DE3308756A1

DE3308756A1 - Trockenentwicklungseinrichtung

Info

Publication number: DE3308756A1
Application number: DE19833308756
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Sagamihara Kanagawa Akamatsu; Takashi Ikeda; Noboru Yokohama Kanagawa Sawayama
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1983-09-22
Also published as: US4592653A; DE3308756C2; DE3348064C2

Description

Anwaltsakte: 32 702

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Trockenentwicklungseinrichtung für eine elektrophotographische Einrichtung.

Eine elektrophotographische Einrichtung weist im allgemeinen eine Entwicklungseinrichtung auf, um ein latentes Bild, welches durch ein von einer Vorlage reflektiertes Lichtbild elektrostatisch auf einer photoleitfähigen Trommel erzeugt wird, in ein Tonerbild zu verarbeiten. Unter verschiedenen Einrichtungen dieser Art weist eine Trockenentwicklungseinrichtung eine Entwicklungsrolle, die gegenüber der photoleitfähigen Trommel zwischen einem Lader und einem Transferlader angeordnet ist, eine mit Schneiden versehene Tonerzuführrolle, die bezüglich der Entwicklungsrolle auf der gegenüberliegenden Seite der Trommel angeordnet ist, um den Toner der Entwicklungsrolle zuzuführen, und ein Ge-

.'^0 häuse bzw. eine Umhüllung auf, in dessen bzw. deren Inneren die Tonerzuführ- und Entwicklungsrolle angeordnet sind und welche(s) mit einer Öffnung versehen ist, welche der Tromme] gegenüberliegt. Im Inneren des Gehäuses wird der Toner von der Tonerzuführrolle der Entwicklungsrolle zugeführt, um durch eine Anzahl in der Entwicklungsrolle untergebrachter Magneten durch Anziehung an dieser eine Magnetbürste auszubilden. Die Magnetbürste wird bei der Drehbewegung der Entwicklungsrolle über die Öffnung mit der Trommel in Anlage gebracht.

Eine Schwierigkeit bei dieser Art Entwicklungseinrichtung besteht darin, daß die feinen Tonerpartikel gern durch den Spalt zwischen der Trommel und dem oberen Ende der Öffnung des Gehäuses sowie durch den Spalt zwischen der Trommel und dem oberen Gehäuseende austreten. Die ausgetretenen Tonerpartikel beschmieren und verunreinigen ein Abbildungssystem, eine Ubertragungseinheit und andere Einrichtungen, welche

um die Entwicklungseinrichtung herum angeordnet sind, wodurch dann die Bildqualität in einem kritischen Maße verschlechtert wird, wenn nicht häufig Kundendienste durchgeführt werden. Insbesondere das untere Gehäuseende und die Trommel sind gewöhnlich in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet, der groß genug ist, um zu verhindern, daß ein Tonerbild auf der Trommel beschädigt wird, wobei jedoch durch den Zwischenraum eine beträchtliche Menge Tonerpartikel austreten und entweichen kann. Durch diesen Teil des Toners wird eine Lampe für die Bildübertragung, . welche sich entlang der Achse der Entwicklungsrolle erstreckt, beschmiert und verunreinigt, was dann eine Änderung in der von der Lampe aufgebrachten Beleuchtungs-• stärke zur Folge hat. Ein ungenügender Beleuchtungs-Inten-

jg sitätspegel würde die Güte von wiedergegebenen Bildern (nachteilig) beeinflussen. Außerdem verunreinigt der entlang der Trommel herunterfallende Toner den Transferlader oder eine Blattführung, was zur Folge hat, daß der Transferlader in der Längsrichtung ungleichmäßig arbeitet, wäh-

2Q rend entlang der Blattführung zugeführte Blätter verschmiert werden.

Das vorstehend angeführte Austreten bzw. Auslaufen von Toner wird insbesondere im Falle eines magnetischen Zwei-2g komponententoners kritisch,* wenn der Toner von dem Träger freikommt, während er bei dem Entwicklungsvorgang über ver-' schiedene Bahnen geleitet wird, werden dessen feine Partikel in Umlauf gebracht.

ο« Inzwischen hat eine Entwicklungseinrichtung dieser Art eine Tonerzuführeinrichtung, welche in deren oberen Teil angeordnet ist. Hierbei ist es wünschenswert, daß der von der Tonerzuführeinrichtung abwärts verlaufend zugeführte Toner unmittelbar auf die Tonerzuführrolle herunterfällt.

gg Jedoch ist man gegenwärtig bestrebt, die Tonerzuführrolle infolge verschiedener Auslegungsbeschränkungen in horizontaler Richtung soweit wie möglich von der Trommel an-

— ο-Ι zuordnen. Da die Tonerzuführeinrichtung, welche einen Tonerbehälter aufweist, einen beträchtlichen Raum einnimmt, ist diese beispielsweise (entsprechend weit) anzuordnen und festzulegen, um irgendeine Beeinflussung mit dem ■5 Abbildungssystem zu vermeiden.

