DE3109214A1

DE3109214A1 - Geraet zur entwicklung eines latenten elekrostatischen bildes

Info

Publication number: DE3109214A1
Application number: DE19813109214
Authority: DE
Inventors: Shigeo Toyonaka Koyama; Nobuhiko Suita Kozuka; Hitoshi Hirakata Nishihama; Kazutada Takatsuki Sakai; Ryutaro Nishinomiya Hyogo Yamagata
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1980-03-08
Filing date: 1981-03-07
Publication date: 1982-02-11
Also published as: GB2070982A; US4410259A; FR2477734B1; NL8101098A; NL186982C; FR2477734A1; DE3109214C2; NL8902012A; NL8902013A; GB2070982B; IT8120202A0; IT1138990B; NL8902014A; NL186982B

Description

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Gerät zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes, mit einem Element zum Festhalten des Entwicklers, dessen Oberfläche einen endlosen Weg beschreibt, mit einem Behälter, der einen Einkomponenten-Entwickler aus Tonerpartikeln, die eine elektrische Ladung halten können, enthält und eine öffnung an der Seite besitzt, die einem Teil des endlosen Weges gegenüberliegt, wobei Mittel vorgesehen sind, um den Entwickler auf dem Element zu halten, diesen zu laden, den geladenen Entwickler dann durch Bewegung des Elementes zu einer Entwicklungszone zu befördern und ihn dort einem zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bild zuzuführen.

Entwicklungsvorrichtungen in elektrostatischen Kopiergeräten zur Zuführung eines Toners zu einem latenten elektrostatischen Bild, um dieses zu einem sichtbaren Bild zu entwickeln, werden grob in solche Vorrichtungen einklassifiziert, die einen Zweikomponenten-Entwickler benutzen, der aus Trägerpartikeln und Tonerpartikeln besteht, und solchen, die einen Einkomponenten-Entwickler verwenden, der nur aus Tonerpartikeln besteht. Die zuerst genannten Geräte führen zu Problemen, die schwierig zu lösen sind. Um beispielsweise eine gute Entwicklung stabil durchführen zu können, muß das Verhältnis der Mengen der Trägerpartikel und der Tonerpartikel stets festliegen, und es müssen Tonerpartikel nachgefüllt werden, weil diese während der Entwicklung verbraucht werden. Diese Probleme haben in der Praxis dazu geführt, daß sich die zweite Gruppe von Geräten, die nur einen Einkomponenten-Entwickler verwenden, mehr und mehr durchgesetzt haben.

Die Geräte, die einen Einkomponenten-Entwickler verwenden, werden unterteilt in Geräte (a), die einen Einkomponenten-Entwickler verwenden, der nur aus verhältnismäßig leitfähigen

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Tonerpartikeln besteht, und in Geräte (b), die einen Einkomponenten-Entwickler verwenden, der entsprechend den Eigenschaften des verwendeten Einkomponenten-Entwicklers nur aus verhältnismäßig isolierenden Tonerpartikeln besteht.

Geräte mit Verwendung eines Entwicklers (a) sind beispielsweise in den japanischen Patentveröffentlichungen 491/1962, 492/1962 und 20695/1963, der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5035/1974 und in den US-Patentschriften 2,976,144, 3 909 258 und 4 081 571 beschrieben. Aus diesem Stand der Technik ist ersichtlich, daß die Verwendung des Entwicklers (a) den Vorteil hat, daß eine besondere Behandlung, z.B. die Ladung des Entwicklers, nicht erforderlich ist, bevor dieser mit einem latenten elektrostatischen Bild in Berührung kommt, weil der Entwickler je nach Bedarf dem latenten elektrostatischen Bild zugeführt werden kann, wenn nur der Entwickler auf der Oberfläche eines Halteelements für den Entwickler festgehalten und nach Zuführung zu einer Entwicklungszone in Berührung mit dem latenten elektrostatischen Bild gebracht wird.. Da jedoch die Tonerpartikel verhältnismäßig elektrisch leitend sind, ist es vergleichsweise schwierig, ein Tonerbild auf ein Empfangselement zu übertragen, wenn der Entwickler (a) in einem elektrostatischen Kopiergerät des Bildtransfertyps verwendet wird.

Andererseits sind Geräte und Verfahren unter Verwendung des Entwicklers (b) beispielsweise in den japanischen Offenlegungsschriften 3233/1978, 110843/1978, 111737/1978 und 135335/1978 beschrieben. Aus diesen Druckschriften ist ersichtlich, daß Geräte, die den Entwickler (b) verwenden, ein Halteelement für den Entwickler in Form einer Rolle oder eines endlosen Bandes enthalten, dessen Oberfläche einen endlosen Weg beschreibt, wobei ferner ein Behälter für den Entwickler vorgesehen ist, der eine öffnung an der Seite besitzt, die einem Teil des Endlosweges gegenüberliegt, und wobei ferner Mittel zur Ladung des Entwicklers , z.B. auf triboelektrische Weise vorge-

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sehen sind. Bei einem solchen Gerät wird der in dem Behälter gespeicherte Entwickler auf der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes durch ein geeignetes Verfahren festgehalten, und bevor oder gleichzeitig oder nach dem Vorgang zum Festhalten des, Entwicklers wird dieser auf eine bestimmte Polarität geladen. Der geladene Entwickler wird dann durch Bewegung der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes einer Entwicklungszone und dort einem latenten elektrostatischen Bild zugeführt, wobei der Entwickler in der gewünschten Weise an dem latenten elektrostatischen Bild haften bleibt, so daß dieses zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden kann.

Die bei Verwendung des Entwicklers (a) auftretenden Mängel können durch Verwendung des Entwicklers (b) beseitigt werden, weil die Tonerpartikel, die den Entwickler (b) bilden, verhältnismäßig isolierend sind. Jedoch sind bei üblichen Geräten zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes unter Verwendung des Entwicklers (b) noch die folgenden Probleme zu lösen.

Der Entwickler neigt zu einer Verstreuung und Verschmutzung anderer vorhandener Elemente im Kopiergerät. Insbesondere neigt der Entwickler zu einer Verstreuung vom stromaufwärtigen Rand und/oder dem stromabwärtigen Rand - betrachtet in Bewegungsrichtung der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes - einer Öffnung des den Entwickler enthaltenden Behälters, die auf einem Teil des Weges der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes angeordnet ist.

Aus den oben genannten Entgegenhaltungen ist ersichtlich, daß die den Entwickler (b) bildenden Tonerpartikel in den meisten Fällen aus im wesentlichen nicht magnetischen partikeln bestehen, die magnetisch nicht angezogen werden können. Wenn der Entwickler aus nicht magnetischen Tonerpartikeln besteht, können diese nicht magnetisch auf der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes durch die Wirkung eines

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magnetischen Feldes festgehalten werden. Es ist daher erforderlich, den Entwickler auf der Oberfläche mechanisch (z.B. durch mechanischen Eingriff oder durch Adhäsion zwischen dem Entwickler und der Oberfläche) und/oder elektrisch (z.B. durch Adsorption) aufgrund der Van der Waals Kraft) zu halten. Bekanntlich ist die Kraft zum mechanischen und/oder elektrischen Halten eines aus nichtmagnetischen Tonerpartikeln bestehenden Entwicklers generell schwächer als die Kraft zum magnetischen Halten eines aus magnetischen Tonerpartikeln bestehenden Entwicklers. Wenn daher ein Entwickler aus nichtmagnetischen Tonerpartikeln verwendet wird, neigt dieser dazu, sich relativ leicht von der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes zu trennen, und dies führt insbesondere zu dem erwähnten Problem der Verstreuung des Entwicklers.

