DE2516446C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwicklungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer in der DE-OS 22 61 023 beschriebenen bekannten Einrichtung dieser Art wird das Gehäuse einer Entwicklungs­ einheit von darunter angeordneten Rollen schwenkbar gestützt. Am oberen Teil des Gehäuses ist eine Anschlag­ rolle mittels einer Befestigungsvorrichtung angebracht. Während des Entwicklungsvorganges dreht sich ein in dem Gehäuse befindliches Schaufelrad gegen den Widerstand des ebenfalls im Gehäuse vorrätigen Entwicklergemisches, so daß das gesamte Gehäuse, in dem auch die Entwicklungs­ walze gelagert ist, infolge des dabei entstehenden Reaktionsdrehmomentes gegen eine Federkraft in Richtung auf den trommelförmigen Bildträger schwenkt, bis sich die Anschlagrolle gegen diesen anlegt.

Einer solchen Konstruktion liegen hinsichtlich der genauen Lagefixierung der Entwicklungswalze verschiedene Nachteile zugrunde. Erstens ergibt sich durch das Befestigen der Anschlagrolle am Gehäuse infolge der Elastizität einer solchen Befestigungsvorrichtung und des Gehäuses sowie des Lagerspiels kein exakter und auf Dauer gleichbleibender Abstand zwischen Entwicklungswalze und Bildträger. Eine Verbesserung der Einrichtung in diesem Punkt wäre nur mit großem konstruktivem Aufwand zu erreichen. Zweitens ist die Entfernung zwischen dem Auflagepunkt der Anschlag­ rolle und der Entwicklungswalze so groß, daß örtliche Ungleichmäßigkeiten des trommelförmigen Bildträgers, die fertigungsbedingt sind oder sich im Laufe der Zeit einstellen, sich nicht gleichzeitig der Anschlagrolle und der Entwicklungswalze mitteilen. Durchläuft die Anschlagrolle z. B. eine Vertiefung, so kann sich der Abstand zwischen Bildträger und Entwicklungswalze deutlich verringern. Die Abstandsverkleinerung kann sich sogar verstärken, wenn in diesem Augenblick eine erhabene Stelle des Bildträgers den Entwicklungsspalt passiert. Umgekehrt ist auch die Gefahr einer Abstandsvergrößerung gegeben, insbesondere wenn eine Erhöhung des Bildträgers im Bereich der Anschlagrolle mit einer Vertiefung am Entwicklungsspalt zusammentrifft. Insgesamt kann sich auf diese Weise zwischen maximaler und minimaler Entwicklungsspaltbreite, gemessen an dem ohnehin geringen Abstand, eine beträcht­ liche Änderung ergeben. Andererseits aber genügen bereits geringfügige Änderungen des Abstands zwischen Entwicklungs­ walze und Bildträger (z. B. in der Größenordnung von 10 µm), um die Gleichmäßigkeit der Entwicklung, d. h. letztendlich die Bildqualität stark zu beeinträchtigen.

In der DE-OS 23 61 833 ist eine Naßentwicklungseinrichtung beschrieben, bei der das Problem der Abstandshaltung einer Entwicklungswalze nicht auftritt und mithin auch keine diesbezüglichen Maßnahmen getroffen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ent­ wicklungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine genaue und auf Dauer stabile Abstandhaltung der Entwicklungswalze sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Indem die Abstandsrollen die Mantelfläche des trommel­ förmigen Bildträgers seitlich außerhalb des Bereiches, dem Entwickler zugeführt wird, berühren, liegen der Entwicklungsspalt und die Berührungspunkte der Rollen exakt auf einer Linie parallel zur Drehachse des Bild­ trägers, so daß auch bei außermittigem Umlauf der Bildträgeroberfläche, z. B. infolge von Fertigungsungenauig­ keiten oder Abnutzung der betreffenden Teile, mit diesem Aufbau der Abstand zwischen Entwicklungswalze und trommel­ förmigem Bildträger dauerhaft sehr genau aufrechterhalten bleibt. Ferner bleibt infolge der außerhalb der Entwicklungseinheit liegenden Berührungspunkte der Abstandsrollen die Nutzfläche des Bildträgers unbeein­ trächtigt, so daß diese Art der Abstandshaltung auch einem Verschleiß des Bildträgers vorbeugt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, die eine Ausführungsform eines Kopiergerätes zeigt, bei dem die erfindungsgemäße Entwicklungseinrichtung zur Anwendung kommt;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Entwicklungseinrichtung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines bei der erfindungsgemäßen Entwicklungs­ einrichtung verwendeten Drehmechanismus;

Fig. 4 eine perspektivische, ausschnittsweise Ansicht, die Einzelzeiten einer Entwicklungseinheit zeigt;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs­ beispiels eines Abstandshaltemechanismus der erfindungsgemäßen Entwicklungseinrichtung.