Daher fällt der Toner aus dem Behälter nicht auf die Tonerzuführrolle, sondern auf das Gehäuse bzw. die Umhüllung in der Nähe der Tonerzuführrolle. Im Verlaufe der Zeit häuft sich der Toner an, der auf das Gehäuse herunterfällt, bzw. bildet dort einen entsprechenden Haufen. Hierbei tut sich nichts, bis der Tonerhaufen nach unten gleitet, wobei dann der Toner in den Spalt zwischen den Schneiden der Tonerzuführrolle aufgenommen wird und dadurch der Entwicklungsrolle zugeführt wird. Folglich vergeht eine gewisse Zeitspanne, bevor der Toner tatsächlich durch die Tonerzuführrolle der Entwicklungsrolle zugeführt wird. Sollte es in diesem "Übergangs"-Zeitabschnitt zu einer Entwicklung kommen, dann würde das sich ergebende Bild infolge der geringen Tonerzufuhr eine schlechte Qualität aufweisen.

Die Erfindung soll daher eine Trockenentwicklungseinrichtung schaffen, welche ohne irgendeine Verunreinigung eine konstante Bildwiedergabequalität sicherstellt. Ferner soll gemäß der Erfindung eine Trockenentwicklungseinrichtung geschaffen werden, bei welcher verhindert ist, daß Tonerpartikel an die Außenseite des Gehäuses oder der Umhüllung gelangen. Ferner soll gemäß der Erfindung eine Trockenentwicklungseinrichtung geschaffen werden, welche in einer elektrophotographischen Einrichtung verschiedene,um die Trommel angeordnete Einheiten vor einer Verunreinigung durch Toner schützt. Schließlich soll gemäß der Erfindung eine Trockenentwicklungseinrichtung geschaffen werden, bei welcher die Übergangszeit bei der Tonerzufuhr verkürzt ist, wodurch dann eine unvollständige Entwicklung ausgeschlossen ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Trockenentwicklungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1

durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs ι erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Trockenentwicklungseinrichtung geschaffen, um ein elektrostatisches, latentes Bild, das auf einer photoleitfähigen Trommel ausgebildet ist, in ein Tonerbild zu verarbeiten. In einem Gehäuse bzw. einer Umhüllung ist ein Teil vorgesehen,

^q welches eine Magnetbürste aus Toner ausbildet. Ein Tonerzuführteil führt Toner dem eine Magnetbürste ausbildenden Teil zu. Eine Tonernachfülleinrichtung ist mit einer öffnung versehen, um den "Toner an dem Tonerzuführteil nachzufüllen. Ein schwingungserzeugendes Teil übt eine Schwingung

2g auf den Toner in der Tonernachfülleinrichtung aus, welcher dann über die Tonerzuführöffnung zu dem Tonerzuführteil geleitet wird. Eine Antriebseinrichtung treibt das schwingungserzeugende Teil an. Durch die Erfindung ist somit eine insgesamt verbesserte Trockenentwicklungseinrichtung ge-

2Q schaffen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Trockenentwicklungseinrichtung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Trocken-OQ entwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen Teil einer Schnittansicht einer in Fig.2 dargestellten Entwicklungsrolle;

gc Fig. 4 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

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-ΙΟΙ Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Schneide

in der Anordnung der Fig. 4;

Fig. 6 eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 6 dargestellten Ausführung.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird eine herkömmliche Einrichtung für ein Trockenentwicklungsverfahren anhand von Fig. 1 beschrieben. Die in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Einrichtung ist in Gegenüberlage einer photoleitfähigen Trommel 12 und zwischen einem Lader 14 und einem Transferlader 16 angeordnet, welche beide um die Trommel 12 herum angeordnet sind. Die Trommel 12 ist während des Betriebs der Einrichtung drehbar, wie durch einen Pfeil A angezeigt ist. Eine Entwicklungsrolle 18 weist eine zylindrische Hülse 18a und eine Anzahl Magnete 18b auf, die an vorgegebenen Stellen in der Hülse 18a festgelegt sind. Die Hülse 18a ist bezüglich der Anzahl Magnete 18b drehbar, so daß der Teil von ihr, welcher der Trommel 12 gegenüberliegt, sich in derselben Richtung wie die Trommel 12, d.h. in der durch einen Pfeil B angezeigten Richtung bewegen kann. Die Anzahl Magnete 18b weist einen Hauptpol 1Sb₁, welcher zu der Entwicklung in dem Entwicklungsbereich beiträgt, indem eine gewisse Tonermenge auf die Hülse 18a hoch gehoben wird, und vier zusätzliche Hilfspole 18b„ bis 18b₅ auf, die entlang eines imaginären Kreises K, welcher durch den Hauptpol 18b.. hindurchgeht, in Abständen voneinander angeordnet sind. Die zusätzlichen Hilfspole 18b„ bis 18b,. werden dazu verwendet, den Toner auf die Hülse 18a zu befördern.

