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Magnetbürsten-Entwicklungsvorr ichtung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung
mit einer Entwicklungswalze, welche aus wenigstens einem stationären Magneten und
einer drehbar um den Magneten angeordneten Hülse besteht und benachbart der Oberfläche
eines ein latentes Bild tragenden Teils angeordnet ist, und im einzelnen auf eine
Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung zur Verwendung in einem elektrofotografischen
Kopiergerät.
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Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtungen sind durch die US-PS 2 786
439 und 2 786 440 bekannt geworden. Eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung ist
sehr wirksam zur Erzeugung von Bildern mit kontinuierlicher Tonabstufung, und daher
wird eine derartige Vorrichtung in zunehmendem Maße in elektrofotografischen Kopiergeräten
und dergleichen verwendet.
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Allgemein wird bei einer Magnetbürsten-Entwicklung ein aus Eisenpulver
-Trägerteilchen
und Toner bestehender Entwickler mit Hilfe einer Entwicklungswalze zu bürstenartigen
Borsten geformt. Die Entwicklungswalze besteht aus einem stationären Magneten und
einer um den stationären Magneten sich drehenden Hülse, so daß die bürstenartigen
Borsten über die Oberfläche eines ein latentes elektrostatisches Bild tragenden
Teils gleiten und hierdurch das latente elektrostatische Bild in ein sichtbares
Bild entwickeln können.
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Der Transport des Entwicklers wird durch die sich um den Magneten
drehende Hülse bewirkt und die Transportfähigkeit des Entwicklers hängt daher weitgehend
von dem durch den Magneten erzeugten magnetischen Feld ab.
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Der bei bekannten Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtungen der genannten
Art verwendete Magnet hat einen rechteckigen Querschnitt, wie es in Fig. 1 dargestellt
ist, während eine Hülse 2 um den rechteckigen Magneten drehbar angebracht ist. Ein
Transportmagnet 3 gibt Entwickler an den folgenden Magneten 1 ab.
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Da der Magnet 1 mit rechteckigem Querschnitt Magnetpole auf den rechten
und entgegengesetzten Seiten aufweist, ist seine Flußdichte A in einer Richtung
senkrecht zu dem Entwicklungsmagnetpol, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, hoch,
während die Flußdichte B tangential zu dem Entwicklungsmagnetpol, in Fig. 1 ebenfalls
gestrichelt dargestellt, niedrig ist. Da die Flußdichte B in tangentialer Richtung
zum Transport des Entwicklers beiträgt, war die Transportfähigkeit der Magnetpole
bei den bekannten Vorrichtungen sehr gering und der zulässige Bereich der Strömungsrate
oder Strömungsmenge des Entwicklers extrem eingeschränkt. Wenn daher eine vergrößerte
Menge an transportiertem Entwickler zum Vergrößern der Entwicklungsgeschwindigkeit
gebraucht wird, vermag der Magnetpol in der bekannten Vorrichtung die erforderliche
Entwicklermenge nicht mehr ausreichend zu transportieren7 was dazu führt, daß sich
Entwickler auf der-Zufuhrseite der Entwicklungswalze ansammelt und der angesammelte
Entwickler schließlich von der Entwicklungswalze nach außerhalb der Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung
austritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber diesem Stand
der Technik verbesserte Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, mit der
insbesondere höhere Entwicklerdurchflußmengen und damit eine vergrößerte Entwicklungsgeschwindigkeit
möglich ist, ohne daß Entwickler aus der Vorrichtung austritt.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnet ein zylindrischer Magnet ist, welcher
einen gegenüber der Oberfläche des das latente Bild tragenden Teils angeordneten
Entwicklungsmagnetpol und über und unter dem Entwicklungsmagnetpol benachbart zu
diesem angeordnete Transportmagnetpole aufweist, deren Breite geringer als die Breite
des Entwicklungsmagnetpols und deren Polarität entgegengesetzt der Polarität des
Entwicklungsmagnetpols ist.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht
darin, daß der zylindrische Magnet einen Hilfsmagnetpol benachbart einem der Transportmagnetpole
aufweist, dessen Polarität die gleichewie die des Entwicklungsmagnetpols ist, daß
die Vorrichtung weiter einen Entwicklerbehälter und eine Transportwalze enthält,
welche einen zweiten zylindrischen stationären Magneten und eine zweite, um-.den
zweiten Magneten drehbare Hülse aufweist, daß die Transportwalze unter der Entwicklungswalze
und benachbart dem Entwicklerbehälter angeordnet ist, daß der zweite zylindrische
Magnet einen ersten Magnetpol benachbart und gegenüber dem Hilfsmagnetpol zum Glätten
der Abgabe von Entwickler von der Transportwalze zu der Entwicklungswalze aufweist,
und daß der zweite zylindrische Magnet weitere Magnetpole zum Bewirken der Abgabe
des Entwicklers aus dem Entwicklerbehalter zu dem ersten Magnetpol aufweist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine schematische
Darstellung einer in einer bekannten Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung verwendeten
Entwicklungswalze,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung,
und Fig. 3 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise einer in
der erfindungsgemäßen Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung verwendeten Entwicklungswalze.
