DE2850997A1

DE2850997A1 - Elektrostatographische einrichtung

Info

Publication number: DE2850997A1
Application number: DE19782850997
Authority: DE
Inventors: Nobuo Kasahara; Tosio Nakahara; Hidetoshi Yano
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1978-11-24
Publication date: 1979-05-31
Also published as: JPS6161109B2; DE2850997C3; US4422405A; DE2850997B2; JPS5473646A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

Postfach 860245-8000 München 86

-Ic

Anwaltsakte: 29 641 2k. November 1978

Ricoh. Company, Ltd.
Tokyo / Japan

Elektrostatographische Einrichtung

VII/XX/Ktz

t (019) 988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Btnk Manchen 4410122850

9»8273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

9» 1274 TELEX: Bayer Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270)

983310 05245*0 BERG d Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektrostatographische Einrichtung, wie beispielsweise ein elektrostatisches Kopiergerät, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In einem derartigen Kopiergerät wird ein Abbild einer Vorlage bildmäßig auf eine photoleitende Trommel, ein Band u.a. über jeweils drei Grundfarbfilter aufgebracht. Nach jedem Abbildungsvorgang wird ein Toner der jeweils komplementären Grundfarbe auf die Trommel aufgebracht, um ein Tonerbild zu schaffen, welches an ein Kopierblatt übertragen wird. Die drei deckungsgleich an das Kopierblatt übertragenen Tonerbilder stellen eine Vollfarbenkopie dar. In einigen Kopiergeräten ist noch eine vierte Farbe, nämlich schwarz, vorgesehen.

Die drei Toner werden auf die Trommel jeweils mittels drei Entwicklungseinrichtungen aufgebracht. Jede Entwicklungseinrichtung weist einen Behälter für den Toner und eine magnetische Bürste zum Aufbringen desToners auf die Trommel auf. Jede magnetische Bürste weist einen nichtmagnetischen Drehzylinder und eine Anzahl im Innern des Zylinders angeordneter Magnete auf. Beim Drehen des Zylinders haftet in Verbindung mit der Magnetkraft der Magnete Toner an der Außenfläche der Hülse in Form einer Bürste, welche mit der Trommel in Anlage kommt. Der Toner haftet an den hochelektrostatischen Iiadungsbereichen auf der Trommel, um dadurch das Tonerbild zu schaffen.

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Elektrostatische Farbkopiergeräte dieserArt haben jedoch im Hinblick auf die Entwicklungseinrichtungen verschiedene Nachteile. Herkömmliche Geräte weisen drei vollständige Entwicklungseinrichtungen mit einer magnetischen Bürste auf. Ferner sind diese Einrichtungen in einem vorbestimmten Abstand um den Umfang der Trommel herum fest angebracht. Diese Anordnung ist nachteilig, da ein großer Teil des Trommelumfangs erforderlich ist, um die Entwicklungseinrichtungen unterzubringen, und infolgedessen muß die Trommel größer sein als es bei einem monochromatischen Kopiergerät erforderlich ist. Auch müssen Einrichtungen vorgesehen sein, um die Entwicklungseinrichtungen zu den richtigen Zeitpunkten einzeln zu betätigen, wobei dann die anderen Entwicklungseinrichtungen unwirksam sind. Ein Kopiergerät dieser Art muß auch häufig gereinigt werden, da von den Entwicklungseinrichtungen aus Toner entlang der Innenseite des Gehäuses verstreut wird. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß ein derartiges Kopiergerät notwendigerweise groß sein muß, um die drei Entwicklungseinrichtungen unterzubringen, und folglich in der Herstellung teuer wird.

Bei einer anderen Ausführungsform eines herkömmlichen Farbkopiergeräts sind die drei Entwicklungseinrichtungen nicht fest angebracht, sondern sie sind beweglich angeordnet, wobei sie dann während des Betriebs einzeln unmittelbar an die Trommel heranbewegt werden. Diese Art Kopiergerät hat den Nachteil, daß der Spalt zwischen den Hülsen der Entwicklungseinrichtungen und der Trommel kritisch ist und es schwierig ist, dies bei drei beweglich gehalterten Entwicklungseinrichtungen genau zu erreichen.

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Um die Entwicklungseinrichtungen mit einer entsprechend hohen Geschwindigkeit zu bewegen, muß die Antriebseinrichtung entsprechend groß sein und verbraucht daher viel elektrische Energie. Außerdem müssen die Gesamtabmessungen des Kopiergeräts groß sein, um ausreichend Raum für eine Bewegung der Entwicklungseinrichtungen zu schaffen.

Die Erfindung soll daher eine elektrostatographische Einrichtung, wie beispielsweise ein Farbkopiergerät schaffen, welches kompakter ist als die bisher erhältlichen Geräte, bei welchem ein Verstreuen von Toner vermieden ist, und welches darüber hinaus leichter und mit niedrigeren Kosten hergestellt und gewartet werden kann als dies bisher möglich war.

Gemäß der Erfindung weist daher eine elektrostatographische Einrichtung ein photoleitendes Drehteil und eine Entwicklungseinrichtung mit einer rotierenden magnetischen Bürste auf, die zum Aufbringen von Toner jeweils nahe an dem photoleitenden Teil angeordnet ist. Hierbei sind gemäß der Erfindung eine Anzahl Auftrageinrichtungen, welche wahlweise betätigbar sind, um Toner jeweils unterschiedlicher Farben in der Entwicklungseinrichtung aufzubringen, und eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, um wahlweise die Auftrageinrichtungen zu betätigen.