Eine Tonerzuführrolle 20 liegt der Entwicklungsrolle 18 gegenüber und weist entweder eine Magnetrolle als die Entwicklungsrolle 18 oder, wie dargestellt, eine Rolle

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mit einer Anzahl radial verlaufender Schneiden oder Schaufeln auf. Die mit Schneiden oder Schaufeln versehene Rolle nimmt den Toner in den Zwischenräumen zwischen ihren Schneiden oder Schaufeln auf und führt ihn der Entwicklungsrolle 18 zu, wenn sie, wie durch einen Pfeil C angezeigt ist, gedreht wird.

Sowohl die Entwicklungsrolle 18 als auch die Tonerzuführ-■ rolle 20 sind in einem Gehäuse 22 untergebracht, welches in dem Bereich, welcher der Trommel 12 gegenüberliegt, offen ist. Das Gehäuse 22 ist auch an seinem oberen Teil offen, der auf der rechten Seite und oberhalb der Rolle angeordnet ist und dort mit einem Gehälter 24 in Verbindung steht, in welchem frisch zuzuführender Toner T aufbewahrt ist. Der Toner T wird von dem Behälter 24 entsprechend der Drehbewegung einer Rolle 24a in Richtung der Rolle 20 zugeführt. Der Toner T wird von einem Trichter 26 aus in den Behälter 24 nachgefüllt und durch ein Rührwerk 28 ständig umgerührt. Der Behälter 24, die Rolle 24a, der Trichter 26 und das Rührwerk 28 bilden zusammen eine Tonernachfülleinrichtung 30.

Der Toner T, der durch die Rolle 20 auf die Hülse 18a aufgebracht wird, bildet aufgrund der Anziehung durch die Anzahl Magnete 18b eine Magnetbürste. Die Magnetbürste wird zusammen mit der Hülse 18a zu der Trommel 12 hin bewegt, wobei die Höhe ihrer "Borsten" durch eine Schneide 32 reguliert wird. Ein Trenner 34 ist über den Rollen 18 und 20 angeordnet, um den Tonerfluß in dem Gehäuse 22 zu steuern.

Eine Belichtungsstation 36 ist zwischen der Entwicklungseinrichtung 10 und dem Lader 14 angeordnet. Licht, das von einem Bild auf einer Vorlage reflektiert worden ist, gelangt über ein Abbildungssystem 38 zu der Belichtungsstation 36. Ein latentes Bild, das auf diese Weise elektrostatisch auf der Trommel 12 ausgebildet worden ist, wird

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durch die Einrichtung 10 in ein Tonerbild entwickelt.

Das Tonerbild wird mittels einer Lampe 4 0 beleuchtet, wodurch dessen Haftung an der Trommel 12 auf einen Wert abgeschwächt ist, so daß es übertragen werden kann, und es wird dann auf ein Blatt Papier übertragen, während es dien Transfer lader 16 durchläuft. Durch die Erfindung ist nunmehr mit Erfolg dafür gesorgt, daß kein Toner durch die Spalte zwischen der Trommel und den oberen und unteren Enden der benachbarten öffnung des Gehäuses austritt, was, wie oben ausgeführt, bisher der Nachteil der herkömmlichen Entwicklungseinrichtung gewesen ist.

In Fig. 2 ist eine Trbckenentwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. In der Fig. 2 sind die Einrichtungen welche denen in Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ein charakteristisches Merkmal der dargestellten Ausführungsform ist darin zu sehen, daß ein erstes Abdichtteil 50 verwendet wird, um zu verhindern, daß Toner über den Spalt zwischen der Trommel 12 und dem oberen Ende des Gehäuses 22 verstreut wird. Das Abdichtteil 50 ist durch einen gebogenen Plattenteil 52 fest eingeklemmt, welcher wiederum fest an der Unterseite eines oberen Teils 22a des Gehäuses 22 angebracht ist. Folglich ist der Spalt zwischen dem oberen Gehäuseende 22a und der Trommel 12 durch das Abdichtteil 50 geschlossen. Eine Hauptvoraussetzung hierbei ist, daß das Abdichtteil 50 aus einem Material hergestellt ist, welches elektrisch isoliert, um dadurch zu verhindern, daß ein latentes Bild auf der Trommel 12 gestört wird, und daß es selbst bei Reibungskontakt mit der Trommel 12 kaum aufladbar ist. Hinsichtlich der Isolierung eignet sich beispielsweise ein überzug oder eine Bürste, der bzw. die aus Isolierfasern der Art hergestellt ist, welche einen Widerstandswert von

q
10 Sl oder mehr aufweisen, wenn sie an der Trommel 12 über eine Breite von 300mm anliegen, so beispielsweise fluorenthaltender Kunstharz. Ein vorteilhaftes Beispiel hierfür ist eine aus Teflon (eingetragenes Warenzeichen) ge-

