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DE68919013T2 - Entwicklungssystem. - Google Patents

Entwicklungssystem.

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Publication number
DE68919013T2
DE68919013T2 DE68919013T DE68919013T DE68919013T2 DE 68919013 T2 DE68919013 T2 DE 68919013T2 DE 68919013 T DE68919013 T DE 68919013T DE 68919013 T DE68919013 T DE 68919013T DE 68919013 T2 DE68919013 T2 DE 68919013T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
chamber
toner particles
developer material
developer
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE68919013T
Other languages
English (en)
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DE68919013D1 (de
Inventor
Kim S Buell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of DE68919013D1 publication Critical patent/DE68919013D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE68919013T2 publication Critical patent/DE68919013T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0844Arrangements for purging used developer from the developing unit
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G13/00Electrographic processes using a charge pattern
    • G03G13/06Developing
    • G03G13/08Developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G13/09Developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

  • Diese Erfindung betrifft allgemein eine elektrophotographische Druckmaschine und bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes, das in einer Druckmaschine benutzt wird, welche enthält Mittel zum Transportieren eines mindestens Magnet-Trägerkörner mit daran durch Reibungselektrizität anhängenden Tonerpartikeln umfassenden Entwicklermaterials zur Berührung mit dem elektrostatischen latenten Abbild; ein eine Kammer mit einem Vorrat von Entwicklermaterial bestimmendes Gehäuse, wobei das Transportmittel mit der Kammer des Gehäuses zur Aufnahme von Entwicklermaterial in Verbindung ist, das Gehäuse eine Austrittsöffnung besitzt, die in einer ausgewählten Position in der Kammer des Gehäuses über dem Niveau der Grundseite der Kammer angeordnet ist, um das Austreten von Entwicklermaterial aus der Kammer zu ermöglichen, wenn das Niveau des Entwicklermaterials in dieser mindestens einen Anteil der Austrittsöffnung überdeckt; und Mittel zum Abgeben von Tonerpartikeln und Trägerkörnern in die Kammer des Gehäuses.
  • Bei dem Verfahren des elektraphotographischen Druckens wird ein photoleitendes Teil gleichförmig aufgeladen und durch ein Lichtabbild eines Originaldokuments belichtet. Die Belichtung des photoleitenden Teiles zeichnet ein elektrostatisches latentes Bild auf, das den in dem Originaldokument enthaltenen Informationsflächen entspricht. Nachdem das elektrostatische latente Abbild an der photoleitenden Fläche aufgezeichnet ist, wird das latente Bild dadurch entwickelt, daß ein Entwicklermaterial damit in Berührung gebracht wird. Dies bildet ein Pulverabbild auf dem photoleitenden Teil, welches daraufhin auf ein Kopierblatt übertragen und in Bildgestaltung daran permanent befestigt wird.
  • Typischerweise umfaßt das Entwicklermaterial Tonerpartikel, die durch Reibungselektrizität an Magnet-Trägerkörnern anhängen. Dieses Gemisch aus zwei Komponenten wird mit der photoleitenden Fläche in Berührung gebracht. Die Tonerteilchen werden von den Trägerkörnern zu dem latenten Bild hin angezogen. Es ist klar, daß das Entwicklermaterial eine kritische Komponente der Druckmaschine ist. Wenn das Entwicklermaterial altert und sich dem Ende seiner Lebensdauer nähert, verschlechtert sich seine Kopierqualität. Es hat sich herausgestellt, daß durch Hinzufügen zusätzlicher Trägerkörner die Lebensdauer des Entwicklermaterials signifikant vergrößert werden kann.
  • Wenn der das Entwicklermaterial speichernden Kammer zusätzliche Trägerkörner hinzugefügt werden, muß jedoch Entwicklermaterial daraus entfernt werden, um die Menge des darin enthaltenen Entwicklermaterials wie gewünscht zu erhalten. Häufig entweichen zerstäubte Tonerpartikel durch die Austrittsöffnung, wie auch Entwicklermaterial und freigesetzte Trägerkörner, d. h. Trägerkörner ohne anhaftende Tonerpartikel. Die zerstäubten, d. h. sich in der Luft frei bewegenden Tonerpartikel verunreinigen die verschiedenen anderen Teilsysteme innerhalb der Druckmaschine, wodurch deren Lebensdauer herabgesetzt wird und Probleme mit der Kopierqualität entstehen. Es ist deshalb wünschenswert, das Entweichen von zerstäubten Tonerpartikeln aus der Kammer des Entwicklergehäuses zu verhindern, wobei aber gleichzeitig das Entfernen von Entwicklermaterial und freigesetzter Trägerkörnchen davon zugelassen wird. Verschiedene Vorgehensweisen wurden bereits berichtet, um das erwähnte Ziel zu erreichen.
