DE2516540C2 - Bildentwicklungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Entwicklungsvorrichtung ist aus der DE-OS 21 61 852 bekannt, bei der der Auslaß des Sammelbehälters für den Entwickler nicht regelbar ist, so daß es insbesondere beim Kopieren unterschiedlich großer Vorlagen zu einem erheblichen Überschuß an Entwicklermaterial kommt, welches den gesamten Betriebsablauf und die Qualität der erstellten Kopien beeinträchtigt.

Aus der US-PS 37 12 266 ist es beroits bekannt, den Auslaß eines Entwicklersammelbehälters dadurch zu regeln, daß über die Breite der photoleitfähigen Fläche einer Trommel, d. h. in Axialrichtung der Trommel, mehrere Elektromagneten angeordnet sind. Diese Elektromagneten können wahlweise einzeln oder in einer bestimmten Kombination so erregt werden, daß entweder über die Breite nur teilweise Entwicklermaterial herausgelassen wird oder aber die Gesamtzufuhr an Entwicklermaterial zur photoleitfähigen Fläche unterbrochen wird. Die Verwendung von Elektromagneten hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, insbesondere durch die nicht unerhebliche Anfälligkeit, die zu häufigen Unterbrechungen im Kopierbetrieb fünften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe- zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder zu schaffen, mit der bei Verwendung einfacher mechanischer Mittel und auf längere Zeit zuverlässig der Umlauf überschüssigen Entwicklers reduziert bzw. verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs ? gelöst.

v> Erfindungsgemäß werden anstatt der Elektromagneten preisgünstige und zuverlässige Permanentmagneten verwendet, die durch eine mechanische Bewegungseini ichtung in bzw. außer Einwirkung mit dem Auslaß des Entwicklersammelbehälters gebracht werden können.

Durch die Verwendung von Permanentmagneten, die außerdem einer mechanischen Betätigung unterworfen sind, wird ein zuverlässiger Betrieb mit einfachen Mitteln erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Entwicklungsvorrichtung mit einer magnetischen Toreinrichtung im geöffneten Zustand,

F i g. 2 eine Teilansicht von F i g. 1, in der die magnetische Toreir.richtung in geschlossener Stellung dargestellt ist,

F i g. 3 eine Teilansicht einer anderen Ausführungs-

form, in der ein Teil der magnetischen Toreinrichiung in geschlossener Stellung dargestellt ist, und

Fig.4 eine Rückansicht der Ausführungsform von F i g. 3, in der die magnetische Toreinrichtung in derselben Stellung wie in F i g. 3 dargestellt ist.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf Fig. 1. in der eine mit einer photoleitfähigen Oberfläche darauf versehene drehbare Trommel 10 und ein Entwicklergehäuse 12 angrenzend an die Trommel dargestellt sind. Die photoleitfähige Oberfläche ist zum Empfang eines latenten elektrostatischen Bildes auf dieser eingerichtet. Das Entwicklergehäuse umfaßt einen Entwicklersammelbehälter 13, der darin eine Menge eines Entwicklers 14 aufweist. Der Entwickler 14 umfaßt Tonerteilchen und ferromagnetische Trägerteiichen. Die reibungselektrischen Eigenschaften dieser Teilchen sind so, daß die Tonerteilchen reibungselektrisch von den Trägerteüchen angezogen werden und die Ladung der Tonerteilchen entgegengesetzt der Ladung des latenten Ladungsbildes ist. Eine Mehrzahl von »Magnetbürsten«-Rollen 15 sind drehbar an den Seitenwänden des Entwicklergehäuses 12 befestigt und im Anschhß an die photoleitfähige Oberfläche der Trommel 10 angeordnet. Die Rollen 15 sind aus antimagnetischem Material hergestellt und umgeben jeweils einen ortsfesten Permanentmagneten 16. Die Magnete 16 sind so angeordnet, daß sie ein magnetisches Feld zum Anziehen des Entwicklers auf die Rollen 15 bewirken und Tonerteilchen einem von der photoleitfähigen Oberfläche getragenen latenten Bild zuführen. Ein Paar »Magnetförderrollen« 18, die aus antimagnetischem Werkstoff hergestellt sind, sind drehbar an den Seitenwänden des Entwicklergehäuses unter den Magnetbürsten-Rollen 15 befestigt. Eine Mehrzahl von Magneten 20 sind in jeder Rolle 18 angeordnet und so ausgerichtet, daß sie ein magnetisches Feid aufbauen, so daß der magnetische Entwickier von den Förderroiien angezogen wird, um diesen den Magnetbürsten-Rollen 15 zuzuführen.