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bildete Bürste. Die Fasern, welche die Bürste bilden, sollten weich sein und einen Durchmesser im Bereich von etwa 50 bis 200 Mikron haben. Eine derartige Bürste kann so ausgebildet sein, daß die Fasern in einer Dichte von etwa 20 000/cm angeordnet sind und sich bei Anliegen an der Trommel über deren Gesamtbreite nach etwa 1mm umbiegen können, während sie der Drehbewegung der Trommel folgen.

Ein weiteres charakteristisches Merkmal der erfindungsge-XO mäßen Einrichtung besteht darin, daß ein zweites Abdichtteil 54 am unteren Ende 22b des Gehäuses 22 angeordnet ist. Das Abdichtteil 54 ist mit einem Ende an dem unteren Gehäuseende 22b angebracht und erstreckt sich entlang der Drehrichtung der Hülse 18a, so daß dessen anderes Ende dem zusätzlichen Hilfspol 18b₂ gegenüberliegt und die Hülse 18a oder den Toner auf der Hülse 18a berührt. Das Abdichtteil 54 erstreckt sich in der axialen Richtung der Hülse 18a. Vorzugsweise weist das Abdichtteil 54 eine Bürste au3 Acryl- oder ähnlich weichen Fasern auf, deren freier Teil etwa 7mm lang ist und die in einer Dichte von 32 bis 46 pro Quadratmillimeter (20 000 bis 30 000 pro Inch ) vorliegen.

Der Toner an der Hülse 18a haftet aufgrund des durch den Hauptpol 1Sb₁ erzeugten Magnetfeldes, und in dem Entwicklungsbereich werden die"Borsten" der Magnetbürste angehobenem über das latente Bild auf der Trommel 12 zu streichen. Die "Borsten" zwischen dem Hauptpol 18b- und dem zusätzlichen Hilfspol 18b„ liegen an, werden aber wieder angehoben, sobald sie in die Zone eintreten, in welcher das Magnetfeld des zusätzlichen Hilfspols 18b₂ stark ist. Zu diesem Zeitpunkt neigt der durch die Enden der "Borsten" bzw. des "Flors" gehaltene Toner dazu, sich von diesen zu trennen und der abgesonderte Teil des Toners fällt dann durch den Spalt zwischen dem unteren Gehäuseende 22b und der Trommel 12 nach unten, wodurch es dann bei der herkömmlichen Einrichtung zu Schwierigkeiten kommt. Wenn gemäß

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der Erfindung die "Borsten" bzw. der "Flor", wie durch Q in Fig. 2 dargestellt ist, an der Hülse 18a gegenüber bzw. bei dem zusätzlichen Hilfspol 18b„ angehoben wird, hält das zweite Abdichtteil 54 den Toner an einer Stelle vor den angehobenen "Borsten" Q bezüglich der Drehrichtung der Hülse 18a zurück. Folglich wird der Hauptteil des von den"Borsten" getrennten Toners durch das Abdichtteil 54 aufgefangen.und dadurch wird verhindert, daß er außerhalb des Gehäuses 22 für sich "herumfliegt". 10

Die Bürste, die das Abdichtteil 54 veranschaulicht, ist in leichter Anlage mit dem Toner gehalten, welcher die "aufgestellten Borsten" (nap laid down) aufweist, so daß der Toner, der von den "Borsten" getrennt worden ist oder in etwa von diesen zu trennen ist, aufgefangen wird. Wenn die Bürste 54 sehr nahe bei dem zusätzlichen Hilfspol angeordnet ist und an der Hülse 18a anliegt, fängt sie infolge des Aufstehens der "Borsten" den Toner unmittelbar vor oder nach dem Trennen ein. Wenn dagegen die Bürste nahe bei dem Hauptpol 1Sb₁ angeordnet ist und an der Hülse 18a anliegt, hält sie den Toner zurück, welcher von den "aufgestandenen Borsten" (raised nap) getrennt wird, welcher dann nach außen "fliegt".

i'5 Wenn der Betrieb der Entwicklungseinrichtung 10 wiederholt wird, kann der Toner, der von der Bürste abgefangen worden ist, sich allnählich dort anhäufen. Diese Schwierigkeit kann behoben werden, indem die Faserdichte der Bürste 54 entsprechend ausgelegt wird und ein weiches Material für die Fasern ausgewählt wird. Das gleiche kann ferner erreicht werden, indem ein Material für die Bürste gewählt wird, das bezüglich des Toners den Ladekennwerten angenähert ist, da ein derartiges Material kaum zuläßt, daß sich eine elektrische Anziehung zwischen dem Toner und der Bürste ausbildet. Obwohl sich bei Versuchen mit einer Bürste ein vorteilhaftes Ergebnis ergeben hat, kann sie doch durch ein weiches, filmähnliches, elastisches Teil

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ersetzt werden, ohne daß die Abdichtwirkung beeinflußt wird.

