DE3249322C2

DE3249322C2 - Abstreichvorrichtung für magnetischen Entwickler in einer Magnetbürstenentwicklungseinrichtung

Info

Publication number: DE3249322C2
Application number: DE3249322A
Authority: DE
Inventors: Hiromi Kumagaya Kashiwagi; Keitaro Kodama Yamashita
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1981-03-20
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1984-12-20
Also published as: GB2097294A; DE3210093A1; US4436055A; GB2097294B; DE3210093C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstreichvorrichtung für magnetischen Entwickler in einer Magnetbürstenentwicklungseinrich'.ung, umfassend ein Abstreichmesserteil, welches so gehaltert ist daß ein freier Kantenteil desselben zwischen zwei Niagnetp-jlen von zueinander entgegengesetzten Polaritäten, die zusätzlich zu einem entwickelnden Magnetpol vorgesehv /1 sind, angeordnet ist wobei sich die obere Oberfläche des freien Kantenteils des Abstreichmesserteils im wesentlichen parallel zur Richtung der magnetischen Kraftlinien, welche zwischen den zwei Magnetpolen erzeugt werden, erstreckt

In einer Magnetbürstenentwicklungseinrichtung wird Entwicklerpulver, das e>n pulverisiertes magnetisches Material enthält und in einem Entwicklerbehälter gespeichert ist, mittels einer Magnetwalze magnetisch angezogen, damit es zu einer Entwicklungszone oder einem Entwicklungsbereich gefördert wird. Bekanntermaßen ist das Bildträgerteil, das nahe an der Magnetwalze angeordnet ist aus einer Polyesterfolie bzw. -platte hoher Widerstandsfähigkeit bzw. hohen spezifischen Widerstands, photoleitfähigem Selen, einer Schicht aus photoleitfähigem Kadmiumsulfid, das in einem isolierenden Bindemittel dispergiert ist und die mit einem isolierenden Film bedeckt ist, photoleitfähigen organischen Materialien, wie beispielsweise Polyvinylcarbazol, Poly-N-vinylcarbazol und dergl. oder einer Schicht von photoleitfähigem Zinkoxid, das in einem isolierenden Harzbindemittel dispergiert ist hergestellt.

Das Entwicklungspulver wird von dem Entwicklerbehälter durch einen Spalt vorbestimmter Abmessung auf die Magnetwalze zugeführt und dann mittels der Magnetwalze durch deren Drehung zu dem Entwicklungsbereich oder der Entwicklungszone gefördert. Das Entwicklerpulver bildet wenigstens in der Entwicklungszone eine magnetische Bürste auf der Magnetwalze. Die Oberfläche des Bildträgerteils wird innig mittels der Magnetbürste bestrichen, so daß infolgedessen ein Tonermaterial, welches in dem Entwickler enthalten ist, in einem Muster an der Bildträgeroberfläche haftet, das einem darauf ausgebildeten Bild aus einem elektrischen Muster entspricht Mit der Bezeichnung »Bild aus einem elektrischen Muster« soll insbesondere ein elektrostatisches Ladungsmuster, ein Kapazitätsmuster und ein elektrisch leitfähiges Muster bzw. ein aus elektrisch leitfähigen Bereichen bestehendes Muster erfaßt sein.