Bei der Erfindung wird eine photoleitende Trommel dreimal über entsprechende Grundfarbenfilter bildmäßig belichtet. Nach jedem Abbildungsvorgang wird Toner der jeweils komplementären Grundfarbe auf die Trommel aufgebracht, um ein Tonerbild zu schaffen, das an

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ein Kopierblatt übertragen wird. Die drei deckungsgleich auf das Kopierblatt übertragenen Tonerbilder bilden eine Vollfarbenkopie. Hierbei wird der Toner mittels einer einzigen Entwicklungseinrichtung mit einer magnetischen Bürste auf die Trommel aufgebracht. Drei Auftrageinrichtungen, die jeweils einen Behälter für den entsprechenden Farbtoner und eine magnetische Bürste aufweisen, sind wahlweise betätigbar, um nacheinander die drei Farbtoner in der Entwicklungseinrichtung nach dem jeweiligen Abbildungsvorgang aufzubringen. Die Entwicklungseinrichtung wird nach jedem Entwicklungsvorgang von allem Toner gereinigt.

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

Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektrostatographischen Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in größerem . Maßstab eine Teilseitenansicht einer ersten Entwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 3 eine zweite Entwicklungseinrichtung, die der in Fig. 2 ähnlich ist.

In Fig. 1 weist eine elektrostatographische Einrichtung gemäß der Erfindung in Form eines in seiner Gesamtheit mit 11 bezeichneten Farbkopiergeräts ein Gehäuse 12 auf. Eine photoleitende Trommell3

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ist innerhalb des Gehäuses 12 untergebracht und wird mit konstanter Drehzahl entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. An der Oberseite des Gehäuses 12 ist eine nicht näher bezeichnete öffnung vorgesehen, über welcher eine durchsichtige, transparente Platte 14 angeordnet ist. Eine lichtundurchlässige, opake Andrückplatte 16 ist mit dem Gehäuse 12 gelenkig verbunden, um eine nicht dargestellte Vorlage gegen die Platte 14 zu drücken. DieVorlage wird mit der zu kopierenden Seite nach unten auf die Platte 14 gelegt und von unten mittels einer Lampe 17 beleuchtet.

Hierbei beleuchtet die Lampe 17 durch die Platte 14 hindurch einen linearen Teil der Vorlage. Ein Spiegel 18 reflektiert ein Lichtbild des linearen Teils auf einen Spiegel 19, welcher das Lichtbild auf eine Linsenanordnung 21 mit einem dahinter angeordneten Spiegel reflektiert. Durch die Anordnung 21 wird das Lichtbild zweimal konvergiert und zu einem Spiegel 22 reflektiert, welcher es wiederum auf die Trommel 13 reflektiert. Die Linsenanordnung 21 ist so ausgelegt, daß das Lichtbild auf derTrommel 13 scharf eingestellt ist.

Zum Abtasten der Vorlage werden die Lampe 13 und der Spiegel 18 mit der Oberflächengeschwindigkeit wie die Trommel 13 nach links bewegt. Der Spiegel 19 wird ebenfalls nach links, aber nur mit der halben Oberflächengeschwindigkeit der Trommel 13 bewegt. Hierdurch wird dann ein Lichtbild der gesamten Vorlage fortlaufend auf der Trommel 13 scharf eingestellt, um auf dieser durch eine örtlich festgelegte Photoleitung ein elektrostatisches Bild zu schaffen. - 6 -

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Vor der bildmäßigen Belichtung der Trommel 13 wird mittels einer Koronaladeeinrichtung 23 eine gleichförmige, elektrostatische Ladung auf die Trommel 13 aufgebracht. Diese Ladung wird durch die Photoleitung in den hellen Bereichen des Lichtbildes örtlich verteilt bzw. beseitigt. Rechts von dem Spiegel 22 ist ein Gebläse 24 dargestellt, mit welchem die Bauteile im Inneren des Geräts 11 gekühlt werden.

Zwischen dem Spiegel 22 und der Trommel 13 ist in dem optischen Weg des Lichtbilds eine rotierende Filteranordnung 26 angeordnet. Obwohl dies in der Zeichnung nicht besonders bezeichnet ist, weist die Filteranordnung 26 Blau-y Grün- und Rotfilter auf, welche wahlweise in die optische Bahn des Lichtbildes bewegbar sind.

Ferner ist in Fig. 1 eine Entwicklungseinrichtung 27, eine übertragungseinrichtung 28 und eine Fixiereinrichtung 29 dargestellt. Nachfolgend wird zuerst die Arbeitsweise dieser Einrichtungen insgesamt beschrieben, und später wird dann ihr Aufbau und ihre Arbeitsweise im einzelnen beschrieben.

Zuerst wird eine Vorlage abgetastet und das Lichtbild wird über das Blaufilter der Anordnung 26 auf die Trommel 13 aufgebracht. Dann wird von der Entwicklungseinrichtung 27 gelber Toner (die Komplementärfarbe zu Blau) auf die Trommel 13 aufgebracht, um auf dieser ein gelbes Tonerbild zu schaffen.Dieses gelbe Tonerbild wird dann mittels der übertragungseinrichtung 28 auf ein

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Kopierblatt 31 oder 32 übertragen.