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Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Magnetbürsten-Entwicklungsvorri chtung 10.
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Ein Gehäuse 11 hat eine Öffnung 13, welche einem ein latentes elektrostatisches
Bild tragenden Teil 12 gegenüber angeordnet ist. Die Öffnung 13 überdeckt die gesamte
axiale Länge des das latente Bild tragenden Teils 12. In dem Gehäuse 11 sind eine
Entwicklungwalze 14 und eine Transportwalze 15 für Entwickler vertikal benachbart
zueinander angeordnet. Weiter befinden sich in dem Gehäuse 11 eine Tonerzufuhreinheit
16, ein Entwickierschabeelement 17 an der Entwicklungswalze 14 und ein Entwicklerbehälter
18.
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Die Entwicklungswalze 14 besteht aus einem stationären zylindrischen
Magneten 19 mit mehreren Magnetpolen und einer Hülse 20, welche drehbar um den zylindrischen
Magneten 19 angeordnet ist.
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Die mehreren Magnetpole des zylindrischen Magneten 19 umfassen ihrerseits
einen Entwicklungsmagnetpol 21 mit einer zum Bewirken der Entwicklung ausreichenden
Breite und obere sowie untere Transportmagnetpole 22 und 23, welche benachbart dem
Entwicklungsmagnetpol 21 über und unter diesem angeordnet sind. Die oberen und unteren
Trinsportmagnetpole 22 und 23 tragen zum Transport des Entwicklers bei. Die Transportmagnetpole
22 und 23 haben eine geringere Breite als der Entwicklungsmagnetpol 21. Benachbart
dem Transportmagnetpol 23 und in der Nähe der Transportwalze 15 ist ein Hilfsmagnetpol
24 angeordnet, welcher die Abgabe von Entwickler von der Transportwalze 15 zu der
Entwicklungswalze 14 glättet.
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Die Magnetpole des zylindrischen Magneten 19 sind so am Umfang des
Zylinders angeordnet, daß ihre Polaritäten zueinander abwechseln. So kann beispielsweise
der Entwicklungsmagnetpol 21 ein Nordpol sein, während die Transportmagnetpole 22
und 23 Südpole und der Hilfsmagnetpol 24 für den Transport wiederum ein Nordpol
ist.
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Die Zufuhr von Entwickler zu der Entwicklungswalze 14 wird durch die
Transportwalze 15 bewirkt; welche ebenfalls einen zylindrischen Magneten 25 wie
in der Entwicklungswalze 14 aufweist. Der zylindrische Magnet 25 hat einen Magnetpol
26 benachbart und gegenüber dem Hilfsmagnetpol 24 der Entwicklungswalze 14, wobei
die Polarität des Magnetpols 26 entgegengesetzt derjenigen des Hilfsmagnetpols 24
ist. Weitere Magnetpole 27 und 28 sind entlang dem Entwicklertransportweg und mit
wesentlichen Abständen zueinander angeordnet.