Zweitens führt die Wiederholung des Entwicklungsprozesses ohne besondere Entfernung von restlichem Entwickler zu einem ungleichmäßig entwickelten Bild. Wenn der auf der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes befindliche· Entwickler einer Entwicklungszone zugeführt und dort eine Entwicklung durchgeführt wird, wird nur ein Teil des Entwicklers dem latenten elektrostatischen Bild zugeführt, und demzufolge verbleibt der Entwickler nach der Entwicklung ungleichmäßig auf der Oberfläche des Elements. Ein bekanntes elektrostatisches Bildentwicklungsgerät, das den Entwickler (b) verwendet und in den o.g. Druckschriften beschrieben ist, sieht vor, daß bei Durchführung des nächsten Entwicklungszyklus der restliche Entwickler nicht vollständig von der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes entfernt wird sondern ein neuer Vorrat des Entwicklers zusätzlich zu dem restlichen Entwickler auf die Oberfläche des Elementes aufgebracht wird. Es hat sich gezeigt, daß bei einem solchen Gerät die Entwicklung bei Wiederholung des Entwicklungszyklus ungleichmäßig wird und daß im entwickelten Bild (Tonerbild) Flecken auftreten. Dies hat offensichtlich folgende Ursache. Der auf der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements verbleibende Entwickler

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befindet sich bereits im geladenen Zustand, weil er vor der vorangegangenen Entwicklung geladen worden ist. Vor Durchführung des nächsten Entwicklungszyklus gelangt ein neuer Vorrat des Entwicklers auf die Oberfläche des Elementes, der zusammen mit dem bereits geladenen restlichen Entwickler auf der Oberfläche des Elementes einem Ladevorgang unterworfen wird. Das Vorhandensein eines geladenen restlichen Entwicklers führt zu einer Ungleichmäßigkeit im geladenen Zustand des der Entwicklungszone über den Ladeschritt zugeführten Entwicklers. Wenn außerdem ein neuer Vorrat des Entwicklers auf der Oberfläche des Elementes festgehalten werden soll, der den restlichen Entwickler ungleichmäßig hält, besitzt die zusammengesetzte Schicht eine ungleichmäßige Dicke. Die Erfinder haben festgestellt, daß die genannte Ungleichförmigkeit im geladenen Zustand des Entwicklers und die Ungleichförmigkeit in der Dicke der Entwicklerschicht sich bei Wiederholung des Entwicklungsvorgangs summieren,so daß im Ergebnis die Entwicklung ungleichmäßig wird und im entwickelten Bild (Tonerbild) Entwicklungsflecken auftreten.

Drittens ist es schwierig, die Ladungspolarität der Tonerpartikel, die den Entwickler (b) bilden, im Bedarfsfall zu ändern. Wenn die Ladungspolarität der den Entwickler (b) bildenden Tonerpartikel beim Ladeschritt vor der Entwicklung in gewünschter Weise geändert werden kann, läßt sich ein latentes elektrostatisches Bild je nach Bedarf als positives oder negatives Bild entwickeln. Z.B. kann ein latentes elektrostatisches Bild mit einem positiven Potential oder einer positiven Ladung in ein positives Bild entwickelt werden, wenn die den Entwickler bildenden Tonerpartikel auf eine negative Polarität geladen werden. Es kann auch ein negatives Bild entwickelt werden, wenn die Tonerpartikel positiv geladen werden. Es ist jedoch bei den bekannten Geräten, die den Entwickler (b) verwenden, außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich, die Ladungspolarität der Tonerpartikel je nach Wunsch zu ändern, und daher war es bisher nicht möglich, ein

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latentes elektrostatisches Bild wahlweise als positives oder negatives Bild zu entwickeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Verstreuung des Entwicklers weitgehend verhindert werden kann, selbst wenn der Entwickler aus nichtmagnetischen Tonerpartikeln besteht, bei dem unerwünschte Entwicklungsflecken vermieden werden, und bei dem die Ladungspolarität leicht veränderbar ist, so daß wahlweise ein positives oder negatives Bild entwickelt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in Bewegungsrichtung der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes der stromabwärtige Rand der Öffnung des Behälters durch ein Ladeelement gebildet wird, von dem wenigstens ein Teil aus elastischem Material besteht, und dessen freies Ende gegen die Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes gepreßt wird, und daß der stromaufwärtige Rand der Öffnung so angeordnet ist, daß dieser der Oberfläche des Elements stromabwärts von der höchsten Stelle des endlosen Weges nahekommt oder die Oberfläche berührt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthält der Behälter für den Entwickler ein Schabeelement, das innerhalb der Öffnung des Behälters den Entwickler von der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elementes entfernt.

Vorzugsweise enthält das Gerät ferner ein Ladeelement, das den auf der Oberfläche des Elements gehaltenen Entwickler an einer Stelle stromabwärts von der Entwicklungszone in Bewegungsrichtung des Elements gelegenen Stelle berührt, und es sind elektrische Mittel vorgesehen, um an das den Entwickler tragende Element und an das das latente elektrostatische Bild tragende Element eine Gleichspannung anzulegen, wobei die elektrischen Mittel aus einem Umschaltmechanismus zur wahlweisen

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Umkehrung der Polarität der ladenden Gleichspannung bestehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der .Zeichnung bedeuten;

Fig. 1 eine vereinfachte Querschnitts

darstellung eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Entwicklungsgerätes ;

Fig, 2 eine zum Teil abgebrochene ver

einfachte perspektivische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Entwicklungsgerätes ;

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung ei

ner zweiten Ausfiihrungsform eines erfindungsgemäßen Entwicklungsgerätes ;

Fig. 4 eine vereinfachte Querschnitts

darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Entwicklungsgerätes mit einem Umschaltmechanismus zur Umkehrung der Polarität;

Fig. 5 A - E elektrische Schaltungen, die in

Verbindung mit dem in Fig. 4 dargestellten Entwicklungsgeräten verwendbar sind;

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Fig. 6 eine vereinfachte Quer

schnittsdarstellung einer vierten Ausführungsform der Erfindung mit einem wahlweise zu betätigenden Andruckmechanismus;

Fig. 7 eine perspektivische Dar

stellung einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Entwicklungsgerätes mit Andruckvorrichtung für die Verwendung mit einem ein latentes elektrostatisches Bild tragenden Element, das aus elektrostatischem, fotografischem, auf der Oberfläche einer, drehbaren Trommel angeordnetem Material besteht und

Fig. 8 A u. B vereinfachte Seitenansich

ten des den Entwickler haltenden Elementes aus Fig. in der unwirksamen und wirksamen Lage.

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Das in Fig. 1 + 2 dargestellte Gerät zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes enthält ein Element 4 zum Festhalten des Entwicklers und einen Aufnahmebehälter 6 für den Entwickler. Das Element 4 kann beliebig ausgebildet sein und in bekannter Weise aus einem endlosen Kiemen bestehen, dessen Oberfläche in der Lage ist, während der Bewegung einen Entwickler festzuhalten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Element 4 aus einer Rolle 10, die in Richtung des Pfeiles 8 drehbar ist und auf ihrer kreisrunden Oberfläche den Entwickler aufnimmt. Der Behälter 6 enthält eine öffnung 12, die einem Teil der Umfangsflache der Rolle 10 zugekehrt ist.

Bei dem dargestellten Entwicklungsgerät 2 gelangt der im Behälter 6 gespeicherte Entwickler 14 durch die Öffnung 12 auf die Rolle 10 und wird daran festgehalten. Er wird elektrisch in der nachfolgend beschriebenen Weise geladen. Der auf der Oberfläche der Rolle 10 haftende Entwickler 14 wird durch die Bewegung der Rolle in Richtung des Pfeiles 8 einer Entwicklungszone 16 zugeführt. In der Entwicklungszone 16 wird ein Element 18, das ein latentes elektrostatisches Bild trägt, kontinuierlich z.B. in Richtung des Pfeiles 20 bewegt. Somit gelangt der auf der Oberfläche der Rolle 10 gehaltene, geladene Entwickler (Tonerpartikel) auf die Oberfläche des Elementes 18 und bleibt auf diesem entsprechend dem Potential oder der Ladung des latenten elektrostatischen Bildes haften, und das latente Bild wird damit zu einem sichtbaren Bild entwickelt (Tonerbild).

Die einzelnen Elemente des Entwicklungsgerätes 2 werden nachfolgend in größeren Einzelheiten beschrieben.

