DE3100980A1 - Entwicklersystem fuer elektrostatisches kopiergeraet - Google Patents

Description

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Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha, 72 Horikawacho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken (Japan)

Entwicklersystem für elektrostatisches Kopiergerät

Diese Erfindung befaßt sich mit einem Entwicklersystem für ein elektrostatisches Kopiergerät, sie befaßt sich insbesondere aber mit einem Trockenentwicklersystem oder mit einem Pulverentwicklersysteni, das mit Einkomponenten-Entwickler arbeitet.

Bei einem elektrostatischen Kopiergerät wird ein fotoelektrisches Konstruktionselement elektrisch aufgeladen, wird dieses fotoelektrisch und aufgeladene Konstruktionselement in Ablichtung eines Originaldokumentes derart belichtet, daß auf diesem fotoelektrischen Konstruktionselement ein latentes elektrostatisches Ladungsbild entsteht. Entsprechend dem elektrischen Potential des latenten elektrostatischen Ladungsbildes wird vom Entwicklersystem elektrisch aufgeladenes Entwicklermedium zugeführt, welches dann aa dem latenten elektrostatischen Ladungsbild auf dem fotoelektrischen Konstruktionselement haften bleibt. Das nunmehr sichtbare und entwickelte Tonerstaubbild wird auf Papier übertragen_;und auf diesem Papier fixiert. Das ist kurz angeführt das Geschehen der Kopienherstellung in einem typischen elektrostatischen Kopiergerät.

In elektrostatischen Kopiergeräten werden Entwicklersysteme recht unterschiedlicher Arten verwendet. Zu diesen Systemen gehört die bereits von der Industrie übernommene Ausführungsform der Herstellung

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einer Magnetbürste durch Beschichtung einer Magnetrolle mit einem aus zwei Komponenten bestehenden Entwickler, wobei es sich bei den beiden Komponenten jeweils um die Tonerpartikel und um die Trägerpartikel handelt. Diese Magnetbürste steht mit dem fotoelektrischen Konstruktionselement, auf dem das latente fotoelektrische Ladungsbild entstanden ist, derart in Kontakt, daß die Tonerpartikel dann auf das Ladungsbild übergehen und das sichtbare Staubbild dabei entwickeln. Eine andere Ausführung ist ein Entwicklersystem, dessen Magnetbürste dadurch herbeigeführt wird, daß eine Magnetrolle mit einem nur aus Tonerpartikeln bestehenden Einkomponenten-Entwickler, der erst kürzlich entwickelt worden ist, beschichtet wird. Der in diesem System verwendete Einkomponenten-Entwickler weist Tonerpartikel auf, die Eisenpulver enthalten und somit magnetisch angezogen werden können.

Die in einem solchen Entwicklersystem verwendete Magnetrolle ist jedoch derart kostenaufwendig und teuer, daß sich die Herstellungskosten nur sehr schwer senken lassen. Der Grund dafür liegt darin, daß bei der Herstellung einer derartigen Magnetrolle die magnetischen Nordploe und Südpole abwechselnd über die Oberfläche eines magnetisierbaren zylindrischen Konstruktionselementes verteilt angeordnet sein müssen. Darüber hinaus muß auch der Luftspalt zwischen der Magnetrolle und dem fotoelektrischen Konstruktionselement in einer Größenordnung von 0,1 mm genau hergestellt und angeordnet sein.

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Das wiederum bedeutet, daß das Entwicklersystem so konstruiert und gebaut werden muß, daß diese Genauigkeitsanforderungen erfüllt werden, was wiederum zur Folge hat, daß dabei eine recht komplizierte Mechanik entsteht. Für Entwicklersysteme, die mit Einkomponenten-Entwickler arbeiten, haben die Genauigkeitsanforderungen einen recht starken Einfluß. Andererseits wiederum hat der eigentliche Träger im Entwicklersystem, dann eine ganz bestimmte Standzeit und Lebensdauer, wenn Toner unter Verwendung von Trägerpartikeln zugeführt wird. So müssen beispielsweise die abgenutzten Trägerpartikel nach 10 000 bis 20 000 Kopien in regelmäßigen Abständen ersetzt werden, und dazu ist viel Zeit und Arbeit erforderlich.

Die Erfindung stellt sich somit die nachstehend angeführten Aufgaben:-

Ein kostengünstiges Entwicklersystem zu schaffen, daß unter Aufwendung geringer Herstellungskosten gefertigt werden kann und für das eine Magnetrolle nicht erforderlich ist.

Ein Entwicklersystem zu schaffen, bei welchem der Abstand zwischen dem fotoelektrischen Konstruktionselement mit dem darauf befindlichen latenten elektrostatischen Ladungsbild und der Entwicklermagnetrolle nicht so genau eingestellt und justiert zu werden braucht. Ein Entwi ck lersystein also, das mit Einkomoponenten-Toner arbeiten kann und keines Auswechselns des Trägers bedarf.

Die Erfindung löst die ihr gestellten Aufgaben dadurch, daß sie ein Einkomponenententoner-Entwickersystem für das Entwickeln eines elektrostatischen und latenten Ladungsbildes auf einer fotoelektri-Trommel oder einer ähnlichen Vorrichtung vorsieht.

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In das Entwicklersystem eingesetzt ist ein Behälter, der mit Einkomponenten-Entwickler gefüllt ist. Zu diesem System gehört auch eine Entwicklerrolle, die von dem vorerwähnten Behälter den Toner übernimmt und diesen Toner dann dem latenten elektrostatischen Ladungsbild zuführt. Der Kern der Entwicklerrolle ist aus elastischem Material und aus einem pelzartigem Belag - dieser pelzartige Belag wird auf der Umfangsflache des Kernes derart hergestellt, daß er das vorerwähnte elektrostatische und latente adungsbild und das fotoelektrische Konstruktionselement berührt - hergestellt.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Entwicklersystem, welches für die Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einem Ladungsbildträger (3) bestimmt ist. Zum Entwicklersystem gehören: ein Behälter 29 zur Aufnahme des Toners, der ein Einkomonenten-Entwickler sein aknn, und mit einer für den Entwicklungsvorgang verwendeten Pelzrolle (37), der der Toner (T) aus dem Behälter zugeführt wird und die diesen Toner dann zum vorerwähnten latenten elektrostatischen Ladungsbild weiterleitet. Die mit Pelz bestückte Entwicklerrolle (37) besteht aus einem Kern (50 Fig. 7) aus elastischem Material mit einem pelzartigen Belag (52) auf seiner Umfangsflache, der derart konstruiert und ausgelegt ist, daß er die Oberfläche (3a) des elektrostatischen Ladungsbildträgers berührt.

Die Erfindung soll nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, (der

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in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung des elektrostatischen Kopiergerätes, in das das Entwicklersystem dieser Erfindung eingebaut ist.

Fig. 2 Eine schematische Konstruktionszeichnung des elektrostatischen Kopiergerätes.

Fig. 3 Eine auseinander gezogene Darstellung des Entwicklersystemes dieser Erfindung.

Fig. 4 Eine auseinandergezogene Darstellung des Hauptgehäuseteiles, das das Entwicklersystem aufzunehmen und zu halten hat.

Fig. 5 Ein Schnit+mit Darstellung des im Hauptgehäuse angeordneten Entwicklersystemes.

