DE2535764C3 - Kaskadenentwicklungs-Vorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kaskadenentwicklungsvorrichtung zum Entwickeln von latenten elektrostatischen Bildern, die sich auf einem durch eine Entwicklungszone bewegten Aufzeichnungsmaterial befinden, mit einem umlaufenden Becherförderer, durch den ein Entwickler- und Trägerteilrhen umfassendes Entwicklergemisch aus einem Sumpf im Entwicklergehäuse zu einer oberhalb der Entwicklungszone gelegenen Abwurfstelle transportierbar und von dieser im Bereich der Entwicklungszone auf das Aufzeichnungsmaterial austragbar ist, und mit einem zwischen der Abwurfstelle und der Entwicklungszone angeordneten Trichter, der das an der Abwurfstelle abgegebene Entwicklergemisch aufnimmt und der mit einer zu der Entwicklungszone führenden, verengten Auslaßöffnung ausgebildet ist, durch die Entwicklergemisch in die Entwicklungszone abgebbar ist, wobei dem Trichter durch den Becherförderer Entwicklergemisch in einer Menge pro Zeiteinheit zuführbar ist, die größer als die durch die Auslaßöffnung abgegebene ist

Bei einem herkömmlichen eiektrophotographischen Kopierverfahren wird ein gleichmäßig aufgeladenes, photoleitendes Aufzeichnungsmaterial bildmäßig selektiv entladen, um ein latentes, elektrostatisches Bild einer Vorlage zu erzeugen, welches dann durch Aufbringen eines Entwicklerstoffes in der Form eines feinen Pulvers, welches Toner genannt wird, entwickelt wird. Normalerweise wird in elektrostatischen Kopiergeräten ein Entwicklergemisch verwandt, welches aus Entwicklerteilchen und verhältnismäßig groben Trägerteilchen besteh;. Die Entwicklerteilchen und die Trägerteilchen (manchmal auch der Überzug der Trägerteilchen) bestehen aus Materialien, die in der triboelektrischen Reihe voneinander entfernt sind, wodurch es möglich wird, einen triboelektrischen Ladungsvorgang zur Induzierung elektrischer Ladungen entgegengesetzter Polarität auf den Entwickler- und den Trägerteilchen zu verwenden. Die Polarität der Ladung für die Entwicklerteilchen ist so gewählt, daß sie der Ladung des latenten, elektrostatischen Bildes, welches sich auf dem Aufzeichnungsmaterial befindet, entgegengesetzt ist, so daß auf die Entwicklerteilchen unterschiedliche elektrostatische K;äfte einwirken. Die Entwicklerteilchen werden mindestens anfänglich zu den Trägerteilchen hingezogen, dann aber elektrostatisch von diesen abgestreift, wenn das Entwicklergemisch in die unmittelbare Nähe oder in körperlichen Kontakt mit einem bildtragenden Aufzeichnungsmaterial gebracht wird.

Aus der US-PS 30 11 474 ist eine Kaskadenentwicklungsvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die das Fassungsvermögen des Trichters übersteigende und seine obere Begrenzung übertretende Menge an Entwicklergemisch über einen Kanal dem Sumpf des Entwicklergehäuses zugeführt. Der Querschnitt dieses Kanals ist so ausgelegt, daß in ihm kein Stau an Entwicklergemisch auftreten kann. Der größte Teil der in der Entwicklungsvorrichtung vorhandenen Entwicklergemischmenge befindet sich im Sumpf des Entwicklergehäuses und wird stets von dem umlaufenden Becherförderer durchfahren.

