DE2043814A1

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Info

Publication number: DE2043814A1
Application number: DE19702043814
Authority: DE
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-09-03
Filing date: 1970-09-03
Publication date: 1971-03-25
Also published as: GB1304236A; DE2043814B2; JPS491217B1; CA929338A; US3638614A; DE2043814C3

Description

PÄfENtÄNWÄLTEpIPL. -ING. F. WeICKMANN, 2043814

DiH.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Or.K.Fjncke D!pl:-Ing, RÄ.Weickmann, DiPL.-briEM: B^ Huöer

8 MÜNCHEN, 86, DEN

POSTFACH 860 820 .. ..,_,..' ....... ;...,. .

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

X3HÖX GOKPÖHATIÖIJ, !Rochester,' HoY.: 14603,' V.Stol.

Verfahren und Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit einem magnet!sierbare Trägerteilchen enthaltenden Zweikomponenteneritwicklerstoff, der unter Einwirkung eines Magnetfeldes durch eine Entwicklungszone bewegt wird.

Bei der Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit einem Entwicklerstoff, der aus elektroskopischem Tonerpulver und magnetisierbaren Trägerteilchen besteht, wird im allgemeinen eine Magnetbürste aus Trägerteilchen gebildet, die nahe dem Bildträger des latenten Bildes angeordnet ist * Entspre chend wird das Verfahren auch als Magnetbürstenverfahren bezeichnet. Mit dem Fortschritt der elektrostatografisohen Technik wurde die für die Entwicklung des latenten Bildes vorgesehene Einwirkungszeit des Entwicklerstoffes infolgt der Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit des Bildträgers herabgesetzt. Daher wurden viele Versuche zur Vergrößerung der länge der Entwicklungszone durchgeführt. Durch den begrenzt zur Verfugung stehenden Raum innerhalb einer kommerziellen Reproduktionsmaschine konnte dieses Problem jedoch durch zu-

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sätzliche Entwicklungsvorrichtungen nicht gelöst werden« Zur Vergrößerung der Länge der Entwioklungazone ohne das Eäumerforderhis einer weiteren Entwicklungsvorrichtung wurde bereits die Verwendung zweier unmittelbar nebeneinander angeordneter Magnetbürstenentwicklungsrollen vorgeschlagen, die derart an der Bildfläche angeordnet sind, daß ihre Magrietfelder durch gegenseitige Einwirkung den Entwicklerstoff über einen längeren Bereich mit dem latenten elektrostatischen Bild in Berührung haltend Dadurch wird zwar die effektlve EritwickTungszone in sehr vorteilhafter V/eise vergrös« sert, in bestimmten Fällen kann jedoch das magnetisierbar Trägermaterial durch seine Teilchengröße und sein damit verbundenes Eigengewicht größer sein als die durch die Magnetfelder ausgeübten Kräfte, so daß der Entwicklerstoff nicht in der gesamten Entwicklungszone in ausreichender Berührung mit der Bildfläche gehalten wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit magnetisierbarem Entwicklerstoff zu verbessern und eine Vergrößerung der Entwicklungszone zu erzielen, die in jedem Falle eine einwandfreie Einwirkung des Entwicklerstoffe auf das zu entwickelnde latente Bild gewährleistete Ein Verfahren der eingangs genannten Art ißt zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein weiteres Magnetfeld mit Abstand zum ersten Magnetfeld erzeugt wird, dessen Kraftlinien auf den das erste Magnetfeld verlassenden Entwiokltrstoff derart einwirken, daS er im Bereich zwischen beiden Magnetfeldern flächig verteilt und von einem Magnetfeld in das andere ge» führt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses* Verfahrens, mit einem auf den duroh die Entwicklungθζone bewegten Entwiok« lerstoff einwirkenden Magnetelement ist in Weiterbildung des

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, derart ausgeführt, d,ai3 mit Abstand -.zu " dem Mag-nete.lement· ein weiteres Kagnetelement vorgesehen ist', dessen Magnetfeld: eine- fläehige Verteilung des das erste· .-Magnetf-eld .y erlassenden Entwickler Stoffs und seine V/cit erfuhr ung am-.latent en Bild vorbei .bewirkt, und daß. zwischen beiden L'apieteleniente:-! eine .Vorrichtung zur Haltung der flächigen; Verteilung an dem latenten Bild angeordnet ist₀