Dann wird die Vorlage ein zweites Mal übertragen, und das Lichtbild wird über das Grünfilter der Filteranordnung 26 an die Trommel 13 übertragen. Mittels der Entwicklungseinrichtung 27 wird magentaroter Toner (die Komplementärfarbe zu grün) auf die Trommel 13 aufgebracht, um ein magentarotes Tonerbild zu schaffen. Mittels der Übertragungseinrichtungen 28 wird das magentarote Tonerbild auf das oder deckungsgleich mit dem gelben Tonerbild an das Kopierblatt 31 oder 32 übertragen.

Als nächstes wird die Vorlage ein drittes Mal abgetastet, und das Lichtbild wird über das Rotfilter der Filteranordnung 26 an die Trommel 13 übertragen. Mittels der Entwicklungseinrichtung 27 wird dann cyanblauer Toner (die Komplementärfarbe zu rot) auf die Trommel 13 aufgebracht, um ein cyanblaues Tonerbild zu schaffen. Mittels der übertragungseinrichtung wird dann das cyanblaue Tonerbild deckungsgleich mit den gelben und magentaroten Tonerbildern auf das Kopierblatt 31 oder32 übertragen. Ferner sind eine Reinigungseinrichtung 33 und eine Koronaentladeeinrichtung 35 dargestellt, mittels welchen nach jedem Entwicklungsvorgang dieTrommel 13 gereinigt und entladen wird. Selbstverständlich wird mittels der Ladeeinrichtung 23 vor jedem Belichtungsvorgang die Trommel 13 geladen.

Nachdem die drei Tonerbilder auf das Kopierblatt 31 oder 32 aufgebracht sind, wird das Kopierblatt durch die Fixiereinrichtung 29 hindurchbefördert, in welcher die Tonerbilder fixiert werden,

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um eine Vollfarbenkopie der Vorlage zu schaffen.

Die Übertragungseinrichtung 28 weist einen hohlen Zylinder 34 auf, welcher mittels drei Rollen 36 drehbar gehaltert ist. Die Rollen 36 werden von einer Platte 37 getragen, welche um eine Welle 38 schwenkbar ist. Durch eine Zugfeder 39 wird die Platte 37 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 38 verschwenkt, so daß der Zylinder 34 an der Trommel 13 in Anlage gebracht wird. Da der Zylinder 34 drehbar auf den Rollen 36 gehaltert ist, wird er durch die Trommel 13 im Uhrzeigersinn gedreht. Der Zylinder 34 ist üblicherweise aus einem elastisch federnden Gummi oder Kunststoffmaterial hergestellt, das auf dem Außenumfang eines unelastischen, festen Trägers aufgebracht ist, obwohl dies im einzelnen nicht dargestellt ist.

Die Kopierblätter 31 und 32 haben eine unterschiedliche Größe, beispielsweise A4 und B4, und sind in Kassetten 41 bzw. 42 gestapelt. Mittels Zuführrollen 43 und 44 wird das ausgewählte Blatt 31 oder 32 zu der Trommel 13 hin befördert. Das Blatt 31 wird über Führungen 47 und 48 zu der Klemmstelle zwischen den Steuerrollen 46 geleitet. Das Blatt 42 wird durch die Führung 48 und eine Führung 49 zu der Klemmstelle zwischen den Rollen 46 geleitet.

Wenn der Übertragungszylinder 34 bezüglich des ersten (gelben) Tonerbildes auf der Trommel 13 die richtigeStellung erreicht, wird das KopierbLatt 31 oder 32 mittels der Rollen 46 einer

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Klemmeinrichtung 51 zugeführt, welche an dem Zylinder 34 vorgesehen ist. Die Klemmeinrichtung 51 wird dann geschlossen, wodurch der vordere Rand des Kopierblattes 31 oder 32 fest an dem Zylinder 34 angebracht und gehalten ist. An einem Ende eines Winkelhebels 53, welcher um die Welle 38 schwenkbar ist, ist eine Rolle 52 angebracht. Mittels einer Zugfeder 54 wird der Winkelhebel 53 entgegen dem Uhrzeigersinn gespannt, so daß die Rolle 52 an dem Zylinder 34 anliegt. Das Kopierblatt 31 oder 32 läuft dann zwischen dem Zylinder 34 und der Rolle 52 hindurch und wird dadurch um den Zylinder 34 herurru-gelegt.

In dem Zylinder 34 ist zur übertragung eine Koronaladeeinrichtung 56 angeordnet. Im vorliegenden Fall können zwei Tonerarten verwendet werden. Die eine Art ist im allgemeinen unter der Bezeichnung Einkomponententoner bekannt, da er nur aus gefärbten magnetischen Teilchen besteht. Da die Teilchen einen niedrigen elektrischen Widerstand haben, werden sie durch elektrostatische Induktion mit einer Polarität elektrostatisch geladen, die der des elektrostatischen Bildes auf der Trommel 13 entgegengesetzt ist, wenn sie sich der Trommel 13 von der Entwicklungseinrichtung aus nähern. Wenn ein Einkomponententoner einen hohen elektrischen Widerstand hat, wird er mit Hilfe der Entwicklungseinrichtung 27 mit einer Polarität geladen, die der des elektrostatischen Bildes entgegengesetzt ist; dies gehört jedoch nicht zur Erfindung und ist daher auch nicht dargestellt.

