DE2607727B2

DE2607727B2 - Mehrfarbenentwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2607727B2
Application number: DE2607727A
Authority: DE
Inventors: Hisayoshi Takenaga; Teruo Yotsukura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-03-06
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1978-05-11
Also published as: US4030445A; DE2607727A1; DE2607727C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfarbenentwicklungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die US-PS 3455 27ft ist eine Entwicklungseinheit bekannt, bei der eine Magnetwalze drehbar innerhalb einer unmagnetischen Hülse gelagert ist und bei der magnetische Tonerteilchen durch die von der Magnetwalze erzeugten Magnetkräfte längs dem Außenumfang der Hülse gefördert werden zum Anhaften an einem auf einem Aufzeichnungsträger ausgebildeten elektrostatischen latenten Bild. Es sind mehrere derartige Entwicklungseinheiten erforderlich, wenn in einem Kopiergerät ein elektrostatisches latentes Bild in mehreren Farben oder in einer beliebigen Farbe gewünscht wird. Ein derartiges Kopiergerät ist so aufgebaut, daß zur Durchführung der Entwicklung eine der Entwicklungseinheiten, die Tonerteilchen unterschiedlicher Farbe enthalten, in die Entwicklungsstellung gebracht wird.

Eine dies erreichende Mehrfurbenentwicklungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist bekannt (vgl. DE-OS 242997Π, wobei mehrere Entwicklungseinheiten für mehrere Farben zu einer Baueinheit zusammengefaßt geradlinig (horizontal) bewegt werden zur Abgabe von Toni nerteilchen an eine ein latentes Bild aufweisende Zwischenwalze in eine Entwicklungsstellung. Die Entwicklungseinheiten bestehen dabei jeweils aus einem Behälter für die Tonerteilchen und einer drehbaren Magnetwalze, von der aus direkt die Tonerteilchen

ι) auf die Zwischenwalze 3 übertragen werden. Eine derartige Anordnung ist nicht kompakt, und außerdem bleibt offen, wie die lineare oder geradlinige Bewegung durchgeführt werden soll sowie wie die Magnetwalze gedreht werden soll.

jo Weiter ist ein relativ kompakter elektrophotographischer Kopierer zur Erzeugung von gegebenenfalls mehrfarbigen Kopien von Vorlagen, insbesondere zur Herstellung von Dia-Duplikaten oder von Mikrofilmen, bekannt (vgl. GB-PS 1307939). Zur Herstel-

J) lung mehrfarbiger Kopien können dabei mehrere Entwicklungswalzen an einer drehbaren Halterung angebracht sein. Die Entwicklungswalzen bestehen hier aus einem kleine Öffnungen aufweisenden Hohlzylinder, der von einem Schwamm umgeben ist.

»ι Der Schwamm führt Entwicklerflüssigkeit aus dem Hohlzylinder zu einer belichteten Vorlage, auf der er abgewälzt wird. Dabei treten jedoch die bei der Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder mittels Tonerteilchen (Pulver) zu lösenden Probleme nicht auf,

π da der Antrieb der verschiedenen Entwicklungswalzen abhängig von der Lage der Halterung keine wesentliche Rolle spielt.

Es ist jedoch wünschenswert, die jeweiligen Entwicklungseinheiten in gleichem gegenseitigem Abstand zur das elektrostatische latente Bild herstellenden Stellung und zur Entwicklungsstellung anzuordnen, da es zweckmäßig ist, die Zeit konstant zu halten, die nach der Bildung der elektrostatischen latenten Bilderzum Fördern eines Aufzeichnungsträgers in die

4-, Entwicklungsstellung benötigt wird, um so den Verlust an statischer Ladung bei allen Farben gleich zu machen. Dazu ist auch bei Verwendung mehrerer Entwicklungseinheiten zweckmäßig, eine einfach aufgebaute Entwicklungsvorrichtung durch sinnvolles

-,ο Anordnen der Entwicklungseinheiten kompakt auszuführen.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, eine einfache und kompakte Mehrfarbenentwicklungsvorrichtung zu schaffen, bei der die verschiedenen Entwicklungseinheiten auf einfache Weise durch Drehen der Welle in die jeweilige Entwicklungsstellung gebracht werden kann, wobei die jeweilige Magnetwalze geeignet angetrieben wird.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden

(,0 Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dabei kann vorteilhaft die Auswahl der jeweils zu betreibenden Entwicklungscinheit sowie der Antrieb der jeweiligen Magnetwalze mittels einer einzigen Antriebseinrichtung, wie einem Motor, erfolgen, der