Der Entwicklersammelbehälter 13 umfaßt eine Vorderwand 24, die den Sammelbehälter von den Rollen 15 und 18 trennt, eine geneigte Rückwand 26 und eine obere Wand 28, von denen jede aus antimagnetischem Werkstoff hergestellt ist. Ein Entwicklerauslaß 32 ist an der tiefsten Stelle des Entwicklersammelbehälters 13 angeordnet, um zu ermöglichen, daß Entwickler aus dem Sammelbehälter zu den Magnstförderrollen 18 fließt. An der oberen Wand 28 ist ein Tonerausteiler 34 befestigt, der Tonerteilchen 36 enthält, die von einer drehbaren Schaumrolle 38 periodisch in den Entwicklersammelbehälter 13 ausgegeben werden.

Ein Paar vorstehender, im Abstand voneinander angeordneter Scheiben 40 (nur eine dargestellt) erstrecken sich von der Rückwand 26 des Sammelbehälters 13 aus, und eine Welle 42 ist in ihnen drehbar gelagert. Eine magnetische Toreirrrichtung 44 ist vorgesehen und umfaßt eine Platte 46, die fest an einem Ende der Welle 42 befestigt ist. Eine permanentmagnetische Stange 48 ist am anderen Ende der Platte befestigt und erstreckt sich über die gesamte Breite des Auslasses 32. Ein Handhebel 49 ist an der WsIIe 42 befestigt und kann von der Hand einer Bedienungsperson erfaßt werden oder durch ein Fernbedienungsgestänge zur Drehung der Welle 42 gesteuert werden, und dadurch wird die magnetische Toreinrichtung 44 aus der in F i g. 1 gezeigten offenen Stellung in eine in F i g. 2 dargestellte geschlossene Stellung gebracht, wobei der Permanentmagnet 48 mit der Rückwand 26 des Sammelbehälters angrenzend an den Auslaß 32 in Eingriff gerät, um den gesamten Entwicklerfluß durch den Auslaß 32 magnetisch zu sperren. Natürlich bewirkt eine Drehung des Hebels in entgegengesetzter Richtung eine Wiederöffnung der magnetischen Toreinrichtung. Es können Arretierungseinrichtungen verwendet werden, um den Hebel 49 in einer Stellung entsprechend der geöffneten oder geschlossenen Stellung der Toreinrichtung zu halten.

Eine Rutsche 50 ist zwischen der obersten Magnetbürstenrolle 15 und einer Öffnung 52 für nicht verbrauchte Entwickler in der oberen Wand 28 des Entwicklersammelbehälters 13 angeordnet, um nicht verbrauchte Entwickler von der obersten Rolle 15 in den Sammelbehälter 13 zu leiten. Ein passiver Quermischer 54 ist direkt unter der Öffnung 52 für nicht verbrauchte Entwickler und dem Tonerausteiler 34 angeordnet, um den nicht verbrauchten Entwickler und frischen Toner aufzunehmen und diese zu vermischen, bevor das Gemisch zum unteren Ende des Entwicklersammelbehälters 13 befördert wird.

Beim Betrieb wird ein elektrostatisches latentes Ladungsbild auf der photoleitfähigen Oberfläche 10 erzeugt, während die Trommel sich an eine; (nichtgezeigten) Abbildungsstation vorbeibewegt. Die magnetische Toreinrichtung 44 ist in offener Stellung, wie in F i g. 1 gezeigt, wodurch der Entwickler aus dem Sammelbehälter 13 di:vch den Auslaß 32 zu den Magnetförderrollen 18 fließen kann. Der Entwickler wird von den Magnetförderrollen 18 zu den Magnetbürstenrollen 15 gebracht, wodurch die Tonerteilchen im Entwicklermaterial dem latenten Ladungsbild zugeführt werden, um dieses zu entwickeln, während das latente Ladungsbild auf der photoleitfähigen Oberfläche daran vorbeigeführt wird. Das entwickelte Bild wird dann durch wohlbekannte Verfahren auf ein Bildempfangsmaterial übertragen. Nicht verbrauchter Entwickler wird zur obersten Magnetbürstenrolle 15 gebracht, wodurch bei der Bewegung des Entwicklers aus dem magnetischen Feid des von dieser Rolle umgebenen Magneten heraus der Entwickler durch die Schwerkraft auf der Rutsche 50 nach unten zu der Öffnung 52 für nicht verbrauchten Entwickler und auf dem Quermischer 54 fallen kann. Frischer Toner 36 wird auf den nicht verbrauchten Entwickler gegeben, und der Entwickler wird vom Quermischer in das untere Ende des Sammelbehälters 13 abgeladen. Der Vorgang dauert während j*;des Entwicklungsvorganges fort.

