Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung (1), die eine Rakel (6) aufweist, welche an einer Magnetbürstenwalze (4) anliegt. Zusätzlich zu der Rakel (6) sind zwei elastische Abstreifer (7', 7") aus nichtmagnetischem Material vorgesehen, die an der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht (3) anliegen und von dieser Trägerteilchen des Entwicklungspulvers abstreifen. Die Abstreifer begrenzen die Breite des Entwicklerpelzes auf der Magnetbürstenwalze und damit das Austragen von Entwickler aus dem Bereich der Magnetbürstenwalze, da sie die Übergangszone der Rakel nach außen und nach innen überdecken. Die Überdeckung nach innen in Richtung Rakel-Mittellinie (24) der Walze beträgt zumindest 4 mm. Die Abstreifer schließen einen Winkel von 5° bis 10° mit der Tangente (t) an die fotoleitfähige Aufzeichnungsschicht (3) auf der Oberfläche einer Trommel (2) ein.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder auf einer fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht, bei der ein Entwickler aus Toner und magnetischen Trägerteilchen auf die Ladungsbilder aufgebracht wird, auf denen der Toner haftet, und mit einer Rakel, die an der Magnetbürstenwalze anliegt, die Menge der von der Magnetbürstenwalze zum Entwickeln eingesetzten Trägerteilchen dosiert und an den Walzenenden an die Stirnflächen der Walze herangeführt ist.

[0002] Eine derartige Entwicklungsvorrichtung ist aus der DE-OS 2 436 890 bekannt, bei der die Trägerteilchen des Entwicklers nach Abschluß des Entwicklungsvorganges durch Einwirkung von Magnetkräften von der fotoleitenden oder dielektrischen Aufzeichnungsschicht entfernt werden. Dazu wird ein Magnet, der beispielsweise als Magnetwalze ausgebildet ist, im engen Abstand zu der Aufzeichnungsschicht mit den Ladungsbildern angeordnet. Der Abstand zwischen dem Magneten und der Aufzeichnungsschicht muß dabei so bemessen sein, daß die Trägerteilchen zwischen der Schicht und dem Magneten nicht eingeklemmt werden können.

[0003] Die DE-OS 2 162 842 beschreibt eine Kaskadenentwicklungsvorrichtung für ein elektrostatisches Kopiergerät, das eine Auffangvorrichtung für das Entfernen der an der Oberfläche der Fotoleitertrommel haftenden Trägerteilchen aufweist. Die Auffangvorrichtung besteht aus einem die Fotoleitertrommel nicht berührenden, dünnen elastischen Material, beispielsweise Kunststoff gebildeten Dichtungsstreifen, der eine Auffangkante besitzt. Die Auffangkante des Dichtungsstreifens ist von der Fotoleitertrommel in einem einstellbaren Abstand angeordnet, der etwa einem Zehntel bis etwa der Hälfte des Trägerteilchendurchmessers entspricht. Zusätzliche Abstreifvorrichtungen zu dem Dichtungsstreifen sind ebensowenig wie eine Magnetwalze vorgesehen.

[0004] Die US-Patentschrift 3 884 571 betrifft eine Entwicklungsvorrichtung mit einer Abstreifvorrichtung für den Entwickler, die sich in Gestalt eines Troges in axialer Richtung längs einer Trommel unmittelbar unterhalb des Raumes zwischen einer Entwicklungsstation und der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche der Trommel erstreckt. Die Bodenfläche des Troges umfaßt eine nach aufwärts gerichtete, abgewinkelte Abstreiflippe, die nahe der Oberfläche der Trommel angeordnet ist und den Entwickler auffängt, der von der Entwicklungsstation herabrieselt. Der im Trog aufgefangene Entwickler wird mit Hilfe eines endlos umlaufenden Bandes zu einer Austrittsöffnung gefördert. Eine Abnahme des Entwicklers von der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht mittels einer Magnetwalze ist nicnt vorgesenen.

