DE2922920C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwicklungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Entwicklungsvorrichtung dieser Art ist in der DE 25 34 478 A1
beschrieben. Bei dieser bekannten Entwicklungsvorrichtung
wird magnetische Teilchen enthaltender Entwickler
mittels einer Fördereinrichtung in Form eines Zylinders aus
nichtmagnetischem Material zu einer Entwicklungszone
gefördert, in der ein auf einem Bildträger befindliches
Ladungsbild entwickelt wird. Im Inneren des Zylinders ist
ein Mehrpolmagnet angeordnet, wobei Zylinder und Mehrpolmagnet
in der Weise relativ zueinander gedreht werden,
daß der Entwickler durch Magnetkraft an der Oberfläche des
Zylinders festgehalten und gleichzeitig zur Entwicklungszone
gefördert wird, in der sich bei geeigneter Dimensionierung
und Abstimmung aller Teile eintrittsseitig eine Entwickleransammlung
ausbildet.
Die im Vergleich zu einem Zweikomponentenentwickler
geringere Entwicklungsfähigkeit eines
Einkomponentenentwicklers wird zwar durch die mittels der
Entwickleransammlung erzielte Vergrößerung der wirksamen
Fläche der Entwicklungszone ausgeglichen, doch ist es
hierbei zwingendes Erfordernis, das Ausmaß der
Entwickleransammlung zu steuern, da eine zu große
Entwickleransammlung eine Verfestigung des Entwicklers oder
eine Beschädigung des empfindlichen Bildträgers zur Folge
haben kann, während eine zu kleine Entwickleransammlung
keine ausreichende Bilddichte erzielen läßt. Bei der
bekannten Entwicklungsvorrichtung ist aus diesem Grund eine
Einstellplatte vorgesehen, die bewegbar gelagert und mittels
eines Solenoiden verstellbar ist. Zu Beginn des Entwicklungsvorgangs
wird die Einstellplatte auf einen vorbestimmten
Abstand zur Zylinderoberfläche eingestellt, so
daß sie die geförderte Entwicklermenge und damit das Ausmaß
der Entwickleransammlung begrenzt. Eine bestimmte Zeitspanne
vor Beendigung eines jeweiligen Entwicklungsvorgangs wird
die Einstellplatte an den Zylinder angeschwenkt, wodurch der
Entwickler blockiert und die Entwickleransammlung in der
Entwicklungszone in Abhängigkeit von dem noch zu entwickelnden
Restladungsbild verkleinert wird.
Mit dieser herkömmlichen Regeleinrichtung ist es zwar
möglich, eine zu einer Beschädigung führende zu große Entwickleransammlung
zu verhindern, doch besteht das Problem,
daß insbesondere bei der aufeinanderfolgenden Entwicklung
mehrerer Bilder mit ausgedehnten Schwarzbereichen die Entwickleransammlung
infolge des entsprechend hohen Bedarfs an
Entwickler so stark verkleinert wird, daß Folgebilder nicht
mehr in ausreichender Dichte reproduziert werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
derart weiterzubilden, daß das Ausmaß der Entwickleransammlung
unabhängig von den Bildmustern der zu entwickelnden
Ladungsbilder konstant gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungsteil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen
gelöst.
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße Anordnung der
Regeleinrichtung einen Regeleffekt hervorruft, der sich
darin zeigt, daß jegliche Vergrößerung der Entwickleransammlung
eine Reduzierung der Entwickler-Durchtrittsgeschwindigkeit
und jegliche Abnahme der Entwickleransammlung
eine entsprechende Erhöhung der Durchtrittsgeschwindigkeit
zur Folge hat. Infolgedessen bleibt das Bildmuster der zu
entwickelnden Ladungsbilder ohne merklichen Einfluß auf das
Ausmaß der Entwickleransammlung, so daß diese stets konstant
gehalten werden kann. Die entwickelten Bilder zeichnen
sich daher durch eine gleichbleibende Bilddichte aus.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch den Aufbau eines elektrostatischen
Kopiergeräts mit einer Entwicklungsvorrichtung; und
Fig. 2 bis 7 Ausführungsbeispiele der Entwicklungsvorrichtung.
Gemäß Fig. 1 weist eine Trommel 1 auf ihrer
Umfangsfläche ein fotoleitfähiges Teil 1′ auf, das
z. B. eine elektrisch leitende Schicht,
eine fotoleitfähige Halbleiterschicht und eine transparente
Isolierschicht aufweist, die in dieser Reihenfolge
übereinanderliegend angeordnet sind. Die
Trommel 1 wird mittels eines Motors in Richtung des gezeigten
Pfeils mit konstanter Geschwindigkeit gedreht. Wenn sich
die Trommel 1 in Richtung des Pfeils dreht, wird die Oberfläche des
fotoleitfähigen Teils 1′ mittels eines Gleichstrom-
Koronaentladers 2 gleichförmig elektrisch
aufgeladen. Die Polarität der erzeugten elektrischen Ladung
hängt dabei
von der Art der fotoleitfähigen Schicht des Teils 1′
ab. Wenn diese z. B. ein P-Typ Halbleiter
ist, ist die Polarität negativ.
In einem zweiten Schritt wird das fotoleitfähige
Teil 1′ einer Schlitzbelichtung
unterworfen, indem
über ein Abbildungsobjektiv 3 eine Vorlage abgebildet wird,
die mittels einer bekannten Vorlagenabtasteinrichtung
abgetastet wird.
Gleichzeitig mit der Schlitzbelichtung wird das fotoleitfähige
Teil 1′ einer Wechselstrom-Koronaentladung
mittels eines Koronaentladers 4 oder einer
Gleichstrom-Koronaentladung mit einer dem Koronaentlader
2 entgegengesetzten Polarität unterworfen. Daraufhin
wird das fotoleitfähige Teil 1′ mittels einer Lichtquelle 5
einer gleichförmigen Totalbelichtung
unterworfen. Auf diese Weise wird ein der Vorlage entsprechendes elektrostatisch
latentes Bild hohen Kontrastes erzeugt. Diese Ladungsbild
wird mittels eines isolierenden magnetischen Einkomponentenentwicklers
bzw. -toners in einer Trockenentwicklungsvorrichtung
D, die im einzelnen im folgenden beschrieben wird, zu einem entwickelt.
Das entwickelte und sichtbare Tonerbild
auf dem fotoleitfähigen Teil 1′ wird auf ein Bildempfangsblatt
P übertragen, welches
gewöhnlich ein Blatt Papier ist und mit der Oberfläche
des fotoleitfähigen Teils 1′ zur Bildübertragung in Berührung
gebracht wird, wobei die Rückseite des Blattes gleichzeitig
der Gleichstrom-Koronaentladung
eines Koronaentladers 6 ausgesetzt wird.
Die Polarität der Koronaentladung des Entladers
6 ist zu der Polarität des an dem fotoleitfähigen
Teil 1′ anhaftenden isolierenden Toners
entgegengesetzt. Durch elektrische Aufladung der Rückseite
des Bildempfangsblattes P wird auf diese Weise
ein elektrisches Feld erzeugt, aufgrund dessen
der isolierende Toner auf die Oberfläche des Bildempfangsblattes
P übertragen wird. Bei der Elektrofotografie,
der elektrostatischen Aufnahme und ähnlichen
Verfahren hat das elektrische Übertragungsfeld
gewöhnlich eine Stärke von ungefähr 10⁴ V/cm.
Das Bildempfangsblatt P mit dem darauf ausgebildeten Tonerbild
wird mittels Abstreifeinrichtungen 7 von dem fotoleitfähigen Teil 1′
abgelöst und dann zu
einer Fixiereinrichtung (nicht gezeigt) gefördert, mittels
der das Tonerbild fixiert wird.
Nach der Bildübertragung gelangt das fotoleitfähige Teil
1′ zu einer Reinigungsstation, wo Tonerrückstände
mittels einer Reinigungseinrichtung
8 entfernt werden. Das fotoleitfähige
Teil 1′ ist nun für die Erzeugung des nächsten
Bilds bereit.
Als elektrofotografisches Verfahren kann
ebenfalls das sogenannte Carlson-Verfahren verwendet
werden, bei dem ein fotoleitfähiges Teil ohne
Isolierschicht verwendet
wird. In diesem Fall sind die in Fig. 1 gezeigten
Einrichtungen 4 und 5 nicht notwendig.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 werden nun verschiedene
Ausführungsformen der in Fig. 1 dargestellten
Entwicklungsvorrichtung D beschrieben, wobei ein
Bildträger 1 in Form einer Trommel vorgesehen ist, die
der obenerwähnten elektrisch leitenden Schicht entspricht.
Weiterhin ist ein fotoleitfähiges Teil 1′
vorgesehen. Die
Trommel 1 ist beispielsweise geerdet und dreht sich in
Richtung eines Pfeils A₁.
Ein Zylinder 9 aus nichtmagnetischem, elektrisch
leitendem Material, wie z. B. Aluminium, nichtmagnetischem,
rostfreien Stahl und ähnlichem, ist nicht-drehbar
befestigt und so angeordnet, daß ein kleiner
Spalt zwischen dem Umfang des Zylinders und der Oberfläche
des fotoleitfähigen Teils 1′ an einer Entwicklungszone
ausgebildet wird. Der Ausdruck
"Entwicklungszone" soll denjenigen Abschnitt bezeichnen, an
dem der Entwickler mit dem fotoleitfähigen Teil
1′ in Berührung gebracht wird. Der Zylinder 9 trägt
eine Entwicklerschicht, die zu der Entwicklungszone
gefördert wird.
