EP0012753B1 - Entwicklungsvorrichtung für ein elektrofotografisches Kopiergerät - Google Patents

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EP0012753B1
EP0012753B1 EP79900287A EP79900287A EP0012753B1 EP 0012753 B1 EP0012753 B1 EP 0012753B1 EP 79900287 A EP79900287 A EP 79900287A EP 79900287 A EP79900287 A EP 79900287A EP 0012753 B1 EP0012753 B1 EP 0012753B1
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EP
European Patent Office
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magnetic
hollow cylinder
image carrier
flattened portion
development
Prior art date
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EP79900287A
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EP0012753A1 (de
Inventor
Gerhard Ruh
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.)
Olympia Werke AG
Original Assignee
Olympia Werke AG
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
    • G03G15/0921—Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
    • G03G15/0928—Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration relating to the shell, e.g. structure, composition

Definitions

  • Development devices with so-called magnetic brushes are usually used for developing latent, electrostatic images. These devices have one or more magnetic rollers in order to transfer a magnetically attractable developer powder from a storage container to the latent electrostatic image.
  • the magnetic roller which is used to transfer the developer powder to the image, has a uniform powder layer at least in the area of the development zone.
  • a uniform powder layer can only be achieved if a homogeneous magnetic field is present in the development zone over the entire working area of the magnetic roller.
  • a strong magnetic field is generated near the cylinder surface of the magnetic roller in order to prevent the developer powder from being flung away at high rotational speeds of the cylinder.
  • the exposure time of the developer substance intended for the development of the latent image has been continuously reduced due to the increase in the speed of movement of the image carrier.
  • One measure to increase the speed is to increase the length of the development zone.
  • Such a device is known from German Offenlegungsschrift 2010737, in which two magnetic brush development rollers arranged directly next to one another are arranged. The magnetic fields of these two magnetic brush development rollers keep the developer substance in contact with the latent electrostatic image over a longer area by mutual action. The enlargement of the effective development zone is only necessary with additional costs and construction work.
  • a developing device is known from German published patent application 1572348, in which the resulting brush has a rectangular cross section, as a result of which a sufficiently large contact or rubbing area is obtained with the surface of the photosensitive layer. This ensures with increased costs that the toner or the image powder is deposited in sufficient quantity and uniformly on the photosensitive layer.
  • the object of the invention is to improve the development of latent electrostatic images with magnetizable developer material and to enlarge the development zone with the simplest means in order to be able to produce a high-quality image.
  • magnetic rollers with the lowest possible magnetic induction should be used. This object is achieved by the invention specified in the patent claim.
  • a larger brush area for a predetermined brush length is achieved with simple means, whereby a uniform deposition of the developer particles is achieved and a scouring effect on the image area is avoided.
  • FIG. 1 A part of an electrophotographic copier is shown schematically in section in FIG. 1, a photoconductor track 1 being firmly connected to a guide drum 3.
  • the guide drum 3 is rotatably mounted in a frame (not shown) of the device (5) and can be moved past the individual process stations in this way.
  • the photoconductor is first charged in the charging station 7, then exposed imagewise in the exposure station 9 and then reaches the development station 11 for development.
  • the image located on the photoconductor 1 is transferred to a recording material 15 in the transfer station 13.
  • the recording material is lifted from the photoconductor 1 by a release corona 17 and is fed to the printing fixing station 19, from where the recording material 15 is then transported into the deposit 25 via the transport rollers 21, 23.
  • the toner particles still on the photoconductor 1 after the transfer are then removed from the photoconductor 1 in the cleaning station 27.
  • the developer station is shown enlarged in FIG.
  • Here is a non-magnetic hollow cylinder with an electrically conductive upper surface fixed to the frame.
  • a magnetic roller 35 which is rotatable (33) in the direction of the arrow 31, is arranged within this hollow cylinder 29 at a short distance from it.
  • the magnetic roller 35 has a number of magnetic poles which are arranged next to one another on their peripheral surface.
  • a funnel-shaped storage container 39 for the magnetic developer particles is arranged above the magnetic roller 37.
  • These developer particles can consist of toner particles, each of which has a ferromagnetic material in powder form as the core.
  • the developer particles can consist of a mixture of a toner and a carrier, which can be iron particles or other ferromagnetic material.
  • the reservoir 39 has a funnel-shaped cross section and has a slot-like opening 41 on the bottom through which the developer particles reach the magnetic roller 37.
  • a magnetic brush 43 is generated on the outer peripheral surface of the hollow cylinder 29 by the rotating magnetic roller 35.
  • the magnetic brush 43 is moved in the direction of arrow 45 opposite to the direction of rotation 31 of the magnetic roller 35.
  • a stripper 47 is attached in the area of the opening 41 and extends in the axial direction over the entire length of the magnetic roller 37.
  • the edge of the scraper which comes into engagement with the magnetic brush 43 to be corrugated.
  • the non-magnetic hollow cylinder 29 has a wall thickness reduction in its part adjacent to the intermediate image carrier 1. This reduction in wall thickness is formed by a flattening 49 on the outer circumference 51 of the hollow cylinder 29 along the intermediate image carrier 1. A flat distribution of the developer in the development zone can thus be achieved. A favorable tuft-like shape of the magnetic brush is achieved in the development zone, as a result of which perfect and reliable development of the electrostatic latent image on the intermediate image carrier 1 is always achieved.
  • the flattening 49 can also have a curvature 53 according to FIG opposite side of the peripheral surface of the hollow cylinder 29 is located.
  • the transition points of the curvature 53 with the outer circumference of the hollow cylinder are also rounded.
  • the hollow cylinder 29 has a further reduction in wall thickness along its underside, e.g. a flat 59.
  • the now higher effective magnetic force prevents toner waste.
  • the hollow cylinder 29 according to FIG. 4 can have a further flattening 61 along the metering gap. This ensures that sufficient developer material is always drawn through the slit-like opening 41 out of the reservoir 39 and a uniformly high magnetic brush 43 is formed.
  • the rotating magnetic roller 35 can generate a uniform magnetic field in the development zone and a magnetic brush with a rectangular cross-section.
  • the enlarged contact or rubbing area of the magnetic brush with the surface of the intermediate image carrier 1 ensures that the developer substance is deposited in sufficient quantity and uniformly on the intermediate image carrier. Due to the rotating magnetic roller generating constant magnetic fields, the magnetic force acting on the magnetic brush is amplified at the critical points with the simplest means in such a way that an image of high quality is generated on the intermediate image carrier 1.