Im folgenden wird die Arbeitsweise eines elektrophotografischen Kopiergerätes mit einer erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Ein Original auf einem Original­ schlittenglas 1 wird mittels eines Beleuchtungssystems (Jodlampen 3 und Reflektoren 2) beleuchtet und das vom Original reflektierte Licht mittels eines ersten Abtastspiegels 4 und eines zweiten Abtastspiegels 5 re­ flektiert. Beim Abtasten des Originals beträgt das Verhältnis der Geschwindigkeiten des ersten und zweiten Spiegels 1 : 0,5, damit die Länge des opti­ schen Weges zu einem Objektiv 6 konstant gehalten wird. Das reflektierte Bildlicht wird durch das Objektiv 6 zu einer Farbzerlegungsfiltereinrichtung 7 geleitet, durch die das Bildlicht durch eines der Filter 7 a, 7 b und 7 c in seine Farbbestandteile zerlegt wird, wobei die Filter den drei Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) entsprechen. Das auf diese Weise farbzerlegte Bildlicht wird über einen stationären dritten Spiegel 8 und einen stationären vierten Spiegel 9 geleitet und schließlich auf einem Bildträger in Form einer lichtempfindlichen bzw. photoleitfähigen Trommel 14 fokussiert. Die lichtempfindliche Trommel 14 ist drehbar auf einer Welle 14 ₁ gelagert und kann in Pfeil­ richtung gedreht werden, wenn ein Kopierknopf niederge­ drückt wird. Während der Drehung wird die lichtempfindliche Trommel zunächst von einem Primärlader 13 beispielsweise positiv aufgeladen, wonach mittels eines Wechselstrom­ entladers eine Entladung erfolgt, während die Trommel dem farbzerlegten Bildlicht ausgesetzt ist. Danach wird die Trommel auf ihrer gesamten Oberfläche gleichmäßig mittels einer Totalbelichtungslampe beleuchtet, so daß schließlich ein elektrostatisches, latentes Bild mit starkem Kontrast auf der Trommeloberfläche vorliegt.

Das elektrostatische, latente Bild auf der licht­ empfindlichen Trommel 14 wird dann von einer Entwicklungs­ einrichtung 15 zu einem sichtbaren Bild entwickelt. Die Entwicklungseinrichtung umfaßt vier Entwicklungseinheiten 15 a, 15 b, 15 c und 15 d für Cyan (C), Magenta (M), Gelb (Y) und Scharz-Weiß (B & W). Eine dem in Betrieb befindlichen Farbzerlegungsfilter entsprechende Entwicklungs­ einheit, beispielsweise die Gelbentwicklungseinheit 15 c im Falle des blauen Filters, wird in ihre Entwicklungs­ stellung gebracht, damit die Entwicklung ausgeführt wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform bilden drei zum Farbkopieren benutzte Einheiten, d. h. die Entwicklungseinheit 15 a für Cyantoner, die Entwicklungsein­ heit 15 b für Magentatoner und die Entwicklungseinheit 15 c für gelben Toner eine Gruppe von Entwicklungseinheiten, während die Entwicklungseinheit 15 d für schwarzen Toner zum Schwarz-Weiß-Kopieren davon unabhängig angeordnet ist.

Es liegt auf der Hand, daß dies nicht die einzige Möglichkeit der Anordnung ist, sondern daß beispielsweise die vier Entwicklungseinheiten 15 a, 15 b, 15 c und 15 d um eine Welle 16 drehbar angeordnet sein können, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Eine solche Anordnung könnte jedoch die Betriebsweise des Kopiergerätes stark beeinflussen und würde sehr viel Vorsicht erfordern.

Aus einer Kassette wird ein Blatt Kopierpapier P von einer Abhebewalze 17 in das Gerät eingeführt und bei seinem Transport mit dem Bild auf der Trommel synchronisiert. Das Kopierpapier P wird von Walzen 19 a und 19 b und einem Förderband 21, das über eine Saugvorrichtung 20 läuft, einer Übertragungswalze 22 zugeführt, wo es mittels eines Koronaentladers 23 elektrostatisch zur Anlage gebracht wird. Danach wird das Kopierpapier P in Berührung mit dem Pulver- bzw. Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 14 gebracht, so daß das Tonerbild auf das Kopierpapier über­ tragen wird. Beim Farbkopieren wird das Kopierpapier dreimal herumgeführt, damit die drei einfarbigen Bilder zur Erzeugung eines farbigen Bildes übereinander aufge­ bracht werden können, wonach eine Trennklinke 24 betätigt wird, die das Kopierpapier von der Übertragungswalze 22 trennt. Dann wird das Kopierpapier von einem Förderband 25 zu einem Paar Fixierwalzen 19 a und 19 b transportiert, die das Kopierpapier pressen und erwärmen, damit das Toner­ bild fixiert wird. Schließlich wird das Kopierpapier ausgeworfen.

