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Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Bilder Die Erfindung
liegt auf dem Gebiet der Elektrophotographie und bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Entwickeln elektrostatischer Bilder.
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Bekanntlich benutzt die Elektrophotographie die volle und teilweise
Entladung elektrostatisch aufgeladener Halbleiterschichten (beispielsweise Aufnahme
eines Bildes mittels Kamera), um ein elektrostatisches Bild zu erzeugen. Dieses
auf der Halbleiterschicht bestehende unsichtbare latente elektrostatische Bild muß
durch Entwicklung sichtbar gemacht werden. Für die Entwicklung des latenten Bildes
wird ein Entwicklerpulver benutzt, welches vorzugsweise aus einem Tonerpuder aus
Kunstharz oder Ruß und einem Trägerpulver, beispielsweise Eisenfeilspäne oder Eisenkörnchen,
zusammengesetzt ist. Das in dieser Zusammensetzung gemischte Entwicklerpulver kann,
beispielsweise mittels einer Magnetbürste, auf den mit dem latenten' elektrostatischen
Bild behafteten Halbleiterschichtträger zum Zwecke der Entwicklung, d. h: zur Sichtbarmachung
des latenten Bildes, aufgebracht werden. Hierbei wird der Tonerpuder infolge seiner
entgegengesetzten Ladungspolarität von den das latente Bild auf der belichteten
Halbleiferkh'icht -des Schichtträgers darstellenden verbliebenen Ladungssäulen angezogen,
so daß ein sichtbares Bild auf dem Schichtträger entsteht. Um ein bleibendes, nicht
verwi.schbares Bild zu erhalten, muß das so entstandene Puderbild auf dem Schichtträger
oder nach erfolgter Übertragung auf ein anderes geeignetes Material, beispielsweise
durch Einwirkung von Wärme, noch fixiert werden.
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Es sind Vorrichtungen zum Entwickeln elektrostatischer Bilder bekannt,
mittels welcher ein mit einem elektrostatischen Bild behafteter Schichtträger mit
dem Entwicklerpulver im Feld eines Magneten zur Berührung gebracht wird.
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Die einfachsten Ausführungsformen solcher Vorrichtungen sind die sogenannten
Magnetbürsten, die als Stab- oder Hufeisenpermanentmagneten ausgebildet sind. Das
Entwicklergemisch wird von den betreffenden Polen des Magneten durch magnetische
Anziehung, eine Bürste bildend, festgehalten und durch Bestreichen des mit dem latenten
elektrostatischen Bild behafteten Schichtträgers mittels einer solchen Magnetbürste
der Tonerpuder auf diesen aufgetragen und das latente Bild sichtbar gemacht.
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Bei einer bekannten, weitgehend automatisierten Vorrichtung, bei welcher
ein bandförmig ausgebildeter Schichtträger zwischen dem Abspulen von einer Vorratsrolle
und Aufspulen auf eine Aufwickelspule alle Bearbeitungsvorgänge, nämlich Aufladung,
Belichtung, Entwicklung und Fixierung, schrittweise durchläuft, wird der Schichtträger
nach der Belichtung zum Zwecke der Entwicklung zwischen einem Polschuh eines Permanentmagneten
und einem in einer mit- Entwicklerpulver gefüllten Wanne angeordneten und mit sogenannten
Taumelscheiben versehenen rotierenden Drehpol m,it der Schichtseite zum Drehpol
hindurchgeführt. Infolge des zwischen dem Polschuh und dem Drehpol bestehenden magnetischen
Kraftfeldes werden an den umfänglichen Rändern der Taumelscheiben durch magnetisches
Anziehen des Entwicklerpulvers Bürsten gebildet, welche die Fläche des vorbeigeführten
Schichtträgers bestreichen und so ein sichtbares Bild erzeugen. Hierbei darf der
Schichtträger während des Bestreichens mit Entwicklerpulver jedoch nur eine verhältnismä#ßiig
kleine Vorschubgeschwindigkeit haben, da sonst einzelne Flächenteile beim Bestreichen
mit Entwicklerpulver ausgelassen werden.
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Erfahrungsgemäßwird während des Entwicklungsvorganges der am Trägerpulver
haftende Tonerpuder schnell aufgebraucht. Es ist daher notwendig, 'den Entwickler
immer wieder zu erneuern, d. h. die Körnchen des Trägerpulvers mit Tonerpuder zu
behaften. Naturgemäß müssen bei den bekannten Vorrichtungen zum Zwecke einer einwandfreien
Erneuerung des Entwicklers die Eisenfeilspäne bzw. Eisenkörnchen von den permanentmagnetischen
Vorrichtungen gelöst werden, was umständlich, schmutzerzeugend und zeitraubend ist,
weil sich die Eisenfeilspäne oder Eisenkörnchen nur schwer von dem Magneten abstreifen
lassen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Mängel bzw. Nachteile
der permanentmagnetischen Vorrichtungen zu beheben. Diese Aufgabe ist erfindungsgemä
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im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Mittel zum Auftragen des Entwicklerpulvers
auf den mit dem latenten elektrostatischen Bild behafteten Träger eine um eine horizontale
Achse drehbare, vorzugsweise motorisch antreibbare, in einer Wanne für Entwicklerpulvergemisch
angeordnete Elektromagnetwalze ist, die so gestaltet ist, daß mehrere, z. B. sechs
bis acht in Walzenlängsrichtung verlaufende Magnetpole über den Umfang verteilt
sind. Die Elektromagneten werden dabei über eine Schleifringanordnung erregt.
