DE1091868B - Einrichtung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Abbildungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Abbildungen mit einer bewegbaren Magnetanordnung zur Aufbringung des Entwicklers, der aus Trägerpartikeln aus magnetisierbarem Material und Toner besteht.

Es ist bekannt, latente elektrostatische Abbildungen dadurch zu entwickeln, daß der Toner auf die latente Abbildung gestreut wird. Weiterhin ist es bekannt, den Toner beispielsweise durch eine Rührvorrichtung in einem Behälter, über dessen offene obere Seite der Schichtträger mit dem latenten elektrostatischen Bild geführt wird, aufzuwirbeln, so daß sich die Pigmentteile an den Konturen der Abbildung ablagern. Diese bekannten Ausführungen haben den Nachteil, daß eine starke Verschmutzung des gesamten Gerätes erfolgt und verhältnismäßig viel Toner verbraucht wird, weil sich die Pigmentteile auch an anderen Stellen als auf der latenten Abbildung ablagern. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß eine gleichmäßige Verteilung und intensive Aufbringung des Toners an der Abbildung nur schwer zu erreichen ist.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein elektrostatisches Gleichfeld zwischen den Magneten und einer Fläche, die das Bild trägt, anzuwenden. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, einen elektrisch polarisierten Magnet anzuwenden, der das Entwicklergemisch trägt und eine Anordnung zum Aufbringen der einstellbaren Polarisierungsspannung hat. Dabei ist auch eine drehbare Anordnung eines Polschuhes vorgesehen, wobei aber die sich ergebende Walzenanordnung aus einer Welle und schräg auf dieser angeordneten, zueinander parallelen elliptischen Scheiben aus magnetischem Material besteht.

Ein besonderes Problem bei der Verwendung einer Magnetanordnung besteht nun in der kontinuierlichen Aufbringung von Entwicklerpulver, das sich ständig verbraucht. Die bereits vorgeschlagene Ausführung gibt nicht die Möglichkeit einer kontinuierlichen Ergänzung des Entwicklers an der an dem Magnet gebildeten Bürste. Die Ausführung mit elliptischen Ringscheiben schließt ebenfalls die Verwendung an einer Streuvorrichtung aus, weil der größere Teil des ausgegebenen Entwicklers zwischen den Scheiben nach unten fallen würde. Es besteht gerade bei der schrägen Anordnung der elliptischen Scheiben auch nicht die Möglichkeit, eine Streuvorrichtung auf die einzelnen Scheiben einzustellen, weil der jeweils obenliegende Scheitel der Scheibe, entsprechend der schrägen Anordnung, sich ständig in axialer Richtung der Welle verlagert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Vorrichtungen hinsichtlich der Aufbringung des Entwicklers auf eine fotoleitende Schicht zu verbessern, und insbesondere eine Ausführung zu schaffen, bei Einrichtung zum Entwickeln
latenter elektrostatischer Abbildungen

Anmelder:

Lumoprint Zindler K. G.,
Hamburg 13, Hallerstr.59

Walter Limburger, Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden

welcher die Zuführung des Entwicklers bei Verwendung einer Magnetanordnung steuerbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Magnetanordnung zwischen der fotoleitenden Schicht und einer an sich bekannten Streuvorrichtung vorgesehen ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Magnetanordnung aus einem oder mehreren stabförmigen Permanentmagneten, die in senkrecht zu einer Welle verlaufenden Ebenen drehbar angeordnet sind, wobei konzentrisch zur Welle ein Zylinder aus nicht magnetisierbarem Material vorgesehen ist, in dessen äußerer Mantelfläche die Stirnflächen der Magnete oder besondere Polschuhe der Magnete liegen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht die Magnetanordnung aus mehreren stabförmigen Magneten, die auf einer Welle strahlenförmig in wenigstens einer zur Wellenachse senkrechten Ebene so verteilt sind, daß gleichnamige Pole der Permanentmagnete nach außen gekehrt sind.