Ein Entwicklerbehälter 10 enthält einen magnetischen Einkomponentenentwickler
T und ist so angeordnet, daß der Entwickler in dem Behälter
mit der Umfangsfläche des Zylinders 9 in Berührung
kommen kann. Zur Förderung des Entwicklers T
ist ein Mehrpolmagnet 11 vorgesehen. Eine Drehung des
Mehrpolmagneten 11 in Richtung eines Pfeils A₃ bewirkt,
daß sich der Entwickler T von einem Austritt 10′ aus dem Behälter
10 zur Entwicklungszone in Richtung eines
Pfeils A₂ bewegt. Der Entwickler wird teilweise in der Entwicklungszone
verbraucht. Der unverbrauchte Anteil des Entwicklers
wird zu einem Eintritt 10′′ des Behälters 10 zurückgeführt.
Der Mehrpolmagnet 11 ist als Magnetwalze mit mehreren Magnetpolen
(in der Ausführungsform sind 12 Pole angezeigt) am
Umfang ausgebildet. Der Mehrpolmagnet bzw. die Mehrpolmagnetwalze
11 ist im Inneren des nichtmagnetischen
Zylinders 9 so angeordnet, daß die Rotationsachse
der Magnetwalze koaxial zur Mittelachse des
Zylinders 9 liegt. Durch die Magnetkraft der Magnetwalze 11 wird
der isolierende Einkomponentenentwickler T
auf der Umfangsfläche des Zylinders 9 festgehalten.
Wie bereits erwähnt, wird die Mehrpolmagnetwalze
11 zur Förderung des
Entwicklers längs des Umfangs des Zylinders 9 und zum
Bewegen der Entwicklerteilchen in der Entwicklerschicht
auf dem Zylinder 9 in Richtung des Pfeils A₃ gedreht. Wenn sich die
Magnetwalze 11 dreht, drehen sich ebenfalls die von
den Nord- und Südpolen verlaufenden magnetischen Kraftlinien
längs des Umfangs des Zylinders 9, wodurch
sich die Entwicklerteilchen entgegengesetzt
zur Drehrichtung der Magnetwalze 11 bewegen und sich
gleichzeitig um ihre eigene Achse drehen. Es wird daher
die Entwicklerschicht als Ganzes in Richtung des Pfeils
A₂ längs des Umfangs des Zylinders 9 bewegt, während gleichzeitig
eine Turbulenzbewegung der Entwicklerteilchen (Tonerpartikel)
in der Schicht erzeugt wird.
Eine Entwickler-Regelplatte bzw. Rakel 12 aus nichtmagnetischem
Material, wie z. B. Aluminium, liegt mit ihrem als Klinge
ausgebildeten einen Ende gegenüber der Oberfläche des
Zylinders 9. Die Rakel 12 ist stromab
des Entwickler-Zuführabschnitts und stromauf
der Entwicklungszone stationär und in der Weise
angeordnet, daß ein vorbestimmter Raum
bzw. Abstand zwischen ihr und dem Zylinder
9 ausgebildet wird. Die Rakel 12 begrenzt
die von dem Behälter 10 zu der Entwicklungszone geförderten
Entwicklermenge T. In der gezeigten
Ausführungsform ist der Abstand zwischen der Rakel
12 und dem Zylinder 9 so bemessen, daß er im wesentlichen
gleich groß oder etwas größer als der minimale Abstand
zwischen dem fotoleitfähigen Teil 1′ und dem Zylinder
9 in der Entwicklungszone ist. Durch die
Bestimmung des Abstandes in dieser Weise wird eine
Entwickleransammlung T′ an der Eintrittsseite der Entwicklungszone
ausgebildet. Wenn der Abstand
zwischen der Rakel 12 und dem Zylinder 9 kleiner
als der minimale Abstand zwischen dem fotoleitfähigen
Teil 1′ und dem Zylinder 9 ist, wird eine
derartige Entwickleransammlung kaum ausgebildet. Durch
eine derartige Entwickleransammlung T′ an
der Eintrittszone des Entwicklerförderwegs wird in
Bewegungsrichtung des fotoleitfähigen Teils 1′ gesehen eine
größere Kontaktbreite des Entwicklers mit dem fotoleitfähigen
Teil 1′ gewährleistet. Auf diese Weise
wird die Entwicklungszeit so verlängert, daß das entwickelte
Bild eine bessere Dichte und Reproduzierbarkeit
aufweist. Wie bereits einleitend beschrieben,
wird bei der bekannten Entwicklungsvorrichtung keine
stabile Entwickleransammlung ausgebildet. Bei der bekannten
Entwicklungsvorrichtung ändert sich vielmehr das Volumen der Ansammlung
von Zeit zu Zeit, wodurch die erwähnten
Nachteile auftreten, die mit der
Erfindung behoben werden.
Entsprechend der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform
wird dies dadurch erreicht, daß eine Entwickler-
Regeleinrichtung in Form der Rakel 12 in der Nähe der Entwicklungszone
angeordnet wird. Gemäß Fig. 2
ist die Rakel 12 so angeordnet, daß ihre Klinge
mit der Entwicklerschicht auf dem Zylinder 9 am
Rand der Entwickleransammlung T′ in Berührung
kommt.
Überraschend wurde gefunden, daß die Entwicklermenge in der Ansammlung
T′ konstant gehalten werden kann, indem man
die Rakel 12 am Rand der auf der Eintrittsseite
der Entwicklungszone ausgebildeten Entwickleransammlung
anbringt, d. h. durch einen geeigneten Abstand
zwischen der Rakel 12 und dem Zylinder
9 am Rand der Ansammlung T′. Der Grund für diesen
durch die Anordnung der Rakel hervorgerufenen
Effekt kann wie folgt erklärt werden:
Wenn eine relative Winkelgeschwindigkeitsdifferenz zwischen
der Mehrpolmagnetwalze 11 und dem Zylinder 9
gegeben ist, bewegt sich die Schicht des Einkomponentenentwicklers
auf dem Zylinder 9
in einer Richtung, die durch die Richtung der Relativgeschwindigkeit
und der Geschwindigkeitsdifferenz bestimmt
wird. Wenn beispielsweise
der Zylinder 9 stationär ist und nur die Magnetwalze
11 gedreht wird, bewegt sich die Entwicklerschicht
entgegen der Drehrichtung der Magnetwalze 11 längs
des Umfangs des Zylinders 9. Während dieser Bewegung
der Entwicklerschicht bewegt sich jedoch die Oberfläche
der Schicht mit einer größeren Geschwindigkeit als
das Innere der Schicht. Betrachtet man die Bewegungsgeschwindigkeit
des Entwicklers in einem Teil, der bezogen
auf den Umfang des Zylinders 9 in gleicher Höhe liegt, so
nimmt die Geschwindigkeit mit steigender Dicke der
Entwicklerschicht ab. Dies hat zur Folge, daß die pro Zeiteinheit
durch den Spalt zwischen der Rakel 12 und dem
Zylinder 9 gelangende Entwicklermenge
von der Dicke der Entwicklerschicht auf dem Zylinder
9 am Austritt des Spaltes bestimmt wird. Andererseits
ändert sich die pro Zeiteinheit durch den Spalt gelangende
Entwicklermenge, da die Rakel 12 am Rand
der Entwickleransammlung T′ angeordnet ist, in Abhängigkeit
von einer jeweiligen Veränderung des Volumens der Ansammlung
T′. Mit der erfindungsgemäßen
Anordnung der Rakel 12 am Rand der
Entwickleransammlung wird die durch den Spalt
gelangende Entwicklermenge in Abhängigkeit von der Entwicklermenge
in der Ansammlung T′ konstant gehalten, obwohl der Abstand
zwischen der Rakel 12 und dem Zylinder 9
unverändert bleibt. Es ist verständlich, daß
die Zu- und Abnahme der Entwicklermenge in der
Ansammlung T′ der zur Entwicklung des elektrostatischen
Ladungsbildes erforderlichen Menge entsprechen
muß. Der Verbrauch an Entwickler in der Entwicklungszone
kann sich von Ladungsbild zu
Ladungsbild ändern. Erfindungsgemäß
wird die Entwicklermenge in der Ansammlung
T′ hingegen unabhängig von dem sich ändernden Entwicklerverbrauch
stets konstant
gehalten.
Ausgedehnte Versuche brachten das Ergebnis, daß
die Entwickleransammlung immer die gleiche
Oberflächenform T′′ beibehält und die Winkelbeziehung
der Oberfläche T′′ zu dem fotoleitfähigen
Teil 1′ und dem Zylinder 9 in jedem Bereich der
Oberfläche konstant gehalten werden kann, wenn
die Entwicklermenge in der Ansammlung T′ konstant gehalten
wird. Dies kann
wie folgt erklärt werden:
Da sich jedes Tonerteilchen um
seine Achse dreht, wenn sich die Magnetwalze 11 innerhalb des
Zylinders 9 dreht, erzeugen die auf der geneigten Fläche
der Ansammlung T′ liegenden Tonerteilchen eine Kraft,
mit der die Tonerteilchen parallel zur Tangente an dem
Zylinder bewegt werden, wie dies aus Fig. 2 zu erkennen
ist. Andererseits unterliegen die Tonerteilchen der Anziehungskraft
des Magneten 11, die sie
zur Mitte des Zylinders 9 hin ziehen will. Zusätzlich
übt die Tonerschicht auf die Tonerteilchen eine
Tragekraft auf, die
senkrecht zu der geneigten Fläche wirkt. Entsprechend
wird die Richtung, in der sich die auf der geneigten
Fläche liegenden Tonerteilchen bewegen, durch das
Gleichgewicht dieser verschiedenen Kräfte bestimmt.
Wenn daher die Neigung der mittels des angesammelten
Toners ausgebildeten Aufwölbung sehr steil wird, bewegen sich die
Tonerteilchen nicht mehr. Dies ist der Grund,
warum der Winkel der geneigten Fläche der Ansammlung T′
niemals einen bestimmten Wert überschreitet, welcher durch
verschiedene Faktoren, wie z. B. die Teilchengröße, die
magnetischen Eigenschaften der Tonerteilchen und den
magnetischen Fluß des verwendeten Magneten
bestimmt werden. Auf diese Weise wird der Winkel der
Ansammlung T′ relativ zu dem Zylinder 9 und dem fotoleitfähigen
Teil 1′ konstant gehalten. Dies führt zu einer
konstanten Berührungsbreite des Entwicklers mit dem fotoleitfähigen
Teil 1′.
