DE2752561C3 - Magnetbürsten-Entwicklereinrichtung für elektrofotographische Kopiergeräte - Google Patents

Description

- zur gleichmäßigen laufenden Durchmischung des Entwicklerpulvers der Magnet (68) innerhalb der feststehend ausgeführten Hülse (70) drehbar gelagert ist, und

- die den Magneten (68) umschließende feststehende Hülse (70) einen von der Drehachse des Magneten aus nach oben abstehenden Abschnitt (701) aufweist, in dessen Bereich das . Enlwicklerpulver (72) nicht oder nur sehr wenig durch das Magnetfeld auf Grund des drehenden Magneten angezogen wird und daß

- die ungerade Zahl von Magnetpolen drei beträgt

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Die Erfindung betrifft eine Magnetbürsten-Entwicklereinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

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 Entwicklerpulverübertragung auf die Entwicklerwalze erzielt.

Aus der DE-OS 22 24 o24 ist auch eine Entwicklungsvorrichtung bekannt, welche eine Magnetbürsten-Entwicklungswalze aus einem feststehenden Zylindermagnet und einer sich drehenden nichtmagnetischen Hülse, sowie eine in gleicher Weise als Zuführwalze aufgebaute Zuführeinrichtung zum Zuführen des Ent-Wicklers aus einem Sumpf zu der Entwicklungswalze aufweist. Das Abfallen des auf der Hülse der Zuführwalze anhaftenden Toners wird dabei dadurch erreicht, daß an einer Seite des feststehenden Magneten sich zwei gleichnamige Pole gegenüberstehen, zwischen denen abstoßende Kräfte wirksam sind. Dadurch ist auf der Hülsenoberfläche ein in Umfangsrichtung ungleichmäßiges Magnetfeld wirksam. Da sich jedoch die nichtmagnetische Hülse dreht und der zentrisch angeordnete Magnet stillsteht, ist eine Ansammlung von Toner auf der einen Hülsenseite, also eine ungleichmäßige, relativ statische Verteilung des Entwicklerpulvers im Zuführbehälter unvermeidlich. Eine permanente Lockerung des Toners wird nicht erreicht

Weiterhin ist aus der US-P 29 75 758 ebenfalls eine Entwicklungsvorrichtung bekannt, bei der die Magnetbürsten-Entwicklungswalze von einem sich drehenden Magnetsystem mit gleichmäßiger Magnetpolverteilung, das von einer feststehenden nichtmagnetischen Hülle umgeben ist, gebildet wird. Das Magnetsystem erzeugt in Umlaufrichtung gesehen eine rotationssymmetrische Feldverteilung. Das Abfallen des auf der Hülle anhaftenden Toners wird durch eine ungleichmäßige Feldverteilung auf der Hüllenoberfläche bewirkt Erreicht wird diese ungleichmäßige Feldverteilung auf der Hülle dadurch, daß letztere das Magnetsystem nicht rotationssymmetrisch umgibt, sondern im Bereich der Abfallstelle so weit von dem Magnetsystem weggeführt ist daß das längs der Hülle wirksame Magnetfeld nicht stark genug ist um das Entwicklerpulver (den Toner) festzuhalten. Auch mit dieser Maghetbürsten-Entwicklerwalze entsteht im Betrieb eine ungleichmäßige, relativ statische Verteilung des Tonerpulvers im Sumpf des Zuführbehälters, da eine ungleiche Feldverteilung mit starkem (polmäßig wechselndem) Magnetfeld auf der einen und schwachem Magnetfeld auf der anderen Seite der Hülle bzw. des Zuführbehälters permanent gegeben ist.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Zusammenbacken des im Speicher vorhandenen Entwicklerpulvers wirksam zu vermeiden um damit eine Voraussetzung für ein genaues Dosieren der Menge des der Magnetbürsten-Entwicklerwalze zuzuführenden Entwicklerpulvers zu schaffen.

Der Patentanspruch gibt die erfindungsgemäße Lösung an.

Eine Wirkung der Erfindung besteht darin, 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 Elitwicklerpulver zu kommen.

Der drehbare zylindrische Magnet weist drei Magnetpole auf und erzeugt dadurch ein nicht gleichförmiges Magnetfeld in Umfangsrichtung. Durch die stationäre Hülse, die oberhalb des drehenden zylindrischen Magneten erweitert ist und einen aufragenden Abschnitt aufweist wird erreicht, daß das durch den drehenden zylindrischen Magneten erzeugte Magnetfeld in diesem Bereich kein Entwicklerpulver anzieht

Die Erfindung wird 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

F i g. 2 die Seitenschnittdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Entwicklersystems,

F i g. 3 die Seitenschnittdarstellung einer anderen Ausführungsform einer Zuführvorrichtung für

EntwickJerpuIver mit erfindungsgemäßen Merkmalen und

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

Zur Erleichterung des Verstandnisr.es 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 ist jedoch nicht auf diesen Gerätetyp beschränkt vielmehr eignet sie sich genauso gut für elektrofotografische Kopiergeräte mit hin- und hergehender Abtastoptik.