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Bei dem Entwicklungsgerät 2 ist es wichtig, als Entwickler 14 einen Einkomponentenentwickler zu verwenden, der nur aus Tonerpartikeln besteht, die durch ein nachfolgend beschriebenes Verfahren geladen werden können, so daß die Tonerpartikel eine elektrische Ladung erhalten können. Derartige Tonerpartikel sind als verhältnismäßig isolierende Tonerpartikel bekannt. Vorzugsweise wird bei dem Entwicklungsgerät 2 ein Einkomponentenentwickler verwendet, der nur aus Tonerpartikeln mit einem spezifischen Widerstand von wenigstens 10 Ohm-cm, insbesondere von wenigstens 10 Ohm-cm besteht. Die den Einkomponentenentwickler bildenden Tonerpartikel sollten einen kleinen Durchmesser und einen hohen spezifischen Oberflächenbereich besitzen, so daß sie leicht und schnell bis zur Sättigung geladen werden können. Hierfür sind Partikel geeignet, die einen Durchmesser von 5 - 30μ Vorzugsweise nicht mehr als 20μ, insbesondere nicht mehr als 15μ besitzen.

Der nur aus verhältnismäßig isolierenden Tonerpartikeln bestehende Entwickler 14 wird durch ein geeignetes Verfahren geladen, z.B. durch triboelektrische Ladung, bevor er der Entwicklungszone 16 zugeführt wird. Um den Entwickler 14 ausreichend und leicht laden zu können und um eine übermäßige Ladung zu verhindern, sollte der spezifische Widerstand wenigstens der Oberfläche des Elementes 4 in bekannter Weise kleiner sein als der des Entwicklers 14. Untersuchungen haben andererseits ergeben, daß bei einer Verminderung des spezifisehen Widerstandes des Elementes 4 auf weniger als 10 Ohm-cm die Schärfe des entwickelten Bildes (Tonerbild) vermindert wird und Schleier auftreten können. Vorzugsweise sollte daher die Oberfläche des Elementes 4 einen spezifischen Widerstand besitzen, der kleiner als derjenige des Entwicklers, aber wenigstens 10 Ohm-cm ist.

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Häufig besteht der verhältnismäßig isolierende Entwickler 14 nur aus Tonerpartikeln, die im wesentlichen unmagnetisch sind und magnetisch nicht angezogen werden können. Wenn der Entwickler 14 magnetisch ist, kann er durch die Wirkung eines magnetischen Feldes, das von einem innerhalb des Elementes 4 angeordneten Magneten erzeugt wird, angezogen und auf der Oberfläche des Elementes 4 gehalten werden. Wenn der Entwickler 14 jedoch nicht magnetisch ist, müssen mechanische oder elektrische Mittel zum Festhalten auf der Oberfläche des'Elementes 4 verwendet werden. Um den Entwickler 14 genau auf der Oberfläche des Elementes 4 mechanisch oder elektrisch festzuhalten, ist es wichtig, daß eine Oberflächenschicht mit einer Dicke von wenigstens 100μ eine Härte besitzen sollte, die gemessen nach dem Verfahren JIS (Japanese Industrial Standards) K-2808 nicht mehr als 75°, insbesondere nicht mehr als 60° beträgt. Wenn die Härte der Oberflächenschicht kleiner als 75° ist, besteht die Neigung zu einer übermäßigen Abnahme der auf der Oberfläche gehaltenen Menge des Entwicklers 14 und zu einer übermäßigen Schwächung der Haltekraft für den Entwickler. Wenn die Härte der Oberflächenschicht auf weniger als 15° abnimmt, treten verschiedene Mängel auf. Wenn z.B. das freie Ende eines Ladeelementes 22* zur Ladung des Entwicklers 14 gegen das Element 4 gedrückt wird, kann die Oberfläche des Elementes 4 leicht beschädigt werden. Es ist auch sehr schwierig, die Dicke einer Schicht des Entwicklers 14 auf der Oberfläche des Elementes 4 zu steuern. Demzufolge wird eine Oberflächenschicht des Elementes 4 mit einer Dicke von wenigstens 100μ vorzugsweise aus-einem flexiblen Material hergestellt, das eine ausgezeichnete Elastizität und eine Härte zwischen 15-75 Grad, insbesondere zwischen 15-60 Grad besitzt.

Für eine genaue und leichte Herstellung des Elementes 4, das die erwähnten Anforderungen hinsichtlich des spezifischen Widerstandes und der Oberflächenhärte erfüllt und die gewünschte Form besitzt (z.B. die in Fig. 1+2 darge-

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stellte Rolle oder ein Endlosriemen) wird vorzugsweise ein metallisches Substrat der gewünschten Form aus einem Metallrohling, z.B. Aluminium, gebildet und dann eine Oberflächenschicht aus einem Material aufgeklebt, das die gewünschten Anforderungen besitzt. Als geeignet hat sich ein Material gezeigt, das wenigstens 10 Gew.% eines Silikonsgummis enthält, das flexibel ist und eine ausgezeichnete Elastizität besitzt. Da Silikongummis einen ziemlich hohen spezifischen Widerstand besitzen, kann ein Zusatz von Kohlenstoffpulver oder Aluminiumpulver in einer gewünschten Menge beigefügt werden, um den spezifischen Widerstand der Oberflächenschicht in der gewünschten Weise einzustellen.

Untersuchungen haben ferner ergeben, daß die Schärfe des entwickelten Bildes (Tonerbild) verbessert werden kann, wenn die Oberfläche der Schicht mit Teilen dotiert wird, die einen höheren spezifischen Widerstand als die Oberflächenschicht bei einem Verteilungsgrad von 50 - 800 mesh haben. Diese einen hohen Widerstand besitzenden Teile können durch Zuführung eines Silikongummis oder einer Mischung von diesem mit einem geeigneten, den Widerstand steuernden Mittel zur Oberfläche der Schicht des Elementes 4 durch ein bekanntes Siebverfahren gebildet werden. Es ist erwünscht, daß die den hohen Widerstand aufweisenden Teile eine Dicke von nicht mehr als 500μ besitzen. Wenn die Dicke dieser Teile größer als 500μ ist, erschweren diese Teile die Erzeugung einer Schicht des Entwicklers 14 von gleichmäßiger Dicke auf der Oberfläche des Elementes 4.

Wie oben erwähnt wurde, kann die Oberfläche des Elementes 4 beliebig ausgebildet sein. Im Interesse einer Verringerung der Größe und der leichten Herstellbarkeit wird vorzugsweise eine Rolle verwendet, die zur Verminderung des Gewichts hohlzylindrisch ausgebildet ist. Dabei sollte die Rolle 10 in Richtung des Pfeiles 8 umlaufen, so daß die Oberfläche der Rolle in derselben Richtung bewegt wird wie die Oberfläche

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des das latente elektrostatische Bild tragende Element 18. Wird die Rolle 10 in umgekehrter Richtung gedreht, wird stromabwärts der Entwicklungszone 16 in der Bewegungsrichtung des Elementes 18 ein "Reservoir" des Entwicklers gebildet, und die Oberfläche des Elementes 18 neigt zu einer Berührung des Entwicklerreservoirs nach Passieren der Entwicklungszone 16. Folglich fällt nach der Entwicklung der Entwickler 14 auf die Oberfläche des Elementes 18 und führt zu einer "Hintergrundverschmutzung" des entwickelten Bildes (Tonerbild). Vorzugsweise wird die Rolle 10 mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht, daß sich ihre Oberfläche mit einer 0,8 - 15 mal, vorzugsweise einer 1,5-5 mal größeren Geschwindigkeit bewegt als die Oberfläche des Elementes 18. Es wurde durch Experimente erhärtet, daß bei Bewegungsgeschwindigkeiten der Oberfläche der'Rolle 10, die kleiner als das 0,8fache der Oberflächengeschwindigkeit des Elementes 18 sind, die Schärfe des entwickelten Bildes (Tonerbild) vermindert und die Entwicklung unzureichend wird, und daß bei einer Oberflächengeschwindigkeit der Rolle 10 von mehr als dem 15fachen der Oberflächengeschwindigkeit des Elementes 18 die Schärfe des entwickelten Bildes (Tonerbild) vermindert wird und eine Hintergrundverschmutzung auftritt, wobei darüberhinaus der Entwickler 14 in der Nähe der Entwicklungszone 16 verstreut wird.

