DE2607727C3 - Mehrfarbenentwicklungsvorrichtung - Google Patents

Description

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

Durch die US-PS 3455 276 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 Mehrfarbenentwicklungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist bekannt (vgl. DE-OS 2429 971), wobei mehrere Entwicklungseinheiten für mehrere Farben zu einer Baueinheit zusammengefaßt geradlinig (horizontal) bewegt werden zur Abgabe v^n Tonerteilchen 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 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.

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

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

J5 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 Entwicklungs-itellung anzuordnen, da es zweckmäßig ist, die Zeit konstant zu halten, die nach der Bildung der elektrostatischen latenten Bilder zum Fördern eines Aufzeichnungsträgers in die 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 Anordnen der Entwicklungseinheiten kompakt auszuführen.

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

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dabei kann vorteilhaft die Auswahl der jeweils zu betreibenden Entwicklungseinheit sowie der Antrieb der jeweiligen Magnetwalze mittels einer einzigen Antriebseinrichtung, wie einem Motor, erfolgen, der auf das Getriebe einwirkt. Die stets gleiche Drehung der Entwicklungseinheiten und deren Magnetwalzen erreicht, daß alle Entwicklungseinheiten gegenüber dem mehrfarbig zu entwickelnden elektrostatischen

latenten Bild stets gleich ausgerichtet sind.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der IJnteransprüche weitergebildet.

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

Fig. 1 im Längsschnitt wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung,

Fig. 2 den Schnitt H-II in Fig. I₁

Fig. 3 den Schnitt III-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 eins; 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, Ϊ2, 13 in radial gleichem Abstand gegenüber der Achse der ¹VeIIe 5 und um 12()^c 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 Endpiatten 14b und 14c begrenzt zur Bildung eines in Fig. 1 gezeigten Entwicklungskastens. Der Entwicklungskasten ist an einer Seite offen, und eine hohlzylindrische unmagnetische Hülse 14</ ist an den Endplatten 14h und 14c so befestigt, daß die Hülse 14c/ teilweise über die offene Seite des Entwicklungskastens übersteht. Eine Magnetwalze 14e ist drehbar in zwei in der Hülse I4d angeordneten Kugellagern 14/gelagert. Führungsplatten 14g und 14/i erstrecken sich von den gegenüberliegenden inneren Seitenflächen des Gehäuses 14a /ur Hülse 14c/ und sind an ihren Vorderenden mit sehr kleinem Spiel gegenüber dem Außenumfang der Hülse I4d angeordnet. Die Führungsplatten 14g und 14/; sowie das Gehäuse 14a bilden einen Raum oder ein Vorratsabteil 14/ zur Aufnahme von Tonerteilchen 14/. Am Gehäuse 14a ist ein Deckel 14k lösbar befestigt, der eine Öffnungabdeckt, durch die die Tonerteilchen 14/dem Vorratsabteil 14/ zugeführt werden können.

Die Magnetwalze 14e «vird sicher von einer Welle 14/ gelagert, die sich mit einem Ende aus der Halterung 8 heraus erstreckt, wobei an diesem Ende ein Zahnrad 14m befestigt ist. In der Seitenplatte 2 ist eine Zugangsöffnung 2a ausgebildet, die ein Einsetzen der Entwicklungseinheit 14 längs der Führungsschiene 11 ermöglicht, vgl. Fig. I. Der Flansch der Halterung 8 ist mit einem Ausschnitt 8a versehen, der das Zahnrad 14m 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 Aufzeichnungsbiatt 17 gebracht wird und das Entwickeln eines auf dem Aufzeichniingsblatt 17 gebildeten latenten Bilds bewirkt. Es isteikennbar, 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 em's hält 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 14/h, ISm, 16/;i 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 Kupplungs-

2n scheibe 26 entgegengesetzten Seite so .ingeordnet und an der Seitenplatte 3 so befestigt sinL,, Jaß der Betatigungsmagnet 27 konzentrisch /ur Welle O angeordnet ist.

Beim Erregen der Wicklung des Betätigung'-magneten 27 wird die getriebene Kupplungsscheibe 26 durch dei. «im 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

so 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 (nichi gezeigtes) Ge-

j-, triebe von einem Motor 28 angetrieben.