Die Tonerwolke infolge der "angehobenen Borsten", die sich von der Stelle der Hülse 18a abgesondert hat, die dem zusätzlichen Hilfspol 18b„ entspricht, kommt auch an einer Stelle, die dem zusätzlichen Hilfspol 18b₅ entspricht, oder auch als Folge eines Auftreffens des Toners T an der Trommel 12 am Eingang des Entwicklungsbereichs vor. Das Abdichtteil 50, das, wie bereits ausgeführt, an dieser Stelle angeordnet ist, fängt den durch die "aufgestellten Borsten" getrennten Toner ab, wodurch die Einrichtung 10 noch wirksamer sauber gehalten wird.

Obwohl das Gehäuse 22 wirksam abgedichtet ist, bewirken die ersten und zweiten Abdichtteile, daß der Luftdruck im Innern des Gehäuses infolge der Abdichtung ansteigt. Durch das Ansteigen des Innendrucks in dem Gehäuse 22 kann der Toner durch den Spalt zwischen der Trommel 12 und dem unteren Gehäuseende 22b austreten. Da das Tonerbild auf der Trommel 12 gegen eine Beschädigung zu schützen ist, ist es nicht möglich, ein genaues (absolut dichtes) Abdichtteil zwischen der Trommel 12 und dem unteren Gehäuseende 22b anzuordnen. Ein einfaches Teil aus Urethankautschuk mit einer welligen Oberfläche ist in der Nähe der Trommel 12 angeordnet. Der Toner bildet noch eine Magnetbürste T. zwischen der Trommel 12 und der Hülle 18a in dem Zwischen-. bereich zwischen den gegenüberliegenden Enden der Trommel 12, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die Magnetbürste T. hat die Aufgabe, das untere Gehäuseende 22b bezüglich des Austretens des Toners abzudichten.

Der Toner tritt auch an den axial gegenüberliegenden Enden der Entwicklungsrolle 18 durch Spalte t. und t„ aus, die in Fig. 3 dargestellt ist. Der Spalt t* entspricht einem Flansch 60, welcher drehbar ist und mit der Hülse 18a eine Einheit bildet, der aber keinen Magneten und folglich

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keine magnetische Anziehung aufweist. Der Toner bildet somit keine "Borsten" (nap) und ein Teil des Toners, der durch den Spalt t.. fällt, bewegt sich entlang der Oberfläche der Trommel 12, um dann über den Spalt zwischen dem Gehäuse 22 und der Trommel 12 auf einen Teil der Lampe zu fallen, wodurch gegenüberliegende Endteile der Lampe 40 verunreinigt werden. Hierdurch wird dann die Verteilung der Beleuchtungsintensität der Lampe entlang deren Länge umgleichmäßig, was dann eine ungleichmäßige Übertragung des Tonerbilds auf einBlatt zur Folge hat. Außerdem verunreinigt der ausgetretene Toner den Transferlader 16 sowie eine (nicht dargestellte) Blattführung, so daß die Wirkung des Transferladers 16 über dessen Länge ungleichmäßig wird und Blätter verschmiert werden. Der Spalt t„ ist dagegen zwischen dem axialen Ende des Flansches 6 0 und dem benachbarten Ende des Gehäuses 22 festgelegt. Der Toner, der durch den Spalt t₂ fällt, ist genauso unerwünscht wie der Toner, der durch den Spalt t- austritt.

Das Austreten von Toner durch die Spalte t. und t_ beruht darauf, daß der Druck im Innern des luftdichten Raumes, der durch das Gehäuse 22, die Entwicklungsrolle 18, die Trommel 12, die Abdichtteile 50 und 54 u.a. festgelegt ist, im Verlauf einer wiederholten Drehbewegung der Trommel 12 und der Rolle 18 ansteigt, so daß dann Luft über die Spalte t. und t_ abgeblasen wird bzw. ausströmt, welche als einziger Auslaß des luftdichten Raums betrachtet werden können.