Die Erfindun_:^.-.'i:-d ic folgenden zum besseren VerstandniiT". ihrpr.,wed-Loren Ilerkniaie und .'./eöenyaüge C2:hand eines- in cten Vigurii-n d^r,.veot_;r;i.lten Ausfah.rung.sbej-syiol-3 besciiriebeno Ea sei geji: - _: .■ . _: ...-..-·■ . _; . ",-.--..■ ■-

i-igol ejn-fr pchemätischft üchnittdars'teliung einer Aus-führungs-' form ο er Vorrichtung zur Burchf üjirung des erfindungsg-emäiien Verfahrens, · ·

"Figo2 eine perspektivische Darstellung der in Figd gezeigten Entwicklungsvorrichtung und

Figo 3- eine vergrößerte Schnitt darstellung eines. Teils der in Figo2 gezeigten Entwicklujag.svorrichtung«,

In Figot ist eine mit der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung ausgerüstete automatische elektrofotografische Re« Produktionsmaschine im Schnitt dargestellt. Wie bei allen derartigen Maschinen wird ein Lichtbild eines zu reproduzierenden Schriftstücks bei 3 auf eine lichtempfindliche Bildfläche 1 prcjikneri, um dort ein elektrostatisches latentes Bild zu ei'zeugeiio Dieses wird dann bei 4 zu einem elektroskopischen Tonerbild mit einer dem latenten Bild entsprechenden Konfiguration entwickelt. Das Pulverbild wird bei 5 auf einen anderen bildträger übertragen, auf dem es beispielsweise durch Y/armeeinsehmelzung dauerhaft fixiert werden kann₀ Das Tonerbild kann auch auf d^r linhtempf: ndllchen Fläche fixiert

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werden, wenn das bekannte elektrostatografische Abbildungsverfahren durchgeführt wird_o

In den Figo2 und 3 ist eine Entwicklungsvorrichtung 50 dargestellt, die über die Breite des Aufzeichnungsträgers 1 verläuft und in einem Gehäuse angeordnet ist, das auf der Seite des Aufzeichnungsträgers mit einer Öffnung versehen ist, an der die Entwicklung des latenten elektrostatischen Südes erfolgt. 33ine weitere Öffnung 11 ist mit einer Tonereingabevorrichtung 10 versehen, mit der durch die Entwicklung aus der Entwicklerstoffmischung verbrauchter Toner eingegeben wirdc Im unteren Teil des Gehäuses der Entwicklungsvorrichtung ist ein Vorratsbereich 51 vorgesehen, in dem Entwicklerstoff enthalten ist, der aus magnet!sierbaren Trägerteilchen und farbigen, elektroskopischen Tonerteilchen bestehtο Die Tonerteilchen haben eine viel geringere Größe als die Trägerteilchen und werden an diesen durch gegenseitige reibungselektrische Anziehung gebunden und bilden einen gleichmäßigen Überzug,,

Die Entwicklungsvorrichtung 50 ist in der automatischen w elektrofotografischen Reproduktionsmaschine mit Halterungen nahe dem Aufzeichnungsträger 1 angeordnet und im Maschinenrahmen befestigt© Zwischen den Abdeckplatten 52 und 53 ist eine Befestigung 12 für die Eingabevorrichtung 10 vorgesehen_o

Die Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes erfolgt durch eine flächige Verteilung von Entwicklerstoff zwischen zwei benachbarten Magnetrollen 70 und 80, die derart angeordnet sind, daß ihre Magnetfelder auf den Rollen 70 und 80 und zwischen diesen Rollen an dem Aufzeichnungsträger 1 die flächige Entwicklerstoffverteilung bilden,, Die Magnet·- rollen 70 und 80 bestehen aus äußeren Zylindern 71 und 81

