DE3314134C2 - Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät - Google Patents

Abstract

In einer Trocken-Entwicklungseinrichtung hat eine Tonerrückführ- und -rühreinrichtung ein Regulierteil, das zwischen einem eine Magnetbürste ausbildenden Teil und einer Rakelschneide so angeordnet ist, daß es in einem vorbestimmten Abstand gegenüber dem Umfang einer Entwicklungshülse angeordnet ist. Dieser Abstand wird in Richtung der Rakelschneide allmählich geringer, so daß die Kraft zunimmt, welche dazu beiträgt, daß der Toner über eine vorbestimmte Bahn zurückgeführt wird.

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

e) die der Walze (12) zugewandte Seite der Führung (24,24a,) mit einer Platte (4OaJ versehen ist und daß

f) die Platte (40a) mit der Oberfläche der Walze (12) einen Spalt bildet,

g) dessen Breite sich in Zuführrichtung de,; Entwicklers verringert

2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4OaJ mit einer horizontalen Verlängerung verbunden ist

3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der horizontalen Verlängerung am Boden eines Gehäuses (30) für eine Transporteinrichtung (32) anliegt.

4. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der größten Breite und der kleinsten Breite des Spaltes im Bereich von 2,5 bis 4,5 liegt

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Eine solche Entwicklungsvorrichtung geht aus der DE-OS 32 25 883 hervor und soll im folgenden unter Bezugnahme auf F i g. 1 der Zeichnungen näher erläutert werden, die schematisch den Aufbau einer solchen Entwicklungsvorrichtung zeigt.
Die insgesamt durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Entwicklungsvorrichtung weist stationäre Magnete Mauf, die von einer drehbaren Entw'cklungshülse 12 umgeben sind. Gegenüber der Hülse 12 befindet sich eine

Tonerzuführrolle 14, im horizontalen Abstand von der Hülse 12 an einer Stelle, die die Überführung des Entwicklers bzw. des Toners von der Rolle 14 auf die Hülse 12 ermöglicht. Die Hülse 12 und die Rolle 14 sind in einem Gehäuse 16 untergebracht.

Eine Rakelschneide 18 befindet sich in einem vorgegebenen Abstand von der Umfangsfläche der Hülse 12 und dient dazu, eine Entwicklerschicht vorgegebener Dicke auf der Oberfläche der Hülse 12 einzustellen. Eine Tonerrückführ- und Rühreinrichtung 20 verteilt den mittels der Rakelschneide 18 entfernten Toner gleichmäßig auf der Rolle 14 oder in einem Tonerbehälter 19 längs der Achse der Hülse 12. Der Tonerbehälter 19 umgibt im wesentlichen die untere Hälfte des Umfangs der Rolle 14.

Die Tonerrückführ- und Rühreinrichtung 20 enthält eine erste Führungsplatte 22 mit einem horizontalen Abschnitt und eine zweite Führungsplatte 24, die in einem vorgegebenen Abstand gegenüber der ersten Führungsplatte 22 angeordnet ist. Die erste Führungsplatte 22 ist einstückig mit der Rakelschneide 18 ausgebildet. Der wesentliche Teil des mittels der Rakelschneide 18 entfernten Toners T wird längs der angrenzenden Wandung 18a der Rakelschneide 18 in Richtung auf die Tonerrückführ- und Rühreinrichtung 20 transportiert, wenn sich die Entwicklungshülse 12 dreht. Der Toner wird dann längs dieser Einrichtung 20 weitergeleitet, wodurch er zu der Rolle 14 zurückgebracht wird.

Die zweite Führungsplatte 24 weist einen horizontalen Abschnitt 24a und einen schrägen Abschnitt 24b auf, die sich, von dem horizontalen Abschnitt 24a aus gesehen, nach hinten und unten erstrecken. Dadurch wird also eine Rückführbahn 28 von dem Spalt zwischen der Wandung 18a der Rakelschneide 18 und dem angrenzenden Ende des horizontalen Abschnittes 24a über die zweite Führungsplatte 24 zu dem Behälter 19 gebildet.