  • US-A-4 387 982 offenbart eine abnehmbare Vorrichtung zum Aufbewahren geladener Teilchen, die elektrisch auf ein Spannungsniveau vorgespannt ist, das verschieden ist von der auf dem photoleitenden Teil aufgezeichneten Bildspannung, um die geladenen Teilchen davon abzustoßen bzw. daran anzuziehen.
  • US-A-4 394 086 beschreibt eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Teilchen für eine elektrophotographische Druckmaschine, die die Luftströmung in eine Kammer in einem Gehäuse hinein und aus ihr heraus steuert, um das Entweichen von Teilchen daraus möglichst gering zu halten.
  • US-A-4 614 165 offenbart eine Entwicklungsvorrichtung, in der kontinuierlich zusätzliche Trägerkörnchen dem Entwicklermaterial in der Kammer des Entwicklergehäuses hinzugefügt werden. Eine Austrittsöffnung ist vorgesehen, um überschüssiges Entwicklermaterial zu entfernen, um so das Entwicklermaterial bei einer vorbestimmten Menge zu halten.
  • US-A-4 697 914 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einschließen von Toner, wobei in dem Austrittsabschnitt des Gehäuses in einer elektrostatischen Wiedergabemaschine durch ein elektrisches Feld eine Barriere erzeugt wird, das zum Abstoßen der in der austretenden Luft enthaltenen geladenen Teilchen zurück in den Hauptabschnitt des Gehäuses ausreicht, ohne den Luftstrom aus dem Austrittsabschnitt zu begrenzen.
  • EP-A-0 221 281 beschreibt eine Entwicklungsvorrichtung, bei der die Entwicklerstation in der Nähe ihrer Austrittsöffnung mit einer magnetischen Verschlußeinrichtung versehen ist. Die magnetische Verschlußeinrichtung funktioniert so, daß in ihrem beaufschlagten Zustand ein Magnetfeld auf das Entwicklergemisch einwirkt, um einen die Auslaßöffnung abschließenden Entwicklergemisch-Stapfen zu bilden. Im entregten Zustand gibt die Magnetverschluß-Einrichtung die Auslaßöffnung frei, woraufhin die Entwicklerstation durch Einwirkung eines Sauggeräts wie eines Gebläses geleert wird.
  • EP-A-0 249 971 beschreibt eine Entwicklerstation, in der ein Förderkanal für Entwicklergemisch durch einen mittels eines magnetischen Mechanismus erzeugten Entwicklergemisch- Stopfens verschlossen wird. Der magnetische Mechanismus enthält eine drehbare Trommel mit einem Magnetstreifen und die Trommel ist in dem Förderkanal so angeordnet, daß sie mit der Kanalwand Spalte bestimmt.
  • Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine verbesserte Entwicklervorrichtung zu schaffen, und ergibt dementsprechend eine Vorrichtung zum Entwickeln eines in einer Druckmaschine verwendeten elektrostatischen Abbildes mit Mittel zum Transportieren eines mindestens Magnet-Trägerkörner mit daran durch Reibungselektrizität anhängenden Tonerpartikeln umfassenden Entwicklermaterials in Berührung mit dem elektrostatischen latenten Abbild, einem eine Kammer mit einem Vorrat von Entwicklermaterial bestimmenden Gehäuse, wobei das Transportmittel mit der Kammer des Gehäuses zur Aufnahme von Entwicklermaterial in Verbindung ist, das Gehäuse eine Austrittsöffnung besitzt, die in einer ausgewählten Position in der Kammer des Gehäuses über dem Niveau der Grundseite der Kammer angeordnet ist, um das Austreten von Entwicklermaterial aus der Kammer zu ermöglichen, wenn das Niveau des Entwicklermaterials in dieser mindestens einen Anteil der Austrittsöffnung überdeckt; und mit Mittel zum Abgeben von Tonerpartikeln und Trägerkörnern in die Kammer des Gehäuses; gekennzeichnet durch ein Magnetteil, das der Austrittsöffnung des Gehäuses benachbart positioniert ist, wobei mindestens zwei Teile des Magnetteils einander gegenüberliegend an gegenüberliegenden Seiten der Austrittsöffnung angeordnet sind, um ein Magnetflußfeld in dem Bereich der Austrittsöffnung des Gehäuses zu erzeugen und mindestens einen Trägerschicht-Vorhang zu bilden, welcher den Durchtritt von Tonerpartikeln durch die Austrittsöffnung verhindert, wenn Entwicklermaterial in der Kammer des Gehäuses sich in einer ausreichenden Menge anhäuft, daß der Druck des Entwicklermaterials in der Kammer des Gehäuses den durch das Magnetteil bewirkten Trägerschichtvorhang so bedrängt, daß die Trägerkörner und das Entwicklermaterial von der Kammer des Gehäuses durch die Ausgangsöffnung entweichen, während der Trägerschichtvorhang mit anderen Trägerteilchen wiederhergestellt wird.
  • Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrophotographische Druckmaschine des Typs geschaffen, der ein an einem photoleitenden Teil aufgezeichnet es elektrostatisches latentes Abbild besitzt. Die Druckmaschine enthält Mittel um Entwicklermaterial, das mindestens Trägerkörner besitzt, an denen Tonerpartikel anhängen, dicht in die Nähe des auf dem photoleitenden Teil aufgezeichneten elektrostatischen latenten Abbildes zu transportieren. Ein Gehäuse bestimmt eine Kammer, in dem ein Vorrat von Entwicklermaterial enthalten ist. Das Transportmittel steht mit der Kammer des Gehäuses zum Aufnehmen von Entwicklermaterial in Verbindung. Das Gehäuse hat eine Austrittsöffnung, um Entwicklermaterial aus der Kammer zu entfernen, wenn die darin enthaltene Entwicklermaterialmenge größer als einevorbestimmte Menge ist. Mittel sind vorgesehen, um Tonerpartikel und Trägerkörner in die Kammer des Gehäuses abzugeben. Mittel dichten die Auslaßöffnung des Gehäuses mit einer für Tonerpartikel im wesentlichen undurchdringlichen Dichtung ab. Das Dichtungsmittel ist durchlässig für Entwicklermaterial und. Trägerkörner, um so das Hindurchtreten von Tonerpartikeln durch die Austrittsöffnung zu verhindern, jedoch den Durchtritt von Entwicklermaterial und Trägerkörnern dadurch zuzulassen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren geschaffen zum Entwickeln eines auf einem photoleitenden Teil aufgezeichneten, in einer elektraphotographischen Druckmaschine verwendeten elektrostatischen Abbildes. Das Entwicklungsverfahren enthält den Schritt, daß ein mindestens Trägerkörner und Tonerpartikel umfassendes Entwicklermaterial von einem in einer Kammer desselben einen Vorrat davon speichernden Gehäuse zu der Oberfläche des photoleitenden Teils transportiert wird, an dem sich das elektrostatische latente Abbild aufgezeichnet befindet. Tonerpartikel und Trägerkörner werden in die Kammer des Gehäuses abgegeben. Entwicklermaterial wird von der Kammer des Gehäuses durch eine Austrittsöffnung entfernt, wenn die Menge in der Kammer enthaltenen des Entwicklermaterials größer ist als eine vorbestimmte Menge. Ein mindestens aus Trägerkörnern bestehender Vorhang in dem Bereich der Austrittsöffnung des Gehäuses verhindert den Durchtritt von Tonerpartikeln durch die Austrittsöffnung, während der Durchtritt von Entwicklermaterial und Trägerkörnern dadurch zugelassen ist.