Das »Herzstück« eines solchen Kopiergerätes ist eine mit einem fotoempfindlichen Material beschichtete Trommel 10, die bei der Darstellung in F i g. 1 beispielsweise in Uhrzeigerrichtung angetrieben wird. Eine Corona-Aufladevorrichtung 12 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-Ladevorriehtung 18 zur 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. Das Original, von dem zunächst ein latentes elektrostatisches Bild auf der gleichmäßig aufgeladenen Trommeloberfläche erzeugt werden soll, wird durch ain stationäres optisches Belichtungssystem abgetastet das eine Lampe 24, einen ersten Spiegel 26, eine Spiegel-Linseneinheit 28, einen zweiten Spiegel 30 und 3s einen dritten Spiegel 32 umfaßt

Ein Kopierpapierbogen wird von einem Vorlagestapel 34 durch Papicrzuführrollen oder -walzen 36 und 38, synchron zur Trommelumdrehung im Übertragabschnitt 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 Bildes bedruckt wurde wird nach Durchlauf einer Fixierstation 42 durch Papieraustragrollen 44 und 46 auf eine Vorlage abgelegt

Zur Führung des Kopierpapiers zur Trommelcberfläche 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 Trommeloberfiäche abgelöste Führungskante des Kopierpapiers erfassen.

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

Das Entwicklersystem umfaßt als wesentliche Einheiten die Entwicklerwalze 14, eine Entwicklerpulver-Zuführvorrichtung 60 und einen Speicher 62 für das Entwicklerpulver. Die Entwicklerwalze 14 besteht im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Magneten 64 mit einer geraden AnzahJ von Magnetpolen. Dieser Magnet 64 wird, wie in Fig,2 durch einen Pfeil angedeutet im Uhrzeigersinn angetrieben und ist durch eine feststehende zylinderförmige fiüchse 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 F i g. 2 im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Die Antriebsachse Hegt parallel zu der des Magneten 64. Eine stationäre Hülse 70 aus nichtmagnetischem Material umschließt den zylinderfönnigen 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 Grundplatte 621, 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 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 Entwicklerwalze 14 gelangenden Menge an Entwicklerpulver 72.

Werden die zylindrischen Magnete 64 und 68, wie angedeutet, um 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 die Entwicklerwalze 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 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.

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 F i g. 2 entsprechenden Elemente mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet. Bei der 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 Si die in F i g. 4(A) dargestellte Position, so wird ein Teil des in 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 S, schließlich eine 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.

Eip Teil des vom Magnetpol S₁ freigegebenen Entwicklerpulvers wird durch den Magnetpol N »eingefangen«, während sich der restliche Pulveranteil in einem Abschnitt Q ansammelt (vergleiche F i g. 4(D)). Die im Abschnitt Q angesammelte Menge an

Entwicklerpulver erreicht ein Maximum, wenn der Magnetpol & in Ausrichtung auf die Linie X-X gelangt (vergleiche Fig.4(E)). In diesem Augenblick beginnt wiederum der Magnetpol S_u 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 Anziehungkraft des Magnetpols S\ ist daher nicht gesättigt Erreicht der Magnetpol S\ jetzt den tiefsten Punkt (vergleiche F i g. 4(F)), so wird der in Abschnitt Q angesammelte Anteil an Entwicklerpulver durch den Magnetpol Si angezogen und gelangt in den Abschnitt P zurück. Auf diese Weise wird das Entwicklerpulver wiederholt zwischen den Abschnitten fund <?hin- und herbefördert. Das im Abschnitt P bzw. Q angesammelte Entwicklerpulver wird durch die Entwicklerwalze 14 auf Grund 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 B wirkt.

Bei der soweit beschriebenen Ausführungsform weist der Magnet 68 drei Magnetpole auf. Da die feststehende Hülse 70 den vorspringenden Abschnit 701 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 Entwicklerpulver angezogen werden kann. Wirkungsmäßig entspricht auch diese Lösung der der F i g. 2.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Magnetbürsten-Entwicklereinrichtung 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 eines latenten Bildes zugeführt wird und bei der die Zuführvorrichtung einen zylinderförmigen Magneten mit einer ungeraden Zahl von Magnetpolen an der Zylinderoberfläche aufweist, der durch eine nichtmagnetische Hülse umschlossen ist und auf der Außenseite der Hülse ein in Umfangsrichtung ungleichmäßiges Magnetfeld erzeug», dadurch gekennzeichnet, daß