Vorrichtung zur Magnetbürstenentwicklung

Abstract

 Eine Vorrichtung zur Magnetbürstenentwicklung elektrostatischer latenter Ladungsbilder auf Einzelblattaufzeichnungsträgern (11) enthält innerhalb eines rotierenden, die Magnetbürste tragenden Zylinders (28) eine Magnetanordnung (31), die während der Zeit, in der der Aufzeichnungsträger (11) mit seiner Vorderkante in den Entwicklungsbereich (B) bewegt wird, in eine Stellung gebracht werden kann, in der sie im Entwicklungsbereich (B) keine Magnetbürste erzeugt. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Rückseite des Aufzeichnungsträgers (11) beim Eintreten der Vorderkante in den Entwicklungsbereich (B) durch Entwicklermaterial verunreinigt wird. Die Verstellung wird wieder rückgäng gemacht, sobald der Aufzeichnungsträger (11) eine Lage erreicht hat, in der Entwicklermaterial nicht mehr auf seine Rückseite gelangen kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Magnetbürstenentwicklung elektrostatischer latenter Ladungsbilder auf einem blattförmigen Aufzeichnungsträger, der innerhalb der Vorrichtung an einem in einem Entwicklungsbereich angeordneten rotierenden Zylinder vorbeibewegt wird, welcher mit einem magnetisierbaren Entwickler beschickt wird und in dessen Innenraum eine feststehende Magnetanordnung zur Erzeugung eines die bürstenartige Verteilung der Entwicklerteilchen auf dem Zylinder im Entwicklungsbereich bewirkenden Magnetfeldes vorgesehen ist.

[0002] Bei der Magnetbürstenentwicklung elektrostatischer latenter Ladungsbilder auf blattförmigen Aufzeichnungsträgern handelt es sich um eine Bildentwicklung ohne Verwendung eines fotoleitfähigen Zwischenbildträgers. Wenn ein mit einem latenten Ladungsbild versehener blattförmiger Aufzeichnungsträger in einer Entwicklungsvorrichtung durch den Entwicklungsbereich bewegt wird, so gelangt er in den Bewegungsbereich der borstenartig von dem Zylinder abstehenden und mit diesem bewegten magnetisierbaren Entwicklerteilchen. Bei einem Einkomponenten-Entwickler werden die Entwicklerteilchen, die in den Einflußbereich des Ladungsbildes gelangen, direkt auf dem Aufzeichnungsträger abgelagert. Besteht der Entwickler aus zwei Komponenten, nämlich magnetisierbaren Trägerteilchen und an ihnen elektrostatisch haftenden kleinen Tonerpartikeln, wie in den folgenden Beispielen angenommen, so werden nur die Tonerpartikel an den aufgeladenen Bereichen des Aufzeichnungsträgers festgehalten. Die aus borstenartig von dem Zylinder abstehenden magnetisierbaren Teilchen bestehende Magnetbürste wird durch die im Innenraum des Zylinders feststehend gehaltene Magnetanordnung erzeugt, die meist aus in Längsrichtung des Zylinders verlaufenden Permanentmagneten besteht. Dadurch, daß diese Permanentmagnete feststehend angeordnet sind, bildet sich die Magnetbürste nur in einem vorgegebenen Abschnitt am Umfang des rotierenden Zylinders aus.

[0003] Werden in Verbindung mit der Magnetbürstenentwicklung Aufzeichnungsträger in Form von Einzelblättern verwendet, so kann bei der Einführung der Vorderkante des jeweiligen Einzelblatts in den Entwicklungsbereich Entwickler auch auf die Rückseite des Einzelblatts gelangen. Dadurch ergibt sich ein unnötig hoher Entwicklerverbrauch und eine Verschmutzung der Rückseite des jeweiligen Einzelblatts sowie eine Verfälschung dort gegebenenfalls aufgedruckter Informationen.

[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache Möglichkeit zur Verhinderung dieses unerwünschten Effekts der Entwicklerablagerung auf der Rückseite von Einzelblättern bei der Magnetbürstenentwicklung anzugeben.

[0005] Diese Aufgabe wird für eine Vorrichtung eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Magnetordnung während der Zuführung eines Einzelblatt-Aufzeichnungsträgers in den Entwicklungsbereich mechanisch so verstellbar ist, daß sie mindestens im Entwicklungsbereich unwirksam ist.