Ein weiteres charakteristisches Merkmal der dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß außer den Abdichtteilen 50 und 54 eine glatte ebene Schneide 70 über eine Welle 74, welche durch einen Grundteil der Schneide 70 verläuft, an den Seitenwandungen des Gehäuses 22 gehaltert ist. Der Grundteil der Schneide 70 ist in einem vorbestimmten Abstand von der Oberseite des Gehäuses 22 angeordnet, so daß an der Rückseite der Schneide 70 eine Tonerumlaufbahn fest-

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ooUö /ob -Μ ι gelegt ist. Die Umlaufbahn 72 steht den Spalten t₁ und t₂ als eine Art zweite öffnung des betroffenen luftdichten Raums bei, wobei durch die Umlaufbahn der Innendruck des luftdichten Raums abgesenkt wird und dadurch der Toner zurückgehalten wird, welcher dazu neigt, über die Spalte t. und t_ auszutreten. Die Umlaufbahn 72 ermöglicht es dem Toner so zu fließen, wie in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angezeigt ist. Wie dargestellt/ strömt Luft, die den Toner mitnimmt über die Bahn 72 nach außen, und aufgrund des Druckverlustes auf der Bahn 72, welcher so vorbestimmt ist, daß er kleiner ist als der in den Spalten t. und t„, ist das Austreten von Toner durch die Spalte t, und t₂ beseitigt.

In Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher eine im allgemeinen L-förmige Schneide 80 zum Festlegen einer abgewandelten Tonerumlaufbahn 82 verwendet ist. Wie dargestellt, weist die Schneide 80 eine Verlängerung 84 auf, welche parallel zu der oberen Wandung des Gehäuses 22 bis zu einer Stelle über der Tonerzuführrolle 20 verläuft. Die Verlängerung 84 ist mit durchgehenden öffnungen 86 versehen. Bei dieser Ausführung weist die Umlaufbahn 82 den zwischen dem Gehäuse 22 und der Schneidenverlängerung 84 festgelegten Zwischenraum und die Öffnung 86 der Schneidenverlängerung 84 auf. Die öffnungen 86 können entsprechend bemessen und geformt sein, und für das Umrühren des hin- und herbewegten Toners ist ihre Lage optimal, da sie in dieser Ausführungsform unmittelbar über dem Trenner 34 liegt. Das Herunterfallen des umgewälzten Toners an der von der Rolle 18 entfernt liegenden Stelle ist auch unter den folgenden Gesichtspunkten vorteilhaft. Wenn der umgewälzte Toner in der Nähe der Rolle 18 herunterfällt, wird er in dem ermüdeten Zustand und bezogen auf frischen (Toner) in einem beträchtlichen Verhältnis wieder für eine Entwicklung verwendet. Der Toner, der an einer Stelle herunterfällt, die von der Rolle 18 entfernt ist, wird folglich mit einem

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frisch zugeführten Toner vermischt/ wodurch eine Zusammensetzung gebildet wird, welche für eine Entwicklung vorteilhaft ist. Wenn die Fallstelle des umgewälzten Toners nahe bei der Rolle 18 liegt, wird eine große Menge Toner aufgrund der Schwerkraft herunterfallen und möglicherweise über die Spalte t₁ und/oder t„ austreten. Diese Möglichkeit ist bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung ausgeschlossen. Die Abmessungen, die Form, der Abstand und andere Größen der Öffnungen 86 können entsprechend geändert werden, um die Verteilung des Toners in dem Gehäuse 22 nach Wunsch zu steuern.

Ferner ist die Schneide 80 an vier Stellen 90 bis 96 an ihren vorderen und hinteren Enden gehalten. Hierdurch ist eine Einrichtung geschaffen, die für ein festes und genaues Halten einer Schneide dieser Art unerläßlich ist, welche die Dicke einer Magnetbürste durch Abstreichen der Bürste reguliert, welche unter einer starken magnetischen Anziehung an einer Rolle haftet.

Noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Wie dargestellt, weist die Einrichtung eine hin- und herschwingende Platte 100 aus einem Material auf, welches elastisch federnd ist und nur mäßig Rost annimmt, wie z.B. Phosphorbronze oder nichtrostender Stahl. Die Schwingungsplatte 100 hat einen Endteil 100a, welcher fest zwischen dem oberen Ende des Gehäuses 22 und dem unteren Ende des Behälters 24 eingeklemmt ist. Der Endteil 100a ist mit einer ebenen, glatten Verlängerung 100b verbunden, welche quer zu dem Tonerfallweg im allgemeinen zu der Tonerzuführrolle 20 nach unten gebogen ist. Die unterste oder freie Kante der Verlängerung 100b ist, wie dargestellt, ganz nahe bei dem Umfang der Rolle 20 angeordnet. Schenkel 100c und 100d gehen von den gegenüberliegenden Enden der Verlängerung 100b aus, und zwischen ihnen befindet sich die Rolle 20. Stifte 102a und 102b (von denen nur der Stift 102a sichtbar ist) stehen

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_ ΙΟΙ an den gegenüberliegenden Seitenwandungen der Rolle 20 so vor, daß sie die Schenkel 100c bzw. 100d stören können bzw. mit Ihnen in Berührung kommen können.