  • Noch ein anderer Aspekt der Merkmale der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen Abbildes, das in einer Druckmaschine verwendet wird, mit einer magnetischen Entwicklerwalze zum Transportieren eines mindestens Magnetkörner mit anhaftenden Tonerpartikeln umfassenden Entwicklermaterials in Berührung mit dem elektrostatischen Abbild. Ein Gehäuse bestimmt eine Kammer mit einem darin enthaltenen Vorrat von Entwicklermaterial. Mindestens ein Abschnitt der Magnetentwicklerwalze befindet sich in der Kammer des Gehäuses, um Entwicklermaterial an seine Außenfläche anzuziehen. Das Gehäuse besitzt eine Austrittsöffnung, um das Entweichen von überschüssigem Entwicklermaterial aus der Kammer zu ermöglichen. Mittel sind vorgesehen, um Tonerpartikel und Trägerkörner in die Kammer des Gehäuses abzugeben. Ein Magnetteil ist an dem Gehäuse in Nachbarschaft zu der darin enthaltenen Austrittsöffnung angebracht zur Erzeugung eines Magnetflußfeldes, um einen Trägerschichtvorhang über der Austrittsöffnung auszubilden. Der Trägerschichtvorhang verhindert den Durchtritt von Tonerpartikeln durch die Austrittsöffnung, während das Durchtreten von Entwicklermaterial und Trägerkörnern dadurch möglich ist.
  • Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung offenbar unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen:
  • Fig. 1 eine schematische Seitenansicht ist, die eine illustrative elektrophotographische Druckmaschine mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • Fig. 2 eine Teil-Seitenansicht der in der Druckmaschine nach Fig. 1 verwendeten Entwicklereinheit ist.
  • Für ein allgemeines Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen. In den gesamten Zeichnungen sind zur Bezeichnung identischer Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet worden. Fig. 1 stellt schematisch die verschiedenen Bestandteile einer illustrativen elektraphotographischen Druckmaschine dar mit einem darin enthaltenen Entwickler nach der vorliegenden Erfindung. Es wird aus der nachfolgenden Diskussion ersichtlich, daß diese Entwicklereinheit gleich gut zur Verwendung in einer Vielzahl von Druckmaschinen geeignet und nicht notwendigerweise in ihrer Anwendung auf die besondere hier beschriebene Druckmaschine beschränkt ist.
  • Da ja das Gebiet des elektraphotographischen Drucks gut bekannt ist werden die verschiedenen in der Druckmaschine nach Fig. 1 benutzten Bearbeitungsstationen nachfolgend schematisch dargestellt und wird ihr Betrieb kurz mit Bezug auf die Darstellung beschrieben.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt, benutzt die illustrative elektrophotographische Druckmaschine eine Trommel 10 mit einer an einem leitenden Substrat anhaftenden photoleitenden Oberfläche. Vorzugsweise umfaßt die photoleitende Oberfläche eine Selen- Legierung, während das leitende Substrat eine elektrisch geerdete Aluminium-Legierung ist. Die Trommel 10 bewegt sich in der Richtung des Pfeils 12, um auf einanderfolgende Abschnitte der photoleitenden Fläche der Reihe nach durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen vorzuschieben, die um den Bewegungspfad derselben angeordnet sind.
  • Anfangs tritt ein Abschnitt der photoleitenden Oberfläche durch die Ladestation A hindurch. In der Ladestation A lädt ein allgemein mit Bezugszeichen 14 bezeichnet es Korona-Erzeugungsgerät die photoleitende Fläche auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichförmiges Potential auf.
  • Als nächstes wird der aufgeladene Abschnitt der photoleitenden Fläche durch die Bildstation B vorgeschoben. Die Bildstation B enthält ein allgemein mit 16 bezeichnetes Belichtungssystem. Das Belichtungssystem 16 enthält Lampen, welche ein mit der Bildfläche nach unten auf einer transparenten Platte abgelegtes Originaldokument beleuchten. Die von dem Originaldokument reflektierten Lichtstrahlen werden durch eine Linse hindurchgelassen, um ein Licht-Abbild desselben auszubilden. Das Licht- Abbild wird auf den geladenen Abschnitt der photoleitenden Fläche fokussiert, um selektiv die daran befindliche Ladung zum Verschwinden zu bringen. Dadurch wird ein elektrostatisches latentes Abbild an der photoleitenden Oberfläche aufgezeichnet, das der Information im Originaldokument entspricht. Der Fachmann auf diesem Gebiet wird anerkennen, daß statt des vorstehend beschriebenen optischen Systems ein modulierter Energiestrahl, d. h. ein Laserstrahl, oder ein anderes entsprechendes Gerät wie lichtemittierende Dioden benutzt werden kann/ können, um den geladenen Anteil der photoleitenden Fläche so zu bestrahlen, daß ausgewählte Information daran aufgezeichnet wird. Information von einem Computer kann zum Modulieren des Laserstrahls benutzt werden.