[0006] Durch die Erfindung wird erreicht, daß während der Zeit, in der ein Einzelblatt dem Entwicklungsbereich zugeführt wird, eine Magnetbürste jedenfalls im Entwicklungsbereich nicht ausgebildet werden kann. Die Magnetanordnung wird hierzu vor dem Eintreffen der Vorderkante des jeweiligen Einzelblatts im Entwicklungsbereich mechanisch verstellt, wodurch sich auch die Orientierung des von ihr erzeugten Magnetfeldes ändert. Wenn dieses Magnetfeld nicht mehr so gerichtet ist, daß sich im Entwicklungsbereich am Umfang des rotierenden Zylinders borstenartig abstehende magnetisierbare Teilchen ansammeln können, so wird dadurch kein Entwicklermaterial im Entwicklungsbereich bereitgehalten und der beschriebene nachteilige Effekt vermieden. Wenn dann die Vorderkante des jeweiligen _Einzelblatts in den Entwicklungsbereich so weit eingeführt ist, daß die Ablagerung von Entwicklerteilchen auf der Rückseite des Einzelblatts nicht mehr zu befürchten ist, so kann die Magnetanordnung wieder in ihre normale Betriebsstellung gebracht und die reguläre Magnetbürstenentwicklung durchgeführt werden.

[0007] Vorteilhaft ist die Magnetanordnung um eine zur Zylinderlängsachse parallele Achse verdrehbar. Dies stellt die einfachste Möglichkeit zur Änderung der Orientierung des von ihr erzeugten Magnetfeldes dar, denn durch eine Verdrehung um die zur Zylinderlängsachse parallele Achse werden die Feldlinien des Magnetfeldes bei relativ geringfügiger Bewegung um einen relativ großen Winkelbetrag am Umfang des rotierenden Zylinders verschwenkt.

[0008] Die Verdrehung der Magnetanordnung erfolgt beispielsweise mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Schwenkhebels. Hierbei ist dann vorteilhaft in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers vor dem Entwicklungsbereich eine durch den Aufzeichnungsträger betätigbare Schaltervorrichtung zur Betätigung des Elektromagenten für eine vorgegebene Zeit vorgesehen, wobei diese Zeit der zur Bewegung der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers in den Entwicklungsbereich erforderlichen Zeit entspricht.

[0009] Die Schaltervorrichtung kann dabei eine Zeitschaltung wirksam schalten, deren für die vorgegebene Zeit abgegebenes Ausgangssignal den Elektromagneten einschaltet. Hierzu ist dann vorteilhaft ein Schalttransistor vorgesehen, der durch das Ausgangssignal der Zeitschaltung angesteuert wird.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 den Querschnitt einer Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische latente Bilder, die nach dem Magnetbürstenverfahren arbeitet;

Fig. 2 eine Teildarstellung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in einer ersten Betriebsstellung;

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, jedoch für eine zweite Betriebsstellung;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Entwicklungsvorrichtung und

Fig. 5 eine elektrische Steuerschaltung für einen in der Entwicklungsvorrichtung vorgesehenen Elektromagneten.

[0011] In Fig. 1 ist in einem Querschnitt eine Entwicklungsvorrichtung 10 dargestellt, die z. B. zu einem elektrostatischen Drucker gehören kann, in dem elektrostatische latente Bilder z. B. in schriftzeichenmäßier Verteilung an einer nicht dargestellten Aufzeichnungsstation auf einen blattförmigen Aufzeichnungsträger 11 aufgebracht werden. Dieser wird in der in Fig. 1 dargestellten Pfeilrichtung A von der Aufzeichnungsstation kommend in die Entwicklungsvorrichtung 10 eingeführt, durch einen Entwicklungsbereich B bewegt und dann an einer Ausgabestelle C aus der Entwicklungsvorrichtung 10 wieder ausgegeben. Dabei wird der Aufzeichnungsträger 11 vor Erreichen des Entwicklungsbereichs B an einer Wippe 12 zur Betätigung einer Schaltervorrichtung 13 vorbeibewegt, gelangt zwischen Führungs- und Transportrollen 14 und 15 und wird dann über ein Entwicklungsgehäuse 16 bewegt, das an seiner Oberseite mit einer den Entwicklungsbereich B begrenzenden öffnung 17 versehen ist. Zur Niederhaltung und Führung des Aufzeichnungsträgers 11 dienen Führungsflächen 18 und 19, die für die Erfindung jedoch nicht von wesentlicher Bedeutung sind.