Fig. 6 Eine Seitenansicht mit Darstellung der zum Entwicklersystem gehörenden Antriebsmechanik.

Fig. 7 Ein Teilschnitt durch die Entwicklerrolle.

Fig. 8 Einen Teilschnitt mit Darstellung der zweiten Bürstenroi Ie.

Fig. 9 Einen Teilschnitt mit Darstellung der ersten Bürstenrolle.

Fig. 10 Eine auseinanderezogene Darstellung des Verfahrens für das Aufbringen des pelzartigen Belages auf die Entwicklungsrolle.

Fig. 11 Eine Seitenansicht mit Darstellung des Zustandes, in dem die Entwicklerrolle für die Berührung der fotoelektrischen Trommel ausgelegt ist.

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Fig. 12 Eine Seitenansicht, in der die erste Bürstenrolle und die zweite Bürstenrolle in ihre Anordnung dargestellt sind.

Fig. 13 Eine Darstellung, mit der der Zustand der Tonerzuführung auf das fotoelektrische Konstruktionselement erläutert wird.

Fig. 14 Einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.

Fig. 15 Eine Erläuterungszeichnung betreffend ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 16 Einen Teilschnitt durch den mit Fig. 15 wiedergegebenen Entwicklerriemen oder das Entwicklerband.

Wie nun aus Fig. 1 und Fig. 2 zu erkennen ist, ist ein Originalaufnahmeschlitten 2, der ein Originaldokument aufzunehmen und zu halten hat, derart auf dem Hauptgehäuse 1 des elektrostatischen Kopiergerätes montiert, daß er auf diesem Hauptgehäuse 1 hin und her verfahren werden kann. Im Zentralbereich des Hauptgehäuses 1 angeordnet und montiert ist eine drehbar gelagerte ,fotoelektrische Trommel 3, und diese fotoelektrische Trommel 3 ist der Träger für das elektrostatische Ladungsbild. Dieses fotoelektrische Konstruktionselement besteht aus einem zylindrischen Aluminiumtei1, dessen Umfangsfläche mit einer fotoelektrisch empfindlichen Beschichtung aus Zinkoxid versehen ist. Ringsum den Umfang des fotoelektrischen Konstruktionselementes sind angeordnet:- ein Ladekorotron 4, ein Entwicklersystem 5, ein übertragungskorotron 6 und ein

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Trommelreinigungssystem 7. Alle diese Vorrichtungen und System sind im Breich der fotoelektrischen Trommel nun derart angeordnet und montiert, daß sie die fotoelektrisch empfindliche Oberfläche der 3a des fotoelektrisch Konstruktionselementes 3 berühren. Im unteren Teil des Hauptgehäuses 1 erstreckt sich in Längsrichtung das Papiertransportsystem 8, dem das Papier über das Übertragungskorotron 6 zugeführt wird. Von der Papierzuführungsseite aus betrachtet, besteht das Papiertransportsystem 8 aus einer Papierzuführungsmechanik 9 mit den Papierzuführungsrollen 9a, aus dem übertragungskorotron 6, aus dem Sehr iftbiIdf ixierungssystem 11 und aus einer Papierausgaberolle 10a. Am Anfang des Papiertransportsystemes 8 ist eine Papierkassette in lösbarer Weise in das Hauptgehäuse 1 eingesetzt, während dem Ende des Papiertransportsystemes 8 eine Papierhaltung 10 lösbar in das Hauptgehäuse 1 einhängt ist.

Im oberen Teil des Hauptgehäuses 1 ist das Belichtungssystem 15 angoerdnet und untergebracht. Dieses Beiichtungsyystem 15 besteht aus der Belichtungslampe 13 und aus einer als Faseroptik ausgeführten Linse 14.

Von dem Antriebsmotor 16, der an einem Ende des zum Hauptgehäuse 1 gehörenden oberen Teiles angeordnet ist, werden alle die vorerwähnten Systeme und Vorrichtungen angetrieben, gleichzeitig auch das fotoelektrische Konstruktionselement 3, das sich dabei (mit einer Umfangsgeschwindigkeit von

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80 mm/s dreht). Vom Motor 16 wird auch der Originalschlitten 2 angetrieben und dabei synchron zur Drehbewegung des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 hin und her verfahren.

An der Außenseite des Hauptgehäuses 1 angebracht ist ein Schalter 17 zum EINSCHALTEN und AUSSCHALTEN des Gerätes,.Auf der Außenseite des Hauptgehäuses 1 ebenfalls angeordnet ist ein Bedienungsfeld 19 mit einer Taste 18 "KOPIEREN", mit einer Taste 20 zur Erhöhung des Schwärzungsgrades der Kopie, mit einer Vorwähltaste 22 zum Einstellen der Kopienzahl sowie mit einem Leuchtmelder 23 der Hinweise betreffend den Zustand des Kopiergerätes gibt. Auf die obere Fläche des Hauptgehäuses montiert ist ein Halterahmen oder Einbaurahmen 25 für das Entwicklersystem 5, das im weiteren Verlaufe der Patentbeschreibung noch beschrieben werden wird.

Will man Kopien erstellen, dann wird das (nicht dargestellte )0ri ginaldokument bei eingeschaltetem Schalter 17 auf den Vorlageschlitten gelegt, wobei auch die Tasten des Bedienungsfeldes 19 entsprechen den gewünschten Bedingungen eingestellt sind Nun beginnt "'sich der Vorlagenschlitten 2 hin und her zu verfahren, nun dreht sich das fotoelektrische Konstruktionselement 3, nun laufen auch die Funktionen der anderen erforderlichen Systeme und Vorrichtungen ab.

Das auf den Vorlageschlitten 2 abgelegte Originaldokument wird von der Belichtungslampe 13 belichtet, wobei das Bild swa Originales über die Faser-

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optiklinse 14 auf die fotoelektrisch empf1indliche Oberfläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes fokussiert wird. Das Ladekorotron 4 lädt nach und nach die fotoelektrisch empfindliche Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 auf, wobei dann im Endstadium des Aufladevorganges das über die Faseroptik 1inse 14 zugeführte Bild aus dem AbIichtungsVorgang zur Herbeiführung eines latenten Ladungsbildes auf die fotoelektrisch empfindliche Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 fokussiert wird. Das entstandene latente Ladungsbild wird nun unter Einwirkung des Entwicklersystemes 5 zu einem Tonerstaubbild entwickelt und dreht sich dann weiterzum Übertragungskorotron Gleichzeitig wird von der Papiereinzugsmechanik 9 nacheinander jeweils ein Blatt Papier P in das Papiertransportsystem 8 hereingezogen und vom Papiertransportsystem 8 zum übertragungskorotron 6 transportiert, und hierbei handelt es sich um den Kontaktbereich zwischen dem übertragungskorotron 6 und der fotoelektrisch empfindlichen Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3. In diesem Bereich wird das Tonerstaubbild auf das Papierblatt P übertragen. Wenn das Tonerstaubbild auf das Papierblatt P übertragen worden ist, wird das Papierblatt P vom Papiertransportsystem 8 zur Bildfixierung 11 transportiert, wo das auf das Papier übertragene Tonerstaubbild auf dem Papierblatt P fixiert wird. Das Papierblatt P wird nach dem Fixierungsvorgang zur Papieraufnähme 10 transportiert,

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womit dann auch der Kopiervorgang abgeschlossen ist. Nun wird die fotoelektrisch empfindliche Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 vom Reinigungssystem gereinigt und dann erneut aufgeladen.