Eine Bremse 31 umfaßt eine auf der Welle 6 verkeilte drehbare Scheibe 31a. eine über einen Halter 31 b von der Seitenplatte 3 getragene ortsfeste Magnetscheibe 31c und einen in der ortsfesten Mag«etscheibe 31 c angeordneten Elektromagneten 31 d. Bei Erregung bewirkt der Elektromagnet 31iJ 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 Drehwinkeldetrktor 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 drehbar»' 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 Antriebsenergie vom Motor 28 /ur Welle 6. Dies bewirkt ein Drehen der Halterungen 7 und 8 zusammen mit der Welle 6, so daß die Entwicklungseinheiten 14, 15, 16 sich unl die Achse der Welle 6 drehen können. Die Entwicklungseiriheit 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 Drchwinkeldcfcktor 32 gibt cine Anzeige, wenn die Entwicklungseinheit 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 3irf erregt, um die drehbare Scheibe 31« 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 Entsvicklungsstellung gehalten.

Es wird nun die Drehung der Magnetwalze 14e bzw. (l5e, 16e) der Entwicklungseiiiheit 14 (15₍ 16) beschrieben. Es sei angenommen, daß die Entwickilungscinheit 14 in der Entwicklungsstellung gehalten wird, wobei die Drehung des Motors 28 über die 7-ahnr':U\nr IX. 2.1. Λ dm auf ctir tür Mannntwialvp 1d/> mit dem AufzeichnUngslilatt 17 stehen kann, durch frische Tonerteilchen 14/ergänzt, wodurch eine durch den Verbrauch der färbenden Tonerteilchen 14/ bedingte Verminderung der Entwicklungsfähigkeit vcr-

hindert wird.

Wie sich aus dem Ausführungsbeispiel der Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung ergibt, sind alle Teile der Vorrichtung sinnvoll angeordnet und ermöglichen eine kompakte Bemessung des Gesamtaufbaus der Vorrichtung. Es ist zusätzlich möglich, die Herstellungskosten zu senken, da die Drehung der Magnetwalze jeder Entwicklungseinheit und die selektive Bewegung der entsprechenden Entwickiungseinheitcnzur Entwicklungsstellung mittels eines einzigen Elektromotors gesteuert werden können. Dadurch daß für alle Entwicklungseinheiten nur eine einzige EritwicklüngsslellUng vorhanden ist, können dieEntwicklungscharakleristiken in den cntsprechcn-

tragende Welle 14/ übertragen wird. Auf diese Weise wird die Magnetwalzc 14e gedreht, deren Magnetkräfte bewirken, daß die am Außenumfang der Hülse J4i/ haftenden Tonerteilchen 14/ sich längs dem Außenumfang der Hülse 14d in einer der Drehrichtung der Magnetwalzc 14e entgegengesetzten Drehrichtung bewegen. Auf diese Weise werden die Tonerteilchen 14/, die ein Büschel bilden, das in Berührung Die Erfindung wurde bezüglich einer Ausführungsform beschrieben, bei der die Magnetwalze jeder Entwicklungseinheit gedreht wird. Es kann jedoch auch die Hülse jeder Entwicklungseinheit gedreht werden, während die Magnetwalze ortsfest bleibt, ohne daß

25' dabei der Bereich der Erfindung verlassen wird. Bei Bedarf kann auch die Anzahl der Entwicklungseinheiten erhöht oder vermindert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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, ISe, 16e) jeder Entwicklungseinheit (14,15,16) eine umgebende unmagnetische Hülse (14rf, 15rf, 16d) aufweisen, auf der die Tonerteilchen (14/, 25;', 16;) getragen sind, daß die Entwicklungseinheiten (14, 15, 16) mit Reichem Abstand von der Drehachse einer der ETiiwicklungseinheiten (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 i21) eine der Magnetwalzen (14e, 15e, 16e) unu der Hülsen (14rf, 15rf, 16rf) antreibt und daß eine Kupplung (L3, 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 (14e, ISe, 16e) und der Hülsen (I4d, ISd, 16rf) in jeder Entwicklungseinheit (14, 15, 16) ein ständig in das erste Zahnrad (21) eingreifendes zweites Zahnrad (14/71, 15/?i, 16/n) aufweist.

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