Der Toner kann auch ein Zweikomponententoner aus magnetischen

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Trägerpartikeln und gefärbten nichtmagnetischen Tonerpartikeln mit einem hohen elektrischen Widerstand sein. In diesem Fall werden die Tonerpartikel reibungselektrisch aufgrund der Reibung mit den Trägerpartikeln mit einer Polarität geladen, die der des elektrostatischen Bildes entgegengesetzt ist.

unabhängig von der Art des verwendeten Toners weist er eine dem elektrostatischen Bild auf der Trommel 13 entgegengesetzte Ladung auf und wird infolgedessen elektrostatisch an den Bereichen des elektrostatischen Bildes mit hohem Potential angezogen. Mittels der Transfer- oder Übertragungsladeeinrichtung 56 wird eine Ladung auf der Innenseite des Zylinders 34 mit derselben Polarität wie die des elektrostatischen Bildes oder mit einer zu dem Toner entgegengesetzten Polarität und in einer Größenordnung aufgebracht, die größer ist als die des elektrostatischen Bildes. Hierdurch wird dann das Tonerbild von der Trommel 13 weg und auf das Kopierblatt 31 oder 32 angezogen.

Eine Koronaentladeeinrichtung 57 entlädt das Kopierblatt 31 oder 32 und das oder die aufgebrachten Tonerbilder nach jedem Übertragungsvorgang. Eine Koronaentladeeinrichtung 58 entlädt auch den Zylinder 34, nachdem das Kopierblatt 31 oder 32 von ihm abgenommen ist.

Die Fixiereinrichtung 29 weist ein Trennteil 59 in Form einer Klinke auf, mittels welcher das Kopierblatt 31 oder 32 nach der letzten Übertragung von dem Zylinder 34 abgehoben bzw. abgestreift wird. Das Kopierblatt 31 oder 32 wird dann mittels Förderbänder

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61 und 62 in ein Gehäuse 63 der Fixiereinrichtung 29 befördert. In dem Gehäuse 63 sind zwei Fixierrollen 64 vorgesehen, welche von innen mittels Heizeinrichtungen 66 erwärmt sind. Ein ein Lösen oder ein Verschieben verhinderndes Mittel, wie Silikonöl, wird mittels einer Rolle 67 auf die obere Rolle 64 aufgebracht. Die Außenflächen der Rollen 64 sind vorzugsweise aus einem bestimmten Material, wie Teflon (eingetragenes Warenzeichen) oder Gummi, hergestellt. Mittels der Fixierrollen 64 werden die Tonerbilder auf dem Kopierblatt 31 oder 32 mittels Wärme und erforderlichenfalls mittels Druck fixiert. Nach dem Fixieren wird das Kopierblatt 31 oder 32 mittelsAustragrollen 68 aus dem Gehäuse 12 ausgetragen.

Ferner ist in Fig. 1 eine Reinigungseinrichtung 71 dargestellt, welche ein um eine Welle 73 schwenkbares Gehäuse 74 aufweist. Die Reinigungseinrichtung 71 weist ferner eine weiche, poröse Rolle 74 aus Schaumstyrol u.a. und ein Abschabteil bzw. eine Abschabschneide 76 auf. Weitere Abschabteile oder -schneiden 77 und 78 liegen an der Rolle 74 bzw. einer Rolle 79 an.

Die Reinigungseinrichtung 71 ist normalerweise im Uhrzeigersinn in eine unwirksame Stellung verschwenkt, in welcher sie nicht an der Trommel 13 anliegt. Nach jedem Ubertragungsvorgang bleibt jedoch eine Restmenge an Toner auf der Trommel 13 zurück. Infolgedessen wird nach jedem Übertragungsvorgang mittels einer entsprechenden Betätigungseinrichtung die Reinigungseinrichtung 71 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß die Rolle 74 und

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die Schabschneide 76 reibschlüssig an der Trommel 13 anliegen und von dieser den restlichen Toner entfernen. Die Rolle 74 wird selbst mittels der Schabschneide 77 gereinigt, wobei der entfernte Toner zu der Rolle 79 weitergeleitet wird. Mittels des Schabteils 78 wird derToner von der Rolle 79 entfernt und zu dem unteren Teil des Gehäuses 72 geleitet, wo es für einen erneuten Umlauf abgenommen werden kann.

Eine im wesentlichen ähnlich ausgebildete Reinigungseinrichtung 81 ist an dem Übertragungszylinder 34 vorgesehen. Die Reinigungseinrichtung 81 ist normalerweise in einer funktionsunfähigen Stellung gehalten und wird an dem Übertragungszylinder 34 nur in Anlage gebracht, um von diesem irgendwelchen Toner zu entfernen, nachdem die letzte Übertragung beendet ist und das Kopierblatt 31 oder 32 von dem Zylinder 34 abgenommen ist. Die Reinigungseinrichtung 81

Teile
weist die gleichen wie die Reinigungseinrichtung 71 auf. Um die Zeichnung zu vereinfachen, sind diese Teile daher nicht mit besonderen Bezugszeichen versehen.