_b5 auf das Getriebe einwirkt. Die stets gleiche Drehung der Entwicklungseinheiten und deren Magnetwalzen erreicht, daß alle Entvvicklungseinheiten gegenüber dem mehrfarbig zu entwickelnden elektrostatischen

latenten Bild stets gleich ausgerichtet sind.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschreiben. Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung,

Fig. 2 den Schnitt H-J1 in Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt 1II-III in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Grundplatte 1, an deren gegenüberliegenden Enden zwei Seitenplatten 2 und 3 befestigt sind. In diesen Seitenplatten sind Kugellager 4 bzw. 5 eingebaut, die eine Welle 6 drehbar lagern. Halterungen 7 und 8 weisen einen zum Befestigen der Halterungen 7, 8 an der Welle 6 dienenden Vorsprung und einen Flansch auf. Zwischen den Flanschen zweier Halterungen 7 und 8 befinden sich U-förmige Führungsschienen 11,12,13, die Entwicklungseinheiten 14, 15 bzw. 16 aufnehmen. Gemäß Fig. 3 sind die Führungsschienen 11, 12, 13 in radial gleichem Abstand gegenüber der Achse der Welle 6 und um 120° gegeneinander versetzt angeordnet. Da die drei Entwicklungseinheiten 14, 15, 16 identisch aufgebaut sind, wird hier nur die Entwicklungseinheit 14 erläutert.

Die Entwicklungseinheit 14 enthält ein Gehäuse 14a, das in der Führungsschiene 11 entlang deren Innenflächen gleitend verschiebbar aufgenommen ist. Das Gehäuse 14a wird an seinen gegenüberliegenden Enden von Endplatten 14b und 14c begrenzt zur Bildung eines in Fig. 1 gezeigten Entwicklungskastens. Der Entwicklungskasten ist an einer Seite offen, und eine hohlzylindrische unmagnetische Hülse 14d ist an den Endplatten 14b und 14c so befestigt, daß die Hülse 14i/ teilweise über die offene Seite des Entwicklungskastens übersteht. Eine Magnetwalze 14e ist drehbar in zwei ^;n der Hülse I4d angeordneten Kugellagern 14/gelagert. Führungsplatten 14g und 14/i erstrecken sich von den gegenüberliegenden inneren Seitenflächen des Gehäuses 14a zur Hülse I4d und sind an ihren Vorderenden mit sehr kleinem Spiel gegenüber dem Außenumfang der Hülse 14d angeordnet. Die Führungsplatten 14g und 14h sowie das Gehäuse 14e bilden einen Raum oder ein Vorratsabteil 14/ zur Aufnahme von Tonerteilchen 14/. Am Gehäuse 14(2 ist ein Deckel 14/c lösbar befestigt, der eine Öffnung abdeckt durch die die Tonerteilchen 14/ dem Vorratsabteil 14/ zugeführt werden können.

Die Magnetwalze 14e wird sicher von einer Welle 14/ gelagert, die sich mit einem Ende aus der Halterung 8 heraus erstreckt, wobei an diesem Ende ein Zahnrad 14/n befestigt ist. In der Seitenplatte 2 ist eine Zugangsöffnung 2« ausgebildet, die ein Einsetzen der Entwicklungseinheit 14 längs der Führungsschiene 11 ermöglicht, vgl. Fig. 1. Der Flansch der Halterung 8 ist mit einem Ausschnitt 8a versehen, der das Zahnrad 14//; hindurchtreten läßt. Die Entwicklungseinheit 14 ist in der Entwicklungsstellung befindlich dargestellt, in der die entlang dem Außenumfang der Hülse 14d von den Magnetkräften getragenen Tonerteilchen 14/ ein Büschel bilden, das in überstreichende Berührung mit einem Aufzeichnungsblatt 17 gebracht wird und das Entwickeln eines auf dem Aufzeichnungsblatt 17 gebildeten latenten Bilds bewirkt. Es ist erkennbar, daß die anderen Entwicklungseinheiten 15 und 16 der Entwicklungseinheit 14 identisch sind, wobei der einzige Unterschied

darin besteht, daß die darin gespeicherten Tonerteilchen sich in der Farbe unterscheiden.

