DE2839178C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine als Dosierrakel wirkende Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Einrichtung dieser Art ist in der DE-OS 23 13 297 beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung besitzt einen zylin­ derförmigen Entwicklerträger, in dessen Innerem eine Magnet­ walze angeordnet ist, deren Magnetfeld den Entwickler an die Oberfläche des Zylinders zieht. Mit der Drehung des Zylinders verteilt sich der Entwickler über dessen Mantel­ oberfläche, wobei die in einem bestimmten Abstand von der Manteloberfläche gehaltene Kante des Entwicklerbehälters die Schichtdicke bestimmt. Im Zuge der zunehmenden Präzi­ sierung der Entwicklungsvorgänge, wie sie z. B. bei der Abstandsentwicklung erforderlich ist, werden auch immer höhere Anforderungen an die Qualität der in die Entwicklungs­ zone herangeführten Entwicklerschicht gestellt, deren ein­ wandfreie Ausbildung mit einer solchen Vorrichtung problema­ tisch ist.

Die DE-OS 24 00 716 beschreibt ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Entwickeln eines Ladungsbilds, bei dem zwischen der auf dem Träger befindlichen Entwicklerschicht und dem Ladungsbildträger ein Spalt besteht, den die geladenen Tonerpartikel beim Entwicklungsvorgang überqueren müssen. Die Erzeugung der Entwicklerschicht auf dem Entwicklerträger erfolgt in der Weise, daß dieser durch ein Toner enthaltenes Reservoir hindurch- oder an diesem vorbeibewegt wird. Hohen Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke kann diese Art des Entwicklerauftrags nicht gerecht werden.

Die DE-OS 25 34 478 zeigt eine Vorrichtung zum Entwickeln von Ladungsbildern mit einem Entwicklerträger und einer dahinter angeordneten Magnetwalze sowie einer Platte, die die Dicke der auf den Träger aufgebrachten Entwicklerschicht bestimmt. Ein an der Platte befindliches magnetisches Teil dient zum Durchmischen des magnetischen Entwicklers, der anschließend in der Entwicklungszone mit der fotoleitfähigen Fläche in Wälzkontakt tritt.

Auch die nicht vorveröffentlichte DE-OS 28 10 520 beschreibt eine Entwicklungsvorrichtung für Ladungsbilder mit einem drehbaren Entwicklerträger und einer Dosierrakel in Form einer Abstreifklinge, die die Schichtdicke des magnetischen Entwicklers bestimmt. An der dem Ladungsbildträger zugewand­ ten Seite der Abstreifklinge ist ein magnetisches Teil befestigt, das einen Vorhang aus Eisenpulver erzeugt und damit verhindert, daß Entwickler- bzw. Tonerteilchen von der Kante der Abstreifklinge unbeabsichtigt an den Ladungs­ bildträger geschleudert werden.

Allgemein stehen bei der Abstandsentwicklung, wie sie die DE-OS 24 00 716 zeigt, mehr noch als bei der Berührungs­ entwicklung große Schwierigkeiten in der exakten Steuerung des Entwicklerantragens an die zu entwickelnden Bildbereiche.