Der Kopiervorgang ist dann beendet, wenn eine Reihe von Kopierprozessen der vorerwähnten Art durchgeführt worden sind.

Bei dem beschriebenen Kopiervorgang kommen Teile des Kopiergerätes mit der fotoelektrisch empfindlichen Oberfläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 in Berührung. Diese Oberfläche 3a wird dadurch jedoch nocht beschädigt, weil die fotoelektrische Beschichtung aus Zinkoxid eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit hat.

Mit Fig. 3 dargestellt ist nun die Konstruktion des Entwicklersystemes 5 eines elektrostatischen Kopiergerätes, das in der zuvor ausführlich beschriebenen Weise konstruiert und ausgeführt ist. Wie zu erkennen ist, sind ein vorderes Wandelement 27 und ein hinteres Wandelement 28 zwischen den beiden (aus ' Kunststoff hergestellten) Seitenhalterungen 25a und 25b derart angeordnet, daß dadurch das Hauptgehäuse 26 des Entwicklersystemes 5 entsteht. Das vordere Wandelement 27 und das hintere Wandelement 28 sind aus Aluminimum hergestellt. Zwischen dem vorderen Wandelement 27 und dem hinteren Wandelement 28 befindet sich der Tonerzuführungs» gehälter 29, der den Tonerzuführungsabschnitt bildet, Unter dem unteren Teil des vorderen Wandelementes

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ist ein Rollenkasten 30 vorhanden. Der Tonerzuführungsbehälter 29 des Hauptgehäuses 1 enthält Toner T, der aus Kohlenstoff und Kunststoff besteht und eine Partikelgröße mit einem Durchmesser von ungefähr 10,um aufzuweisen hat.

Eine Kante eines Verschlußdeckels 31 ist derart mit Scharnieren an den Seitenhalterungen 25a und 25b befestigt, daß der Verchlußdeckel 33 zum öffnen und Schließen des Tonerzuguhrungsbehäiters umgeklappt werden kann. Auf den oberen Kanten der Seitenhalterungen 25a und 25b sind Magnetplatten 32a und 32b angebracht, die den Verschlußdeckel im Schließzustand festhalten und dadurch auch die TonernachfIM 1 öffnung 29a verschlossen halten. Auf den oberen Kanten des vorderen Wände lernentes 27 und des hinteren Wandelementes 28 sind aus Polyurethanschaum hergestellte Dichtungsstreifen 33 und 34 befestigt, die die Tonernachfüllöffnung dann abdichten, wenn der Verschlußdeckel 3i geschlossen ist.

Im Rollenkasten 30 des zum Entwicklersystem 5 gehörenden Hauptgehäuses 26 <;ind drei Rotlen drehbar montiert und untergebracht, (dabei handelt es sich um eine erste Bürstenrolle 35, um eine zweite Bürstenrolle 36 und eine pelzbesetzte Entwicklerrolle 37, die die eigentliche Entwicklerrolle darstellt). Der Rollenkasten 30 und die in ihm montier te b Rollen sind das Transportsystem für den Toner T, der in dem oben angeführten Tonerzuführungsbehälter 29 enthalten ist. Konstruktion, Anordnung

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und elektrische Stromversorgung der ersten Bürstenrolle 35, der zweiten Bürstenrolle 36 und der pelzbesetzten Entwicklerrolle 27 werden nachstehend noch ausführlich beschrieben werden.

Ein Bedienungshebel 38 ist an jeder Seite des zum Entwicklersystem 5 gehörenden Hauptgehäuses befestigt, wobei das Entwicklersystem in der zuvor beschriebenen Weise konstruiert und ausgeführt ist. Ein jeder der Hebel 38 ist durch das Einsetzen in den zentralen Teil eines im wesentlichen L-förmigen Hebels oder Winkelhebels 38a derart angeordnet, daß er sich um eine Stumpfwelle oder einen Wellenstumpf 39, dieser befestigt an den Seitenhalterungen 25a und 25b, drehend bewegen kann. Die hervorstehenden Teile 41 an den Enden der Hebel 38 sind derart konstruiert und ausgeführt, daß sie - (wie dies nachstehend noch beschrieben und erläutert wird) - das Entwicklersystem in der Einbauposition festhalten und festlegen. Das Entwicklersystem 5 kann dadurch herausgenommen und transportiert werden, daß die oberen Teile der Hebel aus den Vorspringenden Teilen 41 vom Hauptkörper 1 gelöst werden, woraufhin dann das Entwicklersystem in den . vorerwähnten Einbaurahmen 25 eingeführt werden kann.

Der Teil des Hauptgehäuses 1, der das Entwicklersystem 5 zu halten hat, ist laut Darstellung in Fig. 4 konstruiert und ausgeführt. Eine schräg angeordnete Führungsplatte 43 ist zwischen den Seitenplatten 42a und 43s eingesetzt, wobei eine Seite der Führungsplatte 43 einen Auflageteil 44 bildet,

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der mit dem Einbaurahmen 25 (aus Fig. 1) verbunden ist und auf die fotoelektrisch empfindliche Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 ausgerichtet ist. Nahe den Seitenkanten sind die beiden Führungen 45 aus dem Material herausgebogen. Der Abstand zwischen den beiden Führungen 45 entspricht dabei der Breite des zum Entwicklersystem 5 gehörenden Hauptgehäuses 26. Diese Führungen 45 haben Eingreifbohrungen 46, in welche die vorspringenden Teile 41 der bereits zuvor angeführten Hebel 38 eingreifen können. Zum Behälteraufnahmebereich gehört weiterhin auch noch ein Einsetzanschlag 47. Das Entwicklersystem 5 wird somit von der Führungsplatte 43 in seitlicher Richtung gehalten und von den Führungen 45 über die Breite. Darüber hinaus ist nach unten hin eine Begrenzung durch den Einsetzanschlag 47 gegeben. Das Entwicklersystem 5 wird zudem dann in der Einbauposition festgehalten und verriegelt, wenn ein Eingreifen der zu den Hebeln 38 gehörenden vorspringenden Teile 41 in die Verriegelungsbohrungen 46 vorliegt und gegeben ist. Das wiederum hat zur Folge, daß sich das Entwicklersystem 5 in der jeweils zutreffenden richtigen Position befindet und dann, wie dies mit Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt ist, das fotoelektrische Konstruktionselement 3 berührt. Zum Herausnehmen des Entwicklersystemes 5 aus dem Hauptgehäuse 1 des Kopiergerätes, werden die Hebel 38 nach oben gestellt, wird dann das System 5 herausgegenommen .