Da die Entwicklermenge in der Ansammlung T′ ebenso wie
die Berührungsbreite mit dem fotoleitfähigen Teil
automatisch mittels der Rakel 12
konstant gehalten werden kann, wird sichergestellt,
daß ein elektrostatisches Ladungsbild
stets gleichförmig, mit einer hohen Dichte und unabhängig
von einer Änderung des Bildmusters entwickelt wird. Sogar
schwache Bilder können zuverlässig mit einer konstanten
und guten Reproduzierbarkeit sichtbar gemacht
werden. Auf diese Weise kann eine
Verfestigung oder Kohäsion des Entwicklers
auf dem fotoleitfähigen Teil 1′ und/oder
dem Zylinder 9 sowie eine Abnahme des Entwicklers in der
Ansammlung T′ ausgeschaltet werden.
Das optimale Volumen oder die Größe der Entwickleransammlung
T′ kann sich abhängig von verschiedenen Faktoren,
wie z. B. der magnetischen Feldstärke der Magnetwalze
11, der relativen Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
der Magnetwalze 11 und dem Zylinder 9, den magnetischen
und elektrischen Eigenschaften des Entwicklers und der
der Potentialstärke des elektrostatischen
Ladungsbildes, verändern. Vorzugsweise wird die
Größe der Ansammlung T′ so ausgewählt, daß sie mindestens
die folgenden Bedingungen erfüllt:
Unter dem Einfluß der Magnetkraft der Magnetwalze 11
können auch die Tonerteilchen auf die Oberfläche T′′
der Ansammlung T′ auf dem Zylinder 9 ohne Streuwirkung
zurückgehalten werden.
Zwischen dem fotoleitfähigen Teil 1′ und dem Zylinder
9 kann mittels der Ladung des elektrostatischen Bilds
ein elektrisches Feld zum Entwickeln auch an der
Stelle ausgebildet werden, an der die Ansammlung T′ und
das fotoleitfähige Teil 1′ miteinander in Berührung
kommen.
Der Entwickler kann mit Hilfe des elektrischen
Feldes so stark bewegt werden, daß eine wirksame Entwicklung
möglich ist.
Bei der beschriebenen Entwicklungsvorrichtung, die
in der Elektrofotografie und anderen elektrostatischen
Aufnahmeverfahren verwendet wird, ist es
ratsam, daß die Toneransammlung eine maximale
Höhe hat, die kleiner als ungefähr 1 cm ist. Die maximale
Höhe ist der Abstand der Entwicklertragfläche der
Entwickler-Fördereinrichtung zur Oberfläche der Entwicklerschicht.
Insbesondere ist diese Höhe, bezogen auf
Fig. 2, die Höhe der Fläche der Entwicklerschicht, und zwar
gemessen von der Oberfläche des Zylinders 9 an derjenigen
Stelle b, an der die Ansammlung T′ beginnt, das fotoleitfähige
Teil zu berühren.
Der Ausdruck "die Entwickleransammlung am Eintritt der
Entwicklungszone" soll als die Summe (Zone l₅ in
Fig. 2) des Bereichs der Entwicklungszone, welcher
die Zone l₃ in Fig. 2 bedeckt, und desjenigen Bereichs der Entwicklungszone,
welche die Zone l₄ in Fig. 2 bedeckt, verstanden
werden. Der Punkt a in Fig. 2 bezeichnet die Stelle,
an der der Abstand zwischen dem elektrostatischen
Bildträger (fotoleitfähiger Teil) und der Entwicklertragfläche
der Entwickler-Fördereinrichtung (Zylinder 9)
minimal ist. Stromab von Punkt a in Entwicklerförderrichtung
berührt letzterer den Bildträger
in der Zone l₂ weiter. Stromauf
von Punkt a berührt der Entwickler den Bildträger
in der Zone l₁. Die stromauf gelegene
Berührungszone l₁ ist um die Zone l₃ länger als die
stromab gelegene Berührungszone l₂. Die Zone l₃ endet an
dem Punkt b. Die Höhe bzw. Dicke der Entwicklerschicht
nimmt in Entwicklerförderrichtung von dem
Punkt c zu dem Punkt b allmählich zu. Dies ist die Zone
l₄. Unter der Formulierung "der Rand der Entwickleransammlung"
soll nachfolgend der Punkt c verstanden
werden, ab dem die Höhe der Entwicklerschicht
allmählich in Richtung zur Entwicklungszone zunimmt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der, wie
auch in den folgenden Figuren,
Bauteile und Einrichtungen, die die gleichen
Funktionen wie in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform
haben, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2
versehen sind.
Gemäß Fig. 2 wird der
nicht verbrauchte Anteil des Entwicklers auf der Umfangsfläche
des Zylinders 9 nach Durchlaufen der Entwicklungszone
von einem Eintritt 10′′ her dem Behälter 10
wieder zugeführt. Demgegenüber wird bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform
der Entwickler einem Behälter 101 nicht
wieder zugeführt. Diese Ausführungsform ist besonders
dann geeignet, wenn der Entwicklerauslaß
des Behälters in Richtung der Schwerkraft über dem Zylinder 9
angeordnet werden soll. Ein weiterer Unterschied
zwischen der in Fig. 2 und der in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsform liegt darin, daß in der in Fig. 3
gezeigten Ausführungsform eine rakelförmige Entwicklerregeleinrichtung
121 einstückig mit dem Entwicklerbehälter 101 ausgebildet
ist, wohingegen in der vorher beschriebenen Ausführungsform
die zur Regelung vorgesehene Rakel 12 von dem Behälter
10 getrennt angeordnet ist.
In dem in Fig. 3 gezeigten Behälter 101 befindet sich
ein Vorrat des isolierenden magnetischen Einkomponentenentwicklers
T. Der Behälter besteht aus nichtmagnetischem
Material. Der Zylinder 9 ist nicht-drehbar
befestigt. Eine Mehrpolmagnetwalze 11 dreht sich in Richtung
eines Pfeils A₃ zur Förderung des Entwicklers in
Richtung eines Pfeils A₂. Wenn der Entwickler durch die
Entwicklungszone gelangt, wird eine wesentliche
Menge des Entwicklers verbraucht. Derjenige Teil des Entwicklers,
der nicht verbraucht
wurde, wird auf dem Zylinder 9 festgehalten und
erneut einem Abstandsteil, das
zwischen der Rakel 121 und dem Zylinder 9 ausgebildet
ist, zugeführt.
Wenn in der Entwicklungszone
kein Entwickler verbraucht
wird, ist die dem Regelabschnitt zugeführte
Entwicklermenge ungefähr gleich der der Entwicklungszone
von dem Regelabschnitt zugeführten Entwicklermenge.
Wenn in der Entwicklungszone jedoch Entwickler
verbraucht wird, ist die zum Regelabschnitt zurückgeführte
Entwicklermenge ungefähr gleich groß wie die Differenz
zwischen der der Entwicklungszone
zugeführten Entwicklermenge und dem Verbrauch
in der Entwicklungszone. In der in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsform ist der Behälter 101 so ausgelegt,
daß er dem Regelabschnitt nur eine solche Menge Entwickler
zuführt, die durch die Differenz zwischen der von
dem Regelabschnitt der Entwicklungszone zugeführten
Entwicklermenge, die der Entwickleransammlung T′ entspricht,
und der von der Entwicklungszone längs des Zylinders
9 zu dem Regelabschnitt zugeführten Entwicklermenge
festgelegt ist.
Zur Regelung der Entwicklerzuführung aus dem Behälter
101 zur Regeleinrichtung, ist diese durch Umbiegen
des unteren Endabschnitts der einen Wand 101′
des Behälters 101 als eine in horizontaler Richtung
verlaufende Rakel 121 ausgebildet. Der freie
Endabschnitt der Rakel 121 ist klingenförmig ausgebildet.
Die Rakel ist am Rand der Entwickleransammlung
T′ so angeordnet, daß zwischen ihr
und der Umfangsfläche des Zylinders 9 ein Spalt
ausgebildet wird, der im wesentlichen gleich groß
oder etwas größer als der minimale Abstand zwischen
dem fotoleitfähigen Teil 1′ und dem Zylinder 9
ist. Die Entwickleransammlung T′ ist wiederum an der
Eintrittszone der Entwicklungszone ausgebildet.
Die durch den Spalt gelangende Entwicklermenge wird
durch die Anordnung der Rakel 121 auf diese Weise
automatisch auf den gewünschten Wert eingestellt,
der sich in Abhängigkeit von dem unverbrauchten,
die Entwicklungszone passierenden
Entwickler ändert.
Die andere Seitenwand 101′′ des Behälters 101 ist so
angeordnet, daß ihr unteres Ende
rechts oberhalb der Rakel 121 (in Schwerkraftsrichtung
gesehen) angeordnet ist, so daß eine schmale
Entwickleraustrittsöffnung 101′′′ zwischen dem Ende
und der Rakel 121 in der Nähe des
Zylinders 9 ausgebildet wird. Innerhalb des Behälters
101 wird der Entwickler T zu der Austrittsöffnung 101′′′
nur durch die Schwerkraft gefördert. Die aus der
Öffnung 101′′′ gelangende Entwicklermenge ist gleich groß
wie die von der Austrittsöffnung weggeführte Entwicklermenge.
Der aus der Austrittsöffnung 101′′′ gelangende
Entwickler bewegt sich längs der oberen Fläche der Rakel
121 zur Eintrittszone der Rakel, an der
sich der Entwickler mit dem auf dem
Zylinder 9 von der Entwicklungszone
zurückgeführten Restentwickler vermischt.