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eines nichtmagnetischen Materials wie Z₀Β» Aluminium und verlaufen über die gesamte Breite des Entwicklungsgehäuses. Ferner sind längliche Stabmagnete 72 und 82 vorgesehen, die über fast die gesamte länge eines jeden Zylinders verlaufen. Die Stabmagnete 72 und 82 sind jeweils auf einer ferromagne— tischen Schiene 73 angeordnet, die mit einem Stab-74 an jedem Ende in Befestigungsblöeken 75 an den Seitenrahmenplatten 54 der Entwicklungsvorrichtung gelagert ist«. Die äußeren Zylinder 71 und 81 aus nichtmagnetischem Material sind jeweils im Entwicklungsgeaäuse mit Lagerflächen 76 drehbar gelagert, die an den Seitenrahmenplatten 54 des Gehäuses (]?ig_o2) befestigt sind. Ein Ende eines Zylinders ist mit einer Kappe 77 verschlossen, durch deren mittlere Öffnung der jeweilige Stab 74 geführt ist. Mit der Lagerung 76 ist das Zylinderende an der Rahmenplatte 54 um den Stab 74 drehbar gelagert» Das angetriebene Ende der Rolle ist mit einer Kappe 78 verschlossen, die in Lagerungen der anderen Seitenrahmenplatte 54 gelagert und mit einem Antriebszahnrad 89 verbunden ist, das den jeweiligen Zylinder drehte Die Antriebskraft für alle anderen Drehelemente der Entwicklungsvorrichtung 50 wird durch das Antriebszahnrad 89 und ein (nicht dargestelltes) Antriebsband geliefert, das das jeweilige Element mit dem Zahnrad koppelt. Auf diese Weise können die äußeren Zylinder um die stationär angeordneten Stabmagnete 72 und 82 gedreht werden» Die Polaritätsorientierung der Stabfflagnete ist derart, daß die magnetischen Kraftfelder durch die Wandung der nichtmagnetisehen Zylinder 71 und 81 verlaufen und die magnetisierbaren Trägerteilohen des Entwioklerstoffe in einer bürstenartigen Konfiguration anordnen, wie dies für die Magnetbürstenentwicklung bekannt isto

Wie aus den fig#2 und 3 hervorgeht, sind die Zylinder 71 und 81 nahe beieinander, jedoch mit gewissem Abstand zueinander angeordnet» Drehen ßioh beide Zylinder während eines Entwiok-

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lungsvorgangs synchron, um ihren jeweiligen stationären. Stabmagneten 72 bzw* 82, so bilden sich Borsten aus magnetisierbaren Trägerteilchen zwischen der Oberfläche des Zylinders 71 und der Fläche des Aufzeichnungsträgers 1 durch die Wirkung des Ton dem Magneten 72 ausgehenden Magnetfeldes. Werden sie mit dem Zylinder 71 aus dem Einflußbereich des Magneten 72 über den Bereich geringsten Abstandes zwischen dem Aufzeichnungsträger 1 und dem Zylinder 71 hinausbewegt, so werden sie durch das dann stärkers Magnetfeld des Magneten " 82 angezogen, äema in diesem Bereich ist das Magnetfeld des Magneten 72 bereits geschwächte Der Entwicklerstoff wird dann durch den Zylinder 81 weitsrbewegt, bis er eine Stelle hinter der Entwicklungssons erreicht, wo das Magnetfeld des Magneten 82 geschwächt ist ittiü er vom Zylinder 81 in den Vorratsbereiöh 51 öer Entwicklungsvorrichtung zurückfällt_β Ein AbstreiöiiiBi-ohaiiismu-s kann beispielsweise in Form eines nicht magnetisierbarer. Abstreichblattes 96 vorgesehen sein, er gewährleistet die Tollständige Entfernung des Entwicklerstoffs vom Sylinöer S1.