  • Nachdem das elektrostatische latente Abbild an der photoleitenden Fläche aufgezeichnet ist, bewegt die Trommel 10 das elektrostatische latente Abbild zur Entwicklungsstation C. An der Entwicklungsstation C transportiert eine allgemein mit 18 bezeichnete Magnetbürsten-Entwicklereinheit ein Entwicklermaterial aus Magnetträgerkörnern mit durch Reibungselektrizität daran anhaftenden Tonerpartikeln in dichte Nachbarschaft zu oder in Berührung mit dem elektrostatischen latenten Abbild. Tonerpartikel werden von den Trägerkörnern zu dem latenten Abbild hin angezogen und bilden ein Tonerpulverbild. In dem Entwicklersystem werden Tonerpartikel und eine geringe Menge von Trägerkörnern kontinuierlich dem Entwicklermaterial hinzugefügt, so daß die Lebensdauer des Entwicklermaterials mindestens gleich der Lebensdauer der elektraphotographischen Druckmaschine ist. Überschüssiges Entwicklermaterial verläßt die Entwicklereinheit durch eine Austrittsöffnung, die eine für Tonerpartikel undurchdringliche Dichtung besitzt. Diese Dichtung ist für Trägerkörner und Entwicklermaterial durchlässig. Die detaillierte Struktur der Entwicklereinheit 18 wird später mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben.
  • Die Trommel 10 schiebt dann das Tonerpulverabbild weiter zur Übertragstation D. An der Übertragstation D wird ein Stützmaterialblatt in Berührung mit dem Tonerpulverabbild bewegt. Das Stützmaterialblatt wird durch eine allgemein mit 20 bezeichnete Blattzuführ-Vorrichtung zu der Übertragstation D vorgeschoben. Vorzugsweise enthält die Blattzuführ-Vorrichtung 20 eine Zuführwalze 22, die die oberste Schicht eines Blätterstapels 24 berührt. Die Zuführwalze 22 dreht sich in Richtung des Pfeils 26, um das oberste Blatt in einen durch die Förderwalzen 28 bestimmten Spalt vorzuschieben. Die Förderwalzen 28 drehen sich in Richtung der Pfeile 30, um das Blatt in eine Einführbahn 32 zu befördern. Die Einführbahn 32 richtet das sich vorwärts bewegende Blatt zur Berührung mit der photoleitenden Fläche in einer zeitlich abgestimmten Folge, so daß das daran entwikkelte Tonerpulverbild das sich varschiebende Blatt an der Übertragstation D berührt.
  • Die Übertragstation D enthält ein Korona-Erzeugungsgerät 34, welches Ionen auf die Rückseite des Blattes sprüht. Dies zieht das Tonerpulverbild von der photoleitenden Fläche auf das Blatt. Nach der Übertragung setzt das Blatt seine Bewegung in Richtung des Pfeiles 36 an dem Förderer 38 fort, um in die Schmelzstation E fortzuschreiten.
  • Die Schmelzstation E enthält eine allgemein mit 40 bezeichnete Schmelzanordnung, die das übertragene Tonerpulverbild permanent an dem Blatt befestigt. Vorzugsweise enthält die Schmelzanordnung 40 eine erhitzte Schmelzwalze 42 und eine Stützwalze 44. Das Blatt tritt zwischen der Schmelzwalze 42 und der Stützwalze 44 hindurch, wobei das Tonerpulverbild die Schmelzwalze 42 berührt. Auf diese Weise wird das Tonerpulverbild permanent an dem Blatt befestigt. Nach dem Schmelzvorgang schieben Förderwalzen 46 das Blatt zu dem Aufnahmefach 48 zur nachfolgenden Entfernung durch die Bedienungsperson von der Druckmaschine.
  • Nachdem das Pulverbild von der photoleitenden Fläche auf das Kopierblatt übertragen wurde, dreht die Trommel 10 die photoleitende Fläche zu der Reinigungsstation F. An der Reinigungsstation F entfernt ein allgemein mit 50 bezeichnetes Reinigungssystem die an der photoleitenden Fläche anhaftenden Restteilchen. Auf diese Weise werden die restlichen Tonerpartikel von der photoleitenden Fläche entfernt.
  • Es wird angenommen, daß die varstehende Beschreibung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung zum Illustrieren des allgemeinen Betriebs einer elektraphotographischen Druckmaschine ausreicht, welche die Merkmale der vorliegenden Erfindung in sich enthält.