Es ist wichtig, daß bei dem in dem Gerät 2 verwendeten Behälter 6 für den Entwickler der stromaufwärtige Rand und der stromabwärtige Rand der öffnung 12 bei Betrachtung in Bewegungsrichtung des Elementes 4 in der nachfolgend beschriebenen Weise ausgebildet sind, um ein Verstreuen des Entwicklers 14 zu verhindern.

Der stromabwärtige Rand der Öffnung 12 wird durch ein Ladeelement 22 gebildet, von dem wenigstens ein Teil (bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vollständig) aus einem elastischen Material besteht, und dessen freies Ende gegen die Ober-

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fläche des Elementes 4 gedrückt wird. Das Ladeelement 22 kann einen integralen Bestandteil des Behälterkörpers 24 bilden. Vorzugsweise besteht das Ladeelement 22 jedoch aus einem getrennten Teil, das mit seinem einen Ende an dem aus einer Kunststoff- oder Metallplatte bestehenden Behälterkörper befestigt ist. Das Ladeelement 22 kann aus einem beliebigen elastischen Material bestehen. Vorzugsweise wird jedoch ein Material verwendet, das einen geringeren spezifischen Widerstand hat als die Oberfläche des Elementes 4, damit es seine Ladefunktion auf den auf dem Element 4 befindlichen Entwickler 14 ausüben kann. Federstahl eignet sich besonders gut als Material für das Ladeelement 22. Anstelle von Federstahl können auch andere metallische Werkstoffe, z.B. Phosphorbronze, Molybden, Wolfram und Aluminium verwendet werden. Wenn das Ladeelement 22 aus Federstahl oder einem der anderen erwähnten metallischen Werkstoffe besteht, wird es vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterzogen oder eloxiert, so daß auf seiner Oberfläche eine Oxidschicht gebildet wird, um den Korrosionswiderstand und den Abriebwiderstand zu erhöhen. Anstelle des metallischen Materials kann auch ein Kunststoffmaterial mit einem verhältnismäßig niedrigen Widerstand verwendet werden. In diesem Falle ist es wichtig, Kunststoffe mit ausreichender Elastizität und mechanischer Festigkeit auszuwählen.

Das in Fig. 1+2 dargestellte Ladeelement 22 be-.rührt die Oberfläche des Elements 4 am Ort der Öffnung 12 des Entwicklerbehälters 6, während sich die Oberfläche des Elements 4 in Richtung des Pfeils 8 bewegt. Dadurch wirkt das Ladeelement 22 auf den auf der Oberfläche gehaltenen Entwickler 14 und lädt ihn triboelektrisch auf. Wie dem Fachmann bekannt ist, wird die durch die triboelektrische Wirkung des Ladeelementes 22 induzierte Ladungspolarität des Entwicklers 14 durch die Beziehung zwischen dem den Entwickler 14 bildenden Material und dem das Ladeelement bildenden Material in einer triboelektrischen Reihe bestimmt.

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Zusätzlich zur triboelektrischen Ladung des Entwicklers 14 übt das Ladungselement 22 auch noch die Funktion aus, die Dicke der Schicht des Entwicklers, die auf dem Element 4 zur Entwicklungszone 16 transportiert wird, auf 'einem gewünschten Wert zu halten. Diese Einstellung erfolgt durch Einstellung der Andruckkraft des freien Endes des Ladeelementes 22 an der Oberfläche des Elements 4.

Bei den üblichen Geräten zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes, bei denen der Entwickler auf der Oberfläche des Elementes 4 gehalten und triboelektrisch geladen wird, bevor er zur Entwicklungszone transportiert wird, ist normalerweise ein vom Entwicklerbehälter 6 getrenntes Ladeelement 22' vorhanden, dessen freies Ende an einer geeigneten Stelle stromaufwärts von der Entwicklungszone 16, aber stromabwärts vom stromabwärtigen Rand der öffnung 12 des Behälters gegen das Element 4 gedrückt wird. Dieses gesonderte Ladeelement 22' ist durch strichpunktierte Linien in Fig. 1 angedeutet. Da hier das freie Ende des Ladungselementes 22" außerhalb des Entwicklerbehälters 6 auf das Element 4 einwirkt, wird von der Oberfläche des Elements 4 entfernter Entwickler verstreut. Insbesondere, wenn der Entwickler 14 nichtmagnetisch ist und daher auf der Oberfläche des Elements 4 mechanisch oder elektrisch gehalten wird, ist die Adhäsion des Entwicklers 14 an der Oberfläche des Elements 4 verhältnismäßig schwach und der Entwickler kann dann leicht von der Oberfläche des Elementes freikommen. Das Verstreuen des Entwicklers bildet daher ein ernsthaftes Problem.

Im Gegensatz dazu bildet das Ladeelement 22 bei der Erfindung den stromabwärtigen Rand der Öffnung 12 des Behälters 6,und es ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß sich in diesem Falle die stromaufwärtige Seite des freien Endes des Ladeelementes 22 innerhalb des Behälters 6 befindet und daher von der Oberfläche des Elementes 4 entfernter Entwickler innerhalb des Entwicklergehäuses 6 verbleibt. Ein Verstreuen des Entwicklers als Folge der WJJrkunα wäeq ^fge^Len Endes des Ladungs-

elementes 22 wird dadurch verhindert.

Nachfolgend wird der sttomaufwärtige Rand der öffnung 12 beschrieben. Bei den üblichen Geräten befindet sich der stromaufwärtige Rand 26' der öffnung 12 stromaufwärts von der höchsten Stelle des Elementes 4, was in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Demzufolge besteht auch hier das Problem eines Verstreuen des Entwicklers 14 in der Nähe des stromaufwärtigen Randes der öffnung 12, zumal dieser Rand sehr dicht an der Oberfläche des Elementes 4 angeordnet sein muß oder diese sogar berührt. Anderenfalls würde der Entwickler 14 durch sein eigenes Gewicht im Behälter 6 durch den Spalt zwischen dem stromaufwartigen Rand 26' und der Oberfläche des Elementes 4 hindurchfallen. Wenn aber der stromaufwärtige Rand 26' dicht an der Oberfläche des Elementes 4 liegt oder diese berührt/ trifft der Entwickler 14, der während der Entwicklung in der Entwicklungszone 16 nicht auf das Element 18 gelangt ist,sondern auf der Oberfläche des Elementes 4 verblieben ist, auf die stromaufwärtige Seite des Randes 26'. Hierdurch wird der Entwickler 14 von der Oberfläche des Elementes 4 entfernt und fällt herunter. Diese unerwünschte Wirkung tritt insbesondere dann ein, wenn ein nichtmagnetischer Entwickler verwendet wird.

Um eine Verstreuung des Entwicklers 14 am stromaufwärtigen Rand der öffnung 12 des Behälters 6 zu verhindern, ist es wichtig, daß der stromaufwärtige Rand 26 der öffnung des Behälters 6 stromabwärts von der höchsten Stelle 28 des Elementes 4 angeordnet wird. Diese Forderung kann durch ein geeignetes Element erfüllt werden, das den stromaufwartigen Teil der öffnung 12 des Behälters 6 bildet. Vorzugsweise wird der stromaufwärtige Rand jedoch durch das freie Ende eines Elementes 30 gebildet, das schräg nach unten stromabwärts ragt und einen Winkel von 0°<.a <90°, insbesondere von 10° ^ α ^ 50° zu einer horizontalen Linie bildet, die durch die höchste Stelle 28 der Oberfläche des Elementes 4 verläuft.