Wenn die Rolle 20 in Fig. 6 in der Richtung C gedreht wird/ drücken die Stifte 102a und 102b, die sich, mit der Rolle 20 drehen die zugeordneten Schenkel 100c und 100d nach oben. Das Anliegen der Stifte 102a und 102b an den Schenkeln 100c und 10Od wird zu gegebener Zeit automatisch wieder aufgehoben, so daß die Schwingplatte 100 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückfedert. Durch das übereinanderfolgende, wiederholte Betätigen der Schwingerplatte 100,

insbesonders durch das Schnappen in die Ausgangslage wird der Toner, der sich auf der Verlängerung 100b abgesetzt hat, in den Zwischenraum zwischen die Schaufeln oder Schneiden der Rolle 20 fallen. Folglich sammelt sich der herunterfallende Toner nicht in dem Raum F, sondern wird durch die Verlängerung 100b aufgefangen und dann durch dessen Hin- und Herbewegung zwangsläufig der Tonerzuführrolle 20 zugeführt. Dies hat die Wirkung, daß die Übergangszeit. beim Zuführen von Toner an die Entwicklungsrolle 18 beträchtlich verkürzt ist. Obwohl die Einrichtung, um das schwingende Teil 100 in Schwingungen zu versetzen, so dargestellt und beschrieben ist, daß es die Schenkel 100c und 100d und die Stifte 102a und 102b aufweist, kann sie durch einSolenoid u.a. ersetzt werden, welches das schwingende Teil mit einer vorbestimmten Frequenz in Schwingung versetzt. Im Hinblick auf die erwartete Menge an herunterfallendem Toner können erforderlichenfalls auch zwei oder

3Ö mehr Stifte an jeder Seite der Rolle 20 an am Umfang in vorbestimmten Abständen voneinander vorgesehenen Stellen vorstehen; je größer die Anzahl der Stifte ist, umso höher wird die Schwingungsfrequenz des schwingenden Teils 100. Jeder der Schenkel 100c oder 100d kann so, wie in Fig. 6 dargestellt, gebogen sein, um eine glatte Bewegung der Stifte 102a oder 102b zu fördern, wenn sie mit dem Schenkel 100c oder 100d in und außer Anaige kommen.

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Gemäß der Erfindung ist die Ausführungsbeschränkung ent-, fallen, daß die Tonerzuführeinrichtung 3 0 und die Tonerzuführöffnung unmittelbar über der Tonerzuführrolle angeordnet sein sollten/ so daß der Toner in einer kürzeren Zeitspanne als bei der herkömmlichen Einrichtung zugeführt werden kann.

Ende der Beschreibung

L ee rsei te

Claims

BERG · STAPF;- SCMWA&JE :-SANDWAIR PATENTANWÄLTE 3 3 O 8 7 r β MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80 Anwaltsakte: 32 702 Ricoh Company, Ltd Tokyo / Japan Trockenentwicklungseinrichtung Patentansprüche

1. Trockenentwicklungseinrichtung, um ein elektrostatisches Bild auf einem photoleitfähigen Teil in ein Tonerbild zu

^ verarbeiten, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10) mit einer öffnung, welche dem photoempfind-1ichen Teil (12) gegenüberliegt;

ein eine Magnetbürste bildendes Teil (18), das in der Nähe der öffnung angeordnet ist, um eine Magnetbürste aus Toner ' '^ zu bilden, und

ein Abdichtteil (50) zum Abdichten eines Spaltes zwischen dem oberen Ende der öffnung in dem Gehäuse (10) und dem photoleitfähigen Teil (12) ,wodurch ein Austreten des Toners

durch den Spalt verhindert ist.
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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtteil (50) mit seinem einen Ende fest an dem oberen Ende der öffnung des Gehäuses (10) angebracht ist, während es mit seinem anderen Ende an dem photoleitfähigen Teil (12 ) anliegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Abdichtteil (50) eine Bürste aus Isolierfasern aufweist.