Aus der DE-OS 22 57 033 ist eine weitere Kaskadenentwicklungsvorrichtung bekannt. Bei d^:eser Vorrichtung wird Entwicklergemisch mit einem Becherförderer an eine oberhalb der Entwicklungszone gelegene Stelle gefördert und von dieser auf das sich durch die Entwicklungszone bewegende Aufzeichnungsmaterial unmittelbar abgeworfen. Ein Teil des Entwicklergemisches wird, bevor er das Aufzeichnungsmaterial erreicht in einen senkrecht angeordneten Schacht geleitet, dessen unteres Ende in dem Sumpf des Entwicklergehäuses mündet Das untere Ende kann vorübergehend geschlossen werden, so daß sich eine stationäre Entwicklergemischsäule aufbaut, deren Reflexionsvermögen mittels einer elektrooptischen Einrichtung durch ein in einer der Schachtwände angeordnetes Schichtfenster hindurch bestimmt werden kann. Aus dem Reflexionsvermögen läßt sich die Menge der verbrauchten Entwicklerteilchen bestimmen. Sobald das untere Schachtende wieder geöffnet wird, gelangt das sich vorübergehend in dem Schacht befindende Entwicklergemisch in den Sumpf. Auch bei dieser Kaskadenentwicklungsvorrichtung befindet sich im wesentlichen das gesamte eingefüllte Entwicklergemisch im Sumpf

des Entwicklergehäuses, so daß auch hier die gesamte vorhandene Entwicklergemischmenge von dem Becherförderer durchfahren wird.

Aus der DE-OS 22 32 010 ist eine andere Kaskadenentwicklungsvorrichtung mit einem umlaufenden For- derer bekannt Das von dem Fördeier geförderte Entwicklergemisch wird einem oberhalb der Entwicklungszone angeordneten Trichter zugeführt, durch dessen verengte Auslaßöffnung das Entwicklergemisch austritt und über das Aufzeichnungsmaterial zurück in den Sumpf fällt. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung befindet sich die eingefüllte Menge an Entwicklerge- ' misch im wesentlichen im Sumpf des Entwicklergehäuses und wird von dem umlaufenden Förderer durchfahren.

Den bekannten Kaskadenentwicklungs-Vorrichtungen 'St gemeinsam zu eigen, daß von dem umlaufenden Förderer jeweils die im wesentlichen gesamte eingefüllte Menge an Entwicklergemisch durchfahren wird, so daß infolgedessen die Menge an Entwicklergemisch, die eingefüllt werden kann, begrenzt ist. Wird eine große Menge an Entwicklergemisch eingefüllt, so treten größere Reibungskräfte zwischen dem Förderer und dem Entwicklergemisch auf, wodurch einerseits der Förderer mechanisch stärker beansprucht wird und andererseits infolgedessen ein stärkerer Antrieb erforderlich ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die einfüllbare Entwicklergemischmenge zu erhöhen, ohne damit die vom Becherförderwerk im Sumpf des Entwicklergehäuses zu durchfahrende Entwicklergemischmenge zu vergrößern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die das Fassungsvermögen des Trichters übersteigende und über seine obere Begrenzung fließende Menge an Entwicklergemisch dem oberen mit einer öffnung versehenen Ende eines Behälters zufällt, dessen mit einer öffnung versehener Boden in dem Sumpf angeordnet ist, wodurch bei unter den Boden des Behälters absinkendem Vorrat an Entwicklergemisch dem Sumpf Entwicklergemisch aus dem Behälter zuführbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Kaskadenentwicklungsvorrichtung ist ein zusätzlicher Behälter für das Entwicklergemisch vorgesehen, so daß dadurch das Aufnahmevolumen für Entwicklergemisch vergrößert wird. Der Behälter ist dabei so angeordnet, daß ein mehr oder weniger kontinuierlicher Fluß von Entwicklergemisch in ihm und aus ihm beibehalten wird, wobei das aus dem Behälter ausströmende Entwicklergemisch in den Sumpf des Entwicklergehäuses gelangt, sobald der Vorrat an Entwicklergemisch im Sumpf unter eine vorgegebene Höhe absinkt. In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung somit erreicht, daß ingesamt ein großes Aufnahmevolumen für Entwicklergemisch ermöglicht wird, ohne daß das gesamte eingefüllte Entwicklergemisch von dem Becherförderwerk durchfahren wird. Das von dem Trichter nicht aufgenommene Entwicklergemisch wird dem Behälter zugeführt und gelangt durch diesen schließlich in den Sumpf im Entwicklergehäuse.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind in dem Behälter Mittel angeordnet, durch die das durch den Behälter hindurchfließende Entwicklerge- b5 misch durchmischbar ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine zusätzliche Durchmischung des Entwicklergemisches zu derjenigen erzielt wird, die sich aufgrund des Durchströmens des Entwicklergemisches durch den Behälter ergibt

Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Boden mit einer mittig angeordneten öffnung ausgebildet, die kleiner als die öffnung am oberen Ende des Behälters ist Hierdurch kann der Fluß des durch den Behälter hindurchströmenden Entwicklereremischs gesteuert werden.

Bei einer wiederum anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Boden des Behälters zu beiden Seiten einer verhältnismäßig großen mittigen öffnung mit kleinen öffnungen ausgebildet Der Vorteil bei dieser Weiterbildung liegt darin, daß Entwicklergemisch, welches sich mehr an den Seitenwänden des Behälters befindet, durch diese kleinen öffnungen ausströmen kann, so daß somit auch entlang den Seitenwänden eine Strömung an Entwicklergemisch aufrechterhalten werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Teilansicht eines elektrostatischen Kopiergerätes, das eine Kaskadenentwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt, una

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Behälters in der erfindungsgemäßen Kaskadenentwicklungsvorrichtung der F ig. 1.

F i g. 1 zeigt eine elektrostatisches Bearbeitungsgerät, beispielsweise ein Kopiergerät, wobei nur diejenigen Teile dargestellt sind, die hier von Bedeutung sind. Es ist eine Kaskadenentwicklungs-Vorrichtung 12 zum Entwickeln von latenten, elektrostatischen Bildern vorgesehen, die von einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial 13 mitgeführt werden, während sich das Aufzeichnungsmaterial 13 durch eine Entwicklungszone 14 bewegt Im vorliegenden Fall ist das Aufzeichnungsmaterial 13 auf der Oberfläche einer drehbaren Trommel 15 als Überzug aufgebracht. Es gibt jedoch auch derartige Geräte bzw. Kopiergeräte, bei denen beispielsweise ein flexibles, photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial auf eine bandartige Unterlage aufgebracht ist.

Um die Entwicklung durchzuführen, wird ein Mehrkomponentenentwickler, der Entwicklerteilchen und Trägerteilchen aufweist, mit dem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial 13 in Berührung gebracht. Dies kann mit einer Kaskadenentwicklungsvorrichtung erfolgen, die ein Gehäuse 16, das zum Aufzeichnungsmaterial 13 hin offen ist, um die Entwicklungszone 14 zu bilden, ferner einen Trichter 17 mit einer verengten Auslaßöffnung 18 zum dosierten Zuführen von Entwicklergemisch in die Entwicklungszone 14, und einen Becherförderer 19 aufweist, der Entwicklergemisch aus einem Sumpf 21 im unteren Bereich des Gehäuses 16 zu dem Trichter 17 transportiert. Im vorliegenden Fall wird das Entwicklergemisch von dem Becherförderer 19 an einer Stelle oberhalb des Trichters 17 ausgetragen, der seinerseits unmittelbar über der Entwicklerzone 14 angebracht ist.

