DE3031593C2

DE3031593C2 - Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät

Info

Publication number: DE3031593C2
Application number: DE3031593A
Authority: DE
Inventors: Makoto Kawasaki Kanagawa Hashimoto; Minoru Yokohama Kanagawa Suzuki; Kazuaki Tokyo Tagawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1979-08-21
Filing date: 1980-08-21
Publication date: 1984-01-12
Also published as: DE3031593A1; US4324483A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Eine solche Entwicklungsvorrichtung ist aus der DE-OS 28 50 003 bekannt und weist eine drehbare Hülse aus nicht-magnetischem Material gegenüber einer beweglichen photoleitfähigen Fläche auf, auf der eine elektrostatische, latente Abbildung der zu kopierenden Vorlage erzeugt wird. Im Inneren der Hülse befindet sich mindestens ein stationärer Magnet; außerdem ist mindestens eine weitere, in der gleichen Richtung drehbare Hülse aus nicht-magnetischem Material mit stationären Magneten im Innern für die Zuführung des Entwicklers zu der ersten drehbaren Hülse vorgesehen, wobei die im Übertragungsbereich für den Entwickler angeordneten Magnete der beiden Hülsen die gleiche Polarität haben.

Bei einer solchen Entwicklungsvorrichtung treten dann Probleme auf, wenn sich die beiden Hülsen mit relativ hoher Geschwindigkeit drehen, wie es für den Transport relativ großer Entwicklermengen beim Hochgeschwindigkeitskopieren erforderlich ist; denn bei diesen schnellen Drehungen der Hülsen ist die einwandfreie Übertragung des Toners von der Zuführhülse zur Entwicklungshülse nicht mehr gewährleistet, so daß es zu einer Verzögerung bei der Entwicklerzuführung kommt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung für ein elekirophotographisches Kopiergerät der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der auch bei relativ hohen Geschwindigkeiten der drehbaren Hülse die einwandfreie Übertragung des Entwicklers gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.

Die mit der Eilindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß durch die angegebene, räumliche Anordnung der beiden Magneten die zuverlässige Übertragung des Toners auch bei hohen Geschwindigkeiten der drehbaren Hülsen gewährleistet ist, wie im folgenden noch erläutert werden soll.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät und

Fig.2 eine Schemadarstellung der räumlichen Anordnung der beiden Hülsen und der Übertragungsmagnete einer anderen Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung.

Fig. 1 ieigt eine Schemadarstellung einer Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät, die auch als »Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung« bezeichnet wird. Diese Entwicklungsvorrichtung weist einen Behälter 11 auf, an dessen Boden zwei konkave Vertiefungen ausgebildet sind. In diesen beiden konkaven Vertiefungen sind zwei Rührwellen 12, 13 drehbar gelagert. Diese Rührwellen 12,13 sind als im Uhrzeigersinn gewundene Streifen ausgebildet.

Die Rührwelle 12 wird in Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daß der in dem Behälter 11 befindliche Entwickler 14 von der Vorderseite zur Rückseite des Entwicklerbehälters 11 transportiert wird; die Rührwelle 13 wird in Richtung des Uhrzeigersinns gedreht, so daß der Entwickler 14 von der Rückseite zur Vorderseite des Behälters 11 befördert wird. Durch die Drehbewegungen der beiden Rührwellen 12, 13 in entgegengesetzten Richtungen wird der Entwickler 14 längs der beiden Wellen 12, 13 umgewälzt und dadurch gemischt.

Der Entwickler 14 besteht aus einer Mischung von Träger- und Tonerteilchen.

Über den Rührwellen 12,13 ist eine im Uhrzeigersinn drehbare Hülse 15 aus nicht-magnetischem Material angeordnet, die parallel zu den beiden Rührwellen 12 und 13 verläuft. In der Hülse 15 befindet sich eine stationäre Achse 19, an der stationäre Magnete 16 bis 18 radial ausgerichtet sind.

Über der unteren Hülse 15 ist eine obere, ebenfalls in Richtung des Uhrzeigersinns drehbare Hülse 20 aus hichtmagnetischem Material angeordnet, in der sich eine stationäre Achse 26 befindet. An der stationären Achse 26 sind Magnete 21 bis 25 so angebracht, daß sie von der Achse 26 radial nach außen vorstehen. Der Magnet 18 in der unteren Hülse 15 hat die gleiche Polarität wie der Magnet 21 in der oberen Hülse.

An der Innenwand des Behälters 11 steht ein Ansatz 27 bis in die unmittelbare Nähe der Oberfläche der Hülse 20 an einer Stelle zwischen den Magneten 22 und 26 vor. Dieser Ansatz 27 dient als Abstreifer, um die

Dicke der auf der Hülse 20 befindlichen Entwicklerschicht 14 und damii die Entwicklermenge einzustellen.