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Wenn der stromaufwärtige Rand 26 der öffnung 12 in der beschriebenen Weise ausgebildet wird, bewegen sich Tonerpartikel des Entwicklers 14, die von der Oberfläche des Elements 4 stromaufwärts des Randes 26 entfernt worden sind, durch ihr Eigengewicht auf der Oberfläche des Elements 4 stromabwärts nach unten in den Behälter 6. Ein Entweichen der von der Oberfläche des Elementes 4 entfernten Tonerpartikel in die umgebende Atmosphäre wird dadurch verhindert. Bei der schrägen Anordnung des Elementes 30 bildet dessen Unterseite eine Führung für den von dem Element 4 entfernten Entwickler auf dem Weg in den Behälter 6. Wenn der Rand 26 dicht an der Oberfläche des Elementes 4 liegt oder diese berührt, bewirkt das Vorhandensein des sich mit dem Element 4 bewegenden Entwicklers 14 eine geringe elastische Verbiegung des Elementes 30, durch die die Einleitung des Entwicklers in den Behälter 6 unterstützt wird.

Das Element 30 kann einen integralen Bestandteil des Behälterkörpers 24 bilden, jedoch kann es auch in der dargestellten Weise ein getrenntes Element sein, das mit seinem einen Ende am Behälterkörper 24 befestigt ist. Vorzugsweise besteht das Element 30 aus verhältnismäßig leitfähigem Material, das einen geringeren spezifischen Widerstand als der Entwickler 14 hat und wird entweder unmittelbar oder über eine nicht dargestellte Vorspannungsquelle geerdet. Ein solches Element kann eine anormale Ladung ableiten, die nach der Entwicklung in der Entwicklungszone 16 auf dem auf der Oberfläche des Elementes 4 verbliebenen Entwicklers 14 oder auf der Oberfläche des Elements 4 selbst vorhanden ist. Eine solche anormale Ladung kann durch Wanderung einer Ladung von der Oberfläche des das latente elektrostatische Bild enthaltenden Elementes 18 oder durch Reibung zwischen dem Entwickler 14 und der Oberfläche des Elementes 18 erzeugt werden.

Es wurde bereits oben erwähnt, daß die Oberflächen-

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schicht des Elementes 4 nach dem JIS K-2808 Meßverfahren eine Härte zwischen 15 - 75° und insbesondere zwischen 15 und 60° besitzen sollte, wobei zur Erfüllung dieser Forderung die Oberflächenschicht vorzugsweise aus einem flexiblen Material mit ausgezeichneter Elastizität besteht und wenigstens 10 Gew.% Silikongummi· enthält. Ein solches Material hat einen sehr hohen spezifischen Widerstand von wenigstens 10 Ohm-cm, wobei ebenfalls erwähnt wurde, daß dieser durch Beimengung von Kohlenstoffpulver oder Aluminiumpulver vermindert werden kann. Je größer die Menge des den spezifischen Widerstand steuernden Mittels ist, um so stärker nimmt auch die Härte des Materials zu. Daher muß die Menge des Mittels begrenzt werden, um die Härte innerhalb des oben erwähnten Bereiches zu halten.

Wenn andererseits der spezifische Widerstand der

13 lenschicht des Elementes 4 10 Ohm-cm ode:

trägt, ergeben sich die folgenden beiden Probleme.

13 Oberflächenschicht des Elementes 4 10 Ohm-cm oder mehr beta) Es ist verhältnismäßig schwierig_/den Entwickler (Tonerpartikel) triboelektrisch voll durch die Wirkung des freien Endes des Ladungselementes 22 zu laden. Wenn nämlich der spezifische Widerstand der Oberflächenschicht des Elementes verhältnismäßig niedrig ist und diejenigen Tonerpartikel, die im Oberflächenbereich der Tonerpartikelschicht auf dem Element vorhanden sind, triboelektrisch geladen werden, werden verhältnismäßig starke elektrische Kraftlinien erzeugt, die sich von den geladenen Tonerpartikeln zur Oberfläche des Elementes 4 durch die Tonerpartikelschicht erstrecken. Die elektrischen Kraftlinien beschleunigen die Ladung der Tonerpartikel in der gesamten Tonerpartikelschicht. Wenn jedoch der spezifische Widerstand der Oberflächenschicht des Elementes 4 hoch wird, werden die erwähnten elektrischen Kraftlinien im allgemeinen geschwächt.

(b) Es wird im entwickelten Bild ein unerwünschter

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Randeffekt erzeugt. Dieser beruht darauf, daß bei einem hohen spezifischen Widerstand der Oberflächenschicht des Elementes die Ladung oder das Potential eines zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bildes elektrische Kraftlinien schwächt, die zwischen dem latenten elektrostatischen Bild und der Oberfläche des Elementes 4 innerhalb der Entwicklungszone 16 erzeugt werden.

Experimentelle und analytische Arbeiten der Erfinder haben jedoch zur Entdeckung geführt, daß die genannten Probleme (a) und (b) durch Einstellung der Dicke der Schicht des Entwicklers 14 auf der Oberfläche des Elementes 4 auf einen ausreichend kleinen Wert von z.B. 10 - 50μ, insbesondere 25 - 35p. durch die Wirkung des freien Endes des Ladeelementes 22 vollständig vermieden werden können.

Es wurde jedoch gefunden, daß bei einer Anordnung des Ladeelementes 22 unter einem Winkel von 30° zur Normalen: der Oberfläche des Elementes 4 (genauer gesagt zur Normalen an der Stelle der Oberfläche des Elementes 4, gegen die das freie Ende des Ladungselementes 22 gedrückt wird) stromaufwärts in Richtung des Pfeiles 8 die Dicke einer Schicht des Entwicklers 14 auf der Oberfläche des Elementes 4 nicht immer auf den erforderlichen kleinen Wert genau und stabil eingestellt werden kann, selbst wenn die Andruckkraft des freien Endes des Ladeelementes 22 gegen die Oberfläche des Elementes 4 beträchtlich erhöht wird.

Im Hinblick auf diesen Nachteil ist es zweckmäßig, das Ladeelement 22 entsprechend Fig. 3 anzuordnen. Hier ist die Anordnung so getroffen, daß wenigstens seine Spitze einen Winkel β von 0° - 90°, vorzugsweise von 10°- 60° zur Normalen der Oberfläche des Elementes 4 (genauer gesagt, zur Normalen an der Stelle des Elementes 4, gegen die das freie Ende 22a des Ladeelementes 22 gedrückt wird) stromabwärts in Richtung des Pfeiles 8 bildet, d.h. genau umgekehrt

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wie das Ladeelement 22 in Fig. 1+2. Hierdurch wird die Wirkung des freien Endes 22a des Ladeelementes 22 erheblich verstärkt und die Dicke der Schicht des Entwicklers 14 auf der Oberfläche des Elementes 4 kann leicht und stabil auf eine ausreichend geringe Dicke je nach den Anforderungen eingestellt werden.

Um eine optimale Wirkung herbeizuführen, ist es von Vorteil, das freie Ende 22a des Ladeelementes 22 schneidenförmig auszubilden (Fig. 3).

Um die Schicht des Entwicklers 14 auf der Oberfläche des Elementes 4 ausreichend dünn zu halten, ist es ferner wichtig, daß das freie Ende 22a des Ladeelementes 22 gegen die Oberfläche des Elementes 4 mit einer Druckkraft von 80 500 g/cm, insbesondere von 100 - 300 g/cm gedrückt wird, obwohl die Druckkraft je nach der Härte der Oberfläche des Elementes 4 leicht verändert werden kann.

Das in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Gerät enthält ferner ein Schabeelement 32, das die Oberfläche des Elementes 4 in einem Bereich innerhalb der öffnung 12 des Behälters abschabt, um den daran haftenden Entwickler 14 zu entfernen.

Das Schabeelement 32 befindet sich innerhalb des Behälters 6 und besteht vorzugsweise aus einer Bürste mit zahlreichen feinen Fäden, deren freie Enden an der Oberfläche des Elementes 4 in einem Bereich innerhalb der öffnung 12 anliegen, vorzugsweise in einem mittleren Bereich der öffnung 12. Stattdessen kann das Schabeelement 32 auch aus einer Schneide aus flexiblem Material ausgebildet werden, deren freies Ende an der Oberfläche des Elementes 4 an einer vorgegebenen Stelle innerhalb der Öffnung 12 anliegt.