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Die erste Bürstenrolle 35, die zweiteBUrstenrolle 36 und die mit einem pelzartigen Belag versehene Entwicklerrolle 37 sind nun wie folgt konstruiert und ausgeführt:- Die erste Bürstenrolle 35 ist in den unteren Teil des Rollenkastens 30 eingesetzt, wobei ein Teil ihrer Umfangsflache über einen Tonerauslaß 29b mit der Innenseite des Tonerzuführungsbehälters 29 in Kontakt steht. Die zweite Bürstenrolle 36 ist derart über der ersten Bürstenrolle 35 angeordnet, daß die Umfangsflachen beider Rollen sich einander berühren. Die mit einem pelzartigen Belag versehene Bürstenrolle 37 ist nun derart angeordnet und montiert, daß sie in gleicher Weise die zweite Bürstenrolle 36 berührt. Durch diese Anordnung der Rollen 35, 36 und 37 wird die Umfangsflache der mit einem pelzartigen Belag versehenen Bürstenrolle dann mit der fotoelektrisch empfindlichen Fläche 3a des fotoelektrisch leitenden Konstruktionselementes 3 in Kontakt gehalten, wenn das Entwicklersystem 5 eingebaut und instal-1 iert worden ist.

Die mit einem pelzartigen Belag versehene Bürstenrolle 37 ist in der mit Fig. 7 dargestellten Weise konstruiert und ausgeführt. Eine als Kern verwendete Aluminiumwelle 48 wird derart mit einem Belag aus Polyurethanschaum 50, (beispielsweise EMM-Polyurethan, Markenbezeichnung MTP Kasei), versehen daß für die dabei hergestellte und mit einem pelzartigen Belag versehene Enwicklerbürste 37 ein weicher und elastischer Kern 49 entsteht.Für den

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Kern 49 wird EMM-Polyurethan 50 mit einer Härte von 23 JH 5 kg (Angabe nach Testverfahren JIS K-6401) und mit einer Prallelastizität von weniger als 45 % verwendet. Die Umfangsflache und die Seitenflächen dieser Polyurethanbeschichtung 50 werden kontinuierlich mit einem elektrisch leitenden Klebemittel oder Bindemittel 51 derart beschichtet, daß sich eine nahtlose, durchgehende Bindemittelschicht 53 über dem EMM-Polyurethan 50 einstellt. Dadurch werden Welle 48 und elektrisch leitende Bindeschicht 53 elektrisch leitend gemacht, damit sie eine Vorspannung abgeben können. Die elektrisch leitende Bindeschicht 51 wird hergestellt aus einer Styrol-Butadien-Gummi-Zusammensetzung von beispielsweise 25 % Gewichtsanteilen Tacprene (Markenname der Firma Asahi Kasei), von 50 % Gewichtsanteilen Xylol-Kunstharz und von 25 % Gewichtsanteilen von Kohlenstoff Carbon XC-72 (Makrenbezeichnung der Firma Cabot, Tokyo Zairyo). Diese werden mit Toluol verdünnt oder verflüssigt und dann für die Dauer von ungefähr 2 Stunden in einer Kugelmühle gekentet. Das elektrisch leitende Bindemittel 51 hat die Eigenschaft, daß sich der Gummi bestand tei1 mit dem Verdampfen des Toluols zusammenzieht, wobei jedoch durch das regelnde Einstellen der Dicke diese Kontraktion so klein gehalten werden kann, daß es in der Praxis zu keinen Problemen kommt.

Der pelzartige Belag 52 wird auf die Außenseite der elektrisch leitenden Bindeschicht 53 aufgeflockt, und diese Schicht ist die Umfangsflache des Kernes 49, was wiederum zur Folge hat, daß dadurch eine mit pelzartigem Belag versehene weiche Entwicklerbürste 37 entsteht, die einen Durchmesser von beispielsweise 30 mm hat. Der pelzartige Belag 52

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besteht aus einem abriebsfesten Spezialrayon (mit einer Faserlänge von 1.5 mm, mit einem Faserndurchtnesser von 1.5 Denier und mit einem elektrischen

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Widerstand von 10 bis 10 0hm . cm). Dieser Rayon ist derart behandelt worden, daß er elektrisch leitend ist. Das elektrostatische Beflockungsverfahren ist als eine ganz konkrete Maßnahme für das Befestigen der Rayonfaser gewählt worden.

Das elektrostatische Be^lockungsverfahren wird nun anhand von Fig. 10 beschrieben und erläutert. Bei dem Teil 49 handelt es sich um den Kern der mit einem pelzartigen Belag versehenen Bürstenrolle 37, der zuvor mit der elektrisch leitenden Bindemittel sch i cht 53 versehen worden ist. Dieser Kern 49 wird nun derart angeordnet, daß er sich in einem ganz bestmmten Abstand einer Plattenelektrode 54 gegenüber befindet. Nun wird ein elektrischer Stromkreis dadurch aufgebaut, daß die Welle 48 des Kernes 49 und auch die Elektrodenplatte 54 an einen Gleichstromanschluß 55 angeschlossen werden. Mit der allgemeinen Hinweiszahl 56 ist ein Erdungsanschluß gekennzeichnet. Die Welle 48 wird von einer (nicht dargestellten) Antriebsmechanik mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 6 U/min angetrieben.In diesem ganz speziellen Fall beträgt der Abstand zwischen den Polen 70 mm, d.h. der Abstand " " ist auf 70 mm eingestellt.

Der pelzartige Belag 52 wird auf die Elektrodenplatte 54 gelegt, der Kern 49 wird kontinuierlich gedreht, dabei ist an den Kern 49 und an die Elek-

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trodenplatte 54 von einem Gleichstromanschluß 55 her eine Gleichspannung von 30 kV angelegt. Mit dieser Maßnahme wird der pelzartige Belag 52 gleichmäßig und gleichförmig in aufrechter Stellung an der Bindemittelschicht 53 befestigt. Nach 10 Sekunden ist die Umfangsflache des Kernes vollständig mit dem pelzartigen Belag 52 bedeckt, der dann auch gut und sicher befestigt ist. Das aber bedeutet, daß der BeflockungsVorgang zwecks Herstellung eines "pelzarigen Belages" mit einem stabilen elektrischen Widerstand des gegebenen Wertes leicht durchgeführt und vorgenommen werden kann.

Die zweite Bürstenrolle 36 ist derart konstruiert und ausgeführt, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Die Umfangsf1äche eines Kernes 57, der zusammen mit der Welle 58 aus Aluminium hergestellt worden ist, ist mit einem Tuch 61 überzogen, das in zylindrischer Form gewebt worden ist. Auf der Innenseite ist das Tuch 61 mit einer elektrisch leitenden Bindemittelschicht 59 beschichtet, und diese Bindemittelschicht 59 hat die gleichen Eigenschaften, die auch die Bindemittelschicht für die mit einem pelzartigen Belag versehene Bürstenrolle auch hat. Die Außenseite der elektrisch leitenden Bindemittelschicht 59 ist mit einem pelzartigen Belag 60 versehen, der aus nahtlosem Teflon (RTM) (Polytetrafluoräthylen) besteht und eine Faserlänge von 3 mm hat, und dies derartig, daß dabei eine Hartbürstenwalze oder HartbürstenrolIe 36 besteht, deren Durchmesser 20 mm beträgt. Ganz be-

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sonders aber gilt, daß der pelzartige Belag 60 dadurch herbeigeführt wird, daß die zur Umfangsfläche des zylindrischen Tuches 61 gehörende Faser aufgerichtet und zum Stehen gebracht wird, daß weiterhin die zweite Bürstenrolle 36 dadurch hergestellt wird, daß deren Umfangsflache des Kernes 57 mit dem zylindrischen Tuch 61 überzogen wird.