Da die Rakel 121 am Rand der Entwickleransammlung
T′
angeordnet ist, wird die durch den Spalt zwischen der
Rakel 121 und dem Zylinder 9 gelangende Entwicklermenge
automatisch entsprechend der durch die Entwicklungszone
gelangenden Entwicklermenge eingestellt. Die der
Rakel von dem Behälter 101 her über die Austrittsöffnung
101′′′ zugeführte Entwicklermenge wird daher automatisch
auf einen Wert eingestellt, der der zur Entwicklung
des elektrostatischen Ladungsbildes in der Entwicklungszone
tatsächlich verbrauchten Entwicklermenge entspricht.
Auf diese Weise wird dem Zylinder 9 nur die jeweils erforderliche
Entwicklermenge zugeführt und
die an der Eintrittsseite der Entwicklungszone befindliche
Entwickleransammlung T′ stets auf einem konstanten
Niveau gehalten.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der,
ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform gemäß
Fig. 3, die Entwicklerregeleinrichtung
einstückig mit dem Entwicklerbehälter
ausgebildet ist.
Gemäß Fig. 4 ist an dem Entwicklerbehälter 102 an dem unteren
Abschnitt einer Seitenwand 102′ eine
Entwicklerregelplatte bzw. Rakel 122 befestigt. Die Rakel
122 ist wiederum am Rand der Entwickleransammlung
T′ am Eintrittsbereich der Entwicklungszone angeordnet.
Das freie Ende der Rakel 122 ist klingenförmig
ausgebildet und steht mit der Entwicklerschicht
in Berührung. Zwischen der Klinge und dem Zylinder 9
ist ein Abstand 102′′′ vorgesehen, dessen Größe gleich groß
oder etwas größer als der minimale Abstand zwischen
dem fotoleitfähigen Teil 1′ und dem Zylinder 9 in
der Entwicklungszone ist.
Bei dieser Ausführungsform dient der Abstand
102′′′ zwischen der Rakel 122 und dem Zylinder 9
dazu, die Entwickleransammlung T′ auf einem konstanten
Niveau zu halten, während die Zuführung
des Entwicklers zu der Entwickleransammlung T′ automatisch auf
einem Niveau gehalten wird, das der in der Entwicklungszone
verbrauchten Entwicklermenge entspricht. Der
Raum 102′′′ dient als Austrittsöffnung, durch die der
Entwickler aus dem Behälter 102 austritt. Mittels der
Austrittsöffnung 102′′′ wird erreicht, daß nur diejenige
Entwicklermenge aus dem Behälter 102 austritt,
die erforderlich ist, um das Volumen der Ansammlung T′
und die Dichte der Tonerteilchen in der Ansammlung konstant
zu halten.
Zwischen dem unteren Ende und der anderen Seitenwand
102′ des Behälters 102 und des Zylinders 9 ist eine weitere
Öffnung 102′′′′ ausgebildet. Der von der Entwicklungszone
zurückgeförderte Entwickler gelangt, während er
von dem Zylinder 9 gehalten wird, durch die Öffnung
102′′′′ wieder in den Behälter 102 zurück.
Die zur Stabilisierung der Entwickleransammlung verwendete
Regeleinrichtung muß in der Nähe der Entwicklungszone
angeordnet sein. Da die entsprechenden
Rakeln 121 und 122 zu diesem Zweck bei den Ausführungsformen
gemäß den Fig. 3 und 4 so angeordnet sind, daß die
Zuführung des Entwicklers regelbar ist,
ist es notwendig, den Behälter
in der Nähe der Entwicklungszone
anzuordnen. Dadurch entstehen häufig Schwierigkeiten
in bezug auf die gesamte Konstruktion der Entwicklungsvorrichtung.
Daher ist der freien Plazierbarkeit
der Rakeln
121 oder 122 eine enge Grenze gesetzt, wodurch
es schwierig ist, eine Entwickleransammlung mit optimalem
Volumen auszubilden.
Um diesen Nachteil der Ausführungsformen gemäß den
Fig. 3 und 4 zu beheben, können sie entsprechend der
Fig. 5 oder 6 abgeändert werden.
In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform weist der
Behälter 101 eine Austrittsöffnung 101′′′ für den Entwickler
auf, die der in Fig. 3 beschriebenen entspricht.
An der Austrittsöffnung ist eine Rakel
121 so ausgebildet, daß sie einen Spalt zwischen deren
Klinge und dem Umfang des Zylinders 9 ausbildet. Über
den Spalt regelt die Rakel 121 die der Umfangsfläche
des Zylinders 9 von dem Behälter 110 her durch
die Austrittsöffnung 101′′′ neu zugeführte Entwicklermenge.
Der Spalt ist so bemessen, daß
er gleich groß oder größer als der minimale Abstand
zwischen dem Zylinder 9 und dem fotoleitfähigen
Teil 1′ in der Entwicklungszone ist.
Eine zweite Rakel 13 aus nichtmagnetischem Material,
wie z. B. Aluminium, ist an ihrem einen Ende an
der Seitenwand des Behälters 101 befestigt. Der andere
Endabschnitt der Rakel ist in der in Fig. 5 gezeigten
Weise gebogen, wobei ihre freie Spitze klingenförmig ist.
Die Klinge befindet sich an der Stelle zwischen
der Rakel 121 und der Entwicklungszone
auf dem Förderweg des Entwicklers und steht mit der
auf dem Zylinder 9 befindlichen Entwicklerschicht in
Berührung.
Der zwischen der Rakel und dem Umfang des Zylinders 9
ausgebildete Spalt ist gleich groß oder etwas größer als
der minimale Abstand zwischen dem fotoleitfähigen
Teil 1′ und dem Zylinder 9 in der Entwicklungszone.
Durch den so definierten Raum zwischen der Rakel
121 und dem Zylinder 9 und dem zwischen der Rakel
13 und dem Zylinder, wird eine Entwickleransammlung
T′ an der Eintrittsseite der Entwicklungszone
aufgewölbt. Wenn einer der beiden Räume kleiner
als der minimale Abstand zwischen dem fotoleitfähigen
Bildträger 1′ und dem Zylinder 9
ist, kann eine derartige Entwickleransammlung
T′ jedoch nicht entstehen.
Durch das Anbringen zweier Rakeln 121 und 13 in
einem vorbestimmten Abstand von dem Zylinder 9
wird eine Entwickleransammlung
T′′′ im Eintrittsbereich des Raums zwischen der Rakel
13 und dem Zylinder 9 aufgehäuft. Diese Entwickleransammlung
T′′′ wird unabhängig davon erzeugt, ob der
Raum zwischen der Rakel 121 und dem Zylinder 9
kleiner oder größer als der zwischen der Rakel
13 und dem Zylinder 9 ist, solange diese
zwei Räume so bemessen sind, daß die Ansammlung T′
entsteht.
Die Klinge der Rakel 13 steht mit der Entwicklerschicht
am Rand der Ansammlung T′ in
Berührung und die Klinge der Rakel 121 steht mit
ihr am Rand der stromauf von der
Rakel 13 ausgebildeten Entwickleransammlung T′′′ in
Berührung. Durch diese Anordnung der Rakeln
wird die Entwicklermenge in beiden Ansammlungen
T′ und T′′′ und deren jeweilige Form
konstant gehalten.
Ausgehend von dem Zustand, bei dem sich kein Entwickler
in der Entwicklungszone befindet, wird die
Entwicklungsvorrichtung in Betrieb genommen und die Drehung
der Magnetwalze 11 begonnen. Darauf gelangt Entwickler
aus dem Behälter 101, wobei er mittels der Rakel
121 dosiert wird, und bewegt sich längs des Umfangs des
Zylinders 9. Am Eintrittsbereich der Entwicklungszone
beginnt der Entwickler eine Entwickleransammlung
auszubilden, welche mit der Zeit größer wird.
Wenn der Rand der Entwickleransammlung
T′ die Kante der Rakel 13 erreicht, nimmt
die Entwicklermenge in der Entwickleransammlung
T′ nicht mehr zu. Die Größe der Entwickleransammlung
T′ bleibt somit konstant. Ebenfalls wird die in der
Entwickleransammlung T′ befindliche Entwicklermenge und die
Neigung der Oberfläche T′′ der Entwickleransammlung konstant
gehalten.
Auf ähnliche Weise wird die andere Entwickleransammlung
T′′′ stromauf der Rakel 13 ausgebildet.
Nachdem die Entwickleransammlung T′′′ ausgebildet ist
und ihren stabilen Zustand erreicht hat, dient die Rakel
13 zur Regelung der der Ansammlung zugeführten
Entwicklermenge. Die Rakel 13 wirkt nämlich auf
die Entwicklerschicht in einer solchen Weise ein, daß sie
den Entwickler in die Ansammlung T′ mit einer der aus
der Entwicklungszone abgeführten Menge entsprechenden Menge zuführt.
Mindestens während der Inbetriebnahme ist die
der Entwickleransammlung T′ zugeführte Entwicklermenge
geringer als die durch den Spalt zwischen der Rakel
121 und dem Zylinder 9 pro Zeiteinheit gelangende
Entwicklermenge. Dies hat zur Folge, daß die Entwickleransammlung
T′ stromauf der Rakel
13 ausgebildet wird.
Wenn die Rakel 121 von der Rakel 13 längs
des Umfangs des Zylinders 9 zu weit entfernt
ist, wird die Ansammlung T′′′ zu groß, so daß
Entwickler ins Innere des Gerätes fällt oder der Behälter
101 innerhalb einer kurzen Zeit zu schnell entleert
wird. Hierdurch treten Schwierigkeiten auf, wie z. B. eine
Verschmutzung des Gerätes oder eine Entwickleransammlung,
die ein normales Fördern des Entwicklers
verhindert oder eine verringerte Größe aufweist.