Das Schabeelement 32 dient zum Abschaben derjenigen Tonerpartikel des Entwicklers 14, die nicht an der Oberfläche

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des Elementes 18 während der Entwicklung in der Entwicklungszone haften geblieben sind, sondern sich nach der Entwicklung noch auf der Oberfläche des Elementes 4 befinden. Die entfernten Tonerpartikel werden im Behälter 6 mit dem Entwickler gemischt. Demzufolge haftet beim nächsten Entwicklungszyklus der Entwickler 14 im Behälter 6 auf der Oberfläche des Elementes 4 erneut an der stromabwärtigen Seite des Schabeelementes 32. Der erneut festgehaltene Entwickler 14 wird durch die Wirkung des Ladeelements 92 triboelektrisch geladen und zur Entwicklungszone 16 transportiert. Somit wird bei jedem Entwicklungszyklus der Entwickler 14 neu an der Oberfläche des Elementes 4 zur Haftung gebracht, geladen und dann zur Entwicklungszone 16 transportiert. Dadurch ist es möglich, das unerwünschte Phänomen der nicht gleichmäßigen Entwicklung und Bildung von Entwicklungsflecken im entwickelten Bild (Tonerbild) zu vermeiden, die bei der Wiederholung der Entwicklung aufgrund des Verbleibens des Entwicklers 14 auf der Oberfläche des Elementes 4 nach jedem Entwicklungszyklus in der Entwicklungszone 16 auftreten.

Es wäre möglich, das Schabeelement 32 auch stromabwärts von der Entwicklungszone 16,aber stromaufwärts von dem stromaufwärtigen Rand 26 der Öffnung 12 des Behälters 6 anzuordnen. Eine solche Anordnung*bewirkt jedoch ein Verstreuen des Entwicklers 14, der von der Oberfläche des Elementes durch die Wirkung des Schabeelementes 32 entfernt worden ist. Es ist daher wichtig, daß das Schabeelement 32 innerhalb des Behälters 6 so angeordnet wird, daß es auf die Oberfläche des Elementes 4 in einem Bereich innerhalb der Öffnung 12 wirkt. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß der von der Oberfläche des Elementes 4 durch die Wirkung des Schabeelementes 32 entfernte Entwickler 14 im Behälter 6 verbleibt.

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Die Bürste oder die Schneide, die normalerweise als Schabeelement 32 verwendet wird, besteht vorzugsweise aus elastischem Material, das verhältnismäßig leitfähig sein sollte und einen qeringeren spezifischen Widerstand als der Entwickler 14 besitzt, wobei das Element 32 unmittelbar oder über eine geeignete Vorspannungsauelle (nicht daraestellt) geerdet wird. Bei Verwendung eines solchen Schabeelements 32 wird sichergestellt, daß beim Auftreten anormaler Ladungen in dem auf der Oberfläche des Elementes 4 verbliebenen Entwickler 14 oder in der Oberfläche des Elementes 4 selbst in bezug auf das die stromaufwärtige Kante 26 der öffnung 12 bildende Element 30, eine solche anormale Ladung über das Schabeelement 32 zur Erde abgeleitet werden kann. Um die anormale Ladung leicht und ausreichend ableiten zu können, ist es erwünscht, sowohl das Element 30 als auch das Schabeelement 32 aus einem verhältnismäßig leitfähigem Material herzustellen und zu erden.

Damit das freie Ende des Schabeelementes 32 über seine ganze Breite in axialer Richtung am Element 4 anliegt und eine gleichmäßige Wirkung ausübt, müssen sowohl das Schabeelement 32 als auch die Oberfläche des Elementes 4 sehr genau hergestellt und angeordnet werden. In der Praxis ist dies äußerst schwierig, wenn nicht sogar unmöglich. Wenn es gelingen sollte, wird die Wirkung des Schabeelementes 32 auf die Oberfläche des Elementes 4 bei Wiederholung des Entwicklungzyklusses mehr und mehr ungleichmäßig. Wenn das Element 4 wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Rolle 10 besteht, wird daher vorzugsweise die Rolle 10 in Richtung des Pfeiles 8 gedreht und kontinuierlich über einen vorgegebenen Bereich in Richtung der Drehachse hin- und herbewegt. Hierdurch kann die Wirkung des Schabeelements 32 ausreichend gleichmäßig gemacht werden. Statt einer axialen Bewegung der Rolle 10 kann natürlich auch das Schabeelement 32 in axialer Richtung hin- und herbewegt werden. Da jedoch durch die axiale Bewegung der Rolle 10 eine sehr gleichmäßige Entwicklung in der Entwicklungszone 16 erzielt werden kann, ist es günstiger, die Rolle 10 axial zu be-

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wegen. Dies ist durch geeignete Antriebsmittel ohne große Schwierigkeiten möglich. Gegebenenfalls können auch beide Elemente getrennt in Achsrichtung hin- und herbewegt werden, wobei jedoch ihre Bewegungen nicht synchron verlaufen dürfen.

Bei dem in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Entwicklungsgerät 2 wird der Entwickler 14 triboelektrisch durch das Ladeelement 22 geladen. Die Ladungspolarität des Entwicklers 14 ist dabei in bekannter Weise genau durch die Beziehung zwischen einem den Entwickler 14 bildenden Material und einem das Ladeelement 22 bildenden Material in einer triboelektrischen Ladungsreihe bestimmt. Um daher die Ladungspolarität des Entwicklers 14 zu ändern, muß das Material für das Ladungselement geändert werden. Es ist sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, in der Praxis die Ladungspolarität des Entwicklers zu ändern.

Es ist ersichtlich, daß bei einer Möglichkeit, die Ladungspolarität des Entwicklers in der gewünschten Weise zu ändern, nachdem dieser geladen worden ist, ein latentes elektrostatisches Bild nach Wunsch als positives Bild oder negatives Bild entwickelt werden kann. Wenn z. B. ein auf dem Element 18 gebildetes latentes elektrostatisches Bild in den Bildbereichen eine positive Ladung besitzt und der zur Entwicklungszone 16 beförderte Entwickler 14 eine negative Ladung hat, wird das latente elektrostatische Bild zu einem positiven Bild entwickelt. Umgekehrt wird bei einem auf positive Polarität geladenen Entwickler das latente elektrostatische Bild zu einem negativen Bild entwickelt.

Das in Fig. 4 dargestellte Entwicklungsgerät ist für eine leichte Änderung der Ladungspolarität des Entwicklers 14 eingerichtet. Hier wird der Entwickler 14 nicht durch die mechanische Wirkung des Ladeelementes 22 auf den Entwickler 14 geladen, sondern durch Anlegen einer Gleichspannung

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an das Element 4 und das Ladeelement 22. Daher braucht das freie Ende des Ladeelements 22 nicht stets an die Oberfläche des Elements 4 gepreßt zu werden, sondern es reicht aus, wenn das freie Ende des Ladeelementes 22 den auf der Oberfläche des Elements gehaltenen Entwickler 14 stromaufwärts der Entwicklungszone elektrisch berührt. Das Ladeelement 22 kann getrennt vom Behälter 6 angeordnet werden, jedoch bildet vorzugsweise das Ladeelement 22 den stromabwärtigen Rand der öffnung 12 des Behälters 6, wobei das Ladeelement 22 zugleich auch die Dicke der Schicht des Entwicklers 14 auf der Oberfläche des Elementes 4 bestimmt und ein Verstreuen des Entwicklers 14 in der Nahe des stromabwärtigen Randes der öffnung 12 des Behälters verhindert.