[0012] Das Entwicklungsgehäuse 16 ist etwa trogförmig ausgebildet und zwischen Seitenplatinen der Entwicklungsvorrichtung 10 montiert, von denen in Fig. 1 die Platine 20 zu erkennen ist. An der Platine 20 ist ein Antriebsmotor 21 zum nicht dargestellten Antrieb der beweglichen Elemente der Entwicklungsvorrichtung 10 montiert.

[0013] Diese beweglichen Elemente sind ein Schneckenförderer 22 in einem mit unteren Öffnungen 23 versehenen Fördergehäuse 24 sowie vier drehbare Zylinder 25, 26, 27 und 28. Wenn mittels des Schneckenförderers 22 Tonerteilchen durch das Fördergehäuse 24 in dessen Längsrichtung, in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene, hindurchbefördert werden, so fallen sie durch die auf die Länge des Fördergehäuses 24 verteilten öffnungen 23 auf den rotierenden Zylinder 25. Dieser dreht sich beispielsweise in der in Fig. 1 gezeigten Pfeilrichtung im Gegenuhrzeigersinn und bewirkt eine gleichmäßige Verteilung der Tonerteilchen auf den linken unteren Bereich des Entwicklungsgehäuses 16, wo sich eine Menge magnetisierbarer Trägerteilchen befindet, in die die Tonerteilchen eingemischt werden.

[0014] Die von dem Antriebsmotor 21 angetriebenen, rotierenden Zylinder 26, 27 und 28 drehen sich jeweils um eine Magnetanordnung 29, 30 und 31. Jede Magnetanordnung 29, 30 und 31 umfaßt zwei auf einem feststehenden Trägerkörper 29a, 30a, 31a befestigte stabförmige Permanentmagnete 29b; 29c; 30b, 30c; 31b, 31c, die in Längsrichtung eines jeden Zylinders 26, 27, 28 verlaufen. Durch kleine Pfeile ist für jeden dieser Permanentmagnete in Fig. 1 die Richtung des mit ihm erzeugten Magnetfeldes angedeutet. Diese verläuft etwa radial zum jeweiligen rotierenden Zylinder 29, 30, 31, so daß sich beispielsweise am rotierenden Zylinder 26 die magnetisierbaren Trägerteilchen, an denen durch elektrostatische Anziehung Tonerteilchen anhaften, in der angedeuteten Weise im linken unteren Quadranten ansammeln, bürstenartig ausgerichtet festgehalten und um einen gewissen Betrag aufwärts mitgenommen werden.

[0015] Da sich der Zylinder 26 gemäß der Darstellung in Fig. 1 im Uhrzeigersinn dreht, bildet sich durch diese Drehung eine Entwicklerwolke an seinem linken Umfang, innerhalb derer die Teilchen an den rotierenden Zylinder 27 weitergegeben werden und infolge der dort vorherrschenden Ausrichtung der mit den Permanentmagneten 30b und 30c erzeugten Magnetfelder eine Magnetbürste ausgebildet wird, die sich bis auf den oberen Umfang des rotierenden Zylinders 27 erstreckt. Analog zu der bereits beschriebenen Teilchenübertragung erfolgt nun eine übertragung der Teilchen auf den rotierenden Zylinder 28, so daß auf diesem im oberen Bereich eine Magnetbürste ausgebildet wird, deren Tonerteilchen an dem über die öffnung 17 des Entwicklungsgehäuses 16 hinweggeführten Aufzeichnungsträger 11 abgestreift werden können.