Um dies zu vermeiden, muß die Rakel
121 in solcher Weise angeordnet sein, daß sie
die Entwicklerschicht an derjenigen Stelle
berührt, wo in deren Nähe die Rakel 13 mit der
Schicht des Entwicklers in Berührung kommt. Das heißt
insbesondere, die Klinge der Rakel 121 muß mit
dem Rand der am Eintrittsbereich des Raums zwischen
der Rakel 13 und dem Zylinder 9 ausgebildeten Ansammlung
T′′′ in Berührung kommen, damit mittels der
Rakel 121 eine Ansammlung T′′′ gewünschter Größe
ausgebildet wird. Die gewünschte Größe der Ansammlung
T′′′ wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, die
bereits in bezug auf die Ansammlung T′ beschrieben wurden.
Für gewöhnliche Entwicklungsvorrichtungen und für im allgemeinen
zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes
verwendete Entwickler ist es gewöhnlich ausreichend,
wenn die Höhe des Berührungspunktes der Rakel 13
mit der Oberfläche der Ansammlung T′′′ ungefähr 1 cm
oder weniger beträgt. Solange sich die Größe der Ansammlung
T′′′ auf diesem Niveau befindet,
beeinflußt
die Magnetkraft die Oberfläche der Entwicklerschicht
in ausreichendem Maße. Auch der auf der oberen Fläche
befindliche Entwickler kann gut durch Magnetkraft
auf dem Zylinder 9 gehalten werden, ohne daß
Entwickler verstreut wird. Ebenfalls wird die Ausbildung
einer übermäßigen Entwickleransammlung verhindert.
Unter "Entwickleransammlung T′′′" soll eine
Zone der Entwicklerschicht zu verstehen sein, bei der die Dicke
der Entwicklerschicht auf dem Zylinder 9 allmählich in
Förderrichtung zur Rakel 13 hin zunimmt. Ebenfalls
soll mit "Rand der Ansammlung T′′′"
diejenige Stelle zu verstehen sein, von der an die Dicke der Entwicklerschicht
als ein Teil der Entwickleransammlung ansteigt.
Durch Anordnen der Rakel 121 in der oben beschriebenen
Weise wird eine automatische Regulierung der der
Ansammlung T′′′ zugeführten Entwicklermenge
sichergestellt. Die Rakel 121 dosiert
die Zufuhr des Entwicklers zu der Ansammlung T′′′ so, daß deren Förderrate
der von dieser zur Ansammlung T′ geförderten
Menge entspricht. Die Ansammlung T′′′ bleibt daher stabil und
sowohl die Form der Ansammlung als auch deren Entwicklermenge
werden konstant gehalten. Nach Durchlaufen
der Entwicklungszone wird unverbrauchter
Entwickler auf dem Zylinder 9 zur Rakel 121 zurückgeführt,
die ein Übermaß an Entwickler in der Ansammlung T′′′
verhindert. Wenn die rückgeführte
Entwicklermenge geringer als die zur Aufrechterhaltung
der Ansammlung T′′′ erforderliche Entwicklermenge
ist, wird der Ansammlung T′′′ neuer Entwickler von dem Behälter 101 her
über die Öffnung 101′′′ zugeführt.
Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform ist der in
Fig. 5 gezeigten insoweit ähnlich, als ein nichtmagnetisches
Element 131 zur Stabilisierung der Entwickleransammlung
T′ an der Seite des Entwicklerbehälters
101 befestigt ist. Die Form des Elements 131 ist
jedoch zu der der oben beschriebenen Rakel 13 unterschiedlich.
Das Element 131 ist so geformt, daß
es eine Entwicklerberührungsfläche aufweist, die sich
parallel zur Umfangsfläche des Zylinders 9 erstreckt.
Das freie Ende der so gebildeten Regelplatte ist am
Rand der Ansammlung T′ angeordnet. Durch Anordnung der
Regelplatte 131 parallel oder nahezu parallel zum Umfang
des Zylinders 9 ist es möglich, ihre Spitze
näher an die Entwicklungszone heranzubringen.
Der Rand der
Ansammlung T′ kann folglich näher an der Entwicklungszone
angeordnet werden, so daß die Größe der Ansammlung
T′ im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
vermindert werden kann. Dies ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn Entwickler verwendet wird, der
zum Zusammenballen oder Verklumpen neigt. Der
Abstand zwischen der Regelplatte 131 und dem Zylinder
9 wird wiederum so gewählt, daß er gleich groß oder etwas
größer als der minimale Abstand zwischen dem fotoleitfähigen
Teil 1′ und dem Zylinder 9 ist.
Auch in dieser Ausführungsform wird eine weitere Entwickleransammlung
T′′′ stromauf von der Regelplatte
131 mittels einer an der Austrittsöffnung 101′
des Behälters 101 angeordneten Rakel 121 ausgebildet.
Die Spitze der Rakel 121 liegt am
Rand der Ansammlung T′′′. Die Spitzen der Regeleinrichtungen
131 und 121 bilden daher die Ränder der Ansammlungen T′ bzw.
T′′′.
In Fig. 7 ist eine Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten
Ausführungsform dargestellt. Bei dieser weiteren Ausführungsform
sind vier Rakeln 122, 134, 133 und
132 in der genannten Reihenfolge in Förderrichtung des auf
dem Zylinder 9 befindlichen Entwicklers angeordnet. Zwischen
der jeweiligen Spitze jeder Rakel und dem Umfang des
Zylinders ist ein Spalt ausgebildet, der größer als
der minimale Abstand zwischen dem fotoleitfähigen
Teil 1′ und dem Umfang des Zylinders 9 an der Entwicklungszone
ist. Die Spitzen der
Rakeln berühren die auf dem Zylinder 9 befindliche Entwicklerschicht.
Bei dieser Anordnung werden vier Entwickleransammlungen,
d. h. T′, T′′′, T₁′′′ und T₂′′′,
ausgebildet. Die Spitze der Rakel 132 berührt die Entwicklerschicht
am Rand der Ansammlung T′. Die Ansammlung
T′′′ ist an der Eintrittszone des Spalts zwischen der
Rakel 132 und dem Zylinder 9 ausgebildet und die
Spitze der Rakel 131 steht mit der Entwicklerschicht
an dem Rand der Ansammlung T′′′ in Berührung. Die
Spitze der Rakel 134 berührt die Schicht am Rand der
an der Eintrittszone des Spalts zwischen der Rakel
133 und dem Zylinder 9 ausgebildeten Ansammlung
T₁′′′. Die Spitze der Rakel 122 berührt die Schicht am
Rand der im Eintrittsbereich der Öffnung zwischen
der Rakel 134 und dem Zylinder 9 ausgebildeten Ansammlung
T₂′′′. Unter dieser Bedingung werden die Ansammlungen
T′, T′′′, T₁′′′ und T₂′′′ stabilisiert.
In der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform kann die
Rakel 134 weggelassen und statt dessen die
Spitze der Rakel 122 in Berührung mit dem Rand der
Ansammlung T₁′′′ gebracht. In jedem Fall ist es
mittels mehrerer zusätzlicher Regeleinrichtungen
zwischen den Rakeln 122 und 132
möglich, den Abstand der Entwicklungszone von
dem Zuführabschnitt zu vergrößern.
Hierdurch wird der konstruktive Aufbau einfach und es
wird eine noch genauere Regelung der Entwicklerzuführung erreicht.
Bei allen bisherigen Ausführungsformen wurde der nichtmagnetische
Zylinder 9 als stationär beschrieben.
Der Zylinder 9 kann jedoch mittels eines nicht
gezeigten Motors in der gleichen Richtung wie die Mehrpolmagnetwalze
11 (in Richtung eines Pfeils A₄) mit
einer Geschwindigkeit gedreht werden, die ausreichend
geringer als die Umlaufgeschwindigkeit der Magnetwalze
11 ist. Durch Drehen des Zylinders 9 in der
gleichen Richtung wie die Magnetwalze 11, d. h. entgegen
der Förderrichtung des Entwicklers, sind einige
Vorteile erzielbar, die im folgenden beschrieben werden.
Die Grenze des Randes einer jeweiligen Entwickleransammlung
kann weiter stromauf bezüglich der Entwicklerförderrichtung
verlegt werden, als wenn
sich der Zylinder 9 nicht dreht. Dies ermöglicht
einen weiteren Bereich für die Anordnung der Regeleinrichtungen.
Zweitens kann die Turbulenzbewegung des Entwicklers
in der Entwicklungszone beschleunigt werden. Hierdurch
wird eine Entwicklung höherer Dichte erzielt und
die Reproduzierbarkeit eines sehr schwachen Bildes
verbessert. Drittens wird in weitem Maße die Möglichkeit
einer Verklumpung des Entwicklers zwischen dem
fotoleitfähigen Teil 1′ und dem Zylinder 9 vermindert.
Es muß natürlich darauf geachtet werden, daß sich
der Zylinder 9 in der gleichen Richtung wie die Magnetwalze
11 mit einer solchen Geschwindigkeit dreht,
die die Förderung des Entwicklers in Richtung des
Pfeiles A₂ verhindert, oder daß der Entwickler
nicht in der zum Pfeil A₂ entgegengesetzten Richtung
gefördert wird.
Man fand aus Versuchen, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit
Rs (1/min) des Zylinders 9 der folgenden Bedingung
genügen sollte, um eine problemlose Förderung des Entwicklers
auf dem Zylinder 9 in Richtung des Pfeils A₂
sicherzustellen:
wobei
N die Anzahl der Pole am Umfang der
Mehrpolmagnetwalze 11,
Rm die Drehzahl (1/min) der Walze 11 in Richtung des Pfeils A₃,
D der äußere Durchmesser (mm) des Zylinders 9, und
A eine Konstante bezeichnet.