[0005] Bei den Entwicklungsvorrichtungen, die zum Antragen des Entwicklers an die fotoleitfähige Aufzeichnungsschicht eine Magnetwalze verwenden, von deren Oberfläche eine Rakel den Entwickler abstreift, zeigt sich im Bereich des Rakelübergangs, das ist die Rakelzone nahe den Stirnflächen der Magnetwalze, ein erhöhter Austrag von Trägerteilchen auf der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht, im Vergleich zu der Rakelmitte. Dadurch wird es notwendig, die Sammler für den Entwickler für unterschiedliche Aufnahme über die Länge der Rakel zu konzipieren, wodurch deren Herstellung verteuert wird.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, über die Rakellänge einen möglichst gleichmäßigen Austrag an Trägerteilchen zu erhalten und in den Rakelübergangsbereichen nahe den Stirnflächen der Magnetbürstenwalze einen Austragswert entsprechend dem Wert in der Rakelmitte zu erreichen.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß neben der Rakel zwei elastische Abstreifer aus nichtmagnetischem Material vorgesehen sind, die an der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht anliegen und die Trägerteilchen von dieser abstreifen, und daß in der Draufsicht in Richtung Rakel im Bereich der linken und im Bereich der rechten Obergangszone der Rakel je ein Abstreifer angeordnet ist, die die Entwickelbreite der Magnetbürstenwalze begrenzen.

[0008] Die beiden Abstreifer sind in Bewegungsrichtung der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht nach der Entwicklungsstation angeordnet.

[0009] Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 6.

[0010] Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß im Bereich der Rakelübergangszonen im Vergleich zu bekannten Entwicklungsvorrichtungen ein wesentlich niedrigerer Anteil an Trägerteilchen ausgetragen wird, so daß ein nachgeschalteter Magnetabstreifer kostengünstig in statischer Ausführung den geringen Austrag in der Mitte der Entwickelzone über lange Zeiten hin sammelt, ohne wegen überfüllung geleert werden zu müssen, und daß Störungen in anderen Baugruppen des Kopiergeräts, die durch Trägerteilchen verursacht werden, die an der.fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht haften, weitgehend vermieden werden. Bekannterweise erzeugen die Trägerteilchen, falls sie nach der Entwicklungsstation nicht von der Aufzeichnungsschicht entfernt werden, lokale übertragungsstörungen, schmirgeln die Fixierwalzen des Kopiergeräts und können in Lager eindringen, die sich dadurch "festfressen" können.

[0011] Mit der Erfindung werden derartige Schwierigkeiten vermieden, so daß die Betriebssicherheit des Kopiergeräts erhöht wird.

[0012] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

[0013] Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer Entwicklungsvorrichtung mit einer Magnetbürstenwalze und mit Abstreifern,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Magnetbürstenwalze, einer Rakel und der Abstreifer nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt einer Entwicklungsvorrichtung ähnlich zu derjenigen nach Fig. 1.

[0014] Eine in Fig. 1 dargestellte Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung 1 für ein elektrostatisches Kopiergerät grenzt an eine Trommel 2 an, deren Oberfläche mit einer fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 3 versehen ist und die sich in Richtung des Pfeils P dreht. Auf der Aufzeichnungsschicht 3 befindet sich das bzw. befinden sich die zu entwickelnden elektrostatischen Ladungsbilder. Der Entwickler besteht bekannterweise aus Toner und Trägerteilchen, die im allgemeinen magnetisch sind. Die elektrostatischen Ladungsbilder ziehen den Toner an, der auf diesen haftet und die Ladungsbilder zu Pulverbildern entwickelt. Die Trägerteilchen werden durch die fotoleitfähige Aufzeichnungsschicht 3 aus dem Entwickelbereich ausgetragen und durch einen nach der Entwicklungsvorrichtung 1 angeordneten Magnetabstreifer 25 von der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 3 abgezogen. Die Magnetbürstenwalze 4 rotiert in gleicher Drehrichtung wie die Trommel 2, die sich in Richtung des Pfeils P' dreht und trägt an ihrer Oberfläche einen Entwicklerpelz 5, der durch eine Rakel 6 abgestreift wird, die in Fig. 1 horizontal verlaufend dargestellt ist, jedoch auch in beliebig anderer Richtung zu der Oberfläche der Magnetbürstenwalze 4 geneigt sein kann.