Die erste Bürstenrolle 35 ist derart konstruiert und ausgeführt, wie dies mit Fig. 9 dargestellt ist. Die Umfangsflache eines zylindrischen Kernes 62, der zusammen mit der Welle 63 aus Aluminium hergestellt ist, wird mit einer elektrisch leitenden Bindemittelschicht 100 versehen. Auf die Außenseite dieserBindemittelschicht 100 wird ein pelzartiger Belag 64 aufgebracht, der die gleichen Eigenschaften wie jener hat, der auch für die mit Pelzbelag versehene Bürstenroi Ie 37 verwendet wird. Dieser pelzartige Belag wird in Anwendung der wohlbekannten elektrostatischen Beflockungsinethode derart aufgeflockt, daß dabei eine HartbürstenrolIe 35 entsteht, die einen Durchmesser von 20 mm hat.

Eine jede der derart konstruierten Rollen 35, 36 und 37 ist dann in der zuvor beschriebenen Weise im Rollenkasten 30 untergebracht und montiert. Wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, sind die Abstände zwischen den Rollen 35, 36 und 37 als Kammern oder Taschen ausgeführt, die den überschüssigen Toner aufzunehmen haben, beispielsweise die Kammern oder Taschen 82a, 82b und 82c. Die Wellen 48, 58 und 63 dieser Rollen sind in den Seitenhalterungen 25a

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und 25b derart gelagert, daß sie sich in den ihnen jeweils zugeordneten Öldichtungen 71 und Lagern 74, die eine Verbindung zu einem Antriebssystem 65 und einem Vorspannungssystein 66 für die Auf schal tung einer elektrischen Vorspannung, frei drehen können.

Eine jede der Rollen 35, 36 und 37 ist in der mit Fig. 11 und mit Fig. 12 dargestellten Weise eingestellt und justiert. In Fig. 11 sind bei die Bedingungen wiedergegeben, die für die Berührung zwischen dem fotoelektrischen Konstruktionselement 3 und der mit einem pelzartigen Belag versehenen Bürstenrolle 37 gelten, wohingegen in Fig. 12 die Bedingungen wiedergegeben sind, die für die Berührung zwischen der ersten Bürstenrolle 35 und der zweiten Bürstenrolle 36 gelten. Dargestellt ist, daß die fotoelektrisch empfindliche Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 zur Erhöhung und Vergrößerung der Kontaktzone um 1 mm in den pelzartigen Belag 52 der Bürstenrolle 37 hineinragt.

Zwischen der Oberfläche der ersten Bürstenrolle 35 und der Oberfläche der zweiten Bürstenrolle 36 wird ein Abstand von 1 mm eingehalten.

Laut Darstellung in Fig. 3 und in Fig. 6 besteht das Antriebssystem 65 aus den Zahnrädern 67, 68 und 69, die jeweils an einem Ende auf die Rollen 35, 36 und 37 aufgesetzt sind, wobei das Zahnrad 67 in das Zahnrad 68 eingreift, während das Zahnrad 68 in das Zahnrad 69 eingreift. Wenn sich

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das Entwicklersystem 5 in der Einbauposition befindet, dann greift das Zahnrad 69 auch in das Antriebszahnrad 70 ein, das am Hauptgehäuse .1 angebracht ist. Auf diese Weise wird somit die Antriebsleistung nach und nach über die Zahnräder 70, 69, 68 und 67 auf die Rollen 35, 36 und 37 übertragen. Für die Zahnräder 67, 68 und 69 ist ein übersetzungsverhältnis von 12 : 7 : 17 festgelegt. Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der ersten Bürstenrolle 35, der Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Bürstenrolle 36 und der Umfangsgeschwindigkeit der mit einem pelzartigen Belag versehenen Bürstenrolle 37 ist unter Einbeziehung der nachstehend gegebenen Zuordnungen auf 19 : 32 : festgelegt.

V₁ = (0.2 bis 1.0) χ V₃, V₂ = (1.1 bis 2.0) χ V₃

(In dieser Gleichung steht V-, für die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Bürstenrolle 35, steht Vp für die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Bürstenrolle 36 und steht V₃ für die Umfangsgeschwindigkeit der mit einem pelzartigen Belag versehenen Bürstenrolle 37).

Wegen der Konstruktion und Anordnung des Antriebssystemes 65, wird (laut Fig. 5) die erste Bürstenrone 35 derart angetrieben, daß sie sich nach rechts dreht, wobei der Antrieb über das Zahnrad 70 erfolgt, die zweite Bürstenrolle 36 wird somit derart angetrieben, daß sie sich nach links dreht, wohingegen die mit einem pelzartigen Belag versehene Bürstenrolle 37 derart angetrieben wird, daß sie sich nach rechts dreht, Weil die Rollen 35,

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und 37 sich bei ihrer Drehbewegung in einander entgegengesetzte Drehrichtungen einander im Gleitkontakt berühren, werden auch deren pelzartige Beläge 52, 59 und 64 zum Aufrechtstehen gebracht, was wiederum zur Folge hat, daß der fotoelektrisch empfindlichen Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 vom TonerzufUhrungsbehäiter 29 aus die entsprechend richtige Menge an Toner zugeführt wird.

Die Lagerteile der Rollen 35, 36 und 37 sind jeweils mit einer aus Polyurethanschaiimstoff hergestellten Abdichtung 72 versehen, die das Eindringen von Tpner verhindern soll. Vorhanden ist auch noch ein für das Abstreifen des Toners bestimmter Abstreifer 83, der die Umfangsf1äche der ersten Bürstenrolle 35 gleitend berührt und dadurch die Tonermenge reguliert, welche von der ersten Bürstenrolle 35 mitgenommen und transportiert wird. (In diesem Zusammenhang wird auf Fig. 5 hingewiesen).

Das Vorspannungssystem 66 ist mit Fig. 3 dargestellt. Dieses Vorspannungssystem 66 besteht aus einem Empfangsteil 72a, der auf der Seite des Hauptgehäuses 26 des Entwicklersystemes angeordnet ist, und aus einem Auf schaltungstei 1 73, der entsprechend der Darstellung in Fig. 4 am Hauptgehäuse 1 des Kopiergerätes angeordnet ist.Der Empfangsteil 72a und der Aufschaltungstei1 73 des Vorspannungssystemes sind nun wie folgt konstruiert und ausgeführt.

Wie mit Fig. 3 wiedergegeben, besteht der Empfangsteil 72a aus den Federkontaktelementen 75, 76 und 77, die an due Außenseite einer Seitenhalterung 25b

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angeschraubt sind und mit den Stirnflächen der Antriebswellen der Rollen 35, 36 und 37 in Kontakt stehen. Das freie Ende der Kontaktfeder 75 berührt die Stirnfläche der ersten Bürstenrolle 35, das freie Ende der Kontaktfeder 76 berührt die Stirnfläche der Antriebswelle der zweiten Bürstenrolle 36 und die Kontaktfeder berührt die Stirnfläche der Antriebswelle der mit einem pelzartigen Belag versehenen Bürstenrolle 37.

Der elektrische Auf schaltungstei1 73, der den elektrischen Empfangsteil 72a aufzunehmen hat, ist so konstruiert und ausgeführt, wie dies mit Fig. 4 dargestellt ist. Ein Montageblock 78 ist in einer der Seitenhalterung 25b entsprechenden Position an einen Seitenrahmen 42b angeschraubt. An dem Montageblock 78 befestigt mit Steckschrauben und Muttern sind die Anschlußdrähte 79a und 79b, die an einem (nicht dargestellten) Mittelspannungstransformator angeschlossen sind. Zum Montageblock 78 gehören auch noch die beiden Kontaktfedern 80a und 80 b, die ihrerseits wiederum mit den Enden der zuvor angeführten Anschlußdrähte 79a und 79b in Verbindung stehen.