Gewöhnlich wird das Entwicklergehäuse 12 von der photoleitfähigen Trommel 10 entfernt, um Teile im Entwicklergehäuse zu reparieren oder um die photoleitfähige Trommel zu erneuern. Bevor dies erfolgt, ist es zweckmäßig, das System vom Entwickler zu säubern, um zu verhindern, daß Entwickler die übrigen Teile der Maschine verschmutzt. Hierzu wird der Hebel 49 von Htnd getätigt, um die Welle 42 zu drehen und dadurch die magnetische Toreinrichtung 44 in seine geschlofsene Stellung zu bringen, die wie in Fig.2 gezeigt oben gegen die Rückwand 26 an den Auslaß 32 angrenzend liegt. Die ferromagnetischen Entwicklerteilchen werden im magnetischen F*ld des Magneten 48 eingefangen, und es wird dadurch der Auslaß 32 gesperrt, so daß ein weiteres Fließen des Entwicklers aus dem Sammelbe* halter zu den Magnetförderrollen 18 angehauen wird. Durch fortlaufende Drehung der Magnetförderrollen 18 und der Magnetbürstenrollen 15 wird Entwickler in diesem Teil des Entwick'ergehäuses der obersten Rolle 15 zugeführt, wodurch er von dieser auf die Rutsche 50 befördert wird und in den Entwicklersammelbehälter 13 zurückgelangt, wodurch das System von Entwickler ge-

2b Ib

säubert wird. Nachdem das System gereinigt ist, kann das Entwicklergehäuse 12 von der photoleitfähigen Trommel 10 fortbewegt werden, wobei nur eine geringe Gefahr besteht, daß Entwickli:rstoff die Maschine verunreinigt.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf F i g. 3 und 4, in denen eine Ausführungsform dargestellt ist, die es ermöglicht, daß der Entwicklerfluß teilweise oder vollständig nach Belieben angehalten werden kann. Drei magnetische Toreinrichtungen 151, 155 sind vorgesehen, die in der nachstehend beschriebenen Weise angeordnet sind.

Ein Paar im Abstand angeordneter Bügel 140 und 142 erstrecken sich von der Rückwand 26 des Sammelbehälters 13 aus. Ein Paar ineinanderschiebbarer Wellen 144 und 146 sind in den Stützen 140 und 142 drehbar gelagert. Die Welle 144 ist rohrförmig und nimmt die Welle 146, die aus Vollmaterial bestellt, in ihr auf. Ein Ende der Welle 144 erstreckt sich durch eine öffnung in der Stütze 142, um in dieser drehbar gelagert zu werden, und ein Ende der Welle 146 erstreckt sich durch die Stütze 140, um in dieser drehbar gelagert zu werden. Das andere freie Ende einer jeden Welle ist durch die gegenüberliegende Welle gelagert. Es sind zwei magnetische Endtoreinrichtungen 151 vorgesehen, von denen jedes eine an einem Ende an der Welle 144 an deren entsprechendem Ende befestigte Platte 152 und einen Permanentmagneten 154 aufweist, der am anderen Ende jeder Platte befestigt ist. Eine mittlere magnetische Toreinrichtung 155 ist zwischen den Endtoreinrichtungen 151 angeordnet und umfaßt eine an der inneren Welle 146 an deren einem Ende befestigte Platte 156 und weist eine an ihm befestigte magnetische Stange 158 an seinem anderen Ende auf. Eine Öffnung 160 ist in einem Teil der hohlen Welle 144 gebildet, um zu ermöglichen, daß die Platte 156 sich von der Welle 146 durch die rohrförmige Welle 144 hindurch erstreckt und so eine gegebene Drehbewegung der mittleren Toreinrichtung 155 ermöglicht.

