DE2521275B2

DE2521275B2 - Developing device

Info

Publication number: DE2521275B2
Application number: DE19752521275
Authority: DE
Inventors: Kenichi Handa; Hidetoshi Kito; Toshio Nagashima; Mitsuharu Nakaguchi; Ryuzo Okada; Takzuo Tsukamoto
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1974-05-13
Filing date: 1975-05-13
Publication date: 1979-03-08
Also published as: DE2521275C3; DE2521275A1; JPS5326969B2; GB1510656A; JPS50145237A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwicklereinrichtung für elektrofotografische Kopiermaschinen, mit einer Mehrzahl parallel zueinander und im wesentlichen übereinander angeordneter magnetischer Entwicklerwalzen, welche im Bereich der das latente Bild tragenden Oberfläche eines Bildträgers angeordnet sind, wobei die Entwicklerwalzen im wesentlichen aus stationär auf den Bildträger gerichteten Magneten und darüber angeordneten rotierenden Hülsen bestehen.The invention relates to a developer device for electrophotographic copying machines, with a plurality of magnetic developer rollers arranged parallel to one another and essentially one above the other, which in the region of the latent image bearing surface of an image carrier are arranged, wherein the developer rollers are essentially made of There are stationary magnets directed to the image carrier and rotating sleeves arranged above it.

Bei dieser bekannten Vorrichtung (DE-OS 21 6) 851) sind zwar mehrere Entwicklerwalzen parallel zueinander und im wesentlichen übereinander angeordnet, jedoch bestehen die Magnetkerne aus rechtwinkligen Magneten, die einen gleichmäßigen Transport des Entwicklermaterials nicht gewährleisten. Außerdem ist ein bürstenmäßiges Anordnen des FntwicklermaterialsIn this known device (DE-OS 21 6) 851) Although several developer rollers are arranged parallel to one another and essentially one above the other, However, the magnetic cores consist of right-angled magnets, which ensure an even transport of the Developer material not guarantee. In addition, there is a brush-like arrangement of the developer material zwischen der Bildträgerfläche und den rotierenden Hülsen im dargestellten Sinne nicht möglich. Dadurch ergibt sich insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten der Nachteil, daß ein einwandfreies Auftragen desbetween the image carrier surface and the rotating sleeves in the sense shown is not possible. Through this there is the disadvantage, especially at high speeds, that proper application of the Entwicklermaterials auf die Bildträgerflächi; nicht gewährleistet ist Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß zwischen die rotierenden Hülsen Entwicklermaterial auf die der Bildträgerfläche gegenüberliegende Seite der rotierenden Hülsen gelangen kann.Developer material on the image bearing surface; not In addition, there is the possibility that between the rotating sleeves developer material on the opposite of the image carrier surface Side of the rotating sleeves can get.

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung: derart weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln und möglichst gleicher Ausbildung der Entwicklerwalzen auch bei hohen Geschwindigkeiten sowohl zur einwandfreienTherefore, the object of the invention is to provide a Device of the type mentioned at the beginning: to be further developed in such a way that with simple means and as far as possible the same design of the developer rollers, even at high speeds, both to flawless

is Übertragung des Entwicklermaterials auf die Bildträgerfläche eine bürstenähnliche Anordnung des Entwicklermaterials zwischen den rotierenden Hülsen und der Bildträgerfläche gewährleistet ist, als auch ein gleichmäßiger Transport des Entwicklermaterials zwiis transfer of the developer material to the image carrier surface a brush-like arrangement of the Developer material between the rotating sleeves and the image carrier surface is guaranteed, as well as a uniform transport of the developer material between sehen den Entwicklerwalzen möglich ist, ohne daß Entwicklermaterial zwischen die rotierenden Hülsen entweichen kann.see the developer rollers is possible without Developer material can escape between the rotating sleeves.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the features of claim 1

Durch die Ausbildung der Magnete als zylindrische Magnete, durch die gleiche Polarität der Entwicklermagnetpole und durch die einseitigen in Förderrichtung hinter den Entwicklermagnetpolen angeordneten reinen Transportmagnetpolen mit zu den EntwicklerpolenBy designing the magnets as cylindrical Magnets, due to the same polarity of the developer magnetic poles and due to the one-sided in the conveying direction Pure transport magnetic poles arranged behind the developer magnetic poles with the developer poles unterschiedlicher Polarität ist in nahezu idealer Weise ein gleichmäßigt-»'Transport zwischen den Entwicklerwalzen gewährleistet, wobei zugleich eine bürstenähnliche Ausrichtung des Entwicklermaterials und somit ein einwandfreies Auftragen von Entwicklermaterial auf diedifferent polarity, an even - »'transport between the developer rollers is guaranteed in an almost ideal way, while at the same time a brush-like alignment of the developer material and thus a flawless application of developer material to the Bildträgerfläche gewährleistet ist Durch die besondere Zuordnung der Polarität ergibt sich eine besonders einfache Ausbildung des Entwicklersystems.Image carrier surface is guaranteed by the special Assigning the polarity results in a particularly simple design of the developer system.