Nachdem das Tonerbild der jeweiligen Farbe übertragen worden ist, wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 14 mittels einer Reinigungs­ vorrichtung gereinigt, die ein elastisches Blatt bzw. Messer umfaßt.

Da bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform des Kopiergerätes verschiedene Betriebsstellungen für die Entwicklungseinheit, die eine einfarbige, insbesondere schwarze Reproduktion erzeugt, und für die Entwicklungs­ einheiten, die eine mehrfarbige Reproduktion erzeugen, d. h. die Entwicklungseinheiten mit Cyan, Magenta und Gelb, vorgesehen sind, ist es möglich, die Umschaltung zwischen einfarbiger Reproduktion und mehrfarbiger Re­ produktion auf einfache Weise durchzuführen. In Büros oder dgl. ist es häufig so, daß wenige Kopien jeweils von vielen verschiedenen Originalen, beispielsweise maschinengeschriebenen Dokumenten, mehrfarbigen Bildern usw., angefertigt werden, so daß sich die Konstruktion des zuvor beschriebenen Kopiergerätes insofern als besonders günstig erweist, als die Auswahl und Einstellung einer bestimmten Entwicklungseinheit für einfarbige Reproduktion sehr schnell erfolgen kann und die Wartezeit vermindert ist.

Die Entwicklungseinrichtung, die bei dem vorstehend beschriebenen Kopiergerät benutzt wird, ist so konstruiert, daß jede Entwicklungsöffnung immer nach oben weist. Auf diese Weise können die Gefahr, daß Entwickler herunterfällt, und andere, unerwünschte Wirkungen vermieden werden.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform eines Drehmechanismus für die Entwicklungseinrichtung zeigt.

Eine Mittelwelle 16, um die eine Gruppe von Entwicklungseinheiten umlaufen kann, ist beispielsweise an einer Seitenplatte befestigt und trägt ein Sonnenrad 28. Mit dem Sonnenrad 28 kämmt ein erstes Planetenrad 29-1, ein zweites Planetenrad 30-1 ist außerhalb des ersten Planetenrades 29-1 angeordnet und kämmt mit diesem. Ein Planetenträgerarm 31-1 verbindet die Wellen bzw. Achsen dieser drei Zahnräder. Dieses Räderwerk steuert die Aus­ richtung jeder Entwicklungseinheit.

Der Planetenträgerarm 31-1 ist bezüglich der Mittelwelle 16 drehbar, und eine erste Planetenradwelle 32-1 und eine zweite Planetenradwelle 33-1 sind drehbar im Planetenträgerarm 31-1 gelagert. Die Zähnezahl des Sonnen­ rades 28 und die Zähnezahl des zweiten Planetenrades 31-1 müssen gleich sein, wogegen die Zähnezahl und die Lage der Welle des ersten Planetenrades 29-1 selbstverständlich so bestimmt sein müssen, daß der Abstand zwischen be­ nachbarten, umlaufenden Entwicklungseinheiten möglichst klein ist. Jede einzelne Entwicklungseinheit ist fest mit einem jeweiligen zweiten Planetenrad 30-1 (30-2, 30-3, 30-4) verbunden und wird und von diesem getragen, wobei aller­ dings der beschriebene Planetenrädermechanismus vorzugs­ weise auf beiden, in Axialrichtung entgegengesetzten Seiten der Entwicklungsvorrichtung vorgesehen ist, damit die Entwicklungseinheiten zuverlässig abgestützt werden und gleichmäßig und stoßfrei bewegt werden.

Die beschriebene Konstruktion sorgt dafür, daß die Gruppe der Entwicklungseinheiten so bewegt werden kann, daß ihre Entwicklungsöffnungen nach oben weisen.

Die Gruppe der Entwicklungseinheiten muß so umlaufen, daß diese ihre waagerechte Lage immer beibehalten; das Räderwerk aus drei Zahnrädern und die Toleranzen können jedoch bewirken, daß die Entwicklungseinheiten schrägge­ stellt oder verdreht werden.

Um dies zu verhindern, kann die Verbindung der Entwicklungseinheiten mit dem zweiten Planetenrad vorzugs­ weise einstellbar ausgebildet sein.

Ferner führt eine versetzte Anordnung der Mittelwellen der gegenüberliegenden Tragarme zu sehr guten Ergebnissen.

Bei einem ausschnittsweise in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Grundplatte 15 ₁ vorgesehen, auf der jeweils eine Entwicklungseinheit 15 lösbar montiert werden kann und die am zweiten Planetenrad 30-1 befestigt ist. Die Löcher zur Aufnahme der entsprechenden Ver­ bindungsschrauben sind als gekrümmte Schlitze ausgebildet, damit eine Einstellmöglichkeit besteht.