Die Welle 144 ist durch ein mechanisches Gestänge 162 mit einem Handhebel 164 verbunden, der an der Maschine an einer Stelle angeordnet ist. die für eine Bedienungsperson leicht zugänglich ist. Die Welle 146 ist durch ein mechanisches Gestänge 166 mit einem Handhebel 168 verbunden, der sich ebenfalls an einer Stelle an der Maschine befindet, die für die Bedienungsperson leicht zugänglich ist und neben dem Hebel 164 liegt. Bei Bewegung des Hebels 164 in einer Richtung wird die ech das Gestänge 162 im Uhrzeigersinn gedreht (F i g. 3), um die magnetischen Endtoreinrichtungen 155 in die geschlossene Stellung zu bringen, wobei die Magnete 154 mit der Rückwand 26 des Sammelbehälters 13 angrenzend an den Auslaß 32 des Entwicklersammelbehälters in Eingriff gelangen. Bei Bewegung des Hebels 168 in einer Richtung wird die Welle 146 durch das Gestänge 166 im Uhrzeigersinn gedreht (Fig.3), um die mittlere magnetische Toreinrichtung 155 in die geschlossene Stellung zu bringen, wobei der Magnet 158 angrenzend an den Auslaß 32 des Entwicklersammelbehälters mit der Rückwand 26 des Sammelbehälters 13 in Eingriff geräL Eine Bewegung der Hebel 164 und 168 in entgegengesetzter Richtung bewirkt, daß die magnetischen Toreinrichtungen vom Auslaß 32 des Sammelbehälters fort in die geöffnete Stellung gebracht werden.

Die axiale Breite einer typischen photoieitfähigen Trommel beträgt ungefähr 35,6 cm. was einem Kopiervorgang auf ein 354 cm langes odei ein kürzeres Papierblatt als Bildempfangsmaterial angepaßt ist. Die mittlere Toreinrichtung 155 weist eine axiale Länge von ungefähr 27,9 cm auf, und die beiden Endtoreinrichtungen sind jeweils ungefähr 3,81 cm lang, wodurch die kombinierte Länge der Toreinrichtungen 151 und 155 auf 35,6 cm gebracht wird. Wenn alle magnetischen Toreinrichtungen 151 und 155 in offener Stellung sind, so kann Entwickler 14 ungehindert aus dem Sammelbehälter über die gesamte axiale Breite des Auslasses 32 zu den Magnetförderrollen 18 fließen. Wenn die magnetischen Toreinrichtungen 151 in geschlossener Stellung sind, so werden die ferromagnetischen Entwicklerteilchen 14 im magnetischen Feld der Magnete 154 eingefangen, wodurch deren Fluß durch den Auslaß 32 in dem !5 der Länge der Magneten 154 entsprechenden Bereich gesperrt wird. Somit fließt Entwickler nur durch die Auslaßeinrichtung 155. Normalerweise befindet sich der Hebel 168 in einer Stellung, in der die mittlere Toreinrichtung 155 geöffnet ist. Falls ein Bildempfangsmaterial mit 27,9 cm gewünscht wird, so kann der Hebel 164 betätigt werden, um die magnetische Toreinrichtung 151 zu schließen, wodurch Entwickler den Magnetbürstenrollen 15 nur über eine Breite von 27,9 cm zugeführt wird. Dies ist sehr wünschenswert, da die Lebensdauer des Entwicklers abhängig ist von dem Umlauf des Entwicklers durch das Entwicklungssystem, wobei die Lebensdauer wächst, wenn die Anzahl der Umläufe erniedrigt wird. Natürlich wird, wenn ein 35,6 cm breites Band aus entwickler zu einem 27,9 cm Bild geführt wird, eine Bandbreite von 7,62 cm des Entwicklers nutzlos im Umlauf gehalten, wodurch die Emwicklerlebensdauer verkürzt wird. Wenn ein 35,6 cm Bildempfangsmaterial gewünscht wird, so kann der Hebel 164 betätigt werden, um die magnetischen Toreinrichtungen 151 zu öffnen, so daß Entwickler über eine Breite von 35,6 cm zu den Magnetbürstenrollen 15 geführt werden kann. Falls es erwünscht ist, das Entwicklungssystem zu reinigen, so werden die Hebel ίό4 und 168 in eine dem geschlossenen Zustand der Toreinrichtungen entsprechende Stellung gebracht, wodurch die Toreinrichtungen 151 und 155 über die gesamte Breite des Auslassest geschlossen werden, um den Entwicklerfluß aus dem Sammelbehälter 13 zu den Magnetförderrollen 18 abzusperren.
Die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform kann entweder mit allen Toreinrichtungen geöffnet oder mit den Toreinrichtungen 151 geschlossen betrieben werden, wodurch der Entwicklerfluß durch den Auslaß 32 auf die gewünschte Breite beschränkt werden kann, wodurch ein unnützer Umlauf überschüssigen

so Entwicklers verhindert wird. Ebenfalls können die Toreinrichtungen 151 und 155 alle geschlossen werde", so daß das System für die vorstehend beschriebenen Zwekke und in der vorstehend beschriebenen Weise gesäubert werden kann.