Entsprechend den Ausführungsmerkmalen des Unteranspruches 2 wird weiterhin erreicht, daß der Transport zwischen den Entwicklerwalzen weiterhin vergleichmäßigt wird, und außerdem verhindert, daß Entwicklermaterial aus dem Bereich zwischen den Walzen und der Bildträgerfläche durch den Zwischenraum zwischen den Hülsen in einen von der Bildträgerfläche entfernten Bereich gelangen kann. Bei der Anordnung mehrerer Entwicklerwalzen in einer Reihe hintereinander entsprechend der DE-OS 21 61 851 ergibt sich eine andere Problematik als bei den bekannten Einrichtungen, bei denen einer Entwickler walze eine reine Transportwalze zugeordnet ist (US-PS 35 43 720, US-PS 36 54 902, DE-OS 22 24 624). Die Erfindung wird dem sich beim Transport des Entwickiermaterials zwischen den einzelnen Entwickleirwalzen ergebenden Zustand gerecht, wobei der Transport des Materials eine erhebliche Einwirkung auf den Entwicklungsprozeß hat. Eine derartige Problematik ergibt sich nicht beim Gegenstand der US-PS 35 43 720, da hier eine im wesentlichen der Entwicklung dienende Entwicklerwalze 4 mit einer lediglich dem Transport dienenden Magnetwalze 5 kombiniert wird. Dabei muß beachtet werden, daß die Transportwalze aus dem Entwicklermaterialsumpf das Entwicklermaterial holt und zur Entwicklerwalze leitet, und die Entwicklerwalze nach dem Entwicklungsprozeß das Entwicklermaterial wieder in den Entwicklersumpf leitet. Für diese nahezu um den gesamten Umfang der Walzen verlaufenden Transport des Entwicklermaterials sind eine Reihe von Magnetpolen abwechselnder Polarität vorgesehen. According to the features of dependent claim 2 it is further achieved that the transport between the developer rollers is further evened out, and also prevents developer material from getting from the area between the rollers and the image carrier surface through the space between the sleeves into an area remote from the image carrier surface . When arranging several developer rollers in a row one behind the other according to DE-OS 21 61 851, a different problem arises than with the known devices in which a developer roller is assigned a pure transport roller (US-PS 35 43 720, US-PS 36 54 902, DE-OS 22 24 624). The invention does justice to the situation which arises during the transport of the developing material between the individual developing rollers, the transport of the material having a considerable effect on the development process. Such a problem does not arise with the subject matter of US Pat. No. 3,543,720, since here a developer roller 4 serving essentially for development is combined with a magnetic roller 5 serving only for transport. It must be ensured that the transport roller fetches the developer material from the developer material sump and guides it to the developer roller, and after the development process the developer roller guides the developer material back into the developer sump. A series of magnetic poles of alternating polarity are provided for this transport of the developer material, which runs almost around the entire circumference of the rollers.

Abgesehen von der in der Reihe abwechselnden Polarität kann eine spezielle Zuordnung der Polarität der einzelnen Pole gemäß der Erfindung nicht entnommen werden, da an keiner Stelle ausgeführt wird, wozu eine entsprechende Zuordnung der Polarität zwischen den beiden Walzen dienen soll. Eine Kombination der US-PS 35 43 720 mit der DE-OS 21 61 851 hätte lediglich zur Folge, daß der Reihe von Entwicklerwalzen eine Transportwalze entsprechend der US-PS 35 43 720 zugeordnet würde und außerdem die übrigen Entwicklerwalzen entsprechend der dort abgebildeten Entwicklerwalze ausgebildet würden.Apart from the alternating polarity in the series, a special assignment of the polarity can be made of the individual poles according to the invention are not removed, since it is not carried out at any point, for which a corresponding assignment of the polarity between the two rollers should serve. One Combination of US-PS 35 43 720 with DE-OS 21 61 851 would only result in the series of Developer rollers would be assigned a transport roller according to US-PS 35 43 720 and also the other developer rollers would be designed according to the developer roller shown there.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprücher.Further advantageous refinements emerge from the subclaims.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigtThe invention will now be based on an exemplary embodiment will be explained and described in more detail, reference being made to the drawing. It shows

F i g. 1 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Entwicklereinrichtung undF i g. 1 is a schematic sectional view of the developer device according to the invention and

F i g. 2 eine Teilansicht der in F i g. 1 dargestellten Entwicklereinrichtung.F i g. FIG. 2 is a partial view of the FIG. 1 shown Developing device.