Rm die Drehzahl (1/min) der Walze 11 in Richtung des Pfeils A₃,
D der äußere Durchmesser (mm) des Zylinders 9, und
A eine Konstante bezeichnet.
Die Konstante A wird mittels des Abstandes zwischen
der Regeleinrichtung und dem Zylinder 9 und der
durchschnittlichen Teilchengröße (mm) der verwendeten
Tonerteilchen bestimmt. Man fand aus Versuchen, daß
bei gewöhnlichen Entwicklungsvorrichtungen mit magnetischem
Einkomponentenentwickler die Konstante A bestimmt
wird zu d < A < 0,8. Nimmt man beispielsweise an,
daß d=0,0011 und der Abstand 0,6 mm beträgt, so beträgt
A=0,377. Wenn in diesem Fall D=50 mm, Rm=1000 1/min
und N=12 sind, ergibt sich die obere Grenze von Rs
zu ungefähr 28 1/min. In diesem Fall wird als geeigneter
Wert für die Drehzahl Rs des Zylinders ein Wert von
weniger als 28 1/min ausgewählt.
Ferner können die Magnetwalze 11 und der Zylinder
9 in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. In
diesem Fall wird der Entwickler in Drehrichtung des
Zylinders gefördert. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit,
den Magneten stationär anzuordnen, während der
nichtmagnetische Zylinder so gedreht wird, daß der
Entwickler in Drehrichtung des Zylinders gefördert
wird. Wesentlich ist dabei nur, daß eine relative
Winkelgeschwindigkeitsdifferenz zwischen dem auf der
Tragfläche befindlichen Entwickler und dem innerhalb
der Tragfläche befestigten Magneten geschaffen wird,
so daß eine Differenz der Bewegungsgeschwindigkeit
des Entwicklers zwischen dessen Oberflächenbereichen und
dem Boden der Entwicklerschicht auf der Tragfläche
erzeugt wird. Die Entwickleransammlung kann durch Anordnen
der Regeleinrichtungen am jeweiligen
Rand der Ansammlung konstant gehalten werden, wobei
die Regeleinrichtungen am Rand mit der Entwicklerschicht in
Berührung stehen.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen besteht die
Entwicklertragfläche aus der Umfangsfläche eines
Zylinders. Es ist statt dessen möglich, einen nichtmagnetischen
endlosen Riemen um mehrere Riemenscheiben zu
bewegen.
Bei den gezeigten Ausführungsformen wird der Entwickler
zur Entwicklungszone in der gleichen Richtung
wie die Bewegungsrichtung des Bildträgers
bewegt. Hierdurch wird die Schleierbildung so
gering wie möglich gehalten, da die an den bildfreien Bereichen
des auf der Oberfläche des
Bildträgers erzeugten Ladungsbilds
haftenden Tonerteilchen (Schleier) mittels der
auf der Tragfläche magnetisch
festgehaltenen Tonerteilchen, die als Bürste dienen, abgebürstet
werden, bevor der Bildträger aus der Entwicklungszone
bewegt wird. Die erfindungsgemäße
Regeleinrichtung ist jedoch auch dann einsetzbar,
wenn die Entwicklerförderrichtung und die Bewegungsrichtung
des Bildträgers entgegengesetzt sind.
Weiter kann die vorliegende Erfindung bei Entwicklungsvorrichtungen
verwendet werden, die magnetische isolierende
Einkomponentenentwickler einsetzen, wie
sie in den JP-OS 31 136/
1978, 94 140/1977 und 26 046/1976 beschrieben sind.
Diese Offenlegungsschriften beschreiben Entwicklungsvorrichtungen der
Art, bei denen die elektrische Ladung auf die Tonerteilchen
von der Oberfläche eines elektrisch leitenden
Entwicklerträgers unter der Wirkung eines zwischen dem
Bildträger und dem Entwicklerträger
ausgebildeten elektrischen Feldes übertragen
wird. Weiter wird ein Gerät beschrieben, bei dem unter
der Wirkung eines von dem elektrostatischen
Bild erzeugten elektrischen Feldes eine dielektrische
Polarisation für die entsprechenden Tonerteilchen erzielt
wird; schließlich wird ein Gerät beschrieben,
bei dem für jedes Tonerteilchen Reibungselektrizität
erzeugt wird, indem die Tonerteilchen miteinander
in Berührung gebracht werden. Unter diesen Geräten
ist die Erfindung besonders vorteilhaft mit den Geräten
zu verwenden, die in den japanischen Offenlegungsschriften
1 39 739/1979 und 1 34 640/1979 beschrieben sind, da
diese eine hohe Rotationsgeschwindigkeit der Magnetwalze
und daher eine hohe Fördergeschwindigkeit des Entwicklers
aufweisen.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sollen
die in den zwei Patentanmeldungen beschriebenen
Entwicklungsvorrichtungen kurz im folgenden beschrieben werden.
Bei den bekannten Entwicklungsvorrichtungen wird
ein magnetischer Einkomponentenentwickler durch Integrieren
besonderer Tonerteilchen ausgebildet, wobei der
Entwickler als Ganzes im statischen Zustand nicht leitend
ist. Das einzelne Tonerteilchen selbst weist verteilte
elektrisch leitende Zonen in der isolierten
Hauptoberflächenzone auf. Die elektrisch leitende Zone
ist beispielsweise mittels Kohlenstoff ausgebildet und
ermöglicht das Eindringen von elektrischer Ladung.
Zum starken Verrühren des Entwicklers in einer Turbulenzbewegung
wird eine Vielpolmagnetwalze
mit hoher Geschwindigkeit gedreht. Hierdurch wird
in der Nähe des elektrostatischen Bildes in der Entwicklungszone
eine große Menge von Tonerteilchen erzeugt,
die elektrisch mit einer der der Bildbereiche des
elektrostatischen Bildes entgegengesetzten Polarität
geladen sind. Dieses Phänomen erklärt sich wie folgt:
Bei der Drehung der Magnetwalze 11 drehen sich die
Magnetlinien von den Nord- und Südpolen auf der Walze
11 längs des Umfangs des Zylinders 9, wodurch auf die
Entwicklerteilchen eine Bewegungskraft entgegen
der Drehung der Walze 11 einwirkt und ferner eine Umdrehung
um ihre eigene Achse erzeugt wird. Hierdurch neigt
die Entwicklerschicht als Ganzes dazu, sich in Richtung
des Pfeils A₂ zu bewegen; weiterhin tritt eine
Turbulenzbewegung der Entwicklerteilchen innerhalb der
Schicht auf, wodurch ein wiederholtes Zusammenstoßen
der einzelnen Teilchen hervorgerufen wird. Diese
Turbulenzbewegung der Tonerteilchen und das wiederholte
Zusammenstoßen der Tonerteilchen tritt
auch in der Entwicklungszone auf. Wenn zwei Tonerteilchen
mit ihren leitenden Oberflächenzonen in den
durch die elektrische Ladung des Bildbereiches des
Bildträgers im Raum zwischen dem fotoleitfähigen
Teil 1′ und dem Zylinder 9 zusammenstoßen,
ist eines der zwei Tonerteilchen näher am
Bildträger und wird gegenüber dem
anderen Teilchen unterschiedlich aufgeladen. Auf das
dem Bildträger näher liegende Teilchen
wird nämlich in den elektrisch leitenden Teilen, die aus
den obenerwähnten leitenden Tonern in den Tonerteilchen
bestehen, durch elektrostatische Induktion
eine elektrische Ladung mit einer Polarität induziert,
die zu der der Bildbereiche des elektrostatischen Bildes entgegengesetzt
ist. Auf diese Weise wird das Teilchen
als Ganzes elektrisch mit einer Polarität aufgeladen,
die zu der des Bildbereichs entgegengesetzt ist. Das
andere Tonerteilchen wird im Gegensatz dazu
durch elektrostatische Induktion
in einer Polarität aufgeladen, die
gleich der der Bildbereiche ist.
Wenn sich die zwei Tonerteilchen voneinander lösen,
bleibt das erstere, d. h. der näher beim Bildträger
liegende, entgegengesetzt aufgeladen
und wird in Richtung der Bildbereiche
so angezogen, daß er auf dem Bildträger
anhaftet. Das letztere Tonerteilchen bleibt im Gegensatz
dazu elektrisch geladen mit
einer Polarität, die gleich der der Bildbereiche ist,
bewegt sich daher von den Bildbereichen weg,
wird in Richtung des Zylinders 9 gezogen und entlädt
sich bei der Berührung mit dem Zylinder.
Der oben beschriebene Ladungsmechanismus des hochisolierenden,
aus Tonerteilchen mit in der Oberfläche verteilten,
elektrisch leitenden Zonen bestehenden Entwicklers,
wird dann besonders auffällig, wenn die Magnetwalze
11 mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird und dadurch
der Entwickler stark in solchem Maße verrührt wird,
daß sich der scheinbare Volumenwiderstand auf einen
Wert vermindert, der im allgemeinen niedriger als 10¹¹ Ω/cm
in der Entwicklungszone ist. Unter dieser
Bedingung kann in der Entwicklerschicht in
der Nachbarschaft des elektrostatischen Bildes eine
große Menge jener Tonerteilchen ausgebildet werden, die
mit einer Polarität aufgeladen sind, die zu der der Bildbereiche
des elektrostatischen Bildes
entgegengesetzt ist. Die Zeit, die die
entgegengesetzt geladenen Tonerteilchen benötigen, um die Oberfläche
des Bildträgers zu erreichen,
ist sehr klein. Entsprechend sind
gut entwickelte Bilder erzielbar. Die Bildbereiche
des elektrostatischen Bildes können mit
höherer Dichte entwickelt werden, obwohl ein Einkomponentenentwickler
verwendet wird. In Bildbereichen
mit relativ großer Ausdehnung wurden bisher oft nachteilige
Erscheinungen in bezug auf die Dichte des hinteren
Endabschnitts (bezogen auf die Bewegungsrichtung des fotoleitfähigen
Teils) insofern festgestellt, als die Dichte
am Endabschnitt höher als die Dichte am vorderen Ende
war. Mit der beschriebenen Entwicklungsvorrichtung werden
diese Erscheinungen vermieden. Weiter kann man ein
sehr schwaches Bild, wie z. B. ein Bild mit sehr feinen
Linien, sehr gut entwickeln, ohne daß ein Teil fehlt
oder zu schwach abgebildet wird.