Die Führungsplatte 24 enthält vor dem Knick zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 24a und 24b und

angrenzend an deren Seitenränder eine öffnung 24c. Ein Schneckenförderer 32 ist genau unter der öffnung 24c angeordnet und von einem Gehäuse 30 umgeben. In dem Gehäuse 30 befindet sich an dem seitlichen Rand, der dem Rand der Führungsplatte 24 mit der öffnung 24c gegenüberliegt, eine öffnung 30a.

Das freie Ende des schrägen Abschnittes 24£> der Führungsplatte 24 ist über der Tonerzuführrolle 14 angeordnet. Mehrere, in Abständen voneinander angeordnete Ablenkplatten 34 sind senkrecht an dem schrägen Abschnitt 246 angebracht. In Draufsicht gesehen verlaufen die Ablenkplatten 34 in ihrer Längsrichtung nicht senkrecht zur Achse 14a der Rolle 14, sondern unter einem bestimmten, schrägen Winkel zu dieser Achse. Damit wird der Toner T, der längs des schrägen Abschnittes 24c nach unten fließt und durch die Ablenkfläche 34 geführt wird, entsprechend dem Ablenkwinkel der Ablenkfläche 34, also gemäß der Darstellung in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene, nach und nach abgelenkt. Damit fällt der Toner T, der sich längs des horizontalen Abschnittes 24a bewegt, durch die Öffnung 24c teilweise auf den Schneckenförderer 32 und wird dadurch in der zur Blattoberfläche senkrechten Richtung weiter in das Gehäuse 30 hinbefördert, so daß dieser Teil des Toners T durch die öffnung 30a, die sich im Abstand von der Rolle 24c befindet, auf die Tonerzuführrollen 14 fällt.

Bei Verwendung eines Zweikomponenten-Entwicklers erreicht die Toner-Rückführ- und Rühreinrichtung 20 die gleichmäßige Verteilung des Toners längs der Achse der Entwicklungshülse IZ Dies ist wichtig, um eine gleichmäßige Schwärzung der zu entwickelnden, elektrostatischen, latenten Abbildung auf dem in F i g. 1 angedeuteten Zwischenbildträger zu erreichen.

Beim Betrieb dieser Entwicklungsvorrichtung dreht sich die Tonerzuführrolle 18 in Richtung des Pfeils A, um den Toner Taus dem Behälter 19 aufzunehmen, der die untere Hälfte der Rolle 14 umgibt Mittels der Rolle 14 wird dieser Toner dann der EntwickUingshülse 12 zugeführt, die sich in Richtung des Pfeils B dreht Die in der Hülse 12 angeordneten Magnete M ziehen den Toner T zur Umfangsfläche der Hülse 12 an und bewirken dadurch, daß der Toner von der Umfangsfläche der Hülse 12 mitgenommen wird. Mittels der Rakehchneide 18 wird eine Tonerschicht vorgegebener Dicke auf de·- Hülse 12 eingestellt, so daß die auf der Hülse 12 vorhandene Tonermense für die einwandfreie Entwicklung ausreicht

Der abgestreifte Toner Tfällt teilweise zwischen der Hülse 12 und der Rolle 14 hindurch nach unten und wird teilweise längs der zweiten Führungsplatte 24 weitertransportiert Wie bereits oben angedeutet wurde, fällt ein Teil des Toners, der sich auf dem horizontalen Abschnitt 24a befindet, durch die Öffnung 24c nach unten und wird von dem Schneckenförderer 32 weiterbefördert, um in den Tonerbehälter 19 zu fallen, während der restliche Toner durch die Ablenkfläche 34 weitergeleitet und schließlich zurück in den Tonerbehälter sowie auf die Hülse 12 gebracht wird.

Die auf der Hülse 12 befindliche Tonerschicht, die an der Rakelschneide 18 vorbeitransportiert wird, wird im Verlauf ihrer Bewegung durch die Entwicklungsstation teilweise für die Entwicklung verbraucht; der Rest verbleibt auf der Hülse 12 und steht für eir.j erneute Entwicklung zur Verfügung.