Bei der vorstehend beschriebenen Magnetbürstenentwicklung wurde bisher eine Mischung aus ferromagnetischen Trägerteilchen und Tonerteilchen als Entwickler oder Entwicklungsmittel benutzt Die nvigneti- sehen Trägerteilchen sind aus einem Kernmaterial, wie beispielsweise Eisen, Stahl, Nickel, Stahlnickel bzw. Nikkelstahl. Ferrit oder dergl. ausgebildet und mit einem Harz bedeckt während der Toner aus einem Bindemittelharz, das mit Zusätzen, wie beispielsweise Farbpig- menten und/oder Farbstoffen dispergiert und pulverisiert ist hergestellt ist Die Trägerteilchen und die Tonerteilchen werden durch Mischen triboelektrisch mit entgegengesetzten Polaritäten geladen. Bei einer normalen Entwicklung werden die Materialien für die Trä- gerteilchen und die Tonerteilchen so ausgewählt daß die elektrische Ladung, welche die gegenüber dem elektrostatischen Latentbild auf dem Üiidträgerteil entgegengesetzte Polarität hat den Tonerteilchen verliehen wird. Die Entwicklermischung wird in einem Entwick lerbehälter in dem Zustand angeordnet bzw. unterge bracht in welchem die Tonerteilchen unter der Wirkung der Reibungsladung «tc der Oberfläche der Trägerteilchen anhaften, und dann auf die Oberfläche der sich drehenden Magnetwalze gefördert Die zum Entwick lungsbereich geförderte Entwicklermischung bildet die Magnetbürste aus, welche das Latentbild auf dem Bildträgerteil innig bestreicht so daß die Tonerteilchen aufgrund der elektrischen Anziehung zwischen der elektrischen Ladung des Latentbilds und der Ladung der To- nerteilchen an dem Latentbild haften. Die Trägerteilchen jedoch werden aufgrund der magnetischen Anziehung zwischen den Trägerteilchen und der Magnetwalze auf der Magnetwalze zurückgehalten. Nach der Entwicklung wird die Entwicklermisch^ng, die bezüglich des Tonergehalts verbraucht ist, zum Zwecke des Regenerierens zum Entwicklerbehälter zurückgeführt und mit frischem Toner ergänzt

Eine Einrichtung der vorstehend beschriebenen Art zum Ausführen einer Magnetbürstenentwicklung ist beispielsweise in der US-PS 42 28 518 von Miyamoto, der US-PS 42 40 375 von Terashima und in der US-PS 42 61 290 von Yamashita beschrieben.

Elektronische Kopiermaschinen, Drucker und dergl., in denen ein Magnetbürstenentwicklungsverfahren der vorstehend erwähnten Art angewandt wird, sollen mit einer höheren Geschwindigkeit bei verbesserter Leistungsfähigkeit betrieben werden. Unter diesen Umständen ist es wichtig, daß der magnetische Entwickler, nachdem er als Magnetbürste am Bildträgerteil vorbei gelaufen ist schnell und zuverlässig mittels des Ab streichmesserteils abgeschabt und in den Entwicklervorrat zurückgeführt wird, aus dem er dann später erneut dem Entwicklungsvorgang zugeführt wird. Für dieses Abstreichen ist aus dem japanischen Ge brauchsmuster 50 68 580 eine Abstreichvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der jedoch die beiden zusätzlich zu dem entwickelnden Magnetpol vorgesehenen Magnetpole, zwischen dene der freie Kantenteil des Abstreichmesserteils angeordnet ist, of fensichtlich die gleiche Stärke haben, da über die Stärke dieser Magnetpole dem vorgenannten japanischen Gebrauchsmuster nichts zu entnehmen ist. In diesem Falle wird, wie bei den Untersuchungen festgestellt wurde,

die im Rahmen der Erfindung durchgeführt worden sind, der Abstreichvorgang dadurch gehemmt, daß die Entwicklerteilchen im etwas stromabwärts von dem freien Kantenteil befindlichen Bereich des Abstreichmesserteils »angehäuft« werden, wodurch ein schnelles Abführen des Entwicklers in den Entwicklervorrat behindert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abstreichvorrichiung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der magnetische Entwickler bei optimalem Abstreichen mit dem Abstreichmesserteil schnellstmöglich vom Abstreichmftsserteil an den Entwicklervorrat abgeführt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der eine der zusätzlichen Magnetpole, weicher auf der stromabwärtigen Seite des Abstreichmesserteils in Verbindung mit dem Strom von magnetischem Entwickler angeordnet ist, eine relativ schwache Stärke hat, die 5% bis 60% derjenigen des anderen der zwei zusätzlichen Magnetpole auf der stromaufwärtigen Seite des Abstreichmesserteils entspricht.

Auf diese Weise wird das Abstreichen des Entwicklers durch das magnetische Feld zwischen den beiden zusätzlichen Magnetpolen gefördert, ohne daß der Abfluß des Entwicklers vom Abstreichmesserteil durch von dem Magnetfeld der beiden zusätzlichen Magnetpole verursachte Stauungen behindert wird.