Unter "Bildbereich eines elektrostatischen
Bildes" soll in diesem Zusammenhang die Fläche bezeichnen,
die durch Anhaften von Entwickler sichtbar gemacht
wird. Wenn beispielsweise eine Kopie einer Vorlage
mit schwarzen Buchstaben auf weißem Hintergrund
erzeugt werden soll, werden die schwarzen Buchstaben
des Bildes als die Bildbereiche des
elektrostatischen Bildes bezeichnet. Die verbleibende
Fläche, die dem weißen Hintergrund entspricht, wird
als bildfreier Teil des elektrostatischen Bildes bezeichnet.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise ein isolierender magnetischer
Einkomponentenentwickler
verwendet, der als Ganzes einen größeren Volumenwiderstand
als 10¹⁴ Ω/cm aufweist, gemessen in einem elektrischen
Feld von 10⁴ V/cm
im nichtturbulenten statischen Zustand. Durch
Verwendung eines solchen Entwicklers ist ein
Bild hoher Dichte mit einem hohen Abbildungswirkungsgrad
erzielbar.
Wenn die beschriebene Entwicklungsvorrichtung verwendet
wird, sollte der Zylinder 9 zur Vermeidung einer Schleierbildung das gleiche Potential
wie der bildfreie Bereich des elektrostatischen Bildes
aufweisen. Wenn
beispielsweise der bildfreie Bereich ein Potential
von 0 V aufweist, ist es vorteilhaft, den Zylinder 9
elektrisch zu erden. Wenn die dem Zylinder 9 mit einem
geringen Abstand gegenüberliegenden Bauteile, wie z. B.
der Entwicklerbehälter und die Rakeln
elektrisch leitend sind, muß an diese Bauteile
ebenfalls das gleiche Potential wie an den Zylinder
9 angelegt werden. Der Potentialzustand des Entwicklers
kann damit wirkungsvoller stabilisiert werden.
Dementsprechend sollen, wenn der Zylinder 9 geerdet ist,
der Behälter und die Rakeln ebenfalls geerdet
sein. Der Entwicklerbehälter und die Rakeln
können jedoch auch aus isolierendem Material hergestellt
sein.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im folgenden
Versuchsdaten der in den Fig. 3 und 5 gezeigten Vorrichtung
angegeben.
Ein fotoleitfähiger
Bildträger 1′ mit einem Durchmesser von 160 mm wurde in Richtung
des Pfeils A₁ mit einer Umfangsgeschwindigkeit
von 184 mm/sek gedreht. Auf dem Bildträger
1′ wurde jedesmal ein elektrostatisches Bild mit
einem Oberflächenpotential von +600 V in den Bildbereichen
und mit einem Oberflächenpotential von 0 V in den
bildfreien Bereichen erzeugt.
Der Zylinder 9 hatte einen Durchmesser von 50 mm und
war aus nichtrostendem Stahl hergestellt.
Zuerst wurden Versuche durchgeführt, bei denen der
Zylinder 9 stationär angeordnet war. Die Magnetwalze
11 hatte insgesamt zwölf Pole, nämlich sechs S-Pole
und sechs N-Pole, die abwechselnd am Umfang der Walze
mit gleichem Abstand angeordnet waren. Die Magnetflußdichte
auf der Oberfläche des Zylinders 9 betrug
70 mT. Die Walze 11 wurde in Richtung des Pfeils
A₃ mit 1000 1/min gedreht.
Die Zusammensetzung des magnetischen Einkomponentenentwicklers
war wie folgt: Epoxidharz 49,2 Gew.-%; Magnetit
49,3 Gew.-%; Carbon Black 1,5 Gew.-%. In der Hauptisolierzone
der Tonerpartikel, die die Grundfläche
bildeten, war Carbon Black zur Schaffung der leitenden
Oberflächenzonen verteilt. Dies war die Struktur
des verwendeten Entwicklers. Die Partikel hatten eine
durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 11 µm.
Der Volumenwiderstand des Entwicklers betrug im statischen
Zustand ungefähr 1,0 × 10¹⁶ Ω/cm in einem elektrischen
Feld von 10⁴ V/cm. Durch Drehung der Magnetwalze
11 in Richtung des Pfeils A₃ mit 1000 1/min wurde
der Volumenwiderstand des Entwicklers scheinbar auf
ungefähr 1,1 × 10¹⁰ Ω/cm reduziert.
Der minimale Abstand zwischen dem Bildträger
1′ und dem Zylinder 9 wurde auf 0,4 mm eingestellt.
Der Abstand zwischen dem Zylinder 9 und der Rakel
121 (siehe Fig. 3) wurde behelfsmäßig auf 0,3 mm eingestellt.
Es wurde keine Entwickleransammlung in der
Entwicklungszone ausgebildet. Die Bilddichte war
nicht nur in dem entwickelten Bild auf dem Bildträger,
sondern auch auf dem übertragenen und
fixierten Bild sehr gering. Für die praktische Verwendung war das
erhaltene Bild ungeeignet.
Der Abstand zwischen dem Zylinder 9 und der Rakel
121 wurde auf 0,6 mm verändert. An der Eintrittsseite
der Entwicklungszone wurde eine Entwickleransammlung
ausgebildet. Mit
R soll derjenige Winkel bezeichnet
werden, der von der Linie, die sich von der Mittel des Zylinders
9 zum minimalen Abstand zwischen dem Bildträger 1′
und dem Zylinder 9 erstreckt, und der Linie, die sich
von der Mitte des Abstandes zwischen der Rakel
121 und dem Zylinder erstreckt, eingeschlossen wird.
Zuerst wurde die Rakel 121
so eingestellt, daß sich für R ein
Winkel von 50° ergab. Die so ausgebildete Entwickleransammlung,
deren Rand sich an der Rakel 121
befand, blieb während des wiederholten Betriebes der
Entwicklungsvorrichtung bei vielen Umdrehungen des fotoleitfähigen
Bildträgers unverändert. Dabei war nicht
nur das auf dem Bildträger entwickelte
Bild, sondern auch das auf ein gewöhnliches Blatt Papier
übertragene Bild von guter Qualität (elektrisches
Übertragungsfeld: ungefähr 10⁴ V/cm, Übertragungswirkungsgrad:
ungefähr 70%). Die Kopien wiesen durchgehend
eine hohe Dichte auf, wobei auch die Reproduzierbarkeit
schwacher Bilder gut war. Sogar wenn der jeweilige
Bildbereich und das Bildmuster
in weiten Bereichen verändert wurden, erhielt
man gut entwickelte und gut übertragene
Bilder mit gleichmäßiger Dichte und Reproduzierbarkeit.
Die Entwicklungsfähigkeit war ebenfalls hoch und
stabil.
Der Abstandswinkel R wurde daraufhin auf 80° eingestellt. Die
Rakel 121 wurde weiter stromauf von dem
Rand der ausbebildeten Entwickleransammlung angeordnet.
Die Form der Entwickleransammlung änderte sich
von Zeit zu Zeit und die Entwickleransammlung wurde
instabil. Das in diesem Fall erhaltene entwickelte
Bild war von keiner guten Qualität. Elektrostatische
Bilder mit weiten Bildbereichen wurden
dünner entwickelt als die mit kleineren Bildbereichen.
Die Reproduzierbarkeit eines schwachen Bildes
war im Vergleich zu den obigen Fällen schlechter.
Weiter gab es Probleme in bezug auf die Verfestigung
des Entwicklers auf dem Bildträger 1′
und/oder auf dem Zylinder 9, wenn laufend elektrostatische
Bilder mit kleinen Bildbereichen entwickelt
wurden.
Der Abstand zwischen der Rakel 121 und dem Zylinder
9 wurde auf 0,4 mm geändert. Man erhielt im wesentlichen
das gleiche Ergebnis wie dann, wenn
der Abstand 0,6 mm betrug.
Für die nächste Versuchsreihe wurde der Zylinder 9
drehbar gelagert und in der gleichen Richtung wie
die Magnetwalze 11, d. h. in Richtung des Pfeils A₄, mit
einer Geschwindigkeit von 10 1/min, gedreht. Unter diesen
Bedingungen wurde der Entwickler in Richtung des
Pfeils A₂ bewegt. Es wurde sogar bei einem Abstandswinkel
R von 80° eine stabile
Entwickleransammlung erreicht. Der Rand der ausgebildeten
Entwickleransammlung lag an der Rakel 121. Die
Entwickleransammlung wurde über eine lange Zeit bei
dauerndem Entwickeln konstant gehalten. Wenn die Bildbereiche
und das Bildmuster geändert wurden, blieb
die Ansammlung unverändert. Es wurde eine verbesserte
Entwicklungsleistung erreicht, wobei die Entwicklungsfähigkeit
konstant blieb.
Eine weitere Versuchsreihe wurde mit dem in Fig. 5 gezeigten
Gerät durchgeführt.
Zuerst wurde der Abstand zwischen der Rakel 121 und
dem Zylinder 9 auf 0,6 mm und der Abstand zwischen
der Rakel 13 und dem Zylinder 9 auf 0,6 mm eingestellt.
Der Abstandswinkel R, den die sich von der Mitte des
Zylinders 9 zur Klinge der Rakel 13 erstreckende Linie
mit der sich von der Mitte des minimalen Abstands
zwischen dem Bildträger 1′ und dem Zylinder
9 erstreckenden Linie bildet, wurde auf
50° eingestellt. Der Abstandswinkel R′, den die Klinge
der Rakel 13 und der der Rakel 121 in bezug auf die
Mitte des Zylinders 9 bildeten, wurde auf 50° eingestellt.