Das Entwicklergemisch wird also auf einer Bahn umgewälzt, die von dem Sumpf 21 mit dem Becherförderer 19 nach oben läuft, dann durch die Auslaßöffnung 18 des Trichters 17 nach unten und weiter durch die Entwicklungszone 14 schließlich zurück zum Sumpf 21. Die Auslaßöffnung 18 ist so gestaltet, daß durch sie der Fluß an Entwicklergemisch in die Entwicklungszone 14 auf eine Menge pro Zeiteinheit beschränkt wird, die unter der Zuführmenge liegt, mit welcher Entwicklerge-

misch von dem Becherförderer 19 zum Trichter 17 gebracht wird Nach einer gewissen Betriebsdauer füllt sich daher der Trichter 17 bis zum Überfließen, wodurch anschließend eine praktisch konstante Säule an Entwicklergemisch in dem Trichter 17 erhalten bleibt, die bewirkt, daß die Auslaßöffnung 18 Entwicklergemisch für die Entwicklungszone 14 in praktisch gleichbleibender Menge liefert. Die auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial 13 mitgeführten latenten Bilder werden entwickelt, weil das Entwicklergemisch auf diesen herabrieselt, während es unter dem Einfluß der Schwerkraft durch die Entwicklungszone 14 fällt.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird ein Teil der Füllung an Entwicklergemisch für die Entwicklungsvorrichtung 12 in einem Behälter 22 passiv gespeichert, der seinerseits automatisch Entwicklergemisch in den Sumpf 21 führt, sobald der Vorrat an Entwicklergemisch in dem Sumpf 21 unter eine bestimmte Höhe absinkt. Das in dem Behälter 22 gespeicherte Entwicklergemisch wird sehr viel weniger zur Entwicklung herangezogen als das sonst in der Vorrichtung vorhandene Entwicklergemisch (d. h. es ist passiv gespeichert). Der Behälter 22 erhöht daher nicht nur die Menge der Füllung an Entwicklergemisch, sondern verlängert auch die Nutzlebensdauer der gesamten Füllung.

Es besteht die Tendenz, daß im Bereich des Becherförderers 19 und des Sumpfes 21 eine Pulverwolke entsteht. In diesem Fall bildet jedoch der Behälter 22 eine körperliche Barriere, die mehr oder weniger die Entwicklungszone 14 gegenüber diesem Bereich isoliert. Der Behälter ;>2 bietst also den zusätzlichen Vorteil, daß er eine Verschmutzung der Entwicklungszone 14 durch eine Pulverwolke unterdrückt.

Es sind Mittel vorgesehen, um einen mehr oder weniger kontinuierlichen Entwicklergemischfluß in den Behälter 22 und aus demselben aufrechtzuerhalten, so daß das Entwicklergemisch einigermaßen gleichmäßig altert. Zu diesem Zweck ist, wie dargestellt, der Behälter 22 an seinem oberen und unteren Ende offen und hat eine vertikale Lage, so daß er von einer Stelle unterhalb des und hinter dem Trichter 17 bis zu einer Stelle in dem Sumpf 21 reicht. Außerdem liegt die Rückwand 23 des Trichters 17 tiefer als die Vorderwand 24, so daß das überfließende oder demzufolge umgeleitete Entwicklergemisch aus dem Trichter 17 über die Rückwand 23 in das obere Ende des Behälters 22 rieselt. Die Öffnung im Boden des Behälters 22 sorgt andererseits dafür, daß der Vorrat an Entwicklergemisch in dem Sumpf 21 auf der Höhe dieser öffnung oder nahezu auf dieser Höhe bleibt.