Die elektrischen Mittel zur Zuführung der Gleichspannung zum Ladeelement 22 und zum Element 4 enthalten einen Umschaltmechanismus 40. Dieser enthält zwei Kontakte 42a und 42b, die elektrisch mit dem Ladeelement 22 verbunden sind, zwei weitere Kontakte 44a und 44b, die elektrisch mit dem Element 4 verbunden sind, und zwei Eingangsklemmen 46 und 48. Die beiden Eingangsklemmen 46 und 48 sind an einem schematisch dargestellten Element 50 befestigt, das wahlweise in eine erste Betriebsstellung 50' und in eine zweite Betriebsstellung 50'· gebracht werden kann. In der ersten Betriebsstellung 50' ist die Eingangsklemme 46 mit dem Kontakt 42 und somit mit dem Ladeelement 22 und die Eingangsklemme 48 mit dem Kontakt 44a und somit mit dem Element 4 verbunden. In der zweiten Betriebsstellung 50'' ist die Eingangsklemme 46 mit dem Kontakt 44b und somit mit dem Element 4 und die Eingangsklemme 48 mit dem Kontakt 42b und somit dem Ladeelement 22 verbunden. An die beiden Eingangsklemmen 46 und 48 kann eine in Fig. 5A dargestellte Gleichspannungsquelle 52 angeschlossen werden.

Wenn das Element 50 des Umschaltmechanismus 40 von der ersten Betriebsstellung 50' in die zweite Betriebsstellung 50" umgeschaltet wird, ändert die Ladegleichspannung zwischen

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dem Ladeelement 22 und dem Element 4 ihre Polarität, so daß damit die Ladepolarität des auf dem Element 4 gehaltenen Entwicklers 14 geändert wird. Somit kann durch einfache Betätigung des Umschaltmechanismus 40 ein latentes elektrostatisches Bild auf dem in Richtung des Pfeils 20 bewegten Element 18 wahlweise entweder als positives Bild oder negatives Bild entwickelt werden.

Es ist andererseits bei einem Gerät der beschriebenen Art bekannt, daß die Adhäsion des Entwicklers an Nicht-Bildbereichen des latenten elektrostatischen Bildes wirksam verhindert und das latente Bild zu einem Bild (Tonerbild) ohne Hintergrundflecken entwickelt werden kann, wenn während des Entwicklungsvorganges eine sogenannte Entwicklungs-Gleichspannungsvorspannung zwischen dem Element 4 und dem ein latentes elektrostatisches Bild tragenden Element 18 angelegt wird. Die Anlegung dieser Entwicklungsvorspannung zusätzlich zur Ladegleichspannung kann z.B. dadurch bewirkt werden, daß eine Stromversorgungsschaltung mit zwei in Reihe geschalteten Gleichspannungsquellen 54 und 56 an die Eingangsklemmen 46 und 48 des Umschaltmechanismus 4 0 anstelle der in Fig. 5A dargestellten Stromversorgungsschaltung angeschlossen und das Element 18 elektrisch an die Verbindung der beiden Stromquellen 54 und 56 angeschlossen wird (Fig. 5B). Wenn sich bei dieser Anordnung das Element 50 des Umschaltmechanismus 40 in der ersten Betriebsstellung 50' befindet, wird eine Ladegleichspannung von den beiden Gleichgpan.nungsquellen 54 und 56 an das Ladeelement 22 und das Element 4 angelegt, während zugleich eine Entwicklungsvorspannung zwischen dem Element 4 und dem Element 18 von der Gleichspannungsquelle 56 angelegt wird. Bei Umschaltung des Elementes 50 des Umschaltmechanismus 40 in die zweite Betriebsstellung 50¹' werden die Polaritäten der Ladegleichspannung und der Entwicklungsvorspannung gleichzeitig umgekehrt, wodurch eine Ladegleichspannung von den beiden Gleichspannungsquellen 56 und 54 an das Ladeelement 22 und das Element 4 und eine Entwicklungsgleichspannung von der Gleichspannungsquelle 54 an

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das Element 4 und das Element 18 angelegt wird.

Die in Fig. 5 A u. B dargestellten Schaltungen enthalten Gleichspannungsquellen. Stattdessen kann aber auch eine Schaltung gemäß Fig. 5C verwendet werden, die in Verbindung mit einer Wechselstromquelle 58 zwei Gleichrichter 60 und 62 enthält. Bei Verwendung dieser Schaltung werden die Eingangsklemmen 46 und 48 des ^schaltmechanismus. 40 mit dem einen Ende · der Wechselstromquelle 58 über den in Vorwärtsrichtung arbeitenden Gleichrichter 60 bzw. den in Rückwärtsrichtung arbeitenden Gleichrichter 62 verbunden. Das andere Ende der Wechselstromquelle 58 ist elektrisch mit dem Element 18 verbunden. Es ist ersichtlich/ daß mit der Schaltung gemäß Fig. 5C das gleiche Ergebnis erzielt wird wie bei Verwendung der Schaltung gemäß Fig. 5B.

Die in der Schaltung gemäß Fig. 5 C von den Gleichrichtern 60 und 62 erhaltene Gleichspannung enthält eine WeI-ligkeitskomponente. Falls das Vorhandensein dieser Welligkeitskomponente in der Ladegleichspannung und der Entwicklungsgleichspannung sich störend auswirkt, kann ein glättendes. Element, z.B. ein Kondensator oder eine Induktivität (nicht dargestellt) vorgesehen werden. ·

Dem Fachmann ist bekannt, daß auch verschiedene Corona-Entladevorrichtungen in elektrostatischen Kopiergeräten verwendet werden, z.B. eine Vorrichtung zur Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes, eine Vorrichtung zur Übertragung eines latenten elektrostatischen Bildes und eine Vorrichtung zur Entfernung der Restladung. In diesem Falle können die "in Fig. 5 A bzw. C dargestellten Gleich- und Wechselstromquellen entfallen, und statt dessen kann ein Teil des Entladestroms der Corona-Entladevorrichtungen durch ein geeignetes Stromsammelelement gesammelt werden, so daß damit eine Versorgungsquelle für die Ladegleichspannung und die Entwicklungsvorspannung zur Verfügung steht.

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Fig. 5 D zeigt ein Schaltungsbeispiel zum Sammeln eines Teils des Entladestroms einer Wechselstrom-Coronaentladevorrichtung 64 mittels eines Stromsammelelementes 66, das als Versorgungsquelle für die Ladegleichspannung· und die Entwicklungsvorspannung dient. Das Stromsammeielement 66 ist gegenüber einer oberen Öffnung eines Abschirmgehäuses 68 der W'echselstrom-Coronaentladevorrichtung 64 angeordnet, um einen Teil des Entladestroms von einer Entladeelektrode 70 der Coronaentladevorrichtung 64 zu sammeln, der innerhalb des Abschirmgehäuses zur Erde fließt. Das Stromsammelelement 66 kann von beliebiger Form sein und als Platte oder Faden ausgebildet sein, und es besteht aus einem Material, das in der Lage ist, den Entladestrom zu sammeln. Vorzugsweise besteht es aus einem Material, das einer ozonbeständigen Behandlung unterzogen worden ist, beispielsweise einem Material mit einer Metalloxidschicht, um schädliche Wirkungen durch im Entladestrom enthaltenes Ozon zu vermeiden. Beispielsweise besteht das Element aus einem metallischen Material wie Wolfram, Molybdän oder Aluminium mit einer darauf durch Eloxierung oder dergleichen angebrachten Metalloxidschicht. Wie bei der Wechselstromquelle 58 in Fig. 5 C wird das Stromsammelelement 66 mit der Eingangsklemme 46 des Umschaltmechanismus 40 (Fig. 4) über einen in Vorwärtsrichtung wirkenden Gleichrichter 72 und mit der Eingangsklemme 48 des Umschaltmechanismus 40 über einen in umgekehrter Richtung arbeitenden Gleichrichter 74 verbunden. Das das latente elektrostatische Bild tragende Element 18 (Fig. 4) wird geerdet und indirekt elektrisch mit dem Stromsammelelement 66 verbunden_T

Es ist ersichtlich, daß bei Verwendung der in Fig. 5 D dargestellten Schaltung in dem in Fig. 4 dargestellten Entwicklungsgerät 2 das gleiche Ergebnis wie mit der Schaltung in Fig. 5 C erzielt wird, ohne daß eine besondere Stromversorgung für die Ladegleichspannung und die Entwicklungsvorspannung erforderlich ist.

