DE2607727A1

DE2607727A1 - Mehrfarbenentwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE2607727A1
Application number: DE19762607727
Authority: DE
Inventors: Hisayoshi Takenaga; Teruo Yotsukura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-03-06
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1976-09-09
Also published as: DE2607727C3; DE2607727B2; US4030445A

Description

Patentanwälte D!pl.-Ing. R. B ε ε T Z ten, Dlpl-lng. K. UMPRECHT Doing. R. BEETZ Jr. O C Π 7 7 9 7

81-25.321P(25.322H) 25. 2. 1976

HITACHI , LTD., Tokio (Japan)

Mehrfarbenentwickelvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Mehrfarbenentwickelvorrichtung, bei der insbesondere die von magnetischen Kräften gehaltenen Entwickelteilchen zum Haften an einem elektrostatischen latenten Bild veranlaßt werden, um dieses in ein mehrfarbiges sichtbares Bild zu entwickeln.

Durch die US PS 3 455 276 ist eine Entwickeleinheit bekannt, bei der eine magnetische Walze drehbar innerhalb einer nicht magnetischen Hülse gelagert ist und bei der magnetische Entwickelteilchen durch die von der magnetischen Walze erzeugten Magnetkräfte entlang dem Außenumfang der Hülse gefördert werden zum Anhaften an einem auf einem Aufzeichnungsblatt ausgebildeten elektrostatischen latenten Bild. Es sind mehrere derartige Entwickeleinheiten erforderlich, wenn in einem Kopiergerät ein elektrostatisches latentes Bild in mehreren Farben oder in einer beliebigen Farbe gewünscht wird. Ein derartiges Kopier-81-(A 1399-02)T

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gerät ist so aufgebaut, daß zur Durchführung des Entwickeins eine der Entwickeleinheiten mit Entwicklern, die Entwickelteilchen von beliebiger Farbe enthalten, in die Entwickelstellung gebracht wird.

Inzwischen ist es wünschenswert, daß die entsprechenden Entwickeleinheiten in gleichem gegenseitigem Abstand zu der das · elektrostatische latente Bild herstellenden Station und zu der Entwickelstation angeordnet sind. Der Grund hierfür besteht darin, daß es bevorzugt wird, die Zeit konstant zu halten, die nach der Bildung der elektrostatischen latenten Bilder zum Fördern eines Aufzeichnungsblatts zur Entwickelstation benötigt wird, um hierdurch den Verlust an statischer Ladung für alle Farben gleich zu machen. Es ist auch bei Verwendung mehrerer Entwickeleinheiten wesentlich, ein Entwickelgerät durch sinnvolles Anordnen der Entwickeleinheiten kompakt zu bemessen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines kompakten Entwickelgeräts, in dem ein einziger Antriebsmotor gemeinsam zum Steuern des Betriebs von mehreren Entwickeleinheiten verwendet werden kann, und bei dem jede beliebige Entwickeleinheit zu einer gegebenen Entwickelstation bewegt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch mehrere an sich bekannte Entwickeleinheiten/ von denen jede eine magnetische Walze und eine Hülse aufweist' zum Fördern von Entwickelte! lc hen entlang dem Außenumfang der Hülse, wobei die magnetische Walze gegenüber der Hülse oder umgekehrt drehbar ist, durch Halterungen, die die Entwickeleinheiten so haltern, daß die Entwickeleinheiten in radial gleichen Abständen gegenüber der Drehachse einer drehbaren Welle und in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind, durch einen Zahntrieb mit einem ersten Zahnrad, das in Antriebsverbindung mit der magnetischen Walze oder der Hülse der jeweiligen Entwickeleinheit steht, und mit

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einer Kupplung, die das erste Zahnrad gegenüber der drehbaren Welle verriegelt, und durch eine Bremse zum Anhalten der Drehung der drehbaren Welle.

Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Zahntrieb in Eingriff mit Zahnrädern vorgesehen ist, von denen jedes auf drehbaren Wellen mehrerer Entwickeleinheiten so angebracht ist, daß Entwickelteilchen gefördert werden können und daß die Drehung des Zahntriebs·auf die Entwickeleinheiten übertragen werden kann, um irgendeine gewünschte Entwickeleinheit zur Entwickelstation zu bewegen.