Unter dem Ansniz 27 ist eine Trennplatte 28 angeordnet, die von der oberen Hülse 20 zu der unteren Hülse 15 verläuft. Vom oberen Ende der Trennplatte 28 aus erstreckt sich eine nach unten gei.jigte, den Entwicklerfluß leitende Platte 39, an deren unterem Ende ein Trichter 30 mit einer Einrichtung zur Feststellung derTonerkonzentralion angeordnet ist. In Fig. 1 ist außerdem eine magnetische Abschirmplatte 31 zu erkennen, die die Einrichtung zur Feststellung der Tonerkonzeniration nach außen dbschirrm.

Der in dem Behälter 11 befindliche Zweikomponenten-Entwickler wird mittels der Rührwellen 12, 13 durchgemischt, so daß die magnetischen Trägerteilchen und die im allgemeinen aus Harz bestehenden Tonerteilchen des Entwicklers in engen Kontakt miteinander gebracht werden; außerdem wird der Toner reibungselektrisch auf eine Polarität aufgeladen, die der Polarität des Trägers sowie der Polarität der zu entwickelnden, latenten, elektrostatischen \bbildung entgegengesetzt ist; die Tonerteilchen werden dann auf r- die elektrostatische, latente Abbildung aufgebracht, die sich auf einer trommelförmigen, rotierenden photoleitfahigen Fläche 35 befindet, wodurch diese Abbildung zu diesem sichtbaren Tonerbild entv/ickelt wird.

Bei jeder Entwicklung eines Tonerbildes wird also eine gewissse Tonermenge benötigt, so daß sich der Tonervorrat in dem Behälter 11 verringert. In Abhängigkeit von der gemessenen Tonerkonzentration wird dann eine entsprechende Tonermenge dem Entwickler zugesetzt, um den verbrauchten Toner zu ersetzen.

Der Entwickler wird daher nicht nur umgerüht, um den Toner reibungselektrisch aufzuladen, sondern auch, um die Tonerteilchen und die Trägerteilchen gleichmäßig zu mischen und dadurch zu verhindern, daß es in der Entwicklermasse zu starken Schwankungen der Tonerkonzentration kommt. Denn wird die Tonerkonzentration des Entwicklers nicht auf einem konstanten Wert gehalten, so haben die entwickelten Tonerbilder eine ungleichmäßige Bilddichte.

Der durch die Rührwellen 12, 13 durchgemischte Entwickler wird durch den Magneten 16, der sich im Innern der Hülse 15 befindet, an die als Zuführvorrichtung dienende Hülse 15 angezogen. Bei der Drehung der Hülse 15 wird dieser Entwickler 14 dann weiter nach oben mitgenommen, bis dieser Entwickler von der Hülse 15 mittels der Magnete 17 und 18 auf die als Entwicklungswalze dienende Hülse 20 übergeben und dann durch die Drehbewegung der Hülse 20 weiter mitgenommen wird. Der Entwickler 14 auf der Hülse 20 gelangt dann bis zu dem Ansatz 27, wo überschüssiger Entwickler abgestreift wird und nur eine Entwickler-Schicht vorgegebener Dicke bei der weiteren Drehung auf der Hülse 20 zurückbleibt.

Ein Teil des durch den Ansatz 27 von der Hülse 20 abgestreiften Entwicklers strömt längs der Trennplatte 28 nach unten und gelangt zurück zur Rührwelle 12, wo dieser Entwickler wieder durchgemischt und dann von dei Hülse 15 angezogen wird. Der andere Teil des abgestreiften Entwicklers fließt längs der Platte 29 nach unten und gelangt in den Trichter 30, wo die Tonerkonzentration gemessen wird.

In Abhängigkeit von der ermittelten Tonerkonzentration wird bei Bedarf der Toner 33, der sich in einem Tonerbehälter 32 befindet, mittels einer Zuführwalze 34 abgegeben und der Rührwelle 12 zugeführt.

Der Entwickler, der nicht durch den Ansatz 27 von der Oberflüche der Hülse 20 abgestreift worden ist, dient zur Entwicklung der elektrostaiischen, latenten Abbildung auf der photoleitfühigen tiommelförmigen Oberfläche 35, indem dieser Entwickler von der Hülse

20 auf die elektrostatische, latente Abbiüung übergeben wird.

Für diese Entwicklung wird niclt die gesamte Entwicklerschicht auf der Oberfläche dir Hülse 20 benötigt, sondern ein Teil dieser Entvicklerschicht bewegt sich längs des Bereiches der Hülse 20, hinter dem kein Magnet angeordnet ist. sowie längs der Seitenwand des Behälters 11 zur Rührzelle 13 zurück, wie man in Fig. 1 erkennen kann. Der Entwickler, der zur Rührwelle 13 zurückgelangt, wird dsnn im weiteren Verlauf wieder von der Hülse 15 angezogen.