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Fig. 5 E zeigt eine Schaltungsanordnung zum Sammeln eines Teils des Ladestroms einer positiven Gleichstrom-Coronaentladungsvorrichtung 78 mittels eines Stromsammelelementes 80, und zum Sammeln eines Teils des Entladestroms einer negativen Gleichstrom-Coronaentladevorrichtung 82 mittels eines Stromsammeielementes 84, wobei die Stromsammelelemente als Stromquelle für die Ladegleichspannung und die Entwicklungsvorspannung dienen. Das Stromsammeielement 80 ist mit der Eingangsklemme 46 und das Stromsammeielement 84 mit der Eingangsklemme 48 des in Fig. 4 dargestellten Umschaltmechanismus 40 verbunden. Das das latente elektrostatische Bild tragende Element 80 (Fig. 4) ist indirekt elektrisch zwischen den Stromsammelelementen 80 und 84 angeschlossen.

Es ist ersichtlich, daß die Verwendung der in Fig. 5 E dargestellten Schaltung in dem in Fig. 4 dargestellten Entwicklungsgerät zum gleichen Ergebnis führt wie die in Fig. 5 B dargestellte Schaltung, ohne daß eine besondere Stromversorgung für die Ladegleichspannung und die Entwicklungsvorspannung erforderlich ist.

Für eine genaue und stabile Durchführung einer guten Entwicklung ist es - wie oben erwähnt - erwünscht, daß wenigstens die Oberflächenschicht des Elements 4 aus einem verhältnismäßig flexiblen Material besteht, das nach der Methode von JIS K-2808 eine Härte von 15° - 75⁹, insbesondere von 1.5° - 60° aufweist, und daß die Oberfläche des Elements 4 in Druckkontakt mit der Oberfläche des das latente elektrostatische Bild tragenden Elementes 18 ist.

Aber selbst wenn die Oberflächenschicht des Elements 4 aus verhältnismäßig flexiblem Material ausgebildet und die Oberfläche des Elements 4 in Druckkontakt mit der Oberfläche des Elements 18 gebracht wird, tritt im allgemeinen das folgende Problem auf.

Wenn sich das Entwicklungsgerät 2 in unwirksamem

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Zustand befindet und die Oberfläche des Elementes 4 stillsteht, bleibt die Führungsfläche einer Führungsplatte zum Andrücken der Oberfläche des Elementes 18 gegen die Oberfläche des Elements 4 (wenn das Element' 18 blattförmig ist und z.B. aus Kopierpapier besteht, oder die Oberfläche des Elements 18 selbst wenn das Element 18 ein auf der Umfangsflache einer drehbaren Trommel oder dergl. angebrachtes elektrostatisches fotografisches Material ist) gegen einen bestimmten Teil der Oberfläche des Elementes 4 innerhalb der Entwicklungszone 16 gedrückt, was zu einer örtlichen Deformation an dieser Stelle des Elementes 4 führt. Wenn wenigstens die Oberflächenschicht des Elements 4 aus einem Material mit hervorragender Elastizität hergestellt wird, kehrt diese in ihre Ausgangsform zurück, wenn des Entwicklungsgerät 2 wieder eingeschaltet wird,, und die-Oberfläche des Elementes 4 bewegt und dadurch die Wirkung der Druckkraft an dieser Stelle aufhört. Es erfordert jedoch eine gewisse Zeit, bis diese Stelle wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt, wenn das Entwicklungsgerät eine verhältnismäßig lange Zeit stillgestanden hat. Es ist ersichtlich, daß Entwicklungsflecken auftreten, wenn der Entwicklungsvorgang wieder aufgenommen wird, bevor die örtliche Deformation voll in ihren Ausgangszustand zurückkehrt ist.

Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel

bringt in dieser Hinsicht eine Verbesserung. Das Entwicklungsgerät 2 enthält hier einen Andruckmechanismus 86, der wahlweise je nach Bedarf betätigt wird und wahlweise die Oberflächen der Elemente 18 und 4 gegeneinander drückt.

Der Andruckmechanismus 86 besteht bei Verwendung eines blattförmigen Elementes 18 vorzugsweise aus einer Führungsplatte 88 und einer Betätigungsvorrichtung 90. Die Führungsplatte 88 ist drehbar auf einer Lagerachse 92 gelagert und kann durch die Betätigungsvorrichtung 90 aus der voll ausgezeichneten wirksamen Lage in. die strichpunktierte unwirksame Lage und aus dieser zurückbewegt werden. In der wirksamen Lage wird eine Führungsfläche 94, die durch die linke Hälfte der Ober-

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fläche der Führungsplatte 88 gebildet wird, gegen die Oberfläche des Elementes 4 gedrückt, während sie in der unwirksamen Lage von dieser einen Abstand aufweist. Die Betätigungsvorrichtung 90 kann von beliebiger Ausbildung sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht sie aus einem Solenoid, dessen Anker 96 mit der Führungsplatte 88 über einen Gelenkhebel 98 verbunden ist, wobei dessen eines Ende drehbar mit dem rechten Ende der Führungsplatte 88 und dessen anderes Ende drehbar mit dem Anker 96 verbunden ist. Bei Erregung des Solenoids wird die Führungsplatte 88 in die wirksame Lage gebracht und ihre Führungsfläche 94 gegen die Oberfläche des Elementes 4 gedrückt. Umgekehrt wird bei Abschaltung des Solenoids die Führungsplatte 88 in die unwirksame Lage zurückgeführt.

Bei dem mit dem Andruckmechanismus 86 ausgerüsteten Entwicklungsgerät kann die Führungsplatte 88 durch Betätigung des Solenoids nur dann in der wirksamen Lage gehalten werden, wenn das Element 4 in Richtung des Pfeiles 8 gedreht, das Element 18 in Richtung des Pfeiles 20 bewegt, und der Entwicklungsvorgang tatsächlich in der Entwicklungszone 16 durchgeführt wird. Auf diese Weise wird in der wirksamen Lage die erwünschte gute Entwicklung genau und stabil durchgeführt.

Wenn andererseits der Entwicklungsvorgang unterbrochen wird, d.h. die Drehung des Elements 4 und der Transport des Elements 18 zur Entwicklungszone 16 beendet wird, gelangt die Führungsplatte 88 durch Abschaltung des Solenoids in ihre unwirksame Lage. In dieser Lage übt die Führungsfläche 94 somit keinen Druck auf einen" bestimmten Teil der Oberfläche des Elementes 4 aus, so daß eine örtliche Deformation und das daraus folgende Auftreten von Entwicklungsflecken bei Wiederaufnahme des Entwicklungsvorgangs sicher verhindert werden kann.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht

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das ein latentes elektrostatisches Bild enthaltende Element aus blattförmigem Material. Wenn es jedoch aus einem auf der ümfangsfläche einer drehbaren Trommel angeordneten elektrostatischen fotografischem Material besteht, kann das wahlweise Andrücken der Oberfläche des Elements 18 an die Oberfläche des Elements 4 in der gleichen Weise durchgeführt werden. Im letzteren Fall ist e.s möglich, das Element 18 selbst wahlweise zu bewegen und seine Oberfläche gegen die Oberfläche des Elements zu drücken. Da jedoch ein elektrostatisches Kopiergerät mit einer drehbaren Trommel grundsätzlich eine Reihe von Elementen enthält (z.B. ein optisches System, verschiedene Ladevorrichtungen, eine Reinigungsvorrichtung) die in bekannter Weise rund um die Trommel angeordnet sind, ist es zweckmäßig.eine solche Konstruktion zu verwenden, bei der wahlweise die Oberfläche des Elementes 4 und die Oberfläche des Elementes 18 (d.h. die Umfangsflache der drehbaren Trommel) gegeneinander gedrückt werden.

Anhand der Fig. 7 und 8A, 8B wircl ein Ausführungsbeispiel für den Andruckmechanismus 86 beschrieben, der anwendbar ist, wenn das Element 18 ein auf der Umfangsflache einer drehbaren Trommel angeordnetes elektrostatisches fotografisches Material ist.

Eine Trommel 100 ist drehbar gelagert