Die Entwicklungseinrichtung 27 ist in Fig. 2 im einzelnen dargestellt und weist einen nichtmagnetischen hohlen Drehzylinder 82 auf, welcher entgegen dem Uhrzeigersinn mit konstanterDrehzahl sehr nahe entlang der Trommel 13 gedreht wird. Im Innern des Zylinders 32 sind vier Magnete 83, 84, 86 und 87 fest angebracht, was nachstehend im einzelnen noch beschrieben wird.

Entlang des Außenumfangs des Zylinders 82 sind in vorgegebenen

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Abständen drei Auftrageinrichtungen 88, 89 und 91 und eine Reinigungseinrichtung 92 angeordnet. Die Auftrageinrichtungen 88/ 89 und 91 weisen Behälter 93, 94 und 96 auf, welche als eine Art Speicher für den gelben, magentaroten bzw. cyanblauen Toner dienen. Hohle, nichtmagnetische Zylinder 97 bis 99 sind in den Behältern 93, 94 und 96 nahe bei dem Zylinder 82 angeordnet und sind mit konstanter Drehzahl entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar. Ferner sind in den Behältern 93, 94 und 96 Flügelräder 101 bis 103 angeordnet, die entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar sind, um jeweils den Toner zu homogenisieren und um ihn den Zylindern 97, 98 bzw. 99 zuzuführen.

Die Auftrageinrichtung 88 weist drei Magnete 104, 106 und 107 auf, welche im Innern des Zylinders 97 fest angebracht sind. Die Auftrageinrichtung 88 weist noch einen Abschabteil oder eine -schneide 108, der bzw. die beweglich ist und an dem Zylinder 82 in Anlage bringbar ist, um von diesem Toner zu entfernen und ihn zu dem Zylinder 97 zu leiten, ein Abschabteil oder eine -schneide 109 , mittels dem bzw. der Toner von dem Zylinder 97 entfernt wird und in den unteren Teil des Behälters 93 zurückgebracht wird, und einen Block 111 auf, welcher beweglich ist und an dem Zylinder 97 in Anlage bringbar ist.

Der Aufbau der Auftrageinheiten 89 und 91 entspricht im wesentlichen dem der Auftrageinrichtung 88. Die Auftrageinrichtung 89 weist Magnete 112 bis 114, Abschabteile oder -schneiden 116 und 117 und einen Block 118 auf. Die Auftrageinrichtung 91 weist Magnete 119, 121 und 122, Abschabteile 123 und 124 und einen

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Block 126 auf.

Eine Reinigungseinrichtung 92 weist ein Gehäuse 127 auf, welches um eine Achse 128 schwenkbar ist. Ein nichtmagnetischer Zylinder 129 ist drehbar in dem Gehäuse 127 gehaltert und wird mit konstanter Drehzahl entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Magnete und 132 sind im Innern des Zylinders 129 fest angebracht. Ein Abschabteil oder eine -schneide 133 liegt an dem Zylinder 129 an, um von diesem Toner zu entfernen und ihn in den

unteren Teil des Gehäuses 127 zu leiten.

Zum Entwickeln eines gelben Tonerbildes wird dieAbschabschneide 108 an dem Zylinder 82 in Anlage gebracht, und der Zylinder 97 sowie das Flügelrad 101 der Auftrageinrichtung 88 werden durch die Betätigungseinrichtung angetrieben und dadurch in Drehung versetzt. Der Block 111 liegt nicht an dem Zylinder 97 an. Die Abschabschneiden 116 und 123 der Auftrageinrichtungen 89 und 91 sind außer Anlage von dem Zylinder 82 und die Zylinder 98 und sowie die Flügelräder 102 und 103 sind stillgesetzt. Die Blöcke 118 und 126 liegen an den Zylindern 98 bzw. 99 an. Die Reinigungseinrichtung 92 ist im Uhrzeigersinn in eine unwirksame Stellung verschwenkt.

Wie durch Pfeile angedeutet, wird der gelbe Toner durch den Magneten 104 der Auftrageinrichtung 88 zu der Oberfläche des Zylinders 97 hin angezogen, und dadurch eine magnetische Bürste geschaffen. Der Magnet 106 ist so angeordnet, daß seine Pole denen

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des Magneten 84 radial gegenüberliegen und dient dazu, den Toner zu dem Zylinder 82 hin abzustoßen. Der Magnet 83, welcher im Innern des Zylinders 82 untergebracht ist, ist angeordnet, um den Toner an die Oberfläche des Zylinders 82 anzuziehen. Die Magnetkräfte der Magnete 106 und 83 werden dadurch addiert.

Der an den Zylinder 82 angezogene Toner bildet auf diesem eine magnetische Bürste, welche bürstend an der Trommel 13 anliegt, um auf dieser das gelbe Tonerbild zu entwickeln. Toner, welcher bei dem Entwicklungsvorgang nicht verbraucht wird, wird von dem Zylinder 82 mittels des Abschabteils 108 abgeschabt und dadurch zu dem Zylinder 97 geleitet. Der Magnet 107 ist angeordnet, um den Toner von dem Abschabteil 108 zu dem Zylinder 97 anzuziehen. Schließlich wird mittels desAbschabteils 109 restlicher Toner von dem Zylinder 97 entfernt und in den unteren Teil des Behälters 88 zurückgeleitet. Zu beachten ist, daß bei jeder Umdrehung neue magnetische Bürsten an den Zylindern 97 und 82 ausgebildet werden.