[0016] Wenn die vorstehend beschriebenen Vorgänge kontinuierlich ablaufen, so bildet sich im wesentlichen eine Strömungsbewegung eines gleichmäßig verteilten Teilchengemischs im Entwicklungsgehäuse 16 aus, die in der Teildarstellung gemäß Fig. 2 durch Pfeile schematisch angedeutet ist. Nach der Führung der Teilchen durch den Entwicklungsbereich B können die Trägerteilchen sowie nicht verbrauchte Tonerteilchen auf der rechten Seite des rotierenden Zylinders 28 wieder abwärts fallen und gelangen in den Bereich von Führungskanälen, die ebenso wie die stabförmigen Permanentmagnete und die rotierenden Zylinder über die gesamte Länge des Entwicklungsgehäuses 16 angeordnet sind. In Fig. 1, 2 und 3 ist ein solcher Führungskanal 35 gezeigt. Die Führungskanäle bewirken eine gleichmäßige Verteilung und Führung des von dem rotierenden Zylinder 28 abfallenden Materials auf die Länge des Entwicklungsgehäuses 16, so daß es gleichmäßig der im unteren Teil des Entwicklungsgehäuses 16 vorhandenen Materialmenge wieder zugeführt werden kann.

[0017] In Fig. 2 ist der Aufzeichnungsträger 11 ohne Berücksichtigung einer Verstellung der Magnetanordnung 31 so dargestellt, daß er mit seiner Vorderkante gerade in den Entwicklungsbereich B eingetreten ist. Dabei kann sich im Entwicklungsbereich B auf der nach oben weisenden Fläche des Aufzeichnungsträgers 11 Entwicklermaterial ablagern und diese Rückseite verschmutzen oder verfälschen. Um dies zu vermeiden, wird die Magnetanordnung 31 aus der in Fig. 2 gezeigten Betriebsstellung in die in Fig. 3 gezeigte Betriebsstellung gebracht, solange sich die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers 11 auf den Entwicklungsbereich B zu und durch diesen hindurchbewegt. Fig. 3 zeigt, daß die Magnetanordnung 31 innerhalb des rotierenden Zylinders 28 gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Stellung im Gegenuhrzeigersinn so weit verschwenkt ist, daß sich an der Oberseite des Zylinders 28 keine Magnetbürste mehr ausbilden kann. Das Gemisch aus Trägerteilchen und Tonerteilchen, das von dem Zylinder 27 auf den Zylinder 28 übertragen wird, bildet eine Magnetbürste an dessen linker Unterseite, jedoch nicht an seiner Oberseite im Entwicklungsbereich B. Auf diese Weise ist es möglich, den Aufzeichnungsträger 11 in der dargestellten Pfeilrichtung A über den Zylinder 28 hinwegzubewegen, bis seine Vorderkante die linke Seite des Entwicklungsbereichs B erreicht hat. Diese Stellung des Aufzeichnungsträgers 11 ist in Fig. 3 gestrichelt gezeigt. Wird in diesem Moment die Magnetanordnung 31 wieder in ihre in Fig. 2 gezeigte Stellung gebracht, so ist eine Entwicklung des auf der Unterseite des Aufzeichnungsträgers 11 vorhandenen latenten Ladungsbildes wieder möglich, jedoch ohne Verschmutzung der Rückseite bzw. Oberseite des Aufzeichnungsträgers 11.

[0018] In Fig. 4 ist die Entwicklungsvorrichtung 10 in einer Seitenansicht dargestellt. Hier ist nicht die Seitenplatine 20, sondern die zweite Seitenplatine 20a zu erkennen, an deren Außenseite Lagerungen 40, 41, 42 und 43 für die rotierenden Zylinder 25, 26, 27 und 28 zu erkennen sind. Ferner ist ein an der Außenseite der Platine 20a befestigter Einfüllzylinder 44 gezeigt, der teilweise gebrochen dargestellt ist und zur Einfüllung frischen Tonermaterials dient, das durch den Schneckenförderer 22 senkrecht zur Zeichenebene transportiert wird und in beschriebener Weise in das Innere des Entwicklungsgehäuses 16 gelangt.