Die Erfindung sei nachfolgend in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer Abstreichvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt; und

F i g. 2 eine gegenüber F i g. 1 vergrößerte Teilschnittansicht, die einen Hauptteil der in F i g. 1 dargestellten Abstreichvorrichtung zeigt

In F i g. 1 ist eine lichtempfindliche Trommel 1 gezeigt, die in der Richtung des Pfeils A gedreht wird. Die Entwicklung eines auf der Trommel 1 gebildeten Latentbildes erfofjt durch eine Magnetbürste aus magnetischem Entwickler 2, die auf einer Entwicklungswalze 5 ausgebildet wird. Die Entwicklungswalze 5 wird von einer drehbaren zylindrischen Hülse 51 und einem Permanentmagnetteil 52 gebildet, das stationär innerhalb der Hülse 51 vorgesehen ist Das Permanentmagnetteil

52 seinerseits besteht aus einer Achse 53, die koaxial innerhalb der Hülse 51 angeordnet ist, und einem zylindrischen Permanentmagneten 54, der fest auf der Achse

53 angebracht ist und eine Mehrzahl von auf der Oberfläche verteilten MagnetpcJsn S21, Sn, S23 und Mi hat. Die Hülse 51 ist um das Permanentmagnetteil 52 in der durch den Pfeil i? angedeuteten Richtung drehbar.

Wenn der stromabwärts von dem freien Kantenteil 8 eines Abstreichmesserteils 9 vorgesehene Magnetpol 523 nicht vorhanden isi, dann wird der Entwickler 2 nach der Entwicklung primär unter der Wirkung der Schwerkraft mittels des Abstreichrnesserteils 9 von der Hülse 51 abgestrichen bzw. -geschabt Dieser Abstreich- bzw. Abschabvorgang wird dadurch verbessert, daß der Magnetpol & von relativ niedriger Stärke und von einer magnetischen Polarität, die derjenigen des Magnetpols Λ/21 entgegengesetzt ist, unterhalb des Abstreichmesserteils 9 vorgesehen ist, das seinerseits so angeordnet ist, daß die Richtung des Magnetflusses bzw. der magnetischen Kraftlinien an demi freien Kantenteil 8 des Ab-Streichmesserteils 9 im wesentlichen in der Ebene der oberen Oberfläche des Abstreichmesserteils 9 liegt. Bei dieser Anordnung wirkt die Magnetkraft mit der Wirkung der Schwerkraft in der Weise zusammen, daß der Entwickler 2 wirksamer abgestrichen bzw. -geschabt wird.

Zur genaueren Erläuterung sei auf F i g. 2 Bezug genommen. Wenn der Magnetpol S23, der eine zum Magnetpol Mi entgegengesetzte Polarität hat, unterhalb des Abstreichmesserteils 9 angeordnet ist, das seinerseits so vorgesehen ist, daß die Richtung der magnetischen Kraftlinien an der freien Kante des Abstreichmesserteils 9 im wesentlichen mit der Ebene der oberen Oberfläche des Abstreichmesserteiis 9, d. h. mit der Richtung, in welcher der Entwickler 2 abgestrichen bzw. -geschabt wird, übereinstimmt, dann können die Entwicklerteilchen, die in der Richtung der magnetischen Kraftlinien in einer kettenartigen Form benachbart sind, ohne irgendwelche Schwierigkeit auf die obere Oberfläche des Abstreichmesserteils 9 gelangen und sehr wirksam unter einer Druckkraft, die durch den benachbarten nachfolgenden Entwickler auf der Hülse 51 zusätzlich zum Einfluß der Schwerkraft ausgeüb' wird, von der Hülse 51 abgeschabt bzw. abgestrichtn werden. Der Magnetpol S23 hat eine kleinere Stärke als der Magnetpol Λ/21, damit eine wirksamere Abstreich- bzw. -schabfunktion sichergestellt wird. Experimentelle Ergebnisse haben gezeigt, daß die Stärke des Magnetpols S23 im Bereich v^n 5 bis 60% der Stärke des Magnetpols Mi liegen soll. Wenn die Stärke des Magnetpols Sn unter 50/0 der Stärke des Magnetpols Mi angesenkt wird, dann erfolgt das Abstreichen bzw. -schaben nur unter der Wirkung der Schwerkraft, was eventuell dazu führt, daß die Entwicklerteilchen im bzw. am freien Kantenteil 8 des Abstreichmesserteils 9 angehäuft werden. Wenn andererseits die Stärke des Magnetpols S₂₃ über 60% der Stärke des Magnetpols Mi hinaus erhöht wird, wird die Magnetkraftkomponente der Richtung, die senkrecht zu der oberen Oberfläche des Abstreichmesserteils 9 ist in einem Bereich erhöht, der sich etwa im Abstand von dem freien Kantenteil 8 des Abstreichmesserteils 9 befindet, wodurch es zu der Wahrscheinlichkeit kommt, daß die Entwickierteilchen in diesem Bereich ngehäuft werden.