Beim Einsetzen des Entwicklersystemes 5 wird zwischem der Kontaktfeder 75 des vorerwähnten elektrischen Empfangs teiles 72a und der Kontaktfeder 80a der elektrische Kontakt hergestellt. Dies gilt auch für die Kontaktfeder 77 und die Kontaktfeder 80b. Die Stromversorgung und die erste Bürstenrolle 35 und die mit einem pelzartigen Belag versehene Entwicklerbürstenrol1e37 sind dann derart angeschlossen, daß sowohl die Rolle 35 als auch die Rolle 37 mit Strom versorgt werden.

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Wie aus Fig. 13 zu erkennen ist, wird der ersten Bürstenrolle 35 eine eine Vorspannung von +250 V Gleichstrom aufgeschaltet, während der mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerrolle 37 eine Vorspannung von -250 V Gleichstrom aufgeschaltet wird.

In ähnlicher Weise berührt die Kontaktfeder 76 die Innenfläche des Seitenrahmens 42b und ist geerdet. Eine Kontaktfeder 81, die mit der Seitenhalterung 25a verbunden ist, steht in Kontakt mit dem in Fig. 4 dargestellten Anschlag 47 und ist geerdet über die Verkleidungen 27 und 28 sowie über den Anschlag 47.

Die Seitenhalterungen 25a und 25b sind mit den aus Polyurethan bestehenden Dichtungselementen 85 versehen, die ein Versprühen des Toners T verhindern sollen , das in der Nähe des Berührungsbereiches zwischen der mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerbürste 37 und dem fotoelektrischen Konstruktionselement 3 stattfinden kann.

Nachstehend soll nun anhand von Fig. 5 und von Fig. 13 die Arbeitsweise und die Funktion des Entwicklersystemes 5 beschrieben werden. Dem pelzartigen Belag 64 der ersten Bürstenrolle 35

DO

wird eine positive Vorspannung von +250 V Gleichstrom auf geschaltet, während dem pelzartigen Belag 52 der mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerbürste 37 eine negative Vorspannnung von -100 V Gleichstrom 87 aufgeschaltet wird und die zweite Bürstenrolle an der mit der allgemeinen Hinweiszahl 89 gekennzeichneten Stelle geerdet ist.Vom Tonerzuführungsbehälter 29 aus

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wird der Toner T deswegen von der ersten Bürstenrolle 35 transportiert, weil dieser Toner T an dem pelzartigen Belag dieser ersten Bürstenroller haften bleibt und vom Abstreicher 83 auf die jeweils zutreffende Menge einreguliert wird. Der Toner T wird durch den Reibungskontakt des über den pelzartigen Belag 64 gleitenden Abstreichers 83elektrostatisch positiv aufgeladen. Dann wird der Toner T2 von der ersten Bürstenrolle 35 aus auf die zweite Bürstenrolle 36 weitergeleitet, und zwar wegen der Spannungsdifferenz, welche zwischen der Erdungsspannung 89 und der Vorspannung 88 gegeben und vorhanden ist.

In diesem Stadium werden jedoch nicht alle Partikel des Toners 2 elektrisch aufgeladen, so daß einige der Tonerpartikel des Toners T, dann wenn sie der zweiten Bürstenrolle 36 übergeben werden, noch elektrisch neutral geblieben sind.

Das ist darin begründet, daß nicht jedes Tonerpartikel mit dem pelzartigen Belag 64 auf der ersten Bürstenrolle in Berührung kommt, und das sind insbesondere jene Tonerpartikel, die sich außerhalb der Tonerpartikeischicht befinden, die dem pelzartigen Belag 64 am nächsten ist. Der pelzartige Belag 60 der zweiten Bürstenrolle 36 ist jedoch aus einem PTFE-Material (Polytetrafluoräthylen) hergestellt, welches die Eigenschaft besitzt sich im Reibungskontakt mit der ersten Bürstenrolle 35, dann negativ aufzuladen, wenn die Tonerpartikel T und die Tonerpartikel T2 transportiert werden. Das bewirkt wiederum, daß dabei die Tonerpartikel T

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und die Tonerpartikel T2 entsprechend der Stärke der negativen Aufladung der Bürstenroi Ie 3G positiv aufgeladen werden. Weil sich der pelzartige Belag 64 der ersten Bürstenrolle 35 und der pelzartige Belag 60 der zweiten Bürstenrolle während ihrer Drehbewegung eng umschließen, werden alle Tonerpartikel positiv aufgeladen durch die statische Elektrizität, was wiederum zur Folge hat daß keine Tonerpartike1 mehr vorhanden sind, die elektrisch instabil sind. Das bedeutet, daß die Tonerpartikel T und die Tonerpartiel T2 von der zweiten Bürstenrolle 36 und von den bis dahin genügend stark positiv aufgeladenen Partikeln T3 positiv aufgeladen werden. Der Transport der Tonerpartikel T3 auf die zweite Bürstenrolle vollzieht sich durch mechanische Anziehungund durch elektrostatische Anziehung. Die Tonerpartikel werden auf die mit einem pelzartigen Belag versehene Entwicklerbürstenrolle 37 geführt und von dort aus auf die fotoelektrisch empfindliche Oberfläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes Auf der fotoelektrisch empfind 1 icheη Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 entsteht ein elektrostatisches Ladungsbild negativer Polarität, an dem der positive auf ge 1adenene Toner 3 dann im Bildbereich elektrostatisch haften bleibt.

Angeführt worden ist bereits, daß sich die erste Bürstenrolle 35, die zweite Bürstenrolle 36'> und die mit einem pelzartigen Belag versehene Entwicklerbürstenrolle 37, deswegen in verschiedene Richtungen

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drehen, weil dadurch die verschiedenen pelzartigen Beläge 52m 60, 64 aufgerichtet werden sollen. Das wiederum bedeutet, daß der pelzartige Belag während des Betriebes immer in der aufgerichteten Position verbleibt, was wiederum bewirkt, daß der pelzartige Belag während des Betriebes immer in aufrechter Stellung gehalten wird und der Toner immer wieder sicher und gut dem fotoelektrischen Konstruktionselement zugeführt werden kann. Weiterhin kann auch noch der Unterschied in der Umfangsgeschwindigkeit der jeweils zutreffenden Rolle 35, 36 uns 37 erhöht werden, und dies verbessert wiederum die funktionsgerechte Aufladung des Toners.

Man hat experimentell festgestellt, daß dann wenn die Umfangsgeschwindigkeiten der Rollen 35, 36 und 37 zu groß werden, der jeweils zutreffende pelezartige Belag 52, 60 und 64 dann aus der aufrecht4en Position abfällt, während dann, wenn die Umfangsgeschwindigkeiten zu klein sind, sich die jeweils zutreffenden pelzartigen Beläge 52, 60 und 64 nicht in der genügenden Weise aufrichten können.