Description

    Technisches Gebiet
  • Zum Entwickeln latenter, elektrostatischer Bilder werden gewöhnlich Entwicklungseinrichtungen mit sogenannten Magnetbürsten verwendet. Diese Einrichtungen weisen eine oder mehrere Magnetwalzen auf, um ein magnetisch anziehbares Entwicklerpulver von einem Vorratsbehälter auf das latente elektrostatische Bild zu übertragen.
    • Stand der Technik
  • Für eine gleichmäßige Entwicklung des elektrostatischen Bildes ist es erforderlich, daß die Magnetwalze, welche zum Übertragen des Entwicklerpulvers auf das Bild verwendet wird, mindestens im Bereich der Entwicklungszone eine gleichmäßige Pulverschicht aufweist. Eine derartige gleichmäßige Pulverschicht kann aber nur erreicht werden, wenn in der Entwicklungszone über dem gesamten Arbeitsbereich der Magnetwalze ein homogenes Magnetfeld vorhanden ist. Insbesondere bei rasch arbeitenden Entwicklungseinrichtungen ist es weiter notwendig, daß nahe der Zylinderoberfläche der Magnetwalze ein starkes Magnetfeld erzeugt wird um zu verhindern, daß das Entwicklerpulver bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten des Zylinders weggeschleudert wird.
  • Weiterhin ist die für die Entwicklung des latenten Bildes vorgesehene Einwirkzeit des Entwicklerstoffes infolge der Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit des Bildträgers ständig herabgesetzt worden. Eine Maßnahme zur Geschwindigkeitserhöhung ist die Vergrößerung der Länge der Entwicklungszone. Eine derartige Einrichtung ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 2010737 bekannt, bei der zwei unmittelbar nebeneinander angeordnete Magnetbürstenentwicklungsrollen angeordnet sind. Die Magnetfelder dieser beiden Magnetbürstenentwicklungsrollen halten durch gegenseitige Einwirkung den Entwicklerstoff über einen längeren Bereich mit dem latenten elektrostatischen Bild in Berührung. Die Vergrößerung der effektiven Entwicklungszone ist hierbei nur mit zusätzlichen Kosten- und Bauaufwand erforderlich.
  • Weiterhin ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 1572348 eine Entwicklungsvorrichtung bekannt, bei der die entstehende Bürste einen rechteckigen Querschnitt besitzt, wodurch man einen genügend großen Kontakt- oder Reibbereich mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht erhält. Hierdurch wird mit erhöhten Kosten sichergestellt, daß der Toner bzw. das Bildpulver in ausreichender Menge und gleichförmig auf der lichtempfindlichen Schicht abgelagert ist.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit magnetisierbarem Entwicklerstoff zu verbessern und mit einfachsten Mitteln eine Vergrößerung der Entwicklungszone zu erzielen, um ein Bild hoher Qualität erzeugen zu können. Außerdem sollen Magnetwalzen mit möglichst niedrigen magnetischen Induktionen eingesetzt werden. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst.
  • Mit der erfindungsgemäßen Entwicklungseinrichtung wird mit einfachen Mitteln eine größere Bürstenfläche für eine vorgegebene Bürstenlänge erzielt, wodurch eine gleichmäßige Ablagerung der Entwicklerstoffteilchen erzielt und eine Scheuerwirkung an der Bildfläche vermieden wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
    • Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt :
    • Figur 1 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • Figur 2 eine Einzelheit aus Figur 1,
    • Figur 3 eine Einzelheit aus Figur 2 und
    • Figur 4 eine zweite Ausführungsform der Magnetwalze.
  • In Figur 1 ist schematisch im Schnitt ein Teil eines elektrofotografischen Kopiergerätes dargestellt, wobei eine Fotoleiterbahn 1 mit einer Führungstrommel 3 fest verbunden ist. Die Führungstrommel 3 ist in einem nicht dargestellten Rahmen des Gerätes drehbar (5) gelagert und kann auf diese Weise an den einzelnen Verfahrensstationen vorbeibewegt werden. Hierbei wird die Fotoleiterbahn zunächst in der Aufladestation 7 aufgeladen, dann in der Belichtungsstation 9 bildmäßig belichtet und gelangt dann zur Entwicklung an die Entwicklungsstation 11.
  • Dann wird das auf der Fotoleiterbahn 1 befindliche Bild in der Übertragungsstation 13 auf ein Aufnahmematerial 15 übertragen. Nach dem Transfer wird das Aufzeichnungsmaterial durch eine Ablösekorona 17 von der Fotoleiterbahn 1 abgehoben und der Druckfixierstation 19 zugeführt, von wo dann das Aufzeichnungsmaterial 15 über die Transportrollen 21, 23 in die Ablage 25 transportiert wird. Die nach der Übertragung noch auf der Fotoleiterbahn 1 befindlichen Tonerpartikel werden dann in der Reinigungsstation 27 von der Fotoleiterbahn 1 entfernt. Die obengenannten Verfahrensstationen sind nur schematisch dargestellt und können selbstverständlich auch anders ausgebildet sein.