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An einer solchen, aus mehreren T-Ankern bestehenden Elektromagnetwalze
bilden sich zwischen den Polen zusammenhängende, in Achsrichtung verlaufende Büschel
aus Entwicklerpulvergemisch, die einen darübergeführten elektrophotographischen
Schichtträger auf seiner ganzen Oberfläche berühren. Die Drehrichtung der Elektromagnetwalze
ist vorzugsweise der Bewegungsrichtung des Schichtträgers entgegengerichtet.
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Zwecks möglicher Erneuerung des an den Schichtträger leerangeführten
Entwicklers ist die Elektromagnetwalze im oberen Teil einer mit Entwicklerpulver
gefüllten Wanne angeordnet, in welcher ein Rührwerk vorgesehen ist, welches das
Entwicklerpulver dauernd umwälzt. Die Ausbildung der Magnetwalze als Elektromagnetwalze
gestattet durch Unterbrechen des Stromes ein rasches und müheloses Wechseln des
Entwicklerpulvers auf der Walze, weil sich dieses dabei von der Walze löst und .bei
erneutem Stromschluß von der Walze wieder angezogen wird.
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Die Erregung der T-Ankermagneten kann mittels eines Schleifringes
erfolgen und nach einer gewissen Betriebszeit zum Zwecke der Erneuerung des Entwicklerpulvers
auf der Magnetwalze durch Aufhebung des Kontaktes unterbrochen werden. Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich das Auswechseln
:des an der Elektromagnetwalze haftenden Entwicklerpulvergemisches dadurch automatisieren,
derart, daß in der Stromzuleitung zur Magnetwalze ein periodisch selbsttätig wirkendes
Schaltglied angeordnet ist, das den Stromzufluß durch die Magnetwicklungen kurzzeitig
unterbricht und wieder schließt.
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Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß unter der vorzugsweise
motorisch antreibharen Elektromagnetwalze eine Wanne für das Entwicklerpulver zweckmäßigerweise
höhenverstellbar angeordnet ist. Durch die wannenförmige Ausgestaltung des Entwicklerpulverreservoirs
und dessen Höhenverstellbarkeit wird erreicht, daß die auf der ganzen Länge in das
Gemisch eintauchende Elektromagnetwalze während ihrer Drehung gleichmäßig rnit Entwicklerpulver
behängt wird und das Sinken des Entwicklerpulverspiegels infolge Tonerpuderverbrau,ches
sich durch entsprechendes Anheben der Wanne ausgleichen läßt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in drei
Abbildungen dargestellt. Von diesen zeigt .im einzelnen Abb. 1 die Vorrichtung im
Aufriß, Abb. 2 die gleiche Vorrichtung .im Grundriß und Abb. 3 einen Querschnitt
nach der Linie III-III in Abb. 1. Die in der Zeichnung veranschaulichte Vorrichtung
besteht im wesentlichen aus der Elektromagnetwalze 1, die, um ihre horizontale Achse
2 drehbar, in den Spitzenlagern 3 und 4 gehaltert ist. Die Elektromagnetwalze 1
weist auf ihrer Außenseite z. B. sechs in Längsrichtung verlaufende Pole 5 auf,
die durch in dazwischenliegende Nuten 6 eingebettete Wicklungen 7 mit abwechselnder
Polarität magnetisiert werden, wenn Strom durch die Wicklungen fließt. Der zum Magnetisieren
erforderliche elektrische Strom wird den Wicklungen 7 im Ausführungsbeispiel von
einer nicht dargestellten Gleichstromquelle z. B. in Form eines Trockengleichrichters
über einen isoliert angeordneten Schleifkontakt 8 mit Schleifring 9 und das an Masse
liegende Spitzenlager 3 zugeführt. Durch einen über die Scheibe 10 laufenden Riemen
11 läßt sich die Elektromagnetwalze 1 z. B. durch einen Elektromotor 12 )in gleichförmige
Drehung versetzen. Ein in Abb. 1 dargestellter Schneckentrieb 13, 14 dient zum periodischen
Verschwenken des Schleifkontaktes 8 um seinen Lagerzapfen 15 durch einen Nocken
16 entgegen der Kraft einer Rückführfeder 17.
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Dieser Mechanismus dient dazu, die Elektromagnetwalze in gewissen
Zeitabständen durch seitliches Ablaufen des Schleifkontaktes 8 von dem Schleifring
9 selbsttätig von der Stromzufuhr ab-und wieder an diese anzuschalten, um einen
Wechsel des Entwicklerpulvers auf der Elektromagnetwalze durchzuführen.
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Wie am besten aus der Schnittdarstellung in Abb.3 zu erkennen ist,
befindet sich unter der Elektromagnetwalze 1 eine Wanne 18 als Sammelbehälter für
das Entwicklerpulver 19. Zur Veränderung der Eintauchtiefe der Elektromagnetwalze
1 in die Wanne 18 läßt sich die Höhe der Wanne 18 über der Grundplatte 20 z. B.
durch Schraubfüße 21 verstellen bzw. einstellen.