F i g. 1 zeigt jenen Zustand, bei welchem ein durch elektrische Aufladung auf einem Bildträger 1 gebildetes latentes Bild in einer Entwicklereinrichtung 2 entwickelt wird Diese Entwicklereinrichtung 2 weist ein Schaufelrad 3 auf, mit welchem ein Entwickler 5 einer Transportmagnetwalze 71 zugeführt wird. Der Entwickler 5 besteht aus einem Träger aus Eisenpulver und einem Toner, welcher in geeigneten Mengen von einem Tonergefäß 4 zugeführt wird. Die von dem Schaufelrad 3 geförderte Entwicklermenge wird mit Hilfe einer Begrenzungsplatte 6 gesteuert. Von der Transportwalze Tj erfolgt dann eine Weiterleitung zu einer zweiten Transportwalze 7} und von da der Reihe nach zu Entwicklerwalzen Di-D₄. Von der Entwicklerwalze D₄ wird der Entwickler abgekratzt und über ein Ableitblech 7 zurück zu dem Entwicklerbehälter geleitet. Während der Entwickler über die Entwicklerwalzen D\ bis D₄ gefördert wird, wird der im Entwickler enthaltene Toner auf das latente Bild übertragen. Der von dem Entwicklergefäß 4 dem Schaufelrad 3 zugeführte Toner entspricht dabei mengenmäßig der verbrauchten Tonermenge.F i g. 1 shows the state in which a latent image formed on an image carrier 1 by electric charge is developed in a developing device 2. The developer 5 consists of a carrier made of iron powder and a toner, which is supplied in suitable quantities from a toner container 4. The amount of developer conveyed by the paddle wheel 3 is controlled with the aid of a limiting plate 6. The transport roller Tj is then forwarded to a second transport roller 7} and from there in sequence to developer rollers Di-D ₄ . The _{developer is scraped off the developer roller D 4} and guided back to the developer container via a deflector plate 7. While the developer is conveyed over the developer rollers D 1 to D ₄ , the toner contained in the developer is transferred to the latent image. The toner fed from the developer vessel 4 to the paddle wheel 3 corresponds in terms of quantity to the amount of toner used.

Entsprechend Fig. 1 wird der Entwickler über die einzelnen Entwicklerwalzen D₁ bi* D₄ in Form einer Schicht gefördert, ohne daß dabei ein Festhaften an den Oberflächen der Entwicklerwalzen zustandekommt. Dies wird auf Grund der Magnetisierung der Magnete der einzelnen Entwicklerwalzen erreicht, so wie dies in Fig.2 gezeigt ist. Die Entwicklerwalzen D_x bis D₄ besitzen der Entwicklung dienende Magnetpole d\ bis (U, mit welchen einerseits das latente Bild entwickelt wird, andererseits der Transport des Entwicklers durchgeführt wird. Zusätzlich sind dem Transport dienende Magnetpole fi bis U vorgesehen, welche insbesondere den Transport des Entwicklers zwischen nebeneinanderliegenden Entwicklerwalzen D\ bis D₄ durchführen. Diese dem Transport dienenden Magnetpole t\ — U besitzen eine entgegengesetzte Polarität im Vergleich zu der Polarität der Magnetpole d\ bis (U. According to FIG. 1, the developer is conveyed over the individual developer rollers D _{1 to} D ₄ in the form of a layer without sticking to the surfaces of the developer rollers. This is achieved due to the magnetization of the magnets of the individual developer rollers, as shown in FIG. The developer rolls D _x and D ₄ have d \ to (U developing serving magnetic poles with which the latent image is developed on the one hand, on the other hand, the transportation of the developer is performed. In addition, the transport serving magnetic poles are fi provided to U, which, in particular the transport of the developer between adjacent developer rollers D \ to D _4. These magnetic poles t \ - U serving for transport have an opposite polarity compared to the polarity of the magnetic poles d \ to (U.