Die Erfindung betrifft kurz zusammengefaßt eine Mehrfarbenentwickelvorrichtung mit mehreren Entwickeleinheiten, die zwischen zwei drehbaren Platten und in radial gleichem Abstand gegenüber der Drehachse der drehbaren Platten angeordnet sind, wobei jede Entwickeleinheit eine magnetische Walze aufweist, die von einer nicht magnetischen Hülse drehbar gelagert ist, um magnetische Entwickelteilchen (Toner) entlang dem Außenumfang der nicht magnetischen Hülse mittels der von der magnetischen Walze erzeugten magnetischen Kräfte zu fördern. Hierdurch wird bewirkt, daß die Entwickelteilchen an einem elektrostatischen latenten Bild anhaften und hierdurch dieses in ein sichtbares Bild entwickeln. Hierbei bewirkt die Drehung der drehbaren Platten, daß alle Entwickeleinheiteri bezüglich des elektrostatischen Bilds in Deckung stehen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt von wesentlichen Teilen einer Ausführungsform der Entwickelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt II-II von Fig. 1;

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Fig.3 einen Schnitt III-III von Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Grundplatte l_f an deren gegenüberliegenden Enden zwei Seitenplatten 2 und 3 befestigt sind. In diesen Seitenplatten sind Kugellager 4 bzw. 5 eingebaut, die eine Welle 6 drehbar lagern. Halterungen 7 und 8 weisen einen zum Befestigen der Halterungen an der Welle 6 dienenden Vorsprung und einen Flansch auf. Zwischen den Flanschen zweier Halterungen 7 und 8 befinden sich ü-förmige Führungsschienen 11, 12, 13, die Entwickeleinheiten 14, 15 bzw. 16 aufnehmen. Gemäß Fig. 3 sind die Führungsschienen 11, 12, 13 in radial gleichem Abstand gegenüber der Achse der Welle 6 und um 120 gegeneinander versetzt angeordnet. Da die drei Entwickeleinheiten 14, 15, 16 identisch aufgebaut sind, wird hier nur die Entwickeleinheit erläutert.

Die Entwickeleinheit 14 enthält ein Gehäuse 14a, das in der Führungsschiene 11 entlang deren Innenflächen gleitend verschiebbar aufgenommen ist. Das Gehäuse 14a wird an seinen gegenüberliegenden Enden von Endplatten 14b und 14c begrenzt zur Bildung eines in Fig. 1 gezeigten Entwickelkastens. Der Entwickelkasten ist an einer Seite offen und es ist eine hohle zylindrische nicht magnetische Hülse 14d an den Endplatten 14b und 14c so befestigt, daß die Hülse 14 teilweise über die offene Seite des Entwicklungskästens übersteht. Eine magnetische Walze 14e ist drehbar von zwei in der Hülse 14d angeordneten Kugellagern 14f gelagert. Führungsplatten 14g und 14h erstrecken sich von den gegenüberliegenden inneren Seitenflächen des Gehäuses 14a zur Hülse 14d und sind an ihren vorderen Enden mit einem sehr kleinen Spiel gegenüber dem Außenumfang der Hülse 14d angeordnet. Die Führungsplatten 14g und 14h sowie das Gehäuse 14a bilden einen Raum oder ein Vorratsabteil 14i zur Aufnahme von Entwickelteliehen (Toner) 14j. Am Gehäuse 14a ist ein Deckel 14k lösbar befestigt, der eine öffnung bedeckt, durch die die Entwickelteilchen 14j dem Vorratsabteil 14i zugeführt werden können.

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Die magnetische Walze 14e wird sicher von einer Welle 141 gelagert, die sich mit einem Ende aus der Halterung 8 heraus erstreckt, wobei an diesem Ende ein Zahnrad 14m befestigt ist. In der Seitenplatte 2 ist eine Zugangsöffnung 2a ausgebildet, die ein Einsetzen der Entwickeleinheit 14 entlang der Führungsschiene 11 ermöglicht, vgl. Fig. 1. Der Flansch der Halterung ist mit einem Ausschnitt 8a versehen, der das Zahnrad 14m hindurchtreten läßt. Die Entwickeleinheit 14 ist in der Entwickelstation befindlich dargestellt, in der die entlarig dem Außenumfang der Hülse 14d von den magnetischen Kräften getragenen Entwickelteilchen 14j ein Büschel bilden, das in überstreichende Berührung mit einem Aufzeichnungsblatt 17 gebracht wird und das Entwickeln eines auf dem Aufzeichnungsblatt 17 gebildeten latenten Bilds bewirkt. Es ist ersichtlich, daß die anderen Entwickeleinheiten 15 und 16 mit der Entwickeleinheit 14 identisch sind, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß die darin gespeicherten Entwickelteilchen voneinander in der Farbe abweichen.