Während äer Bewegung duroh die Sntwickl'ongszons zwischen ^ den beiden Zylindern 71 vmä Si wird der magnetisierbar Ent« Wicklerstoff in einer fläohigen Verteilung gehalten, die wie ein Tuch (PIg*3} zwifSQiieR Q9ii Beiien Zylindern in Kontakt mit άβιε Auiseicliuaiig^tefclger ί feföfcorcaet ist« Dadurch ergibt sich eins EiitmcfclmigssCitoe ciie 'ογοΙϊογ ist als die Summe der durch ßie Syliiicter 71 und 8,1 G-^2üUgtö>x Klnse

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det sein, Sie dient zum Tragen der flächigen Entwickler-Stoffverteilung, während sich diese vom Zylinder 71 zum Zylinder 81 bewegt. Dadurch wird verhindert, daß die Entwicklerstoffbüschel unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen, wenn sie von dem einen in das andere Magnetfeld überwechseln. Außer dem Zylinder 60, der den Entwicklerstoff büschelartig nahe dem latenten Bild vorbexbewegt, kann auch noch eine elektrische Vorspannung von beispielsweise 250 Volt für den Zylinder vorgesehen sein, so daß dieser als Entwicklungselektrode wirkt und eine weitere Verbesserung der Entwicklungsqualität gewährleistete

Nach der Entwicklung des latenten Bildes auf dem Aufzeichnungsträger wird der Entwieklerstoff vom Zylinder 81 entfernt und in den Vorratsbereich 51 der Entwicklungsvorrichtung geleitete Ein Förderer 20 ist in den Seitenrahmenplatten 54 der Entwicklungsvorrichtung gelagert und befördert den Entwicklerstoff vom Vorratsbereich, wieder an eine Stelle, von der aus er den Entwicklungsrollen 70 und 80 zugeführt werden kann_e Der Förderer besteht aus einer Anzahl mit Abstand zueinander angeordneter Porti erbe eher 21, die auf einem Band 22 mit einer Welle 23 bewegt werden. Der Antrieb dazu erfolgt über ein (nicht dargestelltes) Zahnrad, das an einem Ende der Welle 25 vorgesehen und mit einem geeigneten Antrieb gekoppelt isto

Claims

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_ 8 Patentansprüche

J Verfahren zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit einem magnetisierbare Trägerteilchen enthaltenden Zweikomponentenentwicklerstoff, der¹unter Einwirkung eines Magnetfeldes durch eine Entwicklungszone bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Magnetfeld mit Abstand zum ersten Magnetfeld erzeugt wird, dessen Kraftlinien auf den das erste Magnetfeld verlassenden Entwicklerstoff derart einwirken, daß er im Bereich zwischen beiden Magnetfeldern flächig verteilt und von einem Magnetfeld in das andere geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flächige Verteilung des Entwicklerstoffs zwischen den beiden Magnetfeldern durch einen elektrisch leitfähigen und drehbaren Zylinder an dem Aufzeichnungsträger des zu entwickelnden latenten Bildes gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zylinder eine Vorspannung von ca₀ 250 Volt zugeführt wird ο

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüohe 1 bis 3 mit einem auf den durch die Entwicklungszone bewegten Entwicklerstoff einwirkenden Magnetelement, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand zu dem Magnetelement (72) ein weiteres Magnetelement (82) vorgesehen ist, dessen Magnetfeld eine flächige Verteilung des das erste Magnetfeld verlassenden Entwicklerstoffs und seine Weiterführung am latenten Bild vorbei bewirkt, und daß zwischen beiden Magnetelementen (72,82) eine Vorrichtung (60) zur Haltung der flächigen Vertei-

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lung an dem latenten Bild angeordnet ist«,

5ο Vorrichtung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetelemente (72, 82) durch jeweils einen drehbaren Zylinder (71, 81) umgeben sind, der an dem Bildträger (1) des zu entwickelnden latenten Bildes angeordnet ist und durch seine Drehung den Entwicklerstoff an den Bildträger (1) heranbewegt_o

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Haltung der flächigen Verteilung ein drehbarer Zylinder (60) ist, der nahe dem Bildträger (1) angeordnet isto

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet ₉ daß der Zylinder (60) elektrisch leitfähig ist.

Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (60) mit einer Drehvorrichtung gekoppelt ist*

Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder frei drehbar gelagert ist ο

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