Schließlich sind noch dem Transport dienende Hilfsmagnetpole ai bis S₄ vorgesehen, welche den Transport des Entwicklei s zwischen nebeneinanderliegenden En;-wicklerwalzen D\ bis D₄ erleichtern. Zur Erleichterung der Bewegung des Entwicklers im Bereich derselben Entwieklerwalze D₁ bis D₄ bzw. zur Unterstützung der Übernahme von den Transportwalzen sind schließlich noch Magnetpole k\ und ki im Bereich der Entwieklerwalze D] und/oder ein Magnetpol fa im Bereich der Entwieklerwalze D₄ vorgesehen.Finally, auxiliary magnetic poles ai to S _{4 are also} provided which are used for transport and which facilitate the transport of the developer between adjacent en; winding rollers D \ to D _4. To facilitate the movement of the developer in the area of the same developing roller D ₁ to D ₄ or to support the transfer from the transport rollers, there are finally magnetic poles k \ and ki in the area of the developing roller D] and / or a magnetic pole fa in the area of the developing roller D ₄ intended.

Der von den Transportwalzen 71 und 7~2 der Entwieklerwalze D\ zugeführte Entwickler wird mit Hilfe der Magnetpole k\ und k-i dem die Entwicklung durchführenden Magnetpol d\ zugeführt. Der Magnetpol d\ ist auf der Entwieklerwalze D\ gegenüberliegend zu der Oberfläche des Bildträgers J angeordnet Mit Hilfe dieses Magnetpols d\ ergibt sich in Verbindung mit dem Magnetpol ii ein genügend breiter Entwicklungsbereich, an weichem die gesamte Oberfläche des latentes Bildes vorbeigeführt wird. Bei der Rotation der Hülsen wird der Entwickler von de;^ Magnetpol d\ der Entwieklerwalze Di dem den Transport durchführenden Magnetpol fi zugeführt, von wo eine Abgabe an den die Entwicklung durchführenden Magnetpol di der folgenden Entwieklerwalze Di zustandekommt. Der Magnetpol β2 besitzt dabei die gleiche Polarität wie der den Transport durchführenden Magnetpol t\ der vorangegangenen Entwieklerwalze Di, wodurch verhindert wird, daß der Entwickler auf die rückwärtige Seite der Entwieklerwalze in bezug auf die Oberfläche des Bildträgers 1 gelangt. Der Magnetpol dz der Entwicklerwatze D2 ist dabei in einem Teil angeordnet, welcher im wesentlichen gegenüberliegend zu der Entwieklerwalze Di liegt, wodurch erreicht wird, daß eine ausreichende Menge des Entwicklers von dem Magnetpol /1 der einen Entwieklerwalze Di dem Magnetpol di in der folgenden Entwicklerwalze Di zugeführt wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß der Entwickler sehr gleichförmig den Entwicklerwalzen Di bis D₄ zugeführt wird, ohne daß dabei starke physikalische Veränderungen an dem Entwickler angreifen.The developer fed by the transport rollers 71 and 7-2 of the developing roller D \ is fed to the developing magnetic pole d \ by means of the magnetic poles k \ and ki . The magnetic pole d \ is arranged on the developing roller D \ opposite to the surface of the image carrier J. With the help of this magnetic pole d \ , in connection with the magnetic pole ii, there is a sufficiently wide development area, past which the entire surface of the latent image is moved. As the sleeves rotate, the developer is fed from de; ^ magnetic pole d \ of the developing roller Di to the magnetic pole fi performing the transport, from where it is transferred to the developing magnetic pole di of the following developing roller Di. The magnetic pole β2 has the same polarity as the transport-performing magnetic pole t \ of the preceding developing roller Di, which prevents the developer from reaching the rear side of the developing roller with respect to the surface of the image carrier 1. The magnetic pole dz of the developer roller D2 is arranged in a part which lies essentially opposite the developer roller Di, whereby it is achieved that a sufficient amount of developer is transferred from the magnetic pole / 1 of the one developer roller Di to the magnetic pole di in the following developer roller Di is fed. In this way it can be achieved that the developer is _{fed very uniformly to the developer rollers Di to D 4} without major physical changes affecting the developer.

Der Entwickler wird der letzten bzw. oberen Entwieklerwalze D₄ in entsprechender Weise zugeführt und dann mit Hilfe des Ableitbleches 7 abgekratzt und zurück zu dem Entwicklerbehälter geleitet. Da die Polarität jedes die Entwicklung durchführenden Magnetpols d\ bis O₄ der Entwicklerwalzen D] bis D₄ identisch ist, wird der Entwickler entsprechend dem folgenden Weg transportiert:The developer is fed to the last or upper developing roller D ₄ in a corresponding manner and then scraped off with the aid of the deflector plate 7 and returned to the developer container. Since the polarity of each of the developing magnetic poles d \ to O _{4 of} the developing rollers D] to D _{4 is} identical, the developer is transported according to the following route:

d](N) /,(S) rfKN) 6(S) Ob(N) T₃(S) O₄(N) u(S). d] (N) /, (S) rfKN) 6 (S) Ob (N) T ₃ (S) O ₄ (N) u (S).