Es wird nun der Antriebsmechanismus bzw. die Fördereinrichtung beschrieben. In Fig. 1 und 2 enthält die Fördereinrichtung ein Ausgangszahnrad 21, ein Eingangszahnrad 22 und eine treibende Kupplungsscheibe 23, die alle durch z.B. Nieten oder Schrauben 24 miteinander verbunden sind. Das Ausgangszahnrad 21 ist mittels eines Kugellagers 25 drehbar auf der Welle 6 gelagert und wird in Eingriff mit den Zahnrädern 14m, 15/;;, 16/?j der entsprechenden Entwicklungseinheiten 14, 15, 16 gehalten. Eine getriebene Kupplungsscheibe 26 ist so auf der Welle 6 verkeilt, daß sie sich zusammen mit dieser Welle 6 drehen kann. Die Reibfläche der Kupplungsscheibe 26 ist der der Kupplungsscheibe 23 zugewandt. Ein Betätigungsmagnet 27 enthält einen einen Magnetfluß-Weg ausbildenden Körper und eine Wicklung, die an der der Reibfläche der getriebenen Kupplungsscheibe 26 entgegengesetzten Sei te so angeordnet und an der Seitenplatte 3 so befestigt sind, daß der Betätigungsmagnet 27 konzentrisch zur Welle 6 angeordnet ist.

Beim Erregen der Wicklung des Betätigungsmagneten 27 wird die getriebene Kupplungsscheibe 26 durch den vom Betätigungsmagneten 27 ausgehenden Fluß magnetisiert und zieht die treibende Kupplungsscheibe 23 zur Anlage hiermit an. Auf diese Weise wird das Drehmoment des Eingangszahnrads 22 auf die Welle 6 übertragen. Hierzu enthält die Kupplungsscheibe 23 ein axial bewegbar gelagertes Reibglied und ein Magnetglied zum Erzeugen einer axialen Vorspannkraft durch die Magnetkräfte. Das Eingangszahnrad 22 wird über ein (nicht gezeigtes) Getriebe von einem Motor 28 angetrieben.

Eine Bremse 31 umfaßt eine auf der Welle 6 verkeilte drehbare Scheibe 31a, eine über einen Halter 316 von der Seitenplatte 3 getragene ortsfeste Magnetscheibe 31c und einen in der ortsfesten Magnetscheibe 31c angeordneten Elektromagneten 31c/. Bei Erregung bewirkt der Elektromagnet 31d ein Anziehen der drehbaren Scheibe 31a in Anlage an die ortsfeste Scheibe 31c, wodurch die Bremse 31 auf die Welle 6 wirkt. Weiter ist ein Drehwinkeldetektor 32 zum Erfassen der Stellungen der Entwicklungseinheiten 14, 15 und 16 vorgesehen. Eine detaillierte Erläuterung des Aufbaus des Drehwinkeldetektors 32 ist entbehrlich, da der Fachmann bei Verwendung eines Nockens oder dergleichen ohne weiteres den derartigen Detektor vorsehen kann.

Es wird nun die Bewegung der Entwicklungseinheiten 14,15, 16 zur Entwicklungsstellung im Betrieb der Vorrichtung beschrieben. Zuerst wird die drehbare Scheibe 31a der Bremse 31 gelöst, damit die Welle 6 frei drehbar ist. Dann wird die Wicklung des Betätigungsmagneten 27 unter Strom gesetzt zum Anziehen der treibenden Kupplungsscheibe 23 in Anlage an die getriebene Kupplungsscheibe 26 zum Übertragen von Antriebsenergis vom Motor 28 zur Welle 6. Dies bewirkt ein Drehen der Halterungen 7 und 8 zusammen mit der Welle 6, so daß die Entwicklungseinheiten 14, 15, 16 sich um die Achse der Well? 6 drehen können. Die Entwicklungseinheit 14 ist in der Zeichnung als in der Entwicklungsstellung befindlich dargestellt. Wenn ein Entwickeln in der Farbe der in der Entwicklungseinheit 15 enthaltenen Tonerteilchen gewünscht wird, wird die Welle 6 gedreht, bis die Entwicklungseinheit 15 in die Entwick-

lungsstellung gebracht ist. Der Drehwinkcldetektor 32 gibt eine Anzeige, wenn die Entwicklungscinheit 15 die Entwicklungsstellung erreicht und entregt den Betätigungsmagneten 27 zum Freigeben der treibenden Kupplungsscheibe 23 aus der Anlage an der getriebenen Kupplungsscheibe 26, um die Übertragung des Drehmoments auf die Welle 6 zu unterbrechen. Gleichzeitig wird der Elektromagnet 31 d erregt, um die drehbare Scheibe 31o in Anlage an die ortsfeste Scheibe 31 c zu ziehen, wodurch die Welle 6 gebremst wird. Beim Andauern der Anziehung der Scheibe 31« wird die Entwicklungseinheit 15 in der Entwicklungssiellung gehalten.