Insbesondere wichtig ist es dabei, eine sehr gleichmäßige, dünne Entwicklerschicht auf dem Entwicklerträger auszubilden, da sich Ungleichmäßigkeiten direkt in minderer Bildqualität auswirken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiter­ zubilden, daß eine sehr gleichmäßige, dünne Entwickler­ schicht auf dem Entwicklerträger entsteht, die zur Abstands­ entwicklung besonders gut geeignet ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die zwischen dem magnetischen Teil und dem Magnetpol ver­ laufenden Kraftlinien des stationären Magnetfelds bewirken infolge ihrer Ausrichtung eine kettenartige Aneinanderreihung der aus dem Entwicklerbehälter zugeführten pulverförmigen magnetischen Entwicklerteilchen. Diese von der Oberfläche des Entwicklerträgers wegweisenden Teilchenketten werden exakt in einer bestimmten Länge gekürzt und neigen sich beim Weitertransport infolge der nun anders verlaufenden Feldlinien zur Oberfläche des Entwicklerträgers, so daß eine dünne, gleichmäßige Entwicklerschicht entsteht. Wegen der Gleichmäßigkeit der Schicht können dann die im Entwick­ lungsspalt wirkenden Ablösekräfte genau dosiert werden, so daß die Voraussetzungen für eine hohe Bildqualität auch unter den strengen Anforderungen erfüllt sind, wie sie die Abstandsentwicklung stellt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale geben die auf diesen rückbezogenen Unteransprüche 2 bis 6 an.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Aus­ führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines elektrophotographischen Geräts, bei dem die Entwicklungseinrichtung die erfindungsge­ mäße Dosierrakel besitzt.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Ausführungs­ form der Entwicklungseinrichtung mit der Dosierrakel.

Fig. 3 und 4 sind erläuternde Ansichten, die die Wirkungsprinzipien der Dosierrakel zeigen.

Fig. 5A und 5B sind Schnittansichten weiterer Ausführungsformen der Entwicklungsein­ richtung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel eines Kopiergeräts bzw. Aufzeichnungsgeräts, bei dem die Ent­ wicklungseinrichtung mit der Dosierrakel anwendbar ist. Die Anwendung der Entwicklungseinrichtung ist natürlich nicht auf diese Geräte beschränkt.

Die Fig. 1 zeigt eine als Ladungsbildträger dienende Trommel 1 mit einer photoleitfähigen Schicht, die an ihrer Ober­ fläche mit einer Isolierschicht versehen sein kann, einen bekannten Sensibilisierungs- Lader 2 und eine Bildprojektionseinrichtung 3 zum Projizieren eines Vorlagebilds, eines Lichtbilds oder eines mittels eines Bildsignals modulierten Lichtstrahls. Mit Hilfe der vorstehend angeführten Komponenten wird nach dem sog. Carlson-Verfahren, nach dem in der US-PS 36 66 363 oder 40 71 361 beschriebenen Verfahren oder nach irgendeinem anderen geeigneten Verfahren auf der photoleitfähigen Trommel 1 ein elektro­ statisches Ladungsbild ausgebildet. Ferner ist eine Ent­ wicklungseinrichtung 4 gezeigt, mit der ein dem Ladungs­ bild an der photoleitfähigen Schicht entsprechendes sichtbares Tonerbild ausgebildet wird. Das auf diese Weise entwickelte sichtbare Bild wird in einer Übertra­ gungsstation 5 auf ein Bildempfangs­ blatt übertragen, das von einer Papierzuführstation 6 her zugeführt wird; 7 bezeichnet einen Übertragungs­ lader. Nach Übertragung wird das Bildempfangsblatt mittels eines Laders 8 einer Ablöse-Ladung unterzogen, dann während des Transports auf einem Förderband mittels einer Fixierlampe 9 durch Wärme fixiert und schließlich durch Papierausstoßwalzen 10 auf eine an der Außenseite des Geräts angebrachte Ablage 11 ausgestoßen. Anderer­ seits wird an der photoleitfähigen Trommel 1 durch Totalbelichtung mittels einer Lampe 12 die Ladung ent­ fernt und in einer Reinigungsstation 13 der verbleibende Entwickler beseitigt, wodurch die Trommel für den nächsten Kopierzyklus vorbereitet wird. Bei dem vorstehend beschrie­ benen Gerät ist es ferner möglich, ein sog. elektro­ statisches Bildübertragungsverfahren bzw. Ladungsbildüber­ tragungsverfahren zu verwenden, bei dem das auf der photo­ leitfähigem Schicht ausgebildete Ladungsbild auf ein weiteres Bildträgermaterial übertragen und danach mittels der Entwicklungseinrichtung 4 sichtbar gemacht wird.