  • In der Figur 2 ist die Entwicklerstation vergrößert dargestellt. Hierbei ist ein nichtmagnetischer Hohlzylinder mit einer elektrisch leitenden Oberfläche gestellfest angeordnet. Innerhalb dieses Hohlzylinders 29 ist in einem geringen Abstand von dieser eine in Pfeilrichtung 31 drehbar (33) gelagerte Magnetwalze 35 angeordnet. Die Magnetwalze 35 weist eine Anzahl Magnetpole auf, welche nebeneinander an ihrer Umfangsfläche angeordnet sind. Oberhalb der Magnetwalze 37 ist ein trichterförmiger Vorratsbehälter 39 für die magnetischen Entwicklerteilchen angeordnet. Diese Entwicklerteilchen können aus Tonerpartikeln bestehen, welche jeweils als Kern ferromagnetisches Material in Pulverform aufweisen. Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, daß die Entwicklerteilchen aus einer Mischung aus einem Toner und einem Träger bestehen, welcher Eisenpartikel oder anderes ferromagnetisches Material sein kann.
  • Der Vorratsbehälter 39 hat einen trichterförmigen Querschnitt und weist am Boden eine schlitzartige Öffnung 41 auf, durch welche die Entwicklerteilchen zur Magnetwalze 37 gelangen. Durch die rotierende Magnetwalze 35 wird eine Magnetbürste 43 auf der äußeren Umfangsfläche des Hohlzylinders 29 erzeugt. Die Magnetbürste 43 wird in Pfeilrichtung 45 entgegengesetzt zur Drehrichtung 31 der Magnetwalze 35 bewegt. Um eine gleichmäßig hohe Bürstenschicht zu erzielen, ist im Bereich der Öffnung 41 ein Abstreifer 47 befestigt, der sich in axialer Richtung über die gesamte Länge der Magnetwalze 37 erstreckt. Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, daß die mit der Magnetbürste 43 in Eingriff gelangende Kante des Abstreifers geriffelt ausgebildet ist.
    • Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Um eine einwandfreie Einwirkung des Entwicklerstoffs auf das zu entwickelnde latente Bild zu gewährleisten, weist der nichtmagnetische Hohlzylinder 29 in seinem an den Zwischenbildträger 1 angrenzenden Teil eine Wandstärkenminderung auf. Diese Wandstärkenminderung wird durch eine Abflachung 49 an dem äußeren Umfang 51 des Hohlzylinders 29 längs des Zwischenbildträgers 1 gebildet. Damit läßt sich eine flächige Verteilung des Entwicklerstoffs in der Entwicklungszone erzielen. In der Entwicklungszone wird eine günstige büschelartige Form der Magnetbürste erzielt, wodurch eine einwandfreie und zuverlässige Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes auf dem Zwischenbildträger 1 immer erzielt wird.
  • Um das Schieben der Magnetbürste 43 auf dem äußeren Umfang des Hohlzylinders 29 zu begünstigen, kann die Abflachung 49 auch eine Krümmung 53 gemäß Figur 4 aufweisen, deren Krümmungsmittelpunkt 55 auf der Normalen 57 durch die Drehachse 33 der umlaufenden Magnetwalze 35 auf der Seite der Abflachung 49 gegenüberliegenden Seite der Umfangsfläche des Hohlzylinders 29 liegt. Die Übergangsstellen der Krümmung 53 mit dem äußeren Umfang des Hohlzylinders sind ebenfalls abgerundet.
  • Bei großem Tonerbesatz kann infolge des Eigengewichts unter der Magnetbürste eine Verstärkung des Tonerbesatzes auftreten, derart, daß die Magnetkraft nicht mehr allen Toner transportieren kann. Hierdurch geht Toner verloren, wodurch das Geräte bzw. die Magnetbürste verschmutzt oder sogar verstopft werden. Um dieses zu vermeiden, weist der Hohlzylinder 29 längs seiner Unterseite eine weitere Wandstärkenminderung, z.B. eine Abflachung 59 auf. Durch die nun höhere wirksame Magnetkraft wird der Tonerabfall vermieden. Weiterhin kann der Hohlzylinder 29 gemäß Figur 4 längs des Dosierspaltes eine weitere Abflachung 61 aufweisen. Hierdurch wird gewährleistet, daß immer genügend Entwicklerstoff durch die schlitzartige Öffnung 41 aus dem Vorratsbehälter 39 nachgezogen und eine gleichmäßig hohe Magnetbürste 43 gebildet wird.
  • Durch die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich mit der umlaufenden Magnetwalze 35 ein gleichförmiges magnetisches Feld in der Entwicklungszone und eine Magnetbürste mit einem rechteckigen Querschnitt erzeugen. Durch den vergrößerten Kontakt- oder Reibbereich der Magnetbürste mit der Oberfläche des Zwischenbildträgers 1 wird sichergestellt, daß der Entwicklerstoff in ausreichender Menge und gleichförmig auf dem Zwischenbildträger abgelagert wird. Durch die mit konstanten Magnetfeldern erzeugende umlaufende Magnetwalze wird die auf die Magnetbürste einwirkende Magnetkraft an den kritischen Stellen mit einfachsten Mitteln derart verstärkt, daß ein Bild hoher Qualität auf dem Zwischenbildträger 1 erzeugt wird.

