DE2752561B2 - Magnetbürsten-Entwicklersystem für elektrofotografische Kopiergeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrofotografischen Kopiergeräte und bezieht sich insbesondere auf ein Entwicklersystem für solche Kopiergeräte, das als wesentliche Baueinheit eine Magnetbürsten-Entwicklerwalze enthält, die aus einem eine rotierende Zuführvorrichtung enthaltenden Speicher Entwicklerpulver entnimmt und auf den Träger des zuvor erzeugten latenten elektrostatischen Bildes überträgt.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, als rotierende Zuführvorrichtung eine Magnetwalze zu benutzen, die im wesentlichen den gleichen Aufbau besitzt wie die Magnetbürsten-Entwicklerwalze. Mit dieser Zuführvorrichtung läßt sich das Entwicklerpulver jedoch nicht wie gewünscht in genau dosierter Menge zuführen, und außerdem besteht immer die Gefahr, daß das im Speicher lagernde Entwicklerpulver mehr oder minder zusammenbackt, so daß die Versorgung ganz unterbrochen wird.

Aus der Erkenntnis dieser Nachteile heraus ist in der US-PS 36 54 902 bereits vorgeschlagen worden, der rotierenden Magnet-Zuführvorrichtung ein zweites rotierendes Element in Form eines Flügelrades zuzuordnen, welches auf dem Grund des Speichers sitzt und den Entwicklerpulvervorrat ständig umrührt. Damit wird zwar das Zusammenbacken des Pulvers unterdrückt, jedoch keine besser dosierte Eniwicklerpulverübertragung auf die Entwicklerwalze erzielt

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein relativ einfaches Magnetbürsten-Entwicklersystem für elektrofotografische Kopiergeräte zu schaffen, bei dem sich die Menge des der Magnetbürsten-Entwicklerwalze zugeführten Entwicklerpulvers genau dosieren läßt und außerdem ein Zusammenbacken des im Speicher vorhandenen Entwicklerpulvers wirksam vermieden wird.

in Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben, vorteilhafte Weiterbildungen können den Unteransprüchen bzw. der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden.
Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht darin,

ι-) daß der drehbare Magnet der Zuführvorrichtung mit seinem rotierenden Magnetfeld mit Tiefenwirkung auf das im Speicher enthaltene Entwicklerpulver einwirkt ohne selbst in direkte Berührung mit dem Entwicklerpulver zu kommen.

.?<> In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der drehbare zylindrische Magnet eine ungerade Anzahl von Magnetpolen auf und erzeugt dadurch ein nicht gleichförmiges Magnetfeld in Umfangsrichtung. Bei einer anderen Ausführungsform kann die stationäre

»5 Hülse einen oberhalb des drehenden zylindrischen Magneten erweiterten oder aufragenden Abschnitt aufweisen, -wodurch das durch den drehenden zylindrischen Magneten erzeugte Magnetfeld in diesem Bereich kein Entwicklerpulver anzieht.

j» 2λιγ Erzeugung des erwünschten ungleichmäßigen Magnetfeldes an der Oberfläche der Hülse kann also bei den beiden grundlegenden Ausführungsformen der Erfindung entweder ein in bestimmter Weise gestalteter magnetischer Kurzschlußweg vorgesehen sein oder die

>^r> Anzahl der Magnetpole kann ungeradzahlig gewählt sein, um eine verzerrte Verteilung des Magnetfelds zu erreichen. Gegebenenfalls können auch beide Maßnahmen kombiniert sein.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in einer Prinzip-Schnittdarstellung den Aufbau eines elektrofotografischen Kopiergeräts, für das sich die Erfindung eignet;

Fig. 2 die Seitenschnittdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßeri Entwicklersystem;

Fig.3 die Seitenschnittdarstellung einer anderen Ausführungsform einer Zuführvorrichtung für Entwick-

V) lerpulver mit erfindungsgemäßen Merkmalen und

F i g. 4(A) bis 4(F) mehrere Schnittbilder zur Erläuterung der Arbeitsweise der Entwicklerpulver-Zuführvorrichtung bei einem Enlwicklersystcm mit erfindungsgemäßen Merkmalen.

« Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung sei zunächst kurz der Aufbau eines elektrofotografischen Kopiergeräts unter Bezug auf die F i g. 1 erläutert. Bei dem dargestellten Gerät ist ein hin- und hergehender Originalträger vorhanden. Die Erfindung

w) ist jedoch nichl auf diesen Gerätetyp beschränkt vielmehr eignet sie sich genauso gut für elektrofotografische Kopiergeräte mit hin- und hergehender Abtastoptik.

Das »Herzstück« eines solchen Kopiergeräts ist eine

h*"» mit einem fotoempfindlichen Material beschichtete Trommel 10, die bei der Darstellung in Fig. 1 beispielsweise in Uhrzeigerrichtung angetrieben wird. Eine Corona-Aufladevorrichiung J2 sorgt für eine

gleichmäßige Aufladung der fotoempfindlichen Beschichtung. Es folgt eine Entwicklerstation mit einer Entwicklerwalze 14, eine weitere Corona-Ladevorrichtung 16 für den Übertragabschnitt, eine Wechselspannungs-Corona-Ladevorrichtung 18 zu;· Regenerierung der fotoempfindlichen Beschichtung, und eine Reinigungseinheit 20. Diese Baugruppen sind aufeinanderfolgend in Umfangsrichtung der Trommel 10 angeordnet.

Ein Originalträger 22 läßt sich hin- und hergehend antreiben. Da» Original, von dem zunächst ein latentes elektrostatisches Bild auf der gleichmäßig aufgeladenen Trommeloberfläche erzeugt werden soll, wird durch ein stationäres optisches Belichtungssystem abgetastet, das eine Lampe 24, einen ersten Spiegel 26, eine Spiegel-Linseneinheit 28, einen zweiten Spiegel 30 und einen dritten Spiegel 32 umfaßt

Ein Kopierpapierbogen wird von einem Vorlagestapel 34 durch Papierzuführrollen oder -walzen 36 und 38 synchron zur Trommelumdrehung im Gbertragabschnitt zugeführt. Das Verfahren zur Synchronisation ist bekannt und besteht beispielsweise darin, daß die Umdrehung der mit dem entwickelten Bild versehenen Trommel abgetastet wird. Das Kopierpapier, das im Übertragungsabschnitt durch Überschreiben des Bilds bedruckt wurde, wird nach Durchlauf einer Fixierstation 42 durch Papieraustragrollen 44 und 46 auf eine Vorlage 40 abgelegt.

Zur Führung des Kopierpapiers zur Trommeloberfläche dient ein Paar von Führungsplatten 48. Eine stationäre, auf die Trommeloberfläche angepaßte und entlang dieser angeordnete Kopierpapiertrenn-Führungsplatte 50 weist im Bereich des Übertragsabschnitts einen schmalen Luftspalt von der Trommeloberfläche auf. Diese Platte 50 weist endseitig einen vorspringenden Endabschnitt 52 auf, in dessen Bereich Rollen 54,56 und 58 angeordnet sind, die die durch das aufragende Ende 52 von der Trommeloberfläche abgelöste Führungskante des Kopierpapiers erfassen.

Bei der ersten unter Bezug auf die F i g. 2 nachfolgend beschriebenen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Entwicklersystems sind die bereits in Fig. 1 vorhandenen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen:

Das Entwicklersystem umfaßt als wesentliche Einheiten die Entwicklerwalze 14, eine Entwicklerpulver-Zuführvorrichtung 60 und einen Speicher 6 für das Entwicklerpulver. Die Entwicklerwalze 14 besteht im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Magneten 64 mit einer geraden Anzahl von Magnetpolen. Dieser Magnet 64 wird, wie in Fig. 2 durch einen Pfeil angedeutet, im Uhrzeigersinn angetrieben und ist durch eine feststehende zylinderförmige Büchse oder Hülse 66 aus nichtmagnetischem Material umschlossen.