Es wird nun der Antriebsmechanismus beschrieben. In Fig. 1 und 2 enthält der Antriebszahnradmechanismus ein Ausgangszahnrad 21, ein Eingangszahnrad 22 und eine treibende Kupplungsscheibe 23, die alle etwa durch Nieten oder Schrauben 24 miteinander verbunden .sind. Das Ausgangs zahnrad 21 ist mittels eines Kugellagers 25 drehbar auf der Welle 6 gelagert und wird in Eingriff mit Zahnrädern 14m, 15m, 16m der entsprechenden Entwickeleinheiten 14, 15, 16 gehalten. Eine getriebene Kupplungsscheibe 26 ist so auf der Welle 6 verkeilt, daß sie sich zusammen mit dieser Welle drehen kann. Die Reibfläche der Kupplungsscheibe 26 ist der Kupplungsscheibe 23 zugewandt. Ein Betätigungsmagnet 27 enthält einen einen magnetischen Pfad darstellenden Körper und eine Wicklung, die an der gegenüberliegenden Seite der Reibfläche der getriebenen Kupplungsplatte 26 angeordnet und an der Seitenplatte 3 befestigt sind, so daß der Betätigungsmagnet konzentrisch zur Welle 6 angeordnet ist.

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Beim Erregen der Wicklung des Betätigungsmagneten 27 wird die getriebene Kupplungsscheibe 26 durch den vom Betätigungsmagneten

27 ausgehr-"den Pfad magnetisiert und zieht die treibende Kupplungsscheibe 23 in Berührung hiermit an. Auf diese Weise wird das Drehmoment des Eingangsζahnrads 22 auf die Welle 6 übertragen. Hierzu enthält die Kupplungsscheibe 23 ein axial bewegbar gelagertes Reibglied und ein magnetisches Glied zum Erzeugen einer axialen Vorspannkraft durch die magnetischen Kräfte. Das Eingangszahnrad 22 wird über ein nicht gezeigtes Getriebe von einem Motor 28 angetrieben.

Eine Bremse 31 umfaßt eine auf der Welle 6 verkeilte drehbare Scheibe 31,31a eine über einen Halter 31b von der Seitenplatte 3 getragene feststehende magnetische Scheibe 31c und einen in der feststehenden magnetischen Scheibe 31c angeordneten Elektromagneten 3Id. Bei Erregung bewirkt der Elektromagnet 3Id ein Anziehen der drehbaren Scheibe 31a in Eingriff mit der feststehenden Scheibe 31c, wodurch die Bremse auf die Welle 6 wirkt. Es ist ein Drehwinkeldetektor 32 zum Anzeigen der Stellungen der Entwickeleinheiten 14, 15 und 16 vorgesehen. Eine detaillierte Erläuterung des Aufbaus des Drehwinkeldetektors 32 ist weggelassen, da der Fachmann bei Verwendung eines Nockens oder dergleichen ohne weiteres den angegebenen Detektor vorsehen kann.

Es wird nun die Bewegung der Entwickeleinheiten 14, 15, 16 zur Entwickelstation im Betrieb der Vorrichtung beschrieben. Zuerst wird die drehbare Scheibe 31a der Bremse 31 gelöst, um die Welle 6 frei drehbar zu machen. Dann wird die Wicklung des Betätigungsmagneten 27 unter Strom gesetzt zur Anziehung der treibenden Kupplungsscheibe 23 in Eingriff mit der getriebenen Kupplungsscheibe 26 zum Übertragen von Antriebsenergie vom Motor

28 zur Welle 6. Dies bewirkt ein Drehen der Halterungen 7 und zusammen mit der Welle 6, so daß die Entwickeleinheiten 14, 15, 16 sich um die Achse der Welle 6 drehen können. Die Entwickeleinheit 14 ist in der Zeichnung in der Entwickelstation befindlich dargestellt. Wenn ein Entwickeln in der Farbe der

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in der Entwickeleinheit 5 enthaltenen Entwickelteilchen gewünscht wird, wird die Welle 6 gedreht bis die Entwickeleinheit 15 zur Entwickelstellung gebracht ist. Der Drehwinkeldetektor 32 gibt eine Anzeige, wenn die Entwickeleinheit 15 die Entwickelstation erreicht und erregt den Betätigungsmagneten 27 ab zum Freigeben der treibenden Kupplungsscheibe 23 aus dem Eingriff mit der getriebenen Kupplungsscheibe 28, um die Übertragung des Drehmoments auf die Welle 6 zu unterbrechen. Gleichzeitig wird der Elektromagnet 31 erregt, um die drehbare Scheibe 31a in Eingriff mit der feststehenden Scheibe 31c zu ziehen, wodurch die Welle 6 gebremst wird. Beim Andauern der Anziehung der Scheibe 31a wird die Entwickeleinheit 15 in der Entwickelstation gehalten.