Es wird nun die Drehung der Magnetwalze 14c bzw. (15e, 16e) der Entwicklungseinheit 14 (15, 16) beschrieben. Es sei angenommen, daß die Entwicklungseinheit 14 in der Entwicklungsstellung gehalten wird, wobei die Drehung des Motors 28 über die Zahnrader 22, 21, 14/?! auf die die Magnetwalze 14c tragende Welle 14/übertragen wird. Auf diese Weise wird die Magnctwalzc 14c gedreht, deren Magnetkräfte bewirken, daß die am Außenumfang der Hülse 14ί/ haftenden Tonerteilchen 14/ sich längs dem Außenumfang der Hülse 14c/ in einer der Drehrichtung der Magnetwalze 14e entgegengesetzten Drehrichtung bewegen. Auf diese Weise werden die Tonerteilchen 14/, die ein Büschel bilden, das in Berührung mit dem Aufzcichiuingsblatt 17 stehen kann, durcl frische Tonerteilchen 14/ergänzt, wodurch eine durcl den Verbrauch der färbenden Tonerteilchen 14/ be dingte Verminderung der Entwicklungsfähigkeit ver

ι hindert wird.

Wie sich aus dem Ausführungsbeispiel der Ent Wicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung ergibt sind alle Teile der Vorrichtung sinnvoll angeordne und ermöglichen eine kompakte Bemessung des Gc

ίο samtaufbaus der Vorrichtung. Es ist zusätzlich mög lieh, die Herstellungskosten zu senken, da die Dre hung der Magnctwalze jeder Entwicklungseinheit um die selektive Bewegung der entsprechenden Entwick lungseinheiten zur Entwicklungsstellung mittels eine

γι einzigen Elektromotors gesteuert werden können Dadurch daß für alle Entwicklungseinheiten nur eini einzige Entwicklungsstellung vorhanden ist, könnei die Entwicklungscharakteristiken in den entsprechen den Entwicklungseinheiten übereinstimmen.

jo Die Erfindung wurde bezüglich einer Ausführungs form beschrieben, bei der die Magnetwalze jeder Ent wicklungseinheit gedreht wird. Es kann jedoch aucl die Hülse jeder Entwicklungseinheit gedreht werden während die Magnetwalze ortsfest bleibt, ohne dal

:i dabei der Bereich der Erfindung verlassen wird. Be Bedarf kann auch die Anzahl der Entwicklungscin !leiten erhöht oder vermindert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnimucn

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrfarbenentwicklungsvorrichtung, mit mehreren Entwicklungseinheiten, deren jede eine drehbare Magnetwalze aufweist, um magnetische Tonerteilchen einer der jeweiligen Entwicklungseinheit zugeordneten Farbe durch die Magnetkraft der Magnetwalze zu tragen, und mit einer Halterung und einer Fördereinrichtung, um die Entwicklungseinheiten mit vorgegebenem Abstand zueinander zu haltern und um jeweils eine Entwicklungseinheit schrittweise in eine Entwicklungsstellung zu bringen, dadurch gekennzeichnet,daß die Magnetwalzen (14e, 15e, 16c) jeder Entwicklungseinheit (14,15,16) eine umgebende unmagnetische Hülse (14ί/, 15ί/, 16i/) aufweisen, auf der die Tonerteilchen (14/, 25/, 16/) getragen sind, daß die Entwicklungseinheiten (14, 15, 16) mit gleichem Abstand von der Drehachse einer der Entwicklungseinheiten (14, 15, 16) gemeinsamen Welle (6) in der Halterung (1-13) gehaltert sind und von der Fördereinrichtung (21, 22, 24, 25, 28) durch Drehen der Welle (6) in eine der jeweils vorgegebenen Entwicklungsstellungen bringbar sind, daß eine Bremse (31) die Welle (6) gegenüber Drehbewegung an der jeweiligen Entwicklungsstellung bremst, daß ein Getriebe (21, 22, 24, 25) mit einem an der Welle (6) über ein Lager (25) konzentrisch befestigten ersten Zahnrad (21) eine der Magnetwalzen (14c, 15e, 16e) und der Hülsen (14d, 15i/, 16d) antreibt und daß eine Kupplung (23, 26, 27) das eine Zahnrad (21) gegen eine Relativ-Drehung gegenüber der Welle (6) sperrt.

2. Mehrfarbenentwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Magnetwalzen (14t^j, I5e, 16e?) und der Hülsen (14i/, 15i/, 16i/) in jeder Entwicklungseinheit (14, 15, 16) ein ständig in das erste Zahnrad (21) eingreifendes zweites Zahnrad (14//!, 15//i, 16//;) aufweist.

3. Mehrfarbenentwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Entwicklungseinheit (14, 15, 16) aus der Trageinrichtung gleitend herausziehbar ist.