Die Zuführvorrichtung 60 enthält einen zylinderförmigen Magneten 68 mit einer ungeraden Anzahl von Magnetpolen, der ebenfalls — wie durch Pfeil angedeutet — in Fig.2 im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Die Antriebsachse liegt parallel zu der des Magneten 64. Eine stationäre Hülse 70 aus nichtmagnelischem Material umschließt den zylinderförmigen Magneten 68. Diese Hülse 70 weist einen nach oben ragenden Abschnitt 701 oberhalb des zylindrischen Magneten 68 auf. In diesem abstehenden Bereich hat das durch den drehenden Magneten 68 hervorgerufene Magnetfeld keine oder keine nennenswerte Wirkung auf das Entwicklerpulver 72.

Der Speicher 62 für das Entwicklerpulver umfaßt eine Grundnlatte 62!. eine Seitenwand 622 sowie eine Trennwand 623. Die Zuführvorrichtung 60 ist im Speicher 62 angeordnet; sie befördert das Entwicklerpulver 72 zur Entwicklerwalze 14. Die Antriebsachse der Entwicklerwalze 14 wird drehbar durch einen nicht gezeigten und an der Grundplatte 621 befestigten Rahmen drehbar abgestützt Eine L-förmige Rakel 74 ist oberhalb der Trennwand 623 angeordnet; sie dient zur Regulierung der auf die Entwickierwalzt 14 gelangenden Menge an Entwicklerpulver 72.

κι Werden die zylindrischen Magnete 64 und 68, wie angedeutet, im Uhrzeigersinn angetrieben, so wird das in einem rechts liegenden Abschnitt A des Speichers 62 enthaltene Entwicklerpulver 72 in einen weiter links liegenden Abschnitt B befördert und gelangt sodann auf

r, die F.ntwicklerwalze 14. Die Menge des geförderten Entwicklerpulvers ist im wesentlichen bestimmt durch die Abstände zwischen der Trennwand 623 und der Rakel 74 sowie zwischen der Hülse 66 und der Rakel 74. Das auf die Oberfläche der Hülse 66 gelangende

jo Entwicklerpulver wird um die Hülse 66 herum im Gegenuhrzeigersinn transportiert und erreicht dabei die Oberfläche der Trommel 10, wobei das latente elektrostatische Bild auf der Trommeloberfläche entwickelt wird.

v-, Unter Bezug auf die Fig.4(A) bis 4(F) wird nachfolgend beschrieben, wie das Entwicklerpulver 72 im Behälter 62 transportiert wird. Auch in diesem Fall sind die der Fig.2 entsprechenden Elemente mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet. Bei der

jo Darstellung der F i g. 4(A) bis 4(F) weist die Hülse 70 aus Gründen der einfacheren Erläuterung und Darstellung Zylinderform auf.

Erreicht beispielsweise der Magnetpol S] die in F i g. 4(A) dargestellte Position, so wird ein Teil des in

r> einem Bereich P im Speicher enthaltenen Entwicklerpulvers durch diesen Magnetpol angezogen. Die Anziehung des Entwicklerpulvers hält an, bis der Magnetpol S\ die in F i g. 4(C) veranschaulichte Position erreicht. Erreicht der Magnetpol Si schließlich eine

«ι Stelle oberhalb der Linie X-X in F i g. 4(D), so fällt das Entwicklerpulver von der Hülse 70 ab wegen des vorspringenden Abschnitts 701 ab, wie in Fig. 2 dargestellt.

Ein Teil des vom Magnetpol Si freigegebenen

--, Entwicklerpulvers wird durch den Magnetpol N »eingefangen«, während sich der restliche Pulveranteil in einem Abschnitt Q ansammelt (vgl. F i g. 4(D)). Die im Abschnitt Q angesammelte Menge an Entwicklerpulver erreicht ein Maximum, wenn der Magnetpol S^ in

,Ii Ausrichtung auf die Linie X-X gelangt (vgl. Fig.4(D)).

In diesem Augenblick beginnt wiederum der Magnetpol Si, das Entwicklerpulver aus dem Abschnitt P anzuziehen.