Vorzugsweise ist bei diesen Ausführungsformen für die Führung des Schichtträgers im Wirkungsbereich der umlaufenden Magnetwalze eine diese teilweise konzentrisch umgebende Führungsbahn vorgesehen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind mehrere vorzugsweise stabförmige Magnete parallel zueinander auf einer umlaufenden Scheibe in der Art angeordnet, daß von der Scheibe fortragende und gleichpolige Enden der Magnete vor der fotoleitenden Schicht liegen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Scheibe vertikal angeordnet. Der Schichtträger wird vor den Polen der horizontal von der Scheibe abstehenden Magnete senkrecht geführt.

009 629/179

Hierbei ergibt sich eine von der Magnetanordnung bestimmte Fläche, in deren unteren Bereich der Schichtträger senkrecht geführt ist, während im oberen Bereich der Schichtträger etwa horizontal, z. B. über eine Rolle zu- oder abgeführt wird, so daß die jeweils obenliegenden Magnete der sich drehenden Scheibe nicht von dem Schichtträger abgedeckt sind. Diesen Magneten bzw. ihren Polschuhen wird durch die Streuvorrichtung der Entwickler bzw. Toner zugeführt, der dann infolge der Umdrehung der Magnetenanordnung auf die fotoleitende Schicht übertragen wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind ein oder mehrere Zusatzmagnete so angeordnet, daß ihr Feld im Zusammenwirken mit der drehbaren Magnetanordnung den Schichtträger nicht durchsetzt und das Magnetfeld der Magnetanordnung zwecks Aufrichtung der aus dem Entwickler gebildeten Anhäufungen auf den Magnetenden verstärkt wird. Die Zusatzmagnete sind vorteilhaft als Elektromagnete ausgebildet, die über einen synchron mit dem Umlauf der Magnetwalze betätigten Schalter oder einen entsprechend angetriebenen Kommutator derart erregt werden, daß sich bei Drehung der Magnetwalze jeweils Pole entgegengesetzter Polarität gegenüberstehen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Vorratsbehälter für den Entwickler in zwei Kammern unterteilt, von denen die eine nur Toner enthält, und die zwecks wahlweiser Zuführung des Inhalts der einen von beiden Kammern zu der Magnetanordnung unabhängig voneinander geöffnet werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist, wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Gerätes im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht des Gerätes gemäß Fig. 1 von oben.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in einem pultartigen Gehäuse 1 untergebracht, an dessen Vorderseite zwei untereinanderliegende Schlitze 2, 3 zur Einführung der Vorlage und des Schichtträgers angeordnet sind. Im vorderen Bereich des Gehäuses 1 befindet sich auf der Oberseite ein weiterer Schlitz 4, durch welchen die Vorlage nach der Belichtung entnommen werden kann. Der Schlitz 5 zur Entnahme der fertigen Kopie befindet sich am hinteren oberen Rand des Gehäuses JL. Auf der Oberseite des pultartigen Gehäuses 1 ist ferner hinter dem Entnahmeschlitz 4 für die Vorlage der Deckel 6 für den Vorratsbehälter für den Entwickler vorgesehen. Dieser Vorratsbehälter ist infolge dieser Anordnung leicht zugänglich, so daß sein Inhalt jeweils ergänzt werden kann.

Hinter dem Schlitz 3 befindet sich die Auflade- \ orrichtung 7, die beispielsweise aus mehreren quer zur Vorschubrichtung des Schichtträgers gespannten Drähten besteht, an welche die Aufladespannung angelegt wird. Die Gegenelektrode ist mit 8 bezeichnet und geerdet. Der elektrische Teil, welchem die Spannung entnommen wird, ist mit 9 bezeichnet. Auf der oberen Wand dieses Teiles befinden sich beispielsweise zwei Isolatoren 1O₇ von welchen die elektrischen Anschlüsse zu der Aufladeelektrode 7 und der Gegenelektrode 8 führen.

Hinter der Aufladevorrichtung ist die Belichtungsvorrichtung angeordnet, die beispielsweise aus zwei Leuchtstoffröhren 11, Reflektoren 12 und einer Glasplatte 13 besteht, an welcher die Vorlage und der Schichtträger durch die Walze 14 vorbeitransportiert werden. Die Walze 14 besteht vorzugsweise aus Gummi und hat auf ihrer Mantelfläche einen Überzug aus Baumwollgewebe.