Nachdem der Entwicklungsvorgang beendet ist, bringt die Betätigungseinrichtung die Reinigungseinrichtung 92 in ihre wirksame Stellung, in welcher sie an dem Zylinder 82 anliegt, um von diesem irgendwelchen Resttoner zu entfernen. Dies muß durchgeführt werden, bevor Toner der nächsten Farbe auf dem Zylinder 82 aufgebracht wird. Der Magnet 131 zieht Toner von dem Zylinder 82 auf den Zylinder 129. Der Magnet 132 stößt den Toner von dem Zylinder 129 ab, so daß er in den unteren Teil des Gehäuses 127 fällt, und das Abschabteil 133 entfernt den nicht abgestoßenen, zurückgebliebenen

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Toner von dem Zylinder 129. Der Zylinder 82 wird nach der Beendigung des Entwicklungsvorgangs ein- oder mehrmals gedreht, damit er von der Reinigungseinrichtung 92 vollständig gereinigt werden kann. Nach dem Reinigungsvorgang wird die Reinigungseinrichtung 92 mittels der Betätigungseinrichtung wieder von dem Zylinder weg geschwenkt.

Um das magentarote Tonerbild auf der Trommel 13 zu entwicklen, wird die Auftrageinrichtung 88 abgeschaltet, und die Auftrageinrichtung 89 wird betätigt, um den magentaroten Toner auf den Zylinder 82 aufzubringen. Insbesondere wird die Abschabschneide 108 von dem Zylinder 82 weg bewegt und der Zylinder 97 sowie das Flügelrad 101 werden stillgesetzt. Der Block 111 wird an dem Zylinder 97 in Anlage gebracht, um zu verhindern, daß gelber Toner aus dem Behälter 93 abgegeben wird.

Die Abschabschneide 116 der Auftrageinrichtung 89 wird an dem Zylinder 82 in Anlage gebracht, und der Zylinder 98 und das Flügelrad 102 werden durch die Betätigungseinrichtung angetrieben und dadurchgedreht. Der Block 118 kommt außer Anlage von dem Zylinder 98. Mittels des Zylinders 98 wird magentaroter Toner in derselben Weise auf den Zylinder 82 aufgebracht, wie gelber Toner von dem Zylinder 97 auf den Zylinder 82 aufgebracht worden ist. Der magentarote Toner wird von dem Zylinder 82 auf die Trommel 13 aufgebracht, um auf dieser das magentarote Tonerbild zu entwicklen. Der Magnet 112 zieht den magentaroten Toner aus dem Behälter 94 auf den Zylinder 98. Der Magnet 113 stößt den ma-

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gentaroten Toner von dem Zylinder 98 zu dem Zylinder 82 hin ab. Der Magnet 84 zieht den Toner von dem Zylinder 98 zu dem Zylinder 82 hin.Der Magnet 114 zieht Toner von dem Zylinder 82 zu dem Zylinder 98 an.Der Magnet 87 ist im Falle eines Zweikomponententoners angeordnet, um die magnetischen Trägerpartikel zu dem Zylinder 82 hin anzuziehen und um eine Trennung der Tonerpartikel durch das elektrostatische Bild auf der Trommel 13 zu ermöglichen. Die Trägerpartikel und die restlichen Tonerpartikel werden mittels des Abschabteils 116 zu dem Zylinder 98 zurückgeleitet. Im Falle eines Exnkomponententoners kann der Magnet 83 angeordnet sein, um den Toner zu derTrommel 13 hin abzustoßen, um dadurch die Entwicklung zu verbessern.

Nach der Entwicklung des magentaroten Tonerbildes wird der Zylinder 82 mittels der Reinigungseinrichtung 92 gereinigt, und die Äuftragexnrxchtung 91 wird betätigt, um cyanblauen Toner auf den Zylinder 82 aufzubringen. Das Abschabteil 116 wird von dem Zylinder 82 weggeschwenkt, und der Zylinder 98 und das Flügelrad 102 werden stillgesetzt.. Der Block 118 wird an dem Zylinder 98 in Anlage gebracht, um dadurch die Auftrageinrichtung 89 anzuhalten. Die Abschabschneide 123 wird an dem Zylinder 82 in Anlage gebracht, und der Zylinder 99 sowie das Flügelrad 103 werden angetrieben. Der Block 126 wird von dem Zylinder 99 weggeschwenkt. Auf diese Weise wird dann mittels der Auftrageinrichtung 91 cyanblauer Toner auf die Trommel 13 aufgebracht und dadurch das cyanblaue Tonerbild entwickelt.

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In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen und entsprechende, aber abgewandelte Teile mit den gleichen^mit einem Strichindex versehenen Bezugszeichen bezeichnet sind.

In Fig. 3 sind Behälter 93". 94' und 96" miteinander verbunden, und bilden einen Wagen 141, welcher auf einer oder mehreren Führungsbahnen 142 unter dem Zylinder 82 linear bewegbar ist. Die Auftrageinrichtungen 88', 89' und 91' sind in linearem Abstand voneinander in Richtung der Führungsbahnen 142 angeordnet.