Die Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbei­ spiel der Entwicklungseinrichtung mit einer photo­ leitfähigen Trommel bzw. einem als Ladungsbildträger dienendem photoleitfähigem Material 1, das auch in Form eines Blatts oder Bands vorliegen kann, einem Entwicklerträger 14, der dem Ladungsbildträger gegenüber­ gesetzt ist und der bei diesem Ausführungsbeispiel als nicht-magnetischer Zylinder ausgebildet ist, einem Magnet 15, der feststehend in diesem Zylinder angeordnet und zu­ mindest mit zum Aufbringen des Entwicklers auf den Zylinder geeigneten Magnetpolen sowie vorzugsweise mit an der Entwicklungszone wirksamen und der weiterhin zweckdienlich Entwicklerträgerpole zwischen den vorgenannten Magnetpolen aufweist, und mit einem rakelartigen Teil 16 zum Festlegen der Stärke von auf den Zylinder aufgebrachtem magnetischem Toner 18. Der Entwicklerträger 14, auf der der Toner 18 abgelagert wird, wird in Pfeilrichtung gedreht, wobei er eine dünne Schicht von Toner trägt, um damit das Ladungsbild an dem Ladungsbildträger 1 ohne Berührung mit der bildfreien Fläche des Ladungsbilds zu entwickeln. Die Dicke der Entwicklerschicht 17 wird mittels der Magnetwalze bzw. des Magneten 15 und dem Teil 16 be­ grenzt, und zwar vorzugsweise auf einen Wert im Bereich von 30 bis 100 µm. Die magnetischen Toner­ teilchen verbinden sich im Magnetfeld borstenartig miteinander, so daß ihre Dichte beträchtlich geringer wird als im ursprüng­ lichen Zustand. Durch Begrenzung der Stärke der Tonerschicht in dem Magnetfeld ist es daher möglich, eine Stärke zu erzielen, die weitaus geringer als durch Begrenzung außerhalb des Magnetfelds ist. Die Begrenzung mit einer Rakel außerhalb des Magnetfelds hat mechanische Schwierigkeiten ergeben, da der Abstand zwischen der Rakel und dem Entwicklerträger 14 sehr klein gemacht werden mußte. Ein derartiger kleiner Spalt kann sich leicht mit zusammengeballten Tonerteilchen verstopfen, so daß er zum Sicherstellen eines einwandfreien Betriebs ungeeignet ist. Die Wirkung des Magneten 15 ist ersichtlich, solange das Teil 16 innerhalb der Magnetfeld­ reichweite des Magneten angeordnet ist; eine Begrenzung auf eine dünnste Schicht ist dann erzielbar, wenn gemäß der Darstellung in Fig. 3 das rakelartige Teil einem Magnetpol gegenübersteht. Wenn ferner das Teil 16 aus magnetischem Material besteht, wird das Magnetfeld auf das Teil 16 konzentriert, und es bildet sich ein Vorhang aus Tonerteilchen, die bürstenartig zwischen dem Entwicklerträger 14 und dem Teil 16 aufgerichtet sind und den Durchlaß von Toner 18 bis auf eine kleine Menge sperren, die an dem Entwicklerträger 14 entlang der Oberfläche desselben mitgezogen wird, so daß eine außerordentlich dünne Entwicklerschicht 17 gemäß der vor­ stehenden Erläuterung entsteht. Die Verwendung eines Magneten als rakelartiges Teil 16 verstärkt das Magnetfeld und ist daher stärker wirksam, wäre jedoch nicht brauchbar, wenn die Magnetpole des Magneten 15 in Umlauf versetzt sind, da die aus einem Magneten bestehende Rakel bei Verwendung in Verbindung mit einem drehenden bzw. Umlaufmagneten 15 eine Störung durch Schwingung der Rakel erzeugen und das Antriebsdrehmoment des Umlauf­ magneten steigern würde.