Ein befriedigendes Resultat kann dann erzielt werden, wenn - wie dies festgestellt worden ist - die Rollen 35, 36 und 37 auf die nachstehend angeführten Umfangsgeschwindigkeiten eingestellt werden:-

V₁ = (0.2 1.0) χ V₃

V₂ = (1.1 2.0) χ V₃.

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In diese Formel eingesetzt sind die nachstehend angeführten Größen :-

V-i = Umfangsgeschwindigkeit der ersten Bürstenrolle 35.

Vp = Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Bürstenrone 36.

V₃ = Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklerbürstenrolle 37, die mit einem pelzartigen Belag versehen ist.

Wegen der angeführten Verhältnisse bei den Umfangsgeschwindigkeiten schmilzt der Toner auch dann nicht, wenn mehr oder weniger Toner zugeführt wird, wenn sich die Reibungswärme auswirkt, und dies ist einer der Instabilitätsfaktoren bei der Tonerzuführung, der Toner muß eben in einer stabilen und sicheren Weise zugeführt werden.

Es ist darüber hinaus auch noch experimentell nachgewiesen worden, daß zufriedenstellende Resultate dann erzielt werden, wenn für den pelzartigen Belag 52 die Lauge dieses pelzartigen Belages.auf der mit einem pelzartigen Belag versehenen Enwicklerbürstenrolle 37 im Bereich von 1 mm bis 3 mm gehalten wird, wenn die Elastizität des pelzartigen Belages nicht verringert wird, d.h. wenn der pelzartige Belag 52 nicht durchhängt, wenn die erforderliche Menge Toner transportiert werden kann, damit man ein scharfe und streifenfreie Kopie erhält. Kopien guter Schärfe, die auch im abbildungsfreien Teil klar sind, erhält man dann, wenn der elektrische Widerstand des pelzartigen Belages 52 auf einen Wert'von 10 Ohm cm bis 10 Ohm . cm eingestellt wird. Weist der pelz-

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artige Belag 52 gegenüber den vorerwähnten Werten geringere Werte auf, dann fließt ein übermäßig starker Strom durch das fotoelektrische Konstruktionselement 3, der sich zerstörend auf das latente Ladungsbild auswirkt und die Schärfe der Bildqualität verringert. Andererseits aber bei gegenüber den vorerwähnten Werten höheren Werten des elektrischen Widerstandes des pelzartigen Belages 52 arbeitet die Vorspannung nicht effektiv, was wiederum zur Folge hat, daß der abbildungsfreie Teil schwarz wird.

Wenn die Menge an Toner T3, die der.Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 zugeführt wird, einen Grenzwert überschreitet, dann wird der überschüssige Toner im pelzartigen Belag 52 der mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerbürstenrolle 37 gespeichert. Wird die Aufnahmekapazität der mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerbürstenrolle 37 überschritten, d.h. ist zuviel Toner T3 auf der Entwicklerbürstenrolle 37 vorhanden, dann wird dieser überschüssige Toner von der zweiten Bürstenrolle 36 zurückgenommen, und zwar weil die Korrelation zwischen der Anziehungskraft, die von der negativen Spannung der mit einem pelzartigen Belag versehenen Enwircklerbürstenrolle 37 und derjenigen, die deswegen aufgeschaltet wird, um den Toner der zweiten Bürstenrolle 36 zu halten, sich nicht mehr im Gleichgewichtszustand befindet, was wiederum zur Folge hatdaß die Anziehungskraft der zweiten Bürstenrolle 36 größer wird als die Anziehungskraft der mit einem pelzartigen Belag versehenen Enwicklerbürstenrolle 37. Dabei wird die überschüssige Toner

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menge von der Entwicklerbürstenrolle 37 auf die zweite Bürstenrolle 36 elektrostatisch übertragen, wobei der Toner dann zurückgewonnen wird. Es braucht in diesem Zusammenhang nicht ausgedrückl ich betont zu werden, daß der erforderliche Anteil an Toner T3 von der Anziehungskraft des pelzartigen Belages 52 der mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerbürstenrolle 37 festgehalten wird. Das aber bedeutet, daß der überschüssige Toner auf der zweiten Bürstenrolle 36 gespeichert wird.

Der pelzartige Belag 52 der zweiten Bürstenrolle 36 ist - wie dies bereits angeführt worden ist - aus PTFE (Polytetrafluoräthylen) hergestellt und hat eine große Aufnahmekapazität für Toner. Aus diesem Grunde ist auch das Tonerspeicherungsvermögen der zweiten Bürstenrolle 36 sehr groß, so daß eine genügende Menge von überschüssigen Toner zurückgewonnen werden kann .

Bei einer Anordnung der vorerwähnten Art wird der Zustand der Tonerrückgewinnung bestimmt: von der Qualität der Reibungselektrizität des Toners T, von der Vorspannung einer jeden der Rollen 35, 36 und 37, vom Material des pelzartigen Belages 52, 60 und 64 der Rollen 35, 36 und 37 sowie von der Leitfähigkeit der pelartigen Beläge 52, 60 und 64 und dergleichen mehr. Das Experiment hat gezeigt, daß die beschriebene Kombination im Ausführungsbeispiel die wirksamste ist.

Wie nun aus Fig. 5 zu erkennen ist, fällt der überschüssige Toner, der über die zweite Bürstenrolle

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nicht zurückgewonnen werden kann, nach und nach in die für die Aufnahme von überschüssigen Toner bestimmte Kammer 82c. Sobald der zurückgewonnene Toner einen bestimmten Füllstand erreicht hat, kommt er mit der ersten Bürstenrolle 35 in Kontakt und wird über diese erste Bürstenrolle 35 wieder in den Tonerkreislauf eingeführt. Die Überschußtonerkammer 82a ist für das Aufnehmen des überschüssigen Toners von der zweiten Bürstenrolle 36 und von der mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerbürstenrolle 37 vorgesehen. Der überschüssige Toner verbleibt jedoch normalerweise nicht in der Überschußtonerkammer 82a . Diese Überschußtonerkammer 82a ist groß ausgeführt, damit dann eine Klumpenbildung des Toners verhindert wird, wenn an der mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerbürstenrolle 37 nicht die richtige Vorspannung anliegt. In der Überschußtonerkammer 82b wird der von der ersten Bürstenrolle 35 abgegebene überschüssige Toner gesammelt. Zu dieser Tonerüberschußkammer 82b gehört auch der Spalt 95. Dieser Spalt 95 ist so eng, daß es für den Toner T keine Möglichkeit gibt, wieder zurück in die Überschußtonerkammer 82b zu gel angen .

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes brauchen keine kosten aufwendige elektromagnetische Rolle und kein kostenaufwendiger Toner verwendet zu werden. Das Entwicklersystem ist von der Konstruktion her einfach ausgeführt und für Einkomponentenentwickler unter Verwendung der kostengünstigen und mit einem pelzartigen Belag versehenen Entwicklerbürstenrolle 37 geeignet.

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Darüber hinaus besteht die Entwicklerrolle 37 aus einem weichen Kern 49, der aus elastischem EMM-Polyurethan 50 hergestellt ist. Die Oberfläche des fotcelektrischen Konstruktionseiementes 3 kann dadurch nicht beschädigt werden und die Toleranz des Abstandes zwischen dem fotoelektrischen Konstruktionselement 3 und der Entwicklerrolle 37 ist nicht mehr so kritisch.