Die Entwicklungsvorrichtung wurde in Betrieb genommen, wobei der Zylinder
9 stationär angeordnet war. Es bildeten sich die
in Fig. 5 gezeigten Entwickleransammlungen T′ und T′′′
aus, wobei die Klingen der Rakeln 13 und 121 mit der
Entwicklerschicht an den Rändern der Entwickleransammlungen
T′ bzw. T′′′ in Berührung standen.
Über einen langen Betriebszeitraum der Entwicklungsvorrichtung, während
der das fotoleitfähige Teil 1′ kontinuierlich gedreht
wurde, blieben die Ränder der Ansammlungen T′ und
T′′′ unverändert. Die Entwicklermenge jeder Ansammlung
und ihre jeweilige Form blieben konstant
und stabil.
Nicht nur das entwickelte Bild auf dem Bildträger,
sondern auch das auf ein
Blatt Papier übertragene Bild waren von guter Qualität
(elektrisches Übertragungsfeld: ungefähr 10⁴ V/cm;
Übertragungswirkungsgrad: ungefähr 70%). Von Bildrand zu
Bildrand zeigte sich eine hohe Dichte und die Reproduzierbarkeit
feiner Bilder war ebenfalls gut. Wenn die
Bildbereiche und das Bildmuster verändert wurden, erhielt
man sowohl ein gutes entwickeltes als auch
ein gut übertragenes Bild mit gleichmäßiger Dichte und
Reproduzierbarkeit. Die Entwicklungsfähigkeit
war hoch und stabil.
Die Winkel R und R′ wurden auf 80° bzw. 20° geändert.
Dann wurden die Rakeln 13 und 121 weiter
stromab von den Rändern der Ansammlungen T′ bzw.
T′′′ angeordnet. Hierdurch wurden die
Ansammlungen unstabil und änderten sich von Zeit zu
Zeit. Das in diesem Fall erhaltene entwickelte Bild
war nicht gut. Ein elektrostatisches Bild mit einem
großen Bildbereich wurde schwächer als das mit einem kleinen
Bildbereich entwickelt. Im Vergleich zu dem obigen
Fall war die Reproduzierbarkeit des Bildes
verringert. Weiter traten im Laufe der Zeit Schwierigkeiten
auf, wenn elektrostatische Bilder mit kleinem
Bildbereich kontinuierlich entwickelt wurden. Beispielsweise
verklumpte der Entwickler in der Ansammlung,
fiel von dem Zylinder herunter oder
verfestigte sich auf dem Bildträger
1′ und/oder auf dem Zylinder 9.
Die Abstände zwischen dem Zylinder 9 und der Rakel
13 und zwischen dem Zylinder 9 und der Rakel 121 wurden
daraufhin auf 0,4 mm eingestellt. Die erzielten Ergebnisse
entsprachen etwa denen, die bei einem Abstand
von 0,6 mm erhalten wurden.
Schließlich wurden die Abstände auf 0,3 mm verändert. In
der Entwicklungszone wurde keine Entwickleransammlung
bei irgendwelchen Werten der Winkel R und R′
ausgebildet. Die Dichte der Bilder war nach der Entwicklung
und Übertragung für praktische Verwendung
zu gering.
In einer weiteren Versuchsreihe wurde der Zylinder 9
in der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung drehbar gelagert
und in gleicher Richtung wie die Magnetwalze
11 mit einer Geschwindigkeit von 10 1/min gedreht (der
Entwickler bewegte sich in Richtung des Pfeils A₂).
Es wurden Entwickleransammlungen T′ und T′′′ in der
gewünschten Form sogar dann ausgebildet, wenn der
Winkel R 80° und der Winkel R′ 80° betrug. Die Ränder
der Ansammlungen T′ und T′′′ lagen genau an den
Orten der Rakeln 13 bzw. 121. Nachdem sich die
Ansammlungen einmal ausgebildet hatten, blieben sie
stabil und konstant. Es wurde keine bemerkenswerte
Änderung der Ansammlung während des kontinuierlichen
Betriebes über eine lange Zeit festgestellt,
sogar dann nicht, wenn die Bildbereiche und
das Muster des Bildes in weitem Umfang verändert wurden.
Es wurde eine verbesserte und konstante Entwicklungsfähigkeit
erzielt.
Die erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung kann in vorteilhafter
Weise besonders bei solchen Geräten
verwendet werden, die nach der Entwicklungsstation
eine elektrostatische Übertragungsstation aufweisen. Die
Entwicklungsvorrichtung kann jedoch ebenfalls bei
solchen elektrofotografischen und elektrostatischen
Bilderzeugungsgeräten verwendet werden, die keine
Übertragungsstation aufweisen und bei denen das entwickelte
Bild direkt auf einen elektrostatischen Bildträger
übertragen werden.
Die Erfindung ist auch bei solchen
Entwicklungsvorrichtungen verwendbar, die mit elektrisch
leitenden, magnetischen Einkomponentenentwicklern arbeiten,
wie sie z. B. in der US-PS 39 09 258 und der japanischen
Offenlegungsschrift 94 138/1977 beschrieben sind.
Der jeweilige Bildträger kann nicht nur eine
sich drehende Trommel sondern auch ein umlaufendes Endlosband
sein.
Claims (14)
1. Entwicklungsvorrichtung mit einer Entwickler-Fördereinrichtung,
die aus einem nichtmagnetischen Zylinder gebildet
ist, in dessen Innerem ein Mehrpolmagnet angeordnet
ist, und bei der der Zylinder und der Mehrpolmagnet zueinander
eine Relativ-Drehbewegung durchführen, um auf den
Zylinder aufgebrachten, magnetische Teilchen enthaltenden
Entwickler durch Magnetkraft derart zu einer Entwicklungszone
zu fördern, daß der Entwickler einen Bildträger zur
Entwicklung eines auf diesem befindlichen Ladungsbilds unter
gleichzeitiger Bildung einer Entwickleransammlung berührt,
deren Ausmaß eine Regeleinrichtung steuert, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (12; 13; 121;
122; 131; bis 134) derart angeordnet ist, daß sie den Entwickler
dort berührt, wo sich der Rand (c) der Entwickleransammlung
(T′) befindet.
2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung (12; 13; 121; 122; 131; 132 bis 134) eine Rakel (12; 121 in Fig. 3;
122 in Fig. 4) ist.
3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß - bezogen auf die Förderrichtung des Entwicklers -
stromauf einer den Rand (c) der Entwickleransammlung (T′)
berührenden Rakel (13; 132) mindestens eine weitere Rakel
(121 in Fig. 5; 122 in Fig. 7, 133, 134) zur Regelung der der Entwickleransammlung
(T′) zugeführten Entwicklermenge angeordnet ist.
4. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung (12; 13; 121; 122; 131; 132 bis 134) eine im wesentlichen
parallel zur Umfangsfläche der Entwickler-Fördereinrichtung
(9, 11) verlaufende Regelplatte (131) ist, deren der
Entwicklungszone zugewandte Endkante den Rand (c) der Entwickleransammlung
(T′) berührt.
5. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel (12; 122 in Fig. 4)
die Regelplatte (131) an der Seitenwand eines Entwicklerbehälters
(101; 102) angebracht ist.
6. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rakel (121) Bestandteil einer Seitenwand
eines Entwicklerbehälters (101) ist.
7. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel (12)
die Regelplatte (131) aus nichtmagnetischem Material besteht.
8. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (12; 13; 121; 122; 131;
132 bis 134) aus elektrisch isolierendem Material besteht.
9. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen
der Regeleinrichtung (12; 13; 121; 122; 131; 132 bis 134) und dem nichtmagnetischen
Zylinder (9) gleich groß oder größer als der
Abstand zwischen dem Zylinder (9) und dem Bildträger (1′)
ist.
10. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mehrpolmagnet
(11) in Richtung von der Entwicklungszone zur
Regeleinrichtung (12; 13; 121; 122; 131; 132 bis 134)
hin dreht.
11. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der nichtmagnetische Zylinder (9) eine
zu dem Mehrpolmagneten (11) gegen- oder gleichläufige
Drehbewegung ausführt oder stationär gelagert ist.
12. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler ein
isolierender Einkomponentenentwickler ist.
13. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einkomponentenentwickler - im stationären Zustand
in einem elektrischen Feld von 10⁴ V/cm gemessen - einen
Volumenwiderstand von mehr als 10¹⁴ Ω/cm aufweist.
14. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Relativ-Drehbewegung von Zylinder
(9) und Mehrpolmagnet (11) so eingestellt ist, daß sich der
Volumenwiderstand des Einkomponentenentwicklers auf weniger
als 10¹¹ Ω/cm verringert.
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JP6870778A JPS54159235A (en) | 1978-06-07 | 1978-06-07 | Developing device |
JP12341578A JPS5550275A (en) | 1978-10-06 | 1978-10-06 | Developing device |
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DE2922920C2 true DE2922920C2 (de) | 1991-03-07 |
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JPS5833273A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Hitachi Metals Ltd | 磁性トナ−用現像装置 |
IT1155911B (it) * | 1982-08-20 | 1987-01-28 | Olivetti & Co Spa | Unita di sviluppo per elettrofotocopiatrici |
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IT1057196B (it) * | 1976-02-16 | 1982-03-10 | Olivetti C E C S P A | Cartuccia per il rifornimento della polvere di sviluppo in una macchina copiatrice |
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- 1979-05-31 GB GB7919004A patent/GB2025796B/en not_active Expired
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- 1979-06-06 DE DE19792922920 patent/DE2922920A1/de active Granted
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FR2428276A1 (fr) | 1980-01-04 |
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