[0019] An der Außenseite der Platine 20a ist ferner ein Elektromagnet 45 vorgesehen, dessen Anker 46 bei Einschaltung in der dargestellten Pfeilrichtung E bewegt wird. Der Anker 46 ist mit einem zweiarmigen Hebel 47 gekoppelt, welcher an seinem unteren Ende.durch eine Zugfeder 48, die an der Platine 20a bei 49 verankert ist, vorgespannt ist. Wird der Anker 46 bei Einschaltung des Elektromagneten 45 in der dargestellten Pfeilrichtung E bewegt, so wird der Hebel 47 um seinen Lagerpunkt 50 geschwenkt, so daß er in die in Fig. 4 gestrichelt dargestellte Stellung gelangt. Bei dieser Bewegung verschwenkt er mit seinem oberen Ende einen mit ihm gekoppelten Schwenkhebel 51, der mit der Achse der Magnetanordnung 31 gekoppelt ist, welche innerhalb des rotierenden Zylinders 28 angeordnet ist. Die Magnetanordnung 31 wird dabei in beschriebener Weise gegenüber ihrer in Fig. 2 gezeigten Betriebsstellung in ihre in Fig. 3 gezeigte Stellung gebracht, in der die Ausbildung einer Magnetbürste an der Oberseite des rotierenden Zylinders 28 nicht möglich ist.

[0020] Fig. 5 zeigt eine einfache elektrische Steuerschaltung zur Betätigung des Elektromagneten 45. Dieser ist mit einem Schalttransistor 60 in Reihe an eine Betriebsspannungsquelle +_V angeschaltet, und es ist ihm eine Diode 61 parallel geschaltet, die in bekannter Weise die Ausbildung von Überspannungen bei Abschaltung des Elektromagneten 45 verhindert. Der Schalttransistor 60 wird an seiner Basis durch das Ausgangssignal einer Zeitschaltung 62 gesteuert, die beispielsweise eine monostabile Schaltung sein kann. Für die Dauer ihres Ausgangssignals, das der Basis über einen aus Widerständen 63 und 64 gebildeten Spannungsteiler zugeführt wird, wird der Schalttransistor 60 leitend gesteuert und der Elektromagnet 45 eingeschaltet. Die Zeitschaltung 62 wird ihrerseits durch Betätigung der Schaltervorrichtung 13 angesteuert, mit der eine Steuerspannung +Vcc an ihren Steuereingang angeschaltet wird. Die Schaltervorrichtung 13 ist in Fig. 1 dargestellt, und ihre Betätigung durch die Wippe 12 mittels der Bewegung des Aufzeichnungsträgers 11 wurde bereits erläutert.

[0021] Die Länge des Ausgangssignals der Zeitschaltung 62 ist so bemessen, daß sie der Zeit entspricht, die die Vorderkante des Aufzeichnungsträgers 11 benötigt, um von der Stelle, an der sie die Wippe 12 bewegt, bis zu einer Stelle innerhalb des Entwicklungsbereichs B zu gelangen, wie sie etwa in Fig. 3 für die gestrichelte Lage des Aufzeichnungsträgers 11 angedeutet ist.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Magnetbürstenentwicklung elektrostatischer latenter Ladungsbilder auf einem blattförmigen Aufzeichnungsträger, der innerhalb der Vorrichtung an einem in einem Entwicklungsbereich angeordneten rotierenden Zylinder vorbeibewegt wird, welcher mit einem magnetisierbaren Entwickler beschickt wird und in dessen Innenraum eine feststehende Magnetanordnung zur Erzeugung eines die bürstenartige Verteilung der Entwicklerteilchen auf dem Zylinder im Entwicklungsbereich bewirkenden Magnetfeldes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (31) während der Zuführung eines Einzelblatt-Aufzeichnungsträgers (11) in den Entwicklungsbereich (B) mechanisch so verstellbar ist, daß sie mindestens im Entwicklungsbereich (B) unwirksam ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (31) um eine zur Zylinderlängsachse parallele Achse verdrehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Schwenkhebels (51) erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers (11) vor dem Entwicklungsbereich (B) durch den Aufzeichnungsträger (11) betätigbare Schaltervorrichtung (13) zur Betätigung des Elektromagneten (45) für eine vorgegebene Zeit vorgesehen ist, die der zur Bewegung der Vorderkante des Aufzeichnungsträgers (11) in den Entwicklungsbereich (B) erforderlichen Zeit entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltervorrichtung (13) eine Zeitschaltung (62) wirksam schaltet, deren für die vorgegebene Zeit abgegebenes Ausgangssignal den Elektromagneten (45) einschaltet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung des Elektromagneten (45) mittels eines mit dem Ausgangssignal der Zeitschaltung (62) angesteuerten Schalttransistors (60) erfolgt.

Zeichnung