  • Unter Zuwendung zu dem spezifischen Inhalt der vorliegenden Erfindung stellt Fig. 2 die Entwicklereinheit 18 mit mehr Einzelheiten dar. Die Entwicklereinheit 18 enthält ein Entwicklergehäuse 52, das eine einen Vorrat von Entwicklermaterial aus Trägerkörnern und Tonerpartikeln speichernde Kammer 66 bestimmt. Ein rohrförmiges Teil oder eine Hülse 56 ist an einer Welle 58 in der Kammer 66 des Gehäuses 52 drehbar angebracht. Ein länglicher zylindrischer Magnet 60 ist innerhalb der Hülse 56 befestigt. Der Magnet 60 ist stationär angebracht und besitzt eine Vielzahl von an seiner Umfangsfläche ausgebildeten Magnetpolen, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Ein (nicht dargestellter) Motor dreht die Hülse 56 in Richtung des Pfeils 62. Bei der Drehung der Hülse 56 in der Kammer 66 des Gehäuses 52 wird das Entwicklermaterial angezogen. Die Drehung der Hülse 56 transportiert das daran angezogene Entwicklermaterial in dichte Nachbarschaft zu oder in Berührung mit der photoleitenden Fläche. In der Entwicklerzone werden die Tonerpartikel von den Trägerkörnern zu dem auf der photoleitenden Fläche der Trommel 10 aufgezeichneten latenten Abbild hin angezogen. Eine Spannungsquelle spannt elektrisch die Hülse 56 auf eine entsprechende Polarität mit der richtigen Größe vor, so daß die Tonerpartikel an dem elektrischen Bild abgeschieden werden. Vorzugsweise besteht die Hülse 56 aus Aluminium, während der Magnet 60 aus Bariumferrit hergestellt ist.
  • Ein Vorrat von Entwicklermaterial 64 ist in der Kammer 66 des Gehäuses 52 gespeichert. Die Hülse 56 ist in der Kammer 66 des Gehäuses 52 so angebracht, daß ein Abschnitt von ihr durch eine Öffnung im Gehäuse 52 so nach außen varsteht, daß das Entwicklermaterial leicht während der Drehung der Hülse 56 in Richtung des Pfeils 62 zu dem an der photoleitenden Oberfläche der Trommel 10 aufgezeichneten latenten Abbild vorgeschoben wird. Wenn die elektrophotographische Druckmaschine in Benutzung ist, werden Tonerpartikel von ihr abgeführt und müssen wieder aufgefüllt werden. Zusätzlich altern die Trägerkörner und die gesamte Entwicklermaterial-Packung, d. h. Trägerkörner und Tonerpartikel müssen periodisch ersetzt werden, um die erforderliche Kopierqualität aufrecht zu erhalten. Um dieses Problem zu lösen und in der Lage zu sein, ein Entwicklermaterial mit einer Lebensdauer zu verwenden, die mindestens gleich der Lebensdauer der elektraphotographischen Druckmaschine ist, läßt man Trägerkörner in das Entwicklermaterial einfließen. Eine allgemein mit 68 bezeichnete Abgabeeinheit gibt eine geringe Menge von Trägerkörnchen und die erforderliche Menge von Tonerteilchen an den Entwicklermaterial-Vorrat 64 ab. Die Abgabeeinheit 68 ist so dargestellt, daß sie in der Kammer 68 des Gehäuses untergebracht ist. Der Fachmann wird jedoch anerkennen, daß sie auch ebenso gut entfernt von dieser Kammer angeordnet sein kann. Die Abgabeeinheit 68 enthält einen offenen Trichter 70, an dessen offenem Ende 72 eine Schaumstoffwalze 72 positioniert ist. Ein Gemisch aus Trägerkörnern und Tonerpartikeln wird in dem Trichter 70 aufbewahrt. Bei der Drehung der Walze 72 werden Trägerkörner und Tonerpartikel von dem Trichter 70 zu dem Entwicklermaterial-Vorrat 64 in der Kammer 66 des Gehäuses 52 abgegeben. Das Gewichtsverhältnis von Tonerpartikeln zu Trägerkörnern bei dem von dem Trichter 70 abgegebenem Material ist wesentlich größer als das Gewichtsverhältnis von Tonerpartikeln zu Trägerkörnern in dem Entwicklermaterial-Vorrat 64. Beispielsweise kann das von der Abgabeeinheit 68 abgegebene Entwicklermaterial aus 65 Gew.-% Trägerkörnern und 75 Gew.-% Tonerpartikeln bestehen, während der Entwicklermaterial-Vorrat 64 in der Kammer 66 des Gehäuses 52 etwa 96 Gew.-% Trägerkörner und 4 Gew.-% Tonerpartikel umfaßt.