Im folgenden werden in den Fig. 5A und 5B gezeigte weitere Ausführungsbeispiele der Entwicklungseinrichtung beschrieben, wobei die den in Fig. 2 entsprechenden Kompo­ nenten gleiche Bezugs­ zeichen haben.

Bei dem Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 5A wird der Ladungs­ bildträger 1 in Pfeilrichtung bewegt, während der mehr­ polige Permanent-Magnet 15 festgehalten wird. Der die Tonerauflagevorrichtung bildende nicht­ magnetische Zylinder 14 wird in der gleichen Richtung wie die Fläche des Ladungsbildträgers 1 bewegt, wobei der von dem Entwicklerbehälter 19 zugeführte isolierende ferromagneti­ sche Einkomponenten-Entwickler 18 auf die Oberfläche des Zylinders aufgeschichtet wird und durch die Reibung zwi­ schen der Oberfläche des Zylinders und den Entwicklerteilchen eine Ladung einer Polarität erhält, die zu derjenigen des Ladungsbilds entgegengesetzt ist. Weiterhin wird ein aus Eisen bestehendes rakelartiges Teil 16 a nahe der Zylinderoberfläche (in einem Abstand von 50 bis 500 µm) so angeordnet, daß es einem der Magnetpole des Permanent-Magneten 15 gegenüber­ steht, wodurch die Entwicklerschicht gleichförmig und auf geringe Dicke (von 30 bis 300 µm und vorzugsweise 30 bis 100 µm) begrenzt wird. Die Geschwindigkeit des Zylinders wird so eingestellt, daß die Oberflächenge­ schwindigkeit, vorzugsweise die Geschwindigkeit der Entwicklerschichtinnenfläche im wesentlichen gleich der Geschwindig­ keit der Ladungsbildträgerfläche wird oder dieser Geschwindigkeit nahekommt. Das Teil 16 a kann anstatt aus Eisen auch als Permanentmagnet ausgebildet sein, um dadurch einen Gegenpol zu erhalten.

Bei dem in Fig. 5B gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei aus Eisen bestehende rakelförmige Teile 16 b und 16 c an beiden Seiten des Entwicklerbehälters 19 angebracht. Diese können sowohl die Oberflächen­ strömung als auch die innere Strömung des Toners be­ grenzen.

Bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen kann das rakelartige Teil als eine Einheit mit dem Entwicklerbehälter ausgeführt sein; ferner kann es so ausgebildet sein, daß es entlang der Oberfläche des Zylinders 14 geneigt ist. Ferner muß der Entwicklerträger nicht notwendigerweise Zylinderform haben, sondern kann auch die Form eines Bands oder eine andere geeignete Form haben.

Claims (6)

1. Als Dosierrakel wirkende Einrichtung zur Einstellung der Schichtdicke eines magnetischen Entwicklerpulvers, das in einer Entwicklungseinrichtung auf einen bewegten, mit einer ortsfesten Magnetfelderzeugungseinrichtung hinter­ legten Entwicklerträger aufzubringen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Teil (16) der Einrichtung, das mit der Oberfläche des Entwicklerträgers (14) einen die Dicke der Entwicklerschicht (17) mitbestimmenden Spalt bildet, aus ma­ gnetischem Material besteht und so angeordnet ist, daß es in Verbindung mit der Magnetfelderzeugungseinrichtung (15) ein stationäres Magnetfeld ausbildet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (16) ein Magnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stärke des stationären Magnetfelds an dem Teil (16) und der Spalt so bemessen sind, daß eine Schichtdicke zwischen 30 und 300 µm entsteht.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich des Teils (16) einem Magnetpol der Magnetfelderzeugungseinrichtung gegenübersteht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (16) an dem Entwicklerbehälter (19) angebracht ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (16) aus Eisen besteht.