Der von der Rakelschneide 18 entfernte Toner Γ wird einer Kraft F ausgesetzt die ihn nach oben, d. h, entgegen seiner Transportrichtung, verschiebt Die Kraft Fkann man in mehrere Komponenten aufteilen, die in F i g. 1 durch die Bezugszeichen f\ bis /3 bezeichnet sind, so daß nur ein Teil der Kraft (in F i g. 1 die Kraft /1) dem Widerstand R entgegenwirken kann, der von der Schwerkraft und dem durch die Magnete M erzeugten Magnetfeld herrührt Es ist deshalb ziemlich schwierig, den Toner entgegen der Wirkung der Schwerkraft über die Rückführbahn zu transportieren.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der auf konstruktiv einfache Weise eine relativ große Kraft für die Weiterleitung des abgestreiften Entwicklers erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß durch die Verengung des Spaltes zwischen der Platte einerseits und der Oberfläche der Walze andererseits eine einheitliche, relativ große, nach oben gerichtete Kraft erzeugt wird, der von dem Abstreifer, also der Rakelschneide, abgestreifte Entwickler an dem Abstreifer also relativ weit nach oben geschoben wird, so daß er aus einer relativ großen Höhe auf die Führung herunterfällt. Dadurch wire einerseits eine starke Rührwirkung erreicht und andererseits gewährleistet, daß der Entwickler problemlos von der Führung zu der Zuführvorrichtung weitertransportiert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Tonerrückführ- und Rühreinrichtung der Entwicklungsvorrichtung und

Fig.3a bis 3c Diagramme von verschiedenen Lagebeziehungen zwischen der Führung bzw. ihrer Platte einerseits und der die magnetische Bürste bildenden Walze andererseits.

Die in F i g. 2 allgemein durch das Bezugszeichen 20 angedeutete Tonerrückführ- und Rühreinrichtung weist ein Tonerfluß-Reguliertei! 40 auf, das an einem Ende unter dem horizontalen Abschnitt 24a der Führungsplatte 24 liegt und an dieser Platte 24 durch Schrauben 42 befestigt ist. Das Regulierteil 40 erstreckt sich über die gesamte Länge der Entwicklungshülse 12. Das Regulierteil 40 ist an einer Stelle, die dem freien Ende des horizontalen Abschnittes 24a entspricht, nach unten umgebogen, so daß es zusammen mit der Wandung 18a der Rakelschneide 18 eine Rückführbahn 44 für den Toner bildet. Dieser Teil des Tonerfluß-Regulierteils 40 ist mit einer als Tonerleitfläche dienenden Platte 40a verbunden, die schräg nach unten geneigt ist und dadurch der Entwicklungshülse 12 in einem vorgegebenen Abstand gegenüberliegt, so daß sich die Breite des Spaltes zwischen der Seite der Rolle 14 und der Seite der Rakelschneide 18 allmähiich verringert. Die Platte 40a ist mit einer nicht näher bezeichneten, horizontalen Verlängerung verbunden, deren freies Ende am Boden des gewölbten Gehäuses 30 anliegt.

Beim Betrieb dieser Entwicklungsvorrichtung erhöht sich der Druck des Toners ^zwischen der Platte 40a und der Hülse 12 allmählich, da sich, wie erwähnt, der Abstand zwischen diesen beiden Teilen allmählich verringert. Hierdurch wird im Vergleich mit der bekannten Ausführungsform nach der DE-OS 32 25 883 eine größere Kraft F' erzeugt, die den Toner Tnach oben drückt, wodurch die Förderkraft erhöht wird, die auf den Toner wirkt. Die Beförderung erfolgt infolge des kleinen Reibungswinkcls zwischen der Tonerführungsfläche 40a und dem Toner T bezüglich des Reibungswinkels im Innern des Toners T mit einem minimalen Verlust. Da der Abstand zwischen dem Regulierteil 40 und der Hülse 12 an der Kante 406 des Regulierteils 40, das der Rakelschneide 18 benachbart ist, am kleinsten ist, wirkt beinahe der gesamten Druck des mittels der Rakelschneide 18 entfernten Toners Tdem Widerstand R entgegen.

Nunmehr werden die Ergebnisse einiger Versuche beschrieoen, welche durchgeführt worden sind, um die Tonerbeförderbarkeit zu ermitteln, welche entsprechend der Bewegung der Entwicklungshülse 12 vonstatten geht.