  • Eine Austrittsöffnung 74 ist in der Seitenwand des Gehäuses 52 angeordnet. Wenn die Menge des Entwicklermaterial-Vorrats 64 ein vorbestimmtes Maß überschreitet, das z. B. durch die Anbringungsstelle der Austrittsöffnung 74 in der Seitenwand des Gehäuses 52 bestimmt wird, verläßt das überflüssige Entwicklermaterial die Kammer 66 über die Austrittsöffnung 74 und wird an einen Abfallbehälter 76 abgegeben. Der Abfallbehälter 76 kann periodisch durch die für die Maschine zuständige Bedienungsperson geleert werden. Der Fachmann wird anerkennen, daß statt einer Austrittsöffnung auch ein Standrohr benutzt werden kann. Die Höhe des Standrohrs bestimmt dann die Menge des Entwicklermaterials in der Entwicklergehäuse-Kammer, wobei das überflüssige Entwicklermaterial von der Bodenöffnung des Standrohrs an den Abfallbehälter entlassen wird. Ein Entwicklersystem des vorstehend beschriebenen Typs ist vollständiger in US-A-4 614 165 beschrieben. Bei einem System dieses Typs tritt nicht nur das Entwicklermaterial und freigesetzte Trägerkörner aus der Kammer des Gehäuses aus, sondern es werden auch Tonerpartikel ebenfalls durch die Austrittsöffnung entweichen. Diese Tonerpartikel können zerstäubt werden und die anderen Teilanordnungen der Druckmaschine verunreinigen, wodurch sie die Kopierqualität verschlechtern. Dementsprechend ist es notwendig, das Entweichen der Tonerpartikel aus der Kammer des Gehäuses zu verhindern, während der Austritt des Entwicklermaterials und freigesetzter Trägerkörner davon zugelassen bleibt. Das kann dadurch erreicht werden, daß die Austrittsöffnung 74 mit einer für Tonerpartikel undurchdringlichen Dichtung verschlossen wird. Um dies zu erreichen, wird ein Magnet 78 um den Umfang der Austrittsöffnung 74 angebracht. Der Magnet 78 erzeugt ein Magnetflußfeld in dem Bereich der Austrittsöffnung. Das Magnetflußfeld zieht die magnetischen Trägerkörner so an, daß sie einen Trägerschichtvorhang über der Breite der Austrittsöffnung 74 bilden. Der Trägerschichtvorhang erlaubt, daß Entwicklermaterial und freigesetzte Trägerkörner durch die Breite der Austrittsöffnung hindurchtreten, um in den Abfallbehälter 76 zu gelangen. Dagegen verhindert der Trägerschichtvorhang, daß Tonerpartikel die Kammer 76 des Gehäuses 72 durch die Austrittsöffnung 74 verlassen. Damit sind die Tonerpartikel auf die Kammer 66 des Gehäuses 52 eingeschränkt, während überschüssiges Entwicklermaterial und freigesetzte Trägerkörner daraus entfernt werden. Wenn beispielsweise die Austrittsöffnung kreisförmig ist, ist der Magnet 78 vorzugsweise ein Ringmagnet, dessen Öffnung mit der Größe der Austrittsöffnung ausgerichtet ist. Wenn alternativ die Austrittsöffnung ein Schlitz ist, enthält der Magnet 78 vorzugsweise zwei Stabmagneten, von denen je einer auf jeder Seite des Schlitzes angesetzt ist. In jedem Fall erzeugt der Magnet 78 ein Magnetflußfeld, das die magnetischen Trägerkörner zur Bildung eines Trägerschichtvorhanges über die Breite der Austrittsöffnung 74 anzieht, wodurch der Durchtritt von Tonerpartikeln dort verhindert wird, während der Durchlaß von Entwicklermaterial und freigesetzten Trägerkörnern zugelassen ist.