[0015] Neben der Rakel 6 sind zwei elastische Abstreifer 7',7", wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, angeordnet, die an der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 3 anliegen und die Trägerteilchen 12 von dieser abstreifen. Die beiden Abstreifer 7',7" bestehen aus nichtmagnetischem, elastischem Material, das an der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 3 so anliegt, daß seine Fläche einen Winkel zwischen 5° bis 10° mit der Tangente t an die Aufzeichnungsschicht 3 im Berührungspunkt der Abstreifer einschließt. Die Abstreifer 7',7" schließen mit der-Rakel 6 einen Winkel zwischen 45° bis 90° ein.

[0016] Der Vorratsbehälter 15 für den Entwicklervorrat 11 weist einen umgebogenen Rand 13 auf, auf dem mittels einer Schraube 9 die Rakel 6 und die Abstreifer 7',7" befestigt sind. Hierzu ist jeder Abstreifer 7',7" von zwei gewinkelten Blechen 8,8' eingefaßt, von denen das untere Blech auf der Rakel 6 aufliegt. Im Rand 13 ist ein Langloch 26 vorhanden, so daß es möglich ist, die Schraube 9 im Langloch zu verschieben und dadurch den Abstand der Rakel 6 von der Oberfläche der Magnetbürstenwalze 4 zu verändern.

[0017] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Oberfläche der Zylinderhülse 18 der Magnetbürstenwalze 4 mit Riefen 14 versehen, die die Ausbildung des Entwicklerpelzes 5 begünstigen. Die Rakel 6 besitzt eine linke 0bergangszone 6' bzw. eine rechte Obergangszone 6", das sind jeweils die Bereiche nahe der Stirnflächen 18',18" der Zylinderhülse 18. In den übergangszonen 6',6" verläuft die Abstreifkante 27 der Rakel 6 nach unten gekrümmt. Die Abstreifer 7',7" sind in Fig. 2 schraffiert, um anzudeuten, daß sie sich nicht in der gleichen Ebene wie die Rakel 6 befinden, sondern hinter dieser liegen. In der Draufsicht von den Abstreifern 7',7" in Richtung der Rakel 6 überdeckt jeder Abstreifer 7',7" die Obergangszone 6' bzw. 6" der Rakel 6 nach außen und nach innen, wobei die überdeckung nach innen in Richtung Rakel - Mittellinie 24 zumindest 4 mm beträgt, während die überdeckung nach außen im allgemeinen 10 mm und größer ist. Bei einer praktischen Ausführungsform weist beispielsweise ein Abstreifer die Abmessungen 18 mm x 2 mm auf und ist 30 mm breit. Die elastischen Abstreifer 7',7" verhindern den Austrag an Trägerteilchen 12 von der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 3 im Bereich der Rakelübergangszonen 6',6", so daß die abgestreiften Trägerteilchen von dem Magnetfeld der Magnetbürstenwalze 4 mit Leichtigkeit angezogen werden können. Dadurch bleiben unterhalb der Abstreifer 7',7" keine Trägerteilchen liegen, vielmehr werden diese vollständig in den Entwicklerkreislauf wieder zurückgeführt. Die elastischen Abstreifer 7',7" machen daher einen rotierenden Abstreifer, wie er bei bekannten Einrichtungen zum Teil verwendet wird, nicht notwendig. Dadurch, daß der aus der Entwicklungsstation ausgetragene Entwickler durch die Abstreifer mengenmäßig stark vermindert wird, muß ein der Entwicklungsstation nachgeschalteter Magnetabstreifer 25 für die Tonerteilchen nur noch sehr selten geleert werden.