Um das gelbe Tonerbild zu entwicklen, wird der Wagen 141 bewegt bzw. verschoben, um die Auftrageinrichtung 88' wirksam unter dem Zylinder 82 in eine bestimmte, vorgegebene Stellung zu bringen. Um die magentaroten und cyanblauen Tonerbilder zu entwicklen, wird der Wagen 141 bewegt, um nacheinander die Auftrageinrichtungen 89' und 91' unter dem Zylinder 82 in die vorgesehene Stellung zu bringen. Die Arbeitsweise der einzelnen Auftrageinrichtungen 88', 89' und 91' ist abgesehen von den nachstehenden Ausführungen dieselbe, wie in Verbindung mit den Auftrageinrichtungen 88, 89 und 91 beschrieben ist.

In der Ausfuhrungsform der Fig. 3 ist nur ein Magnet 143 im Innern des Zylinders 82 vorgesehen, um an diesen Toner von den Auftrageinrichtungen 88', 89' und 91' anzuziehen. Mit anderen Worten, der Magnet 143 ersetzt die Magneten 83, 84 und 86. Es ist jedoch ein weiterer Magnet 144 im Innern des Zylinders 82 vorgesehen,

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um den Toner von diesem abzustoßen und um dadurch ein Entfernen des Toners mittels der Abschabteile 108/ 116 und 123 zu erleichtern.

Die Magnete 107, 114 und 122 sowie die Abschabteile 109, 117 und 124 sind weggelassen. Bei dieser Anordnung kann ständig eine magnetische Bürste an den Zylindern 97, 98 und 99 ausgebildet sein.

Die Flügelräder 101 bis 103 sind jeweils durch zwei Flügelräder 101' bis 103' ersetzt. Noch ein weiterer Unterschied besteht darin, daß eine Reinigungseinrichtung 91' zwischen wirksamen und unwirksamen Stellungen bezüglich des Zylinders 82 linear bewegbar und nicht verschwenkbar ist.

Bei derErfindung ist somit der Raumbedarf erheblich geringer, der für die Entwicklungseinrichtung eines elektrostatischen Kopiergeräts erforderlich ist. Während herkömmliche Kopiergeräte drei vollständige Entwicklungseinrichtungen aufweisen, weist die erfindungsgemäße Einrichtung nur einen einzigen Zylinder 82, mittels welchem Tonerbilder auf einer photoleitenden Trommel 13 entwickelt werden, und drei kleine Auftrageinrichtungen auf, welche Toner verschiedener Farben auf den Zylinder 82 aufbringen. Obwohl die Auftrageinrichtungen an einer vorgegebenen Stelle befestigt sind oder bezüglich des Zylinders beweglich sind, ist im Vergleich zu den herkömmlichen Geräten eine sehr kompakte Ausführung geschaffen. Bei der erfindungemäßen Einrichtung ist ferner durch die Abschabteile oder -schneiden 108, 116 und 123

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sowie durch die Blöcke 111, 118 und 126 verhindert, daß Toner im Innern des Gehäuses des Kopiergeräts verstreut wird.

Aufgrund der Tatsache, daß die erfindungsgemäße Einrichtung nur einen Entwicklungszylinder aufweist, ist es möglich, den Durchmesser der photoleitenden Trommel zu verkleinern und dadurch die Kopiergeschwindigkeit zu erhöhen. Durch die kleinere Trommel liegen auch die Kosten des Kopiergeräts wesentlich niedriger.

Andererseits kann der Durchmesser des Entwicklungszylinders 82 gegenüber den herkömmlichenAusführungsformen vergrößert werden, und dadurch können stärkere und damit wirksamere Magnete in den Entwicklungs- und Betätigungszylindern verwendet werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung und anhand eines Dreifarben-Kopiergeräts dargestellt und beschrieben ist, ist die Erfindung selbstverständlich auch bei einer elektrostatographischen Einrichtung für zwei oder mehr als drei Farben anwendbar. BeL einem solchen Zweifarben-Kopiergerät kann die wirkung eines Zweifarben-Kopiervorgangs mittels eines monochromatischen Kopiervorgangs simuliert werden, wobei verschiedene Tonerkonzentrationen angwendet werden.

Ende der Beschreibung

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

Elektrostatographische Einrichtung mit einer photoleitenden Trommel und einer drehbaren Entwicklungseinrichtung mit magnetischer Bürste, die zum Aufbringen von Toner sehr nahe bei der photoleitenden Trommel angeordnet ist, gekennzeichn et durch eine Anzahl Auftrageinrichtungen (88,89,91;88', 89', 91*), die wahlweise betätigbar sind, um Toner jeweils verschiedener Farben auf die Entwicklungseinrichtung (27;27') aufzubringen, und durch eine Betätigungseinrichtung, um wahlweise die Auftrageinrichtungen (88,89,91,-88',89',9I¹) zu betätigen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrageinrichtungen (88,89,91; 88', 89', 91') jeweils Behälter (93,94,96;93',94',96') zur Aufnahme des Toners und magnetische Bürsten aufweisen, um den Toner von dem jeweiligen Behälter auf die Entwicklungseinrichtung (27) aufzubringen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennz eichn e t, daß die Auftrageinrichtungen (88,89,91; 88',89',9I¹) jeweils Entfernungseinrichtungen (108,116, 123) aufweisen, die zum Entfernen des Toners von der Entwicklungseinrichtung (27;27') in Drehrichtung der Entwicklungseinrichtung (27;27') nach der photoleitenden Trommel (13) und vor den magnetischen Bürsten