Eine Durchmischung des durch den Behälter 22 fließenden Entwicklergemisches kann dadurch erzielt werden, daß man am oberen Ende des Behälters eine verhältnismäßig weite Öffnung vorsieht, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, um den ankommenden Fluß aufzunehmen und am Boden des Reservoirs eine mittige, verhältnismäßig enge Öffnung, um den austretenden Fluß zu steuern. Zusätzlich können noch Flügel oder andere Einrichtungen (diese sind nicht dargestellt) in dem Behälter 22 angeordnet sein, um das durchfließende Entwicklergemisch nach der Seite oder rückwärts zu lenken, damit die Durchmischung weiter verbessert wird. Vorzugsweise ist der Behälter 22 rechteckig ausgebildet, um eine möglichst große Speicherkapazität zu bieten. In einem solchen Fall sind zweckmäßigerweise im Boden des Behälters auf jeder Seite der mittig angeordneten Auslaßöffnung kleine öffnungen vorgesehen, um etwaige Ablagerungen von nicht fließendem oder ruhendem Entwicklergemisch, die sich sonst entlang den Außenrändern des Behälters 22 anhäufen könnten, austreten zu lassen. Andererseits kann der Behälter 22 auch eine trichterförmige Gestalt haben, um das hindurchfließende Entwicklergemisch zwangsweise nach innen zur mittigen Auslaßöffnung zu lenken.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß bei der erfindungsgemäßen Kaskadenentwicklungsvorrichtung eine Verlängerung der Nutzlebensdauer der Entwicklergemischfüllung erzielt wird. Obgleich im vorliegenden Fall die Wirkungsweise des Behälters und dessen Anordnung im Zusammenhang mit einer Kaskadenentwicklungsvorrichtung beschrieben worden äst, sei darauf hingewiesen, daß ein solcher Behälter auch bei anderen Entwicklungssystemen vorgesehen werden kann, beispielsweise bei einem solchen mit magnetischen Bürsten. Bei einem solchen Entwicklungssystem kann es zweckmäßiger sein, den Behälter, durch den eine passive Speicherkapazität an Entwicklergemisch erzielt wird, in dem Abschnitt des umlaufenden Entwicklergemisches anzuordnen, der zwischen der Entwicklungszone und dem Sumpf liegt, so daß F.ntwicklergemisch, welches von der Entwicklungszone in den Sumpf zurückkehrt, von dem Behälter aufgefangen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kaskadenentwicklungsvorrichtung zum Entwickeln von latenten elektrostatischen Bildern, die sich auf einem durch eine Entwicklungszone bewegten Aufzeichnungsmaterial befinden, mit einem umlaufenden Becherförderer, durch den ein Entwickler- und Trägerteilchen umfassendes Entwicklergemisch aus einem Sumpf im Entwicklergehäuse zu einer oberhalb der Entwicklungszone gelegenen Abwurfstelle transportierbar und von dieser im Bereich der Entwicklungszone auf das Aufzeichnungsmaterial austragbar ist, und mit einem zwischen der Abwurfstelle und der Entwicklungszone angeordneten Trichter, der das an der Abwurfstelle abgegebene Entwicklergemisch aufnimmt und der mit einer zu der Entwicklungszone führenden, verengten Auslaßöffnung ausgebildet ist, durch die Entwicklergemisch in die Entwicklungszone abgebbar ist, wobei dem Trichter durch den Becherförderer Entwicklergemisch in einer Menge pro Zeiteinheit zuführbar ist, die größer als die durch die Auslaßöffnung abgegebene ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fassungsvermögen des Trichters (17) übersteigende und über seine obere Begrenzung fließende Menge an Entwicklergemisch dem oberen mit einer öffnung versehenen Ende eines Behälters (22) zufällt, dessen mit einer öffnung versehener Boden in dem Sumpf (21) angeordnet ist, wodurch bei unter den Boden des Behälters absinkendem Vorrat an Entwicklergemisch dem Sumpf (21) Entwicklergemisch aus dem Behälter (22) zuführbar ist.

2. Kaskadenentwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (22) Mittel angeordnet sind, durch die das durch den Behälter (22) hindurchfließende Entwicklergemisch durchmischbar ist.

3. Kaskadenentwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der "to Boden des Behälters (22) mit einer mittig angeordneten öffnung ausgebildet ist, die kleiner als die öffnung am oberen Ende des Behälters (22) ist.

4. Kaskadenentwicklungs-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch « gekennzeichnet, daß der Boden des Behälters (22) zu beiden Seiten einer verhältnismäßig großen mittigen öffnung mit kleinen öffnungen ausgebildet ist.