Weil experimentell die Härte des EMM-Polyurethanes 50 auf 15 kg bis 35 kg eignestellt ist, (diese Werte entsprechend JIS K-6401), kann der Entwicklungsbereich im Kontakt mit dem fotoelektrischen Konstruktionselement 3 wirksam ausgeweitet werden, kann dadurch die Entwicklungszeit verlängert werden.

Bei einer Einstellung der Härte des EMM-Polyurethanes 50 auf Werte von 15 kg bis 35 kg, wird auch der Toleranzbereich zwischen der fotoelektrisch empfindlichen Fläche 3a und der Rolle 37 immer genauer. Auch dann, wenn sich die mit pelzartigem Belag versehenene Entwicklerbürstenrolle 37 und das fotoelektrische Konstruktionselement 3 zu hahe kommen sollten, wird das fotoelektrische Konstruktionselement 3 nicht beschädigt.

Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die erste Bürstenrol Ie 35 im unteren Bereich angeordnet, während die zweite Bürstenrolle 36 und die mit einem pelzartigen Belag versehenene Entwicklerbürstenrolle 37 über der ersten Bürstenrolle angeordnet sind. Diese Rollen können jedoch auch derart angeordnet werden, wie dies in Fig. 14 dargestelit ist.

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Nach Fig. 14 ust ein Tonerzuführungsbehälter 90 im oberen Teil angeordnet. Die erste Bürstenrolle 91 ist dem Boden des Tonerzuführungsbehäiters 90 zugeordnet, die mit einem pelzartigen Belag versehene Entwicklerbürstenrolle 92 ist unterhalb swe ersten Bürstenrolle 91 angeordnet, während die zweite Bürstenrolle 93 ganz nahe bei den Rollen 91 und 92 angeordnet ist.

Ein wiederum anderes Ausführungsbeispiel des Erfindungsge Standes ist mit Fig. 15 und Fig. 16 dargestellt. Die beiden Rollen 94 sind dem fotoelektrischen Kosntruktionse1ement 3 gegenüber und auf dieses ausgerichtet angeordnet. Diese Rollen 94 sind aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Metall, hergestellt. Ein endloser Entwicklungspelzriemen 95 ist um die Rollen 94 geführt und wird mit der fotoelektrisch empfindlichen Fläche 3a des fotoelektrischen Konstruktionselementes 3 in Berührung gehalten. Der Entwicklungspelzriemen 95 ist in der mit Fig..16 wiedergegebenen Weise konstruiert Ein die Grundlage darstellendes endloses Ri eniene leinen t 96 ist aus elektrisch leitendem Gummi oder aus elektrisch leitendem Tuch hergestellt. Die Oberfläche dieses Riemenelementes ist mit einer kontinuierlichen und elektrisch leitenden Bindemittelschicht beschichtet, d.h. mit der Schicht 97. Auf diese Weise werden die Rollen 94 und das endlose Riemenelement 96 derart elektrisch leitend gemacht, daß eine Vorspannung auf geschal tet werden kann. Der pelzartige Belag wird auf die Außenseite der elektrisch leitenden Bindemittelschicht 97 aufgeflockt, und diese Schicht ist die Oberfläche des endlosen Riemenelementes 96. Durch die Beflockung entsteht ein mit pelzartigem Belag versehenener weicher Entwicklungsriemen 95. Der pelzartige Belag besteht aus speziellem und abriebsfesteb Rayon, daß durch Behandlung elektrisch leitend gemacht wird. _ -_

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Die Beflockung wird durchgeführt mit der im Zusammenhang mit Fig. 10 beschriebenen Bef1ockungsmethode für das Befestiung der Rayonfasern.

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Claims (11)

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER ■ D. CHOSSE · c. POl LMEJER - 14. Januar 1981 gr.ni Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha, 72 HorikawachO/ Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken (Japan) Patentansprüche

1. Entwicklersystem zum Entwickeln eines auf einem elektrostatischen Ladungsbildträger vorhandenen elektrostatischen Ladungsbildes, bestehend aus einem Tonerbehälter und einer Entwicklervorrichtung zum Übertragen von Toner auf das elektrostatische Ladungsbild,

dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklervorrichtung aus einer mittels elastischem Material hergestellten Grundeinheit und einem pelzartigen Belag besteht, welcher auf die ümfangsfläche der Entwicklervorrichtung derart aufgebracht wird, daß er den elektrostatischen Ladungsbildträger berührt.

2. Entwicklersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundeinheit einen endlosen Riemen bzw. ein endloses Band aufweist.

3. Entwicklersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundeinheit einen rollenförmigen Kern besitzt.

4. Entwicklersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Umfangsflache des rollenförmigen Kerns eine dünne elektrisch leitende Gummischicht aufge-

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bracht ist, auf der sich ein pelzartiger Belag befindet, der den Ladungsbildträger berührt.

5. Entwicklersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rollenförmige Kern auf seiner Umfangsfläche mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen ist, auf der sich ein pelzartiger Belag mit einer Faserlänge von 1 mm bis 3 mm befindet.

6. Entwicklersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pelzartige Belag einen spezifischen Widerstand zwischen 10 Λ cm 10 il cm aufweist.

7. Entwicklersystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Bürstenrolle vorgesehen ist, der der Toner aus dem Tonerbehälter zugeführt wird und die den Toner durch ihre Drehbewegung weiterleitet, daß diese erste Bürstenrolle aus einem Kern besteht, auf dessen Umfangsflache pelzartiges Material aufgebracht ist, daß eine zweite Bürstenrolle sowohl mit der Umfangsfläche der Entwicklervorrichtung als auch mit der ersten Bürstenrolle derart in Kontakt steht, daß sie dabei den von der ersten Bürstenrolle aus zugeführten Toner übernimmt, welchen sie dann an die Entwicklervorrichtung weiterleitet, wobei gleichzeitig der Toner durch die Reibung zwischen den Kontaktflächen der ersten Bürstenrolle und der Entwicklervorrichtung elektrisch aufgeladen wird, und daß die zweite Bürstenrolle aus einem Kern besteht, auf dessen Umfangsflache ein pelzartiger Belag aus Polytetrafluorethylen aufgebracht ist.

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8. Entwicklersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bürstenrolle und die Entwicklervorrichtung derart angeordnet sind, daß sie sich während des Betriebes in der gleichen Richtung drehen, wohingegen sich die zweite Bürstenrolle in die entgegengesetzte Richtung dreht.

9. Entwicklersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Entwicklervorrichtung und der elektrostatische Ladungsbildträger in die gleiche Richtung drehen.

10. Entwicklersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeitsverhältnisse durch die Gleichungen

V₁ = (0,2 - 1,0) χ V,

und V₂ = (1,1 - 2,0) χ
gegeben sind, wobei

V₁ der Umfangsgeschwindigkeit der ersten Bürstenrolle,

V_ der Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Bürstenrolle, und

V., der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklervorrichtung entspricht.

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11. Entwicklersystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltvorrichtung für das Aufschalten des Massepotentials auf den pelzartigen Belag der zweiten Bürstenrolle vorgesehen ist, und daß die Schaltvorrichtung es auch ermöglicht, daß Spannungen von praktisch entgegengesetzter Polarität an die pelzartigen Beläge der ersten Bürstenrolle und der Entwicklervorrichtung angelegt werden können.

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