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Der Abstand zwischen den Magnetpolen 26, 27 und 28 ist vorzugsweise
im wesentlichen gleich, wobei die Magnetpole 27 und 28 entgegengesetzte Polaritäten
haben. Eine zylindrische Hülse 29 ist um den zylindrischen Magneten 25 drehbar angeordnet.
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Beim Betrieb der so aufgebauten und beschriebenen Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung
wird der Entwickler von dem Entwicklerbehälter 18 mit der Hilfe des zylindrischen
Magneten 25 und der zylindrischen Hülse 29 der Transportwalze 15 aufwärts bewegt
und dann an den Hilfsmagnetpol 24 der Entwicklungswalze 14 abgegeben. Der der Entwicklungswalze
14 zugeführte Entwickler wird durch die Drehung der Hülse 20 mit Hilfe des Transportmagnetpols
23 des zylindrischen Magneten J9 dem Entwicklungsmagnetpol 21 zugeführt. Der Entwickler
wird jetzt infolge des magnetischen Feldes des Entwicklungsmagnetpols 21 in die
Form von bürstenartigen Borsten gebracht, so daß die Borsten aus Entwickler über
die Oberfläche des das latente Bild tragenden Teils 12 gleiten, wodurch die Entwicklung
erzielt wird.
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Nach Beendigung der Entwicklung wird das Entwicklermaterial, dessen
Toneranteil verringert ist, mit Hilfe des Transportmagnetpols 22
zu
dem Entwicklerschabeelement 17 gebracht, worauf der Entwickler von der Oberfläche
der Entwicklungswalze 14 abgeschabt wird. Der so abgeschabte Entwickler fällt nach
unten, vermischt sich mit von der Tonereinführeinheit 16 zugeführten Toner und wird
vom Entwicklerbehälter 18 aufgenommen, um gleichmäßig mit dem neu hinzugefügten
Toner gemischt zu werden.
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Bei der beschriebenen Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung sind die
Transportmagnetpole 22 und 23 des zylindrischen Magneten 19 benachbart dem Entwicklungsmagnetpol
21 angeordnet, so daß die Flußdichte B' in einer Richtung tangential zum Entwicklungsmagnetpol
21 verglichen mit der Flußdichte des bei bekannten Vorrichtungen verwendeten rechteckigen
Magneten groß ist, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Dies verbessert die Transportfähigkeit
des Entwicklungsmagnetpols 21 für den Entwickler. Fig. 3 zeigt weiter die Flußdichte
A' senkrecht zu dem Entwicklungsmagnetpol 21 in gestrichelter Darstellung.
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Da der Transport des Entwicklers erheblich verbessert ist, ist auch
der zulässige Bereich der Entwicklerströmungsrate vergrößert.
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Eine vergrößerte Entwicklerströmungsrate oder eine vergrößerte Entwicklerdurchflußmenge
ermöglicht auch eine vergrößerte Entwicklungsgeschwindigkeit ohne die Gefahr von
Austreten von Entwickler nach außerhalb der Entwicklungsvorrichtung.
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Weiter wird selbst dann, wenn eine Änderung im Spalt zwischen dem
das latente Bild tragenden Teil 12 und der Entwicklungswalze 14 auftritt, der Entwicklerstrom
in normalem Zustand gehalten, ohne daß Entwickler aus der Vorrichtung austritt,
und so ein Bild hoher Qualität erzeugt.
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Kurz umrissen umfaßt die Erfindung eine MagnetbArsten-Entwicklungsvorrichtung
mit einer Entwicklungswalze, welche aus einem stationären zylindrischen Magneten
und einer drehbar um diesen Magneten angebrachten Hülse besteht; die Entwicklungswalze
ist benachbart der Oberfläche eines ein latentes Bild tragenden Teils angeordnet;
der
zylindrische Magnet weist einen Entwicklungsmagnetpol gegenüber der Oberfläche des
das latente Bild formenden Teils und über und unter dem Entwicklungsmagnetpol angeordnete
Transportmagnetpole auf; die Breite der Transportmagnetpole ist geringer als die
des Entwicklungsmagnetpols, und die Polarität der Transportmagnetpole ist entgegengesetzt
derjenigen des Entwicklungsmagnetpols.