend höher als der Wert des Hintergrundpotentials ist, so daß Tonerpartikel an der ümfangsfläche der empfindlichen Trommel 1 in dem Entwicklungsbereich C vor der letzten Magnetbürstenrolle 5 an die Rolle 5 angezogen werden können, um dadurch eine Reinigung des Hintergrundes hervorzurufen, wodurch dann ein Bild hoher Dichte mit geringer Verschmutzung des Hintergrundes erhalten werden kann·

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In Pig· 2 ist eine Ausführungsform dargestellt und beschrieben, bei welcher die Drehrichtung der Umfangsflache der empfindlichen Trommel 1 im Entwicklungsbereich C zu der Drehrichtung der Magnetbürstenrollen 5 bis 8 entgegengesetzt ist. Es ist jedoch auch möglich, die empfindliche Trommel und die Magnetbürstenrollen in der gleichen Richtung zu drehen, wobei, auch dann die gleichen Ergebnisse, wie sie oben beschrieben sind, erhalten werden, indem die Vorspannspannung an der letzten Entwicklungsrolle auf einem Wert gehalten wird, der höher als der Wert des Hintergrundpotentials ist, während an die übrigen Magnetbürstenrollen eine Vorspannspannung angelegt wird, deren Wert niedriger als der Wert des Hintergrundpotentials X3t, wie es oben beschrieben ist. Weiterhin sind bei der dargestellten Ausführungsform vier Magnetbürstenrollen 5 bis 8 für Entwicklung und eine Magnetbürstenrolle 4· für !förderung des Entwicklers dargestellt. Die Erfindung kann jedoch auf andere Ausführungen von Magnetbürstenrolleneinrichtungen angewendet werden, wenn mehr als zwei Entwicklungs-Magnetbürstenrollen vorhanden sind.

Wie oben im einzelnen beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Erfindung mehr als zwei Entwicklungs-Magnetbürstenrollen vorhanden, an die unterschiedliche Vorspannspannungen angelegt werden. Wenn mehr als zwei Entwicklungsrollen vorhanden sind, wird zumindestens an die letzte Entwicklungsrolle eine andere Vorspannspannung als an die übrigen Entwicklungsrollen angelegt, so daß Bewegung von Tonerpartikeln, die in den Räumen zwischen benachbarten Magnetbürstenrollen schweben, zufolge des Unterschiedes des Potentials zwischen den benachbarten Hagnetbürstenrollen überprüft oder festgestellt werden kann, um das Anlagern solcher Tonerpartikel im Hintergrundbereich anstelle an den Bildbereichen an der

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Außenfläche der empfindlichen Trommel 1 minimiert werden kann, wodurch wiederum Kopien mit hoher Bilddichte und geringer Verschmutzung des Hintergrundes erhalten werden können.

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Claims

Pat ent ana prüche

(^/Entwicklungs-Magnetbürstenvorrichtung in einer elektronischen Kopiermaschine, mit wenigstens einer Magnetbürstenrolle, die nahe einer ein latentes Bild tragenden lichtempfindlichen Einrichtung angeordnet ist, wobei an die wenigstens eine Magnetbürstenrolle eine Vorspannspannung angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei oder mehr Entwicklungs-Magnetbürstenrollen vorgesehen sind, an die unterschiedliche Vorspannspannungen angelegt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die letzte Entwicklungs-Magnetbürstenrolle angelegte Vorspannspannung einen anderen Wert hat als die an die übrige Magnetbürstenrolle oder die übrigen Magnet-

bürstenrollen angelegte Vorspannspannung.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an die letzte Entwicklungs-Magnetbürstenrolle angelegte Vorspannspannung einen Wert hat, der höher als der Wert des Potentials des Hintergrundes des von der lichtempfindlichen Einrichtung getragenen latenten Bildes ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an die übrige Magnetbürstenrolle oder an die übrigen Magnetbürstenrollen angelegte Vorspannspannung einen Wert hat, der niedriger als der Wert des Hintergrundes des von der lichtempfindlichen Einrichtung getragenen latenten Bildes ist.

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5· Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die an die letzte Magnetbürstenrolle angelegte Vorspannspannung um 50 bis 200 Volt höher als der Wert des Potentials des Hintergrundes des von der lichtempfindlichen Einrichtung getragenen latenten Bildes ist.

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