Im praktischen Betrieb ist es sehr wichtig, daß der Abstand zwischen der Entwicklerfläche, beispielsweise der magneti­ schen Bürste in jeder Entwicklungseinheit, die sich in die Entwicklungsstellung bewegt und der Oberfläche des lichtempfindlichen Bildträgers, also der Trommel 14, konstant gehalten wird.

Ein Beispiel für einen solchen Abstandshalte­ mechanismus ist in Fig. 5 dargestellt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist eine Entwicklungswalze 40, beispielsweise eine Magnetwalze zur Zufuhr von Entwickler zur Oberfläche des lichtempfindlichen Bildträgers oder eine nichtmagnetische Hülse, die um eine Magnetwalze gedreht wird, frei beweglich bezüglich einer Seiten­ wand 15-1 der Entwicklungseinrichtung 15 montiert.

Ein Ende eines Tragarmes 45 ist an einer Welle 43 derart montiert, daß dieser eine Schwenkbewegung bezüglich der Seiten­ wand 15-1 vollziehen kann. In das andere Ende des Tragarmes ist eine Feder 47 eingehängt, die an einem Stift angebracht ist, der in die Seitenwand eingesetzt ist. Auf diese Weise ist der Tragarm verschwenkbar gelagert. Der Tragarm 45 hält eine Tragwelle 40-1 für die Entwicklungswalze 40, so daß diese bezüglich des Hauptteils der Entwicklungseinheit 15 frei beweglich getragen wird. Daher kann der Abstand zwischen der Oberfläche der Entwicklungs­ walze 40 und der Oberfläche des Bildträgers einfach auf einen optimalen Wert eingestellt werden.

Der für die Entwicklung optimale Abstand zwischen dem Bildträger und der Entwicklungswalze kann empirisch bestimmt werden. Dieser Abstand sei l. Ferner sei angenommen, daß die Entwicklungswalze 40 einen Außen­ durchmesser D hat. Indem nun eine scheibenförmige (oder zylindrische) Abstandsrolle 41 mit dem Durchmesser D+2l kon­ zentrisch zur Entwicklungswalze 40 angebracht wird, kann immer der zur Entwicklung optimale Abstand beibehalten werden. Die Rolle 41 ist, wie in Fig. 5 für das eine Ende der Entwicklungseinheit gezeigt, außerhalb der Seitenwand 15-1 der Entwicklungseinheit angeordnet, so daß sie mit dem Abschnitt des Bildträgers, der kein Bild trägt, bzw. dem Endabschnitt der lichtempfindlichen Trommel in Berührung steht.

Auf diese Weise wird jede der Entwicklungsein­ heiten optimal eingestellt, wenn sie in die Entwicklungsstellung gebracht wird.

Die Entwicklungs­ walze 40 wird von der Feder 47 zur Oberfläche des Bildträgers gezogen, so daß sie immer in dem vorbestimmten Abstand vom Bildträger gehalten wird.

Die beschriebene Abstandsrolle 41 kann aus beliebigem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten bestehen, beispielsweise aus Polyacetal-Kunststoff oder einem ähnlichen Material.

Claims (4)

1. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines auf einem trommelförmigen Bildträger erzeugten Ladungsbildes mittels einer pulverförmigen Entwickler zuführenden Walze, die dem Bildträger in der Entwicklungszone gegenübersteht und über eine Rollenanordnung auf demselben abgestützt ist, die ihrerseits außerhalb einer den Entwickler und die Entwicklungswalze aufnehmenden Entwicklungseinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenan­ ordnung aus zwei konzentrisch zur zentralen Drehachse der Entwicklungswalze angeordneten Abstandsrollen (41) besteht, von denen jeweils eine außerhalb jeder Seitenwand der Entwicklungseinheit (15) vorgesehen ist und den Bild­ träger (14) berührt und deren Durchmesser entsprechend dem gewünschten Abstand zwischen Entwicklungswalze und Bildträger in der Entwicklungszone größer als der Durch­ messer der Entwicklungswalze ist.

2. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Entwicklungseinheit (15) zwischen einer Entwicklungsstellung, in der die Abstandsrollen (41) mit dem Bildträger (14) in Berührung sind, und einer entwicklungsfreien Stellung, in der die Abstandsrollen (41) von dem Bildträger beabstandet sind, bewegbar ist und daß eine Feder (47) die Abstandsrollen in der Entwick­ lungsstellung an die Oberfläche des Bildträgers drückt.

3. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsrollen (41) aus einem Material mit kleinem Reibungskoeffizienten bestehen.

4. Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Entwicklungsein­ heiten (15) vorgesehen sind, die Bilder verschiedener Farbe erzeugen lassen und bezüglich einer zentralen Dreh­ achse (16) drehbar gelagert sind.