Der Toner wurde in der gewünschten Weise befördert, wenn einer der Magneten M im Innern der Hülse 12, welcher der Tonerleitfläche 40a gegenüberliegt, eine Magnetflußdichte hat, die 300 bis 1000 Gauß, vorzugsweise 400 bis 600 Gauß äquivalent ist.

Wenn die Tonerleitfläche 40a so geneigt war, daß die Dichte des Toners, der durch die engste Stelle zwischen der Tonerleitfläche 40a und der Hülse 12 hindurchgeht, wobei dies durch das Tonerfluß-Regulierteil 4Oi) reguliert worden ist, in der Größenordnung der Fülldichte sein kann, war die Abnahme in der Ermüdung des Toners mit der Förderkraft in Einklang gebracht, die für eine entsprechende Rückführung des Toners erforderlich ist. Für eine konstante Tonerbewegung vorbei an der Rakelschneide 18 wurde festgestellt, daß vorzugsweise der Toner Γ von der Rolle 14 zu der Hülse 15 in einer Menge zugeführt wird, welche das 1,2- bis 3fache der Tonermenge ist, weiche sich an der Rakelschneide 13 vorbeibewegt, unter Berücksichtigung der Belastung im Inneren der Entwicklungseinrichtung vorzugsweise jedoch bei dem 1,5-bis 2fachen liegt

Das Verdichtungsverhältnis des Toners infolge der inhärenten Abstandsverteilung zwischen der Tonerleitfläche 40a und der Hülse 12 wurde in Form von

Abstand (b) an der entferntesten Stelle (Kante 4Oc,,'
Abstand (a) an der am nächsten liegenden Stelle (Kante 40b)

pro Radiant bestimmt. Ausgesprochen kleine Verdichtungsverhältnisse könnten trotz der Verdichtung keine ausreichende Förderkraft bieten, während übermäßig große Verdichtungsverhältnisse den Tonerfluß stoppen würden. Wenn die Tonerleitfläche 40a des Regulierteils 40, die der Hülse 12 gegenüberliegt, über der Umfangsfläche von V2 Radiant angeordnet ist, wie in F i g. 3a dargestellt ist, war die Tonerförderwirkung ausreichend, wenn das Verhältnis b/a in dem Bereich von 2,5 bis 4,5 (5 bis 9 hinsichtlich des Verdichtungsverhältnisses) war, und war nicht ausreichend, wenn sie in dem Bereich 1,5 bis 6 (3 bis 12 hinsichtlich des Verdichtungsverhältnisses) war. Die Wirkung war praktisch Null, wenn b/a £ 1,5 war, wie in Fig.3b dargestellt ist, oder wenn b/a > 6 war, wie in F i g. 3c dargestellt ist.

Gemäß der Erfindung wird somit ein Entwickler zurückgeleitet, wobei er infolge des Vorsehens eines Regulierteils wirksam umgerührt und bewegt wird, welches einen Druck erzeugt, um die Entwicklerförderkraft zu erhöhen. Da der Entwickler während der Förderung auf ein beträchtliches Niveau nach oben gedrückt werden kann, ist eine ausreichende Höhe zwischen der erhöhten Lage des Toners und einem Tonerbehälter sichergestellt, so daß Platz zur Aufnahme einer anderen Rückführ- und Rühreinrichtung anstelle der oder zusätzlich zu der dargestellten und beschriebenen Einrichtung verfügbar ist. Dies trägt zu einem Großteil zu einer größeren Freiheit bei der Ausführung einer solchen Einrichtung bei.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät

a) mit einem Behälter für den Entwickler,

b) mit einer in dem Behälter angeordneten Vorrichtung für die Zuführung des Entwicklers zu einer eine magnetische Bürste bildenden Walze,

c) mit einem in die magnetische Bürste ragenden Abstreifer für die Einstellung einer Entwicklerschicht vorgegebener Dicke auf der Walze und

d) mit einer Führung für die Weiterleitung des abgestreiften Entwicklers von dem Abstreifer zu der Zuführvorrichtung,