Bei den bestimmten, vorstehend beschriebenen Einzelheiten können verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden. Beispielsweise können in F i g. 3 und 4 die Endtoreinrichtungen 151 mit der Welle 146 verbunden sein, und die mittlere Toreinrichtung 155 könnte mit der Welle 144 bei geeigneten Abwandlungen verbunden sein. Ebenfalls können mehr magnetische Toreinrichtungen und geteilte Wellen zur Anpassung an verschiedene Kopierpapiergrößen vorgesehen werden. Ferner können die Hebel 164 und 168 von einem Fühlmechanismus für die Kopierpapiergröße ferngesteuert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder mit einem einen Auslaß an seinem unteren Teil aufweisenden Entwicklersammelbehälter für ferromagnetischen Entwickler, mit einer magnetischen Einrichtung für das Aufnehmen des Entwicklers aus dem Entwicklersammelbehälter durch den Auslaß hindurch und zum Zuführen des Entwicklers zu einer zu entwickelnden, das elektrostatische Ladungsbild tragenden Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine magnetische, zum wenigstens teilweisen Absperren des Flusses des Entwicklers (14) durch den Auslaß (32) betätigbare Toreinrichtung (44; 155) aufweist, die einen oder mehrere Permanentmagnete (48; 154) aufweist, von denen jeder an einem Ende eines Stützarmes (46; 156) angebracht ist, der mit seinem anderen Ende für eine Bewegung in einer Schließstellung und aus dieser heraus angebracht ist, in welche Schließstellung der Magnet oder die Magnete neben dem Auslaß (32) liegen und zumindest teilweise den Ruß des Entwicklers (14) durch den Auslaß blockiert bzw. blockieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Toreinrichtung (44) einen Permanentmagneten (48) umfaßt, der den gesamten Fluß des Entwicklers (14) durch den Auslaß (32) absperrt oder den Entwickler (14) durch den gesamten Auslaß (32) durchläßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stü?-jarm (4^; 156) schwenkbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Ansprur-^ 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Toreinrichtung (44) wenigstens zwei Tore (151; 155) umfaßt, von denen jedem ein Permanentmagnet (154; 158) zugeordnet ist und eine Einrichtung zum wahlweisen Bewegen der Permanentmagnete unabhängig voneinander in die jeweilige Schließstellung angrenzend am Auslaß (32) zum Absperren des Flusses des Entwicklers (14) durch die jeweiligen Tore des Auslasses (32) urad zum wahlweisen Bewegen der Permanentmagnete unabhängig voneinander von dem Auslaß (32) weg in die jeweilige öffnungssteliung zum Durchlassen des Entwicklers (14) durch die jeweiligen Tore des Auslasses (32) hindurch.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Toreinrichtung (44) wenigstens drei Tore (151; 155) umfaßt, von denen jedem ein Permanentmagnet (154; 158) zugeordnet ist und eine Einrichtung vorgesehen ist zum wahlweisen Bewegen der endseitigen Permanentmagnete als Einheit und zum Bewegen des mittleren Permanentmagneten (158) unabhängig von den erstgenannten Permanentmagneten (154) in eine Schließstellung angrenzend an den Auslaß (32) zur Absperrung des Flusses des Entwicklers (14) durch die jeweiligen Tore des Auslasses hindurch entsprechend und zum wahlweisen Bewegen der endseitigen Permanentmagnete als Einheit und dem mittleren Permanentmagneten (158) unabhängig von den erstgenannten Permanentmagneten (154) vom Auslaß (32) in eine Öffnungsstellung zum Durchlassen des Entwicklers (14) durch die jeweiligen Tore des Auslasses (32).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Einrichtung zum wahlweisen Bewegen ein Paar von ineinanderschiebbaren Schäften (144, 146) umfaßt weiche gegeneinander drehbar sind und drehbar mit dem Sammelbehälter (13) verbunden sind und eine Einrichtung zum Drehen der Wellen (144,146) unabhängig voneinander aufweist, der mittlere Permanentmagnet (158) an einer der Schäfte (146) zum Drehen mit diesem befestigt ist und die endseitigen Permanentmagnete (154) an dem anderen Schaft (144) zum Drehen mit diesem befestigt sind.