Ein großer Anteil des Entwicklerpulvers, das an der

,·, Stelle des wirksamen Magnetfelds liegt, wurde jedoch bereits im erwähnten ersten Zyklus transportiert. Die Anziehungskraft des Magnetpols Si ist daher nicht gesättigt. Erreicht der Magnetpol Si jetzt den tiefsten Punkt (vgl. Fig.4(F)), so wird der in Abschnitt Q angesammelte Anteil an Entwicklerpulver durch den Magnetpol S\ angezogen und gelangt in den Abschnitt P zurück. Auf diese Weise wird das Entwicklerpulver wiederholt zwischen den Abschnitten P und Q hin- und herbefördert. Das im Abschnitt Pbzw. ζ) angesammelte Entwicklerpulver wird durch die Entwicklerwalze 14 aufgrund der Anziehungskraft des Magneten 64 der Entwicklerwalze 14 sowie durch die Drehung der Hülse 17 der Zuführvorrichtung 60 befördert.

Im allgemeinen ist im Abschnitt A bzw. P des Speichers 62 eine große Menge an Entwicklerpulver vorhanden, so daß der Abstand /zwischen der Hülse 70 und der Grundplatte 621 als Schlitz zur Mengenbegrenzung bei der Beförderung des Entwicklerpulvers vom Abschnitt A zum Abschnitt ö wirkt.

Bei der soweit beschriebenen Ausführur.gsform weist der Magnet 68 drei Magnetpole auf. Es kann jedoch auch ein üblicher zylinderförmiger Magnet mit einer geraden Anzahl von Magnetpolen verwendet werden, wenn eine Einrichtung vorhanden oder Maßnahme getroffen ist, um einen magnetischen Kurzschluß sicherzustellen, der das Magnetfeld in einem Bereich des zylinderförmigen Magneten vermindert. Da die feststehende Hülse 70 einen vorspringenden Abschnitt 70i aufweist, ist die Mitdrehung des Entwicklerpulvers um die Hülse 70 im Gegenuhrzeigersinn ausgeschlossen. Erreicht der zylindrische Magnet 68 außerdem die in den F i g. 4(A) oder 4(E) dargestellte Position, so zieht die stationäre Hülse 70 nur sehr wenig Entwicklerpulver an.

Die Reinigung der Entwicklerpulverzuführvorrichtung 60 läßt sich also besonders leicht durchführen, wenn der zylinderförmige Magnet 68 in die Stellung der F i g. 4(A) oder 4(E) gebracht wird.

Die F i g. 3 verdeutlicht eine andere Ausführungsform der Entwicklerpulver-Zuführvorrichtung, bei der eine zylindrische Hülse 76 aus nichtmagnetischem Material mit größerem Durchmesser den zylindrischen Magneten 68 in exzentrischer Anordnung umgibt. Der obere Bereich der Hülse 76 weist jetzt bezüglich des Magneten 68 einen größeren Mittelpunktabstand auf, so daß in diesem Bereich kein Entwicklcrpulvcr angezogen werden kann. Wirkungsmäßig entspricht auch diese Lösung der der F i g. 2.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Magnetbürsten-Entwicklersystem für elektrofotografische Kopiergeräte zur Entwicklung eines zuvor entsprechend einer Vorlage erzeugten latenten elektrostatischen Bildes unter Verwendung von Entwicklerpulver, das aus einem eine rotierende Zuführvorrichtung enthaltenden Speicher durch eine Magnetbürsten-Entwicklerwalze dem Träger des latenten Bildes zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (60) einen drehbaren Magneten (68) aufweist, der durch eine feststehende nichtmagnetische Hülse (70) umschlossen ist und auf der Außenseite der Hülse ein in Umfangsrichtung ungleichmäßiges Magnetfeld erzeugt

2 Entwicklersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Magneten (68) umschließende Hülse (70) einen von der Drehachse des Magneten aus weiter als die übrigen Teile der Hülse abstehenden Abschnitt (701) aufweist, in dessen Bereich das Entwicklerpulver (72) nicht oder nur sehr wenig durch das Magnetfeld aufgrund des drehenden Magneten angezogen wird.

3. Entwicklersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (68) zylinderförmig ist.

4. Entwicklersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (68) eine ungerade Anzahl von Magnetpolen aufweist.

5. Entwicklersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (68) drei Magnetpole aufweist.

6. Entwicklersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Rakel (74) zur Regulierung der Menge des an die Magnetbürsten-Entwicklerwalze (64) durch die Zuführvorrichtung (60) abgegebenen Entwicklerpuivers.