Bei der Entwicklungsvorrichtung nach Fig. 1 haben der Magnet 18 in der unteren Hülse 15und der Magnet

21 in der oberen Hülse 20, also die beiden Magnete, die .sich im eigentlichen Übertragungsbereich für den

^Entwickler von der Hülse 15 zu der Hilse 20 befinden, ?die gleiche Polarität; dadurch sind die wesentlichen Kräfte, die auf den im Übertragungsiereich befindlichen Entwickler ausgeübt werden, die Zentrifugalkräfte ^fder Hülsen 15, 20 und das Gewicht des in diesem Übertragungsbereich befindlichen Eniwicklers, während in diesem Übertragungsbereich die Magnetkraft, die den Entwickler zu der Hülse 15 aniieht, durch den Magneten in der Hülse 20 kompensiert wird. Der Entwickler, der sich im Übertragungsbereich der Hülse 15 befindet, ist also praktisch keinerlei -Anziehungskräften durch den Magneten 18 in der Hülsel5 unterworfen und kann ohne weiteres von der Hülse 15 auf die Hülse 20 übertragen werden. Anders als in dem Fall, bei dem die beiden Magnete im Übertragungsbereich unterschiedliche Polarität haben, wirken als« diese Magnete nicht als Bremse für die Drehbewegung der beiden Hülsen 15, 20, so daß das für die DreJung der beiden Hülsen erforderliche Antriebsdrehmoment verringert werden karfn.

Bei der Ausführungsform nach F i g. I sind blockförmige Magnete IG bis 18 bzw. 21 bis 25 um die stationären Achsen 19 bzw. 26 herum algeordnet. Statt solcher blockförmiger Magnete könmn jedoch auch rollenförmige Magnete 41,42 verwendet werden, wie es in Fig.2 dargestellt ist; die Umfan^sflächen dieser rollenförmigen Magnete 41, 42 sind a ι vorgegebenen Stellen örtlich magnetisiert, so daß im "wesentlichen die gleichen Magnetkräfte auf den Entwckler ausgeübt werden, wie bei der Entwicklungsvorrichtung nach Fig. 1.

Wenn bei der Entwicklungsvorrichtung nach Fig.2 der Winkel zwischen der Verbindungslinie der Mittelpunkte der beiden Hülsen 15,20 und deiMagneipollinie des Übertragungsmagneten 18 in der Hülse 15 mit 0, und der Winkel zwischen der Verbiidungslinie der Mittelpunkte der beiden Hülsen 15, 20 und der Magnetpoiiinie des Übertragungsmagneten in der Hülse 20 mit Θ2 bezeichnet wird, so muß die folgende Beziehung gelten: 0i>02, da die Anziehungskraft des Übertragungsmagneten 21 in der Hülse 20 größer als die des Übertragungsmagneten 13 in der Hülse 15 ist; bei Aufrechterhaltung dieser Beziehung wird der Entwickler glatt und störungsfrei von der Hülse 15 auf die Hülse 20 übergeben.

Weiterhin ist wesentlich, daß die Messung der Tonerkonzentration an dem Teil des Entwicklers erfolgt, der zwar der Hülse 20 zugeführt, jedoch nicht

für die Entwicklung der elektrostatischen, latenten Abbildung benutzt worden ist. Dadurch wird also die Tonerkonzentration des Entwicklers festgestellt, der in dem Behälter il umgewälzt wird, so daß sich eine sehr exakte Bestimmung der Tonerkonzentration ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät ">

a) mit einer beweglichen photoleitfähigen Fläche, auf der eine elektrostatische, latente Abbildung der zu kopierenden Vorlage erzeugt wird,

b) mit einer drehbaren Hülse aus nicht-magnetischem Material gegenüber der photoleitfähigen m Fläche,

c) mit stationären Magneten im Inneren der Hülse, und

d) mit mindestens einer weiteren, in der gleichen Richtung drehbaren Hülse aus nicht-magnetischem Material mit stationären Magneten im Innern für die Zuführung des Entwicklers zu der ersten drehbaren Hülse,

e) wobei die im Übertragungsbereich für den Entwickler angeordneten Magnete der beiden Hülsen die gleiche Polarität haben,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) der Winkel (Θι) zwischen der Verbindungslinie der Mittelpunkte der beiden Hülsen (15,20) und der Magnetpollinie des Übertragungsmagneten (18) in der weiteren Hülse (J5) größer ist als der Winkel (Θ2) zwischen der Verbindungslinie der Mittelpunkte der beiden Hülsen (15,20) und der Magnetpollinie des Übertragungsmagneten in der ersten Hülse (20). M
2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (16 — 18, 21 -25) als Blöcke ausgebildet sind.
3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (41, 42) rollenförmig ausgebildet sind.