[0018] Aus Fig. 3 ist der Aufbau der Magnetbürstenwalze 4 ersichtlich, die innerhalb der Zylinderhülse 18 Magnete 17 zur Erzeugung des erforderlichen Magnetfeldes für den Entwicklerpelz aufweist.

[0019] Eine Abdeckung 20 schließt die Entwicklungsvorrichtung nach oben zu ab, während ein Seitenteil 16 den Vorratsbehälter 15 umgibt. Zwischen dem Seitenteil 16 und der Abdeckung 20 ist eine öffnung vorgesehen, in deren Bereich die Magnetbürstenwalze 4 nahe der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 3 angeordnet ist. Der Seitenteil 16 ist mit einer Grundplatte 22 verbunden, die mittels Schrauben an einem Rahmen 23 befestigt ist. Hinter der Magnetbürstenwalze 4 befindet sich ein Sammler 19, dessen Abstreifblech 21 tangential zu der Oberfläche der Zylinderhülse 18 der Magnetbürstenwalze 4 verläuft, um den nicht gezeigten Entwicklerpelz von deren Oberfläche abzustreifen. Von dem Sammler 19 gelangt der abgestreifte Entwickler in eine Umwälzvorrichtung 28, beispielsweise eine Förderschnecke, die den Entwickler umwälzt.

[0020] Die Anordnung der Rakel 6 und der Abstreifer 7',7" ist ähnlich zu derjenigen in Fig. 1 und wird daher nicht nochmals beschrieben.

Ansprüche

1. Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder auf einer fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht, bei der ein Entwickler aus Toner und magnetischen Trägerteilchen auf die Ladungsbilder aufgebracht wird, auf denen der Toner haftet, und mit einer Rakel, die an der Magnetbürstenwalze anliegt, die Menge der von der Magnetbürstenwalze zum Entwickeln eingesetzten Trägerteilchen dosiert und an den Walzenenden an die Stirnflächen der Walze herangeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Rakel (6) zwei elastische Abstreifer (7',7") aus nichtmagnetischem Material vorgesehen sind, die an der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht (3) anliegen und die Trägerteilchen von dieser abstreifen, und daß in der Draufsicht von den Abstreifern in Richtung Rakel im Bereich der linken Übergangszone (6') und der rechten Übergangszone (6") der Rakel (6) die Abstreifer (7';7") so angeordnet sind, daß sie die Breite der auf der Aufzeichnungsschicht durch die Magnetbürstenwalze (4) aufgebrachten Betonerung zu den Seiten hin begrenzen.

2. Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abstreifer (7',7") die Übergangszone (6',6") der Rakel (6) nach außen und innen überdeckt, wobei die Überdeckung nach innen in Richtung Rakel-Mittellinie (24) zumindest 4 mm beträgt.

3. Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel (6) horizontal an der Magnetbürstenwalze (4) anliegt und daß die beiden Abstreifer (7',7") mit ihren elastisch an der fotoleitfähigen Aufzeichnungsschicht (3) anliegenden Flächen einen Winkel von 5° bis 10° mit der Tangente (t) an die Aufzeichnungsschicht (3) einschließen.

4. Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer (7',7") und die Rakel (6) zueinander geneigt angeordnet sind.

5. Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Abstreifern (7',7") und der Rakel 45° bis 80° beträgt.

6. Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abstreifer (7',7") von zwei gewinkelten Blechen (8,8') gehalten ist, von denen das untere Blech auf der Rakel (6) aufliegt und daß die beiden Bleche (8,8') und die Rakel (6) mittels eines Befestigungselements (9) mit einem Rand (13) des Vorratsbehälters (15) für den Entwickler verstellbar verbunden sind.

Zeichnung