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angeordnet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennz eichnet, daß die Entfernungseinrichtungen (108,116,123) normalerweise in einer unwirksamen Stellung gehalten sind und jeweils durch die Betätigungseinrichtung betätigt werden.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungseinrichtungen jeweils Abschabteile (108,116, 123) aufweisen, die durch die Betätigungseinrichtung in und außer Anlage von der Entwicklungseinrichtung (27;27') bringbar sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungseinrichtung (108,116,123) ausgelegt sind, um entfernten Toner zu der jeweiligen magnetischen Bürste zurückzuleiten.
7. Einrichtung nach Anspruch6, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Bürsten jeweils einen hohlenDrehzylinder (97,98,99) und drei im Innern des Zylinders angeordnete Magnete (104,106, 107; 112 bis 114; 119, 121, 122 ) aufweisen, von welchen der erste Magnet (104, 112, 119) vorgesehen ist, um den Toner von dem Behälter (93,94,96) zu dem Zylinder (97 bis 99) anzuziehen, der zweite Magnet (106, 113, MtY vorgesehen ist, um den Toner von dem Zylinder (97 bis 99) zu der Entwicklungseinrichtung (27) hin abzustoßen, und der dritte Magnet (107, 110, 122) vorgesehen ist, um den Toner von der

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Entfernungseinrichtung (108, 116, 123) zu dem jeweiligen Zylinder hin abzuziehen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichn e t, daß die magnetischen Bürsten jeweils zweite Entfernungseinrichtungen (109, 117, 124) aufweisen, die, um den Toner von dem jeweiligen Zylinder (97 bis 99) zu entfernen und den entfernten Toner in den Behälter (93,94,96) zurückzuleiten, in der Drehrichtung der Zylinder (97 bis 99) nach den ersten Entfernungseinrichtungen (108, 116, 123) und vor den Behältern (93,94, 96) angeordnet sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrageinricltungen (88¹, 89', 91") Behälter (93¹, 94·, 96') zur Aufnahme des Toners, hohle Drehzylinder (97 bis 99) und zwei im Innern der Zylinder angeordnete Magnete (104, 106; 112, 113; 119, 121) aufweisen, von welchen der erste Magnet (104,112,119) so angeordnet ist, daß der Toner aus den Behältern (93*, 94«, 96') zu dem jeweiligen Zylinder (97 bis 99) gezogen wird, und der zweite Magnet (106, 113, 121) angeordnet ist, um den Toner von dem Zylinder (97 bis 99) zu der Entwicklungseinrichtung (27') hin abzustoßen.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichn e t, daß die Entwicklungseinrichtung (27') einen hohlen Drehzylinder (82) und einen im Innern dieses Zylinders (82) angeordneten Magneten (143) aufweist, um jeweils den Toner von dem

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Zylinder (97 bis 99) einer ausgewählten Auftrageinrichtung (88', 89", 91') zu dem Zylinder (82) der Entwicklungseinrichtung (27) hin anzuziehen.
11. Einrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Reinigungseinrichtung (92,92') zum Entfernen des Toners von der Entwicklungseinrichtung (27;27") welche in Drehrichtung der Entwicklungseinrichtung (27;27') nach den Auftrageinrichtungen (88,89, 91;88', 89', 91') und vor der photoleitenden Trommel (13) angeordnet sind, und die Reinigungseinrichtung (92,92') normalerweise in einer unwirksamen Stellung gehalten ist und mittels der Betätigungseinrichtung betätigbar ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung so ausgelegt ist, um die Auftrageinrichtungen (88,89,91 ;88', 89', 91') nacheinander zu betätigen, wobei die Betätigungseinrichtung die Reinigungseinrichtung (92,92·) während der Zeitperioden zwischen der Betätigung der Auftrageinrichtungen betätigt.
13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung so bemessen und ausgelegt ist, um nacheinander die Auftrageinrichtungen (88,89,91;88', 89', 91' ) zu betätigen.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrageinrichtungen (88,89,91) entlang des Außen-

umfangs der Entwicklungseinrichtung (27) in einem bestimmten Abstand an fest vorgegebenen Stellen angeordnet sind.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichn e t, daß die Auftrageinrichtungen (88', 89', 91') zwischen einer unwirksamen Stellung, in welcher sie in einem bestimmten Abstand von der Entwicklungseinrichtung (27') angeordnet sind, und einer wirksamen Stellung bewegbar sind, in welcher sie nahe bei der Entwicklungseinrichtung (27') angeordnet sind.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Wagen (41) zum Halten und Tragen der Auftrageinrichtung (88',89', 91')fder bewegbar ist, umdie ausgewählte Auftrageinrichtung in die wirksame Stellung zu bringen.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (141) linear in einer Richtung bewegbar ist und die Auftrageinrichtungen(88', 89* 91') in linearem Abstand voneinander in dieser Richtung an dem Wagen (141) angebracht sind.

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