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind vbr Entwicklerwalzen vorgesehen, um den Entwickler von uitei. nach oben zu fördern. Die Anzahl von Entwicklerwalzen kann jedoch entsprechend der Kopiergeschwindigkeit verändert werden, wobei die Position der Magnetpole verändert wird.In the embodiment described, vbr developer rollers are provided to remove the developer from uitei. to promote upwards. However, the number of developer rollers can be according to the Copying speed can be changed, whereby the position of the magnetic poles is changed.

Falls die Förderung des Entwicklers von oben nach unten erfolgt, muß ebenfalls die Position der Magnetpole verändert werden.If the developer is conveyed from top to bottom, the position of the magnetic poles must also be to be changed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Entwicklereinrichtung für elektrofotografische Kopiermaschinen, mit einer Mehrzahl parallel zueinander und im wesentlichen übereinander angeordneter magnetischer Entwicklerwalzen, welche im Bereich der das latente Bild tragenden Oberfläche eines Bildträgers angeordnet sind, wobei die Entwicklerwalzen im wesentlichen aus stationär auf den Bildträger gerichteten Magneten und darüber angeordneten rotierenden Hülsen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete zylindrische Magnete sind, die im Bereich der Oberfläche des Bildträgers (1) Entwicklermagnetpole (di —el*) gleicher Polarität besitzen, und daß hinter diesen Entwicklermagnetpolen (d\—dt) in Förderrichtung des Entwicklers versetzt Transportmagnetpole (t\ — u) vorgesehen sind, welche gegenüber den Entwicklermagnetpolen (d\—dt) eine entgegengesetzte Polarität haben.1. Developer device for electrophotographic copying machines, with a plurality of magnetic developer rollers arranged parallel to one another and essentially one above the other, which are arranged in the region of the surface of an image carrier carrying the latent image, the developer rollers consisting essentially of stationary magnets directed to the image carrier and rotating magnets arranged above them Sleeves exist, characterized in that the magnets are cylindrical magnets, which in the area of the surface of the image carrier (1) have developer magnetic poles (di -el *) of the same polarity, and that behind these developer magnetic poles (d \ -dt) offset in the conveying direction of the developer Transport magnetic poles (t \ - u) are provided which have opposite polarity to the developer magnetic poles (d \ - dt).

2. Entwicklereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkerne der Entwicklerwalzen (D2—D4) im Bereich der größten Annäherung an die jeweilige vorgeschaltete Entwicklerwalze (Di — D3) jeweils den Transport unterstützende Hilfsmagnetpole (äi—at) aufweisen, welche eine entgegengesetzte Polarität wie die die Entwicklermagnetpole (d\—cU) besitzen.2. Developer device according to claim I, characterized in that the magnetic cores of the developer rollers (D2-D4) in the region of closest approach to the respective upstream developer roller (Di-D3) each have auxiliary magnetic poles (äi- at) which support the transport and which are opposite one another Polarity like that of the developer magnetic poles (d \ -cU) .

3. Entwicklereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Entwicklerwalzen (Di —D₄) und dem den Entwickler fördernden Schaufelrad \3) Transportwalzen (T\ — Ti) vorgesehen shd. welche entsprechend den Entwicklerwalzen (D\ — A) au; ;ebildet sind.3. Developer device according to claim 1 or 2, characterized in that between the developer rollers (Di _{- D 4} ) and the paddle wheel promoting the developer \ 3) transport rollers (T \ - Ti) provided shd. which corresponding to the developer rollers (D \ - A) au; ; e are educated.

4. Entwicklereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern der ersten Entwicklerwalze (D_x) auf der Zuführseite des Entwicklers zusätzliche Magnetpole (k\, k₂) aufweist, welche die Übergabe des Entwicklers von der letzten Transportwalze (T2) erleichtern.4. Developer device according to claim 3, characterized in that the magnetic core of the first developer roller (D _x ) on the feed side of the developer has additional magnetic poles (k \, k ₂ ) which facilitate the transfer of the developer from the last transport roller (T2).

5. Entwicklereinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern der letzten Entwicklerwalze (D4) auf der Abgabeseite des Entwicklers zusätzlich einen Magnetpol (ki) aufweist, welche die Abgabe des Entwicklers an ein der Rückführung des Entwicklers dienendes Ableitblech (7) erleichtert.5. Developer device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic core of the last developer roller (D4) on the delivery side of the developer additionally has a magnetic pole (ki) which controls the delivery of the developer to a deflector plate (7) serving to return the developer. relieved.