Es wird nun die Drehung der magnetischen Walze 14e der Entwickeleinheit 14 (15, 16) beschrieben. Es sei angenommen, daß die Entwickeleinheit 14 in der Entwickelstation gehalten wird, wobei die Drehung des Motors 28 über die Zahnräder 22, 21, 14m auf die die Walze 14e tragende Welle 141 übertragen wird. Auf diese Weise wird die Walze 14e gedreht, deren magnetische Kräfte bewirken, daß die am Außenumfang der Hülse 14d haftenden Entwickelteilchen 14j sich entlang dem Außenumfang der Hülse in einer der Drehrichtung der Walze 14e entgegengesetzten Drehrichtung bewegen. Auf diese Weise werden die Entwickelteilchen 14j, die ein Büschel bilden, das.in Berührung mit dem Aufzeichnungsblatt 17 stehen kann, durch frische Entwickelteilchen ergänzt, wodurch die durch den Verbrauch der färbenden Teilchen bedingte Verminderung der Entwickelfähigkeit verhindert wird.

Wie sich aus der Ausführungsform der Entwickelvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ergibt, sind alle Teile der Vorrichtung sinnvoll angeordnet und ermöglichen eine kompakte Bemessung der gesamten Konstruktion der Vorrichtung. Es ist zusätzlich möglich, die Herstellungskosten zu senken, da die Drehung der magnetischen Rolle jeder Entwickeleinheit und die selektive Bewegung der entsprechenden Entwickeleinheiten zur Entwickelstation

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mittels eines einzigen Elektromotors gesteuert werden können. Die Tatsache, daß für alle Entwickeleinheiten nur eine einzige Entwickelstation vorhanden ist, ermöglicht, daß die Entwickelcharakteristiken in den entsprechenden Entwickeleinheiten übereinstimmen.

Die Erfindung wurde bezüglich einer Ausführungsform beschrieben, bei der die magnetische Walze jeder Entwickeleinheit gedreht wird. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Hülse jeder Entwickeleinheit gedreht werden kann, während die magnetische Walze feststehend gemacht wird, ohne daß dabei der Bereich der Erfindung verlassen wird. Bei Bedarf kann ebenfalls die Anzahl der Entwickeleinheiten erhöht oder vermindert werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Mehrfarbenentwickelvorrichtung, gekennzeichnet durch mehrere an sich bekannte Entwickeleinheiten (14, 15, 16), von denen jede eine magnetische Walze (14e, 15e, 16e) und eine Hülse (14d, 15d, 16d) aufweist zum Fördern von Entwickelteilchen (14j, 15j, 16j) entlang dem Außenumfang der Hülse (14d,< 15d, 16d), wobei die magnetische Walze (14e, 15e, 16e) gegenüber der Hülse (14d, 15d, 16d) oder umgekehrt gelagert ist, durch Halterungen (7, 8), die die Entwickeleinheiten (14, 15, 16) so haltern, daß die Entwickeleinheiten (14, 15, 16) in radial gleichen Abständen gegenüber der Drehachse einer drehbaren Welle (6) und in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind, durch einen Zahntrieb mit einem ersten Zahnrad (21), das in Antriebsverbindung mit der magnetischen Walze (14e, 15e, 16e) oder der Hülse (14d, 15d, 16d) der jeweiligen Entwickeleinheiten (14, 15, 16) steht, und mit einer Kupplung (23, 26, 27), die das erste Zahnrad (2iy gegenüber der drehbaren Welle (6) verriegelt, und durch eine Bremse (31) zum Anhalten der Drehung der drehbaren Welle (6).

2. Mehrfarbenentwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebszahnrad (21) über ein Lager (25) auf der drehbaren Welle (6) konzentrisch angeordnet ist, und daß das erste Zahnrad (21) ständig in Eingriff mit zweiten Zahnrädern (14m," 15m, 16m) gehalten wird, von denen jedes an der Welle (141, 151, 161) der magnetischen Walze (14e, 15e, 16e) der jeweiligen Entwickeleinheit (14, 15, 16) befestigt ist.

3. Mehrfarbenentwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Entwickeleinheit (14, 15, 16) axial gleitend verschiebbar in den Halterungen (7, 8) aufgenommen wird.

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