Es wurde außerdem gefunden, daß die Anordnung eines ferromagnetischen Körpers bzw. Tpüs an der Stelle des Magnetpols S23 in der in F i g. 1 gezeigten Anordnung eine etwa gleichartige bzw. entsprechende vorieilhafte Wirkung und einen etwa gleichartigen bzw. entsprechenden vorteilhaften Effekt erbringt.

Beispiel

In der Anordnung nach den F i g. 1 und 2 wurde die Hülse 51 mittels eines Zylinders aus rostfreiem Stahl ausgebildet der einen Außendurchmesser von 40 mm hatte. Der Permanentmagnet 54 wurde von einem Bariumferritmagneten gebildet, der einen Außendurchmesser von 36 mm hatte.

Die Stärke (der Wert wurde auf der Hülse gemessen) des Magnetpols S21 hatte den Wert von 850 Gauß. Die Hülse 51 wurde mit ei :er Geschwindigkeit von 200 Umdrehungen/Mirute gedreht Der Entwicklungsspalt wurde auf 4 mm eingestellt. Die Tonerkonzentration des Entwicklers wurde so gesteuert, daß sie 4% betrug. Unter diesen Bedingungen wurde die Entwicklung ausgeführt.

Die lichtempfindliche Trommel 1, die aus Selen hergestellt war und einen Durchmesser von 120 mm hatte, wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 500 mm/ see gedreht, und es wurden 50 000 Blätter Kopien auf-

einanderfolgend erzeugt. Die Bilder wurden mit einer Kopierdiclite reproduziert, die höher als 1.2 war. sowie mit einer Auflösung von 8.3 Linien pro mm.

Der zwischen den Magnetpolen ΛΛ, und 5>j gebildete bzw. eingeschlossene Winkel betrug 60°. und der Neigungswinkel des Abstreichmesserteils 9 relativ zur Horizontalen wurde so gewählt, daß er 45° betrug. Aufgrund von Experimenten, die ausgeführt wurden, indem die Stärke des Magnetpols S?j und die Position des freien Kantenteils 8 des Abstreichmesserteils 9 verändert wurden, wurde gefunden, daß ein sehr zufriedenstellendes Abstreichen bzw. -schaben des Entwicklers bei einer Stärke des Magnetpols Sn im Bereich von 50 bis 500 Gauß realisiert werden konnte, während der freie Kantenteil 8 des Abstreichmesserteils 9 näher am Magnetpol 5>i angeordnet war. und zwar um bzw. in einem Winkelabstand von 15° bis 40° von der Mitte des Magnetpols N}\ aus.
_ Das Abstreichen bzw. -schaben des Entwicklers

konnte nachfolgend auf den Entwicklungsvorgang sehr wirksam realisiert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Abstreichvorrichtung für magnetischen Entwickler in einer Magnetbürstenentwickiungseinrichtung, umfassend ein Abstreichmesserteil, welches so gehaltert ist, daß ein freier Kantenteil desselben zwischen zwei Magnetpolen von zueinander entgegengesetzten Polaritäten, die zusätzlich zu einem entwickelnden Magnetpol vorgesehen sind, angeordnet ist, wobei sich die obere Oberfläche des freien Kantenteils des Abstreichmesserteils im wesentlichen parallel zur Richtung der magnetischen Kraftlinien, welche zwischen den zwei Magnetpolen erzeugt werden, erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (S23) der zwei zusätzlichen Magnetpole (N21. Sx), welcher auf der stromabwärtigen Seite desXbstreichmesserteils (9) in Verbindung mit dem Strom von magnetischem Entwickler (2) angeordnet ist eise relativ schwache Stärke hat die 5% bis 60% derjenigen des anderen /Mi) der zwei zusätzlichen Magnetpole (N21, S₂₃) auf der stromaufwärtigen Seite des Abstreichmesserteils (9) entspricht