Claims (4)

1. Entwicklungsvorrichtung für ein elektrofotografisches Kopiergerät, mit einer Entwicklertrommel aus einer drehbar gelagerten Magnetanordnung, einem um diesen herum fest angeordneten, nichtmagnetischen Hohlzylinder und einer auf dessen elektrisch leitenden Oberfläche gebildeten Magnetbürste aus magnetischen Entwicklerteilchen, deren Übertragung von der Magnetbürste auf einen Zwischenbildträger durch das vom latenten Bild herrührende elektrische Feld erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtmagnetische Hohlzylinder (29) in seinem an den Zwischenbildträger (1) angrenzenden Teil eine Wandstärkenminderung aufweist, die durch eine Abflachung (49, 53) an dem äußeren Umfang (51) des Hohlzylinders (29) längs des Zwischenbildträgers (1) gebildet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung (49) eine Krümmung (53) aufweist, deren Krümmungsmittelpunkt (55) auf der Normalen (57) der Krümmung (55) durch die Drehachse (33) der Magnetwalze (35) und auf der der Abflachung (49, 53) gegenüberliegenden Seite der Umfangsfläche des Hohlzylinders (29) liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (29) längs seiner Unterseite eine weitere Abflachung (59) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (29) längs des Dosierspaltes eine weitere Abflachung (61) aufweist.
EP79900287A 1978-03-04 1979-09-25 Entwicklungsvorrichtung für ein elektrofotografisches Kopiergerät Expired EP0012753B1 (de)

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DE19782809353 DE2809353A1 (de) 1978-03-04 1978-03-04 Entwicklungsvorrichtung fuer ein elektrofotografisches kopiergeraet
DE2809353 1978-03-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0012753A1 EP0012753A1 (de) 1980-07-09
EP0012753B1 true EP0012753B1 (de) 1982-02-24

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Family Applications (1)

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US (1) US4344694A (de)
EP (1) EP0012753B1 (de)
DE (1) DE2809353A1 (de)
DK (1) DK466079A (de)
NL (1) NL7901711A (de)
WO (1) WO1979000708A1 (de)

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EP0012753A1 (de) 1980-07-09
NL7901711A (nl) 1979-09-06
WO1979000708A1 (en) 1979-09-20
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