VII/XX/Ktz - 2 -

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4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierfasern einen Widerstand aufweisen, welcher nicht niedriger als 10 ilist, wenn sie über einer Breite von 300mm an dem photoleitfähigen Teil

(12) anliegen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierfasern aus fluorenthaltendem Kunstharz hergestellt sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierfasern aus Teflon (eingetragenes Warenzeichen) hergestellt sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Bürste einen Durchmesser im Bereich von 50 bis 200 Mikron aufweisen und

in einer Dichte von 20 000/cm angeordnet sind, wobei die Bürste in einer Größenordnung von 1mm bezüglich des photoempfindlichen Teils (12) und über der Länge des photoempfindlichen Teils (12) flexibel ist und unter einem solchen Winkel angeordnet ist, daß der Teil von ihr, welcher an dem photoleitfähigenTeil (12) anliegt, der Drehbewegung des photoleitfähigen Teils (12) in der entsprechenden Richtung folgt.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Abdichtteil (50) ein filmähnliches, elastisches Teil aufweist, das durch Isolierfasern gebildet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites Abdichtteil (54) zum Abdichten eines Spaltes zwischen dem unteren Ende der Öffnung des Gehäuses (10) und dem photoempfindlichen Teil (12), um dadurch zu verhindern, daß Toner durch den Spalt austritt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Abdichtteil (54) mit einem Ende an dem unteren Ende der öffnung des Gehäuses (12) befestigt ist, entlang der Bewegungsrichtung des die Magnetbürste bildenden Teils (18) verläuft, und mit seinem anderen Ende an der Magnetbürste anliegt, die an dem die Magnetbürste bildenden Teil (18) ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das zweite Abdichtteil (54) eine Bürste aufweist, welche durch weiche Fasern gebildet ist.

12. Einrichtung nach'Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste Akrylfasern aufweist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Bürste einen Durchmesser von 100 Mikron und in einer Dichte von 30 bis 46/m²
(20000 bis 30000/inch²) angeordnet sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Abdichtteil (54) ein filmähnliches, elastisches Teil aufweist.

15. Einrichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch ein Schneidenteil (74; 80), das über der die
Magnetbürste bildenden Einrichtung (18) im Inneren des Gehäuses (10) und mit seinem einen Ende in einem vorbestimmten Abstand von der die Magnetbürste bildenden Einrichtung

(18) angeordnet ist, um die Magnetbürste auf eine vorbestimmte Höhe zu regulieren.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Tonerumlaufbahn (72),auf welcher der Toner von einem Raum, der um das die magnetische Bürste bildende Teil (18) durch die oberen und unteren Abdichtteile
(50, 54) und das Schneidenteil (74) festgelegt ist, zu

einem anderen Raum umgewälzt wird, der im Inneren des Gehäuses festgelegt ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Umlaufbahn (72) durch das andere Ende des an dem Gehäuse (10) befestigten Schneidenteils (74) und eine obere. Wandung des Gehäuses (10) festgelegt ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein Tonerzuführteil (20), das in dem Gehäuse (10) angeordnet ist, um den Toner dem die Magnetbürste bildenden Teil (18) zuzuführen, wobei das Schneidenteil (80) eine zu dem Tonerzuführteil (20) hin ausgerichtete Verlängerung (84) aufweist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (84) des Schneidenteils (80) unmittelbar über dem Tonerzuführteil (20) mit Öffnungen (86) und mit einem Teil versehen ist, der an dem Gehäuse (10) anzubringen ist.

20. Trockenentwicklungseinrichtung, um ein elektrostatisches latentes Bild, das auf einem photoleitfähigen Teil ausgebildet ist, in ein Tonerbild zu verarbeiten, gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (10);

ein eine Magnetbürste bildendes Teil (18), das in dem Gehäuse (10) angeordnet ist, um eine Magnetbürste aus Toner auszubilden;

ein Tonerzuführteil (20), um einen Toner dem die Magnetbürste bildenden Teil (18) zuzuführen; eine Tonernachfülleinrichtung (24), die mit einer Öffnung versehen ist, um den Toner zu dem Tonerzuführteil (20)

3S nachzufüllen;

ein hin- und herschwingendes Teil (100), um auf den Toner in der Tonernachfülleinrichtung (24) eine Schwingung auszu-

üben, welcher über die Tonerzuführöffnung zu dem Tonerzuführteil (20) geleitet wird, und

eine Antriebseinrichtung (102a, 102b) zum Antreiben des hin- und herschwingenden Teils (100).

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und herschwingende Teil (100) einen Endteil (100a),der fest mit dem unteren Ende der Tonerzuführöffnung der Tonernachfülleinrichtung (24) verbunden ist, einen ebenen glatten Teil (100b), der von dem Endteil (100a) aus zu dem Tonerzuführteil (20) verläuft, und Schenkel (100c, 10Od) aufweist, die einzeln von dem ebenen, glatten Teil (100a) vorstehen, um nahe bei dem Tonerzuführteil (20) angeordnet zu sein.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein eine Schwingbewegung ausübendes Teil (102a, 102b) aufweist, welches in einem vorbestimmten Intervall mit den Schenkeln (100c, TOOd) des sich hin- und herbewegenden Teils (100) xn Anlage bringbar ist, um eine Schwingbewegung auf das sich hin- und herbewegende Teil (100) auszuüben.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine solenoidbetriebene Einrichtung aufweist.