  • Zusammengefaßt enthält die Entwicklereinheit nach der vorliegenden Erfindung Tonerpartikel und Trägerkörner, die zu dem darin befindlichen Entwicklermaterial-Vorrat zugefügt werden. Überschüssiges Entwicklermaterial und freigesetzte Trägerkörner entweichen durch eine Austrittsöffnung, an der ein Trägerschichtvorhang über die gesamte Öffnungsbreite gebildet ist. Der Trägerschichtvorhang erlaubt den Durchtritt von Entwicklermaterial und freigesetzter Trägerkörner durch die Austrittsöffnung, während er den Durchtritt von Tonerpartikeln dort verhindert. Das stellt sicher, daß Tonerpartikel nicht aus der Entwicklereinheit entweichen, andere Komponenten der Druckmaschine verunreinigen und die Kopierqualität verschlechtern.
  • Es ist deshalb einsichtig, daß erfindungsgemäß eine Entwicklungseinheit geschaffen wurde, welche die vorher dargestellten Ziele und Vorteile vollständig erfüllt.

Claims (7)

1. Vorrichtung (18) zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Abbildes, das in einer Druckmaschine verwendet wird, welche Vorrichtung umfaßt:
Mittel (56, 60) zum Transportieren eines mindestens Magnet- Trägerkörner mit daran durch Reibungselektrizität anhängenden Tonerpartikeln umfassenden Entwicklermaterials in Berührung mit dem elektrostatischen latenten Abbild;
ein eine Kammer (66) mit einem Vorrat von Entwicklermaterial bestimmendes Gehäuse, wobei das Transportmittel (56, 60) mit der Kammer des Gehäuses zur Aufnahme von Entwicklermaterial in Verbindung ist, das Gehäuse eine Austrittsöffnung (74) besitzt, die in einer ausgewählten Position in der Kammer des Gehäuses über dem Niveau der Grundseite der Kammer angeordnet ist, um das Austreten von Entwicklermaterial aus der Kammer zu ermöglichen, wenn das Niveau des Entwicklermaterials in dieser mindestens einen Anteil der Austrittsöffnung überdeckt; und
Mittel (68) zum Abgeben von Tonerpartikeln und Trägerkörnern in die Kammer des Gehäuses; gekennzeichnet durch ein Magnetteil (78), das der Austrittsöffnung (74) des Gehäuses benachbart positioniert ist, wobei mindestens zwei Teile des Magnetteils einander gegenüberliegend an gegenüberliegenden Seiten der Austrittsöffnung angeordnet sind zum Erzeugen eines Magnetflußfeldes in dem Bereich der Austrittsöffnung des Gehäuses, um mindestens einen Trägerschicht-Vorhang zu bilden, welcher den Durchtritt von Tonerpartikeln durch die Austrittsöffnung verhindert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung kreisförmig und das Magnetteil ein Ringmagnet ist, dessen Öffnung mit der Austrittsöffnung ausgerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung ein Schlitz ist, und daß das Magnetteil ein Paar von Stabmagneten enthält, von denen je ein Magnet zu beiden Seiten des Schlitzes angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Gewichtsverhältnis von Tonerteilchen zu Trägerkörnern in der durch das Abgabemittel (68) zu der Kammer (66) des Gehäuses hinzugefügten Zugabe wesentlich größer als das Gewichtsverhältnis von Tonerteilchen zu Trägerkörnern in der Kammer des Gehäuses ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Abgabemittel (68) Mittel (70) zum Speichern eines Vorrats von Trägerkörnern und Tonerpartikeln enthält.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Transportmittel eine magnetische Entwicklerwalze umfaßt.
7. Elektrophotographische Druckmaschine des Typs, der ein an einem photoleitenden Teil aufgezeichnetes elektrostatisches latentes Bild und Mittel zum Entwickeln des latenten Bildes besitzt, welche die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfassen.
DE68919013T 1988-08-04 1989-08-03 Entwicklungssystem. Expired - Lifetime DE68919013T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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DE68919013T2 true DE68919013T2 (de) 1995-05-04

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ID=22859739

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE68919013T Expired - Lifetime DE68919013T2 (de) 1988-08-04 1989-08-03 Entwicklungssystem.

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US (1) US4891673A (de)
EP (1) EP0354030B1 (de)
JP (1) JPH0658570B2 (de)
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