Hinter der Belichtungsvorrichtung wird die Vorlage von dem Schichtträger getrennt, so daß die Vorlage längs des Pfeiles 15 zu dem Ausgabeschlitz 4 geführt wird, während der Schichtträger auf der Führungsbahn 16 weitertransportiert wird. Die Trennung der Vorlage von dem Schichtträger kann mittels Hand,

ίο was bei der dargestellten Geräteausbildung infolge der leicht zugänglichen Anordnung des Schlitzes 4 gut möglich ist, oder durch eine an sich bekannte, nicht dargestellte mechanische Trennvorrichtung durchgeführt werden. Die Führungsfläche 17 für die Vorlage dient zugleich als Wand zur Abteilung des Geräteabschnittes mit der Aufladevorrichtung und der Belichtungsvorrichtung von dem Geräteabschnitt, in welchem die Entwicklung des elektrostatischen Bildes stattfindet. Dieser Geräteabschnitt nimmt den Vorratsbehälter 18 für den Entwickler auf, und dieser Vorratsbehälter weist im unteren Teil eine an sich bekannte Einrichtung beispielsweise in Form einer Walze 19 für eine dosierte Ausgabe des Entwicklers auf. Diese Walze 19 wird in Abhängigkeit von der Bewegung anderer Geräteteile angetrieben.

Der Entwickler besteht bei der Erfindung aus magnetisierbaren Trägerpartikeln, beispielsweise aus Eisenfeilspänen, und dem von den Pigmentteilchen gebildeten Toner. Die Zusammensetzung ist vorzugsweise so, daß der Entwickler stark mit Toner angereichert ist, da bei der vorgesehenen Ausführungsform der Toner auf die fotoleitende Schicht übertragen wird, während die Trägerpartikeln in funktioneller Zusammenwirkung mit einer Magnetanordnung zugleich als Übertragungsorgan wirken, denen während des Betriebes im wesentlichen Toner zugeführt werden muß. Die Erfindung bezieht daher auch eine Ausführungsform ein, in welcher der Vorratsbehälter 18 in zwei Kammern unterteilt ist, von denen die eine lediglich Toner enthält, so daß bei Bedarf ausschließlich Toner oder aber Toner und Trägerpartikeln in einer wählbaren Zusammensetzung ausgegeben werden können.

Unter der Streuvorrichtung ist eine Magnetanordnung vorgesehen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel walzenförmig ist. Auf einer im Gehäuse gelagerten Welle 20 sind parallel nebeneinander Stabmagnete 21 derart angeordnet, daß die gegebenenfalls mit Polschuhen versehenen Pole der Stabmagnete diametral aus der Welle 20 herausragen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle nebeneinanderliegenden Stabmagnete 21 auch gleichsinnig magnetisiert, so daß sich an einer Seite der Welle die Nordpole und an der entgegengesetzten Seite die Südpole befinden. Ferner ist die Welle 20 von einem konzentrisch angeordneten Zylinder 33 aus nicht magnetisierbarem Material umgeben. Dieser Zylinder 33 läuft mit der Welle 20 um. Der äußere Durchmesser des Zylinders 33 ist so bemessen, daß die Außenflächen der Pole oder Polschuhe der Magnete 21 in der äußeren Mantelfläche des Zylinders 33 liegen.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß längs der sich axial auf dem Zylinder 33 erstreckenden Abschnitte, in welchen sich die Polschuhe der Magnete 21 befinden, ein starkes magnetisches Feld entsteht, das im wesentlichen radial von dem Zylinder fortgerichtet ist. In dieses Magnetfeld fällt der Entwickler aus der Streuvorrichtung 19 und bildet infolge der magnetisierbaren Ausführung der Trägerpartikeln entsprechend den Feldlinien des Magnetfeldes radial

von der walzenförmigen Magnetanordnung abstehende Fäden bzw. spitz zulaufende Anhäufungen.

Die Magnetanordnung 20, 21, 33 läuft mit einer solchen Geschwindigkeit um, daß die Umfangsgeschwindigkeit größer als die Vorschubgeschwindigkeit des Schichtträgers ist. Hierdurch werden die Entwickleranhäufungen auf dem Umfang der Magnetwalze bürstenartig über die fotoleitende Schicht des Schichtträgers geführt, der auf der Bahn 16 vorgeschoben wird. Im Bereich der Magnetanordnung läuft die Bahn 16 parallel zu der Mantelfläche der walzenförmigen Magnetanordnung.

Durch die vorgesehene Form der Zuführung des Toners zu der fotoleitenden Schicht ist einerseits eine kräftige und intensive Behandlung des latenten elektrostatischen Bildes mit Toner gewährleistet, und andererseits wird jedoch die fotoleitende Schicht infolge der nachgiebigen Anordnung der Trägerpartikeln auf der Magnetwalze in keiner Weise angegriffen, zumal Trägerpartikeln nur in ganz geringem Ausmaß ao von der Magnetwalze abgelöst werden, so daß im wesentlichen allgemein der Toner auf die fotoleitende Schicht übertragen wird.

Für die abgelösten Trägerpartikeln befindet sich unter der Führungsbahn 16 ein Behälter 22, in welchem die Trägerpartikeln durch die öffnungen in der Führungsbahn 16 fallen können. Beispielsweise ein Handgriff 34 des Behälters ragt seitlich aus dem Gehäuse 1 heraus, so daß der Behälter 22 entnommen werden kann und die aufgefangenen Tonerpartikeln in den Vorratsbehälter 18 zurückgeschüttet werden können.

Ferner sind ein oder mehrere Magnete 23 vorgesehen, die hinter dem Abschnitt, in welchem die Magnetanordnung 20, 21 Toner auf die fotoleitende Schicht überträgt, das radial gerichtete Magnetfeld der Magnetanordnung 20, 21 verstärken. Diese verstärkende Wirkung durch die Zusatzmagnete 23 ist jedoch so bemessen, daß lediglich eine Aufrichtung der Entwickleranhäufungen auf dem Umfang der Magnetwalze 20, 21 stattfindet, da diese Anhäufungen bei der Berührung mit der fotoleitenden Schicht mehr oder weniger verformt oder flachgedrückt worden sind. Wenn die Zusatzmagnete bei Ausführung der Magnetwalze, die ein über den ganzen Umfang gleichpoliges Feld aufweist, auch als Permanentmagnete ausgeführt sein können, sind die Zusatzmagnete bei der vorliegenden Ausführung als Elektromagnete mit einer umschaltbaren Erregerwicklung ausgeführt, damit die Polarität der Zusatzmenge entsprechend der Stellung der Magnete 21 in der Magnettrommel eingestellt werden kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Stellung der Magnete 21 gezeigt, bei welcher der Nordpol der Magnete 21 den Zusatzmagneten zugekehrt ist. Zur Verstärkung des sich über dem genannten Pol ergebenden Feldes müssen daher die Zusatzmagnete 23 so erregt werden, daß der der Magnetwalze 20, 33 zugekehrte Pol ein Südpol ist. Wenn die Magnetwalze nunmehr eine Drehung um etwa 180° gemacht hat, muß die Polarität der Zusatzmagnete 23 umgekehrt werden. Die Umpolung kann mittels eines synchron mit der Magnetwalze 20, 30 angetriebenen Kommutators erfolgen. Durch die Zusatzmagnete 23 wird daher bei jedem Umlauf der Walze die bürstenartige Anordnung von Entwickleranhäufungen auf dem Umfang der Magnetwalze erneuert.

Um die Einwirkungszeit des Entwicklers auf den fotoleitenden Schichtträger zu vergrößern, verläuft die Führungsbahn 16 im Bereich der Magnetwalze 20, 33 parallel zu ihrem Umfang. Um kleine Geräteabmessungen zu erreichen, sieht die Erfindung daher die im wesentlichen V-förmige Ausbildung der Führungsbahn 16 vor, durch welche zugleich eine Anordnung der Magnetwalze 20, 21, 33 im unteren Geräteteil zwischen den übrigen in dem Gerät zusammengefaßten Vorrichtungen erreicht wird. Die Zusatzmagnete 23 sind zweckmäßig an der Trennwand 24 angeordnet, die die Einbrennvorrichtung von den übrigen Geräteteilen abschließt.

Durch die Einbrennvorrichtung wird der Schichtträger über eine Platte 25 geführt, die perforiert, d. h. mit öffnungen 26 versehen ist. Durch diese öffnungen wird ein Unterdruck erzeugt, der durch Anschluß des Raumes 27 unterhalb der Führungsplatte 25 an die Saugseite 28 eines Ventilators 29 entsteht. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Schichtträger ohne Verwendung anderer angreifender Führungsmittel flach auf der Führungsplatte 25 geführt wird. Dieser Unterdruck hat zugleich den Zweck, den sich auf der Einbrennung der Pigmentteilchen ergebenden Dunst abzusaugen, so daß er keinesfalls zu den übrigen Geräteteilen gelangen kann.

Zur Einbrennung der Pigmentteile kann beispielsweise die Führungsplatte 25 aufgeheizt werden, wenn sie gemäß einer Ausführungsform mit Heizelementen, wie beispielsweise elektrischen Heizspiralen, ausgestattet ist. Entweder ausschließlich oder zusätzlich zu Heizelementen in der Führungsplatte 25 sind ferner über der Führungsplatte 25 Strahler 30 angeordnet, deren Hitze durch Reflektoren 31 auf den über die Führungsplatte 25 geführten Schichtträger geworfen wird. Am Ende der Führungsplatte 25 sind vor dem Ausgabeschlitz 5 weitere Führungselemente 32 in Form einer oder vorzugsweise mehrerer nur auf die Ränder des Schichtträgers einwirkender Walzen oder Räder vorgesehen, die angetrieben sind. Die Anordnung der Platte 25 ist so getroffen, daß sie im wesentlichen den letzten Teil der Führungsbahn 16 fortsetzt, so daß der Schichtträger schräg nach oben zu dem Ausgabeschlitz 5 geführt wird.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Abbildungen mit einer bewegbaren Magnetanordnung zur Aufbringung des Entwicklers, der aus Trägerpartikeln aus magnetisierbarem Material und Tonern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (21) zwischen der fotoleitenden Schicht und einer an sich bekannten Streuvorrichtung vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung aus einem oder mehreren stabförmigen Permanentmagneten (21) besteht, die in senkrecht zu einer Welle (20) verlaufenden Ebenen drehbar angeordnet sind, und konzentrisch zur Welle (20) ein Zylinder (33) aus nicht magnetisierbarem Material vorgesehen ist, in dessen äußerer Mantelfläche die Stirnflächen der Magnete oder besonderer Polschuhe der Magnete liegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung aus mehreren stabförmigen Magneten besteht, die auf einer Welle strahlenförmig in wenigstens einer zur Wellenachse senkrechten Ebene so verteilt sind, daß gleichnamige Pole der Permanentmagnete nach außen gekehrt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Führung des Schichtträgers im Wirkungsbereich der umlaufenden

Magnetwalze (20, 21) eine diese teilweise konzentrisch umgebende Führungsbahn vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine parallele Anordnung mehrerer vorzugsweise stabförmiger Magnete auf einer umlaufenden Scheibe in der Art, daß von der Scheibe fortragende und gleichpolige Enden der Magnete vor der fotoleitenden Schicht liegen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe vertikal angeordnet ist und der Schichtträger vor den Polen der horizontal von der Scheibe abstehenden Magnete senkrecht geführt ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Zusatzmagnete (23), die so angeordnet sind, daß ihr Feld im Zusammenwirken mit der drehbaren Magnetanordnung (20,21) den Schichtträger nicht durchsetzt und das Magnetfeld der Magnetanordnung (20,21) zwecks Aufrichtung der aus dem Entwickler gebildeten Anhäufungen auf den Magnetenden verstärkt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmagnete (23) als Elektromagnete ausgebildet sind, die über einen synchron mit dem Umlauf der Magnetwalze betätigten Schalter oder einen entsprechend angetriebenen Kommutator derart erregt werden, daß sich bei der Drehung der Magnetwalze jeweifs Pole entgegengesetzter Polarität gegenüberstehen.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (18) für den Entwickler in zwei Kammern unterteilt ist, von denen die eine nur Toner enthält, und die zwecks wahlweiser Zuführung des Inhaltes der einen von beiden Kammern zu der Magnetanordnung unabhängig voneinander geöffnet werden können.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Australische Patentschrift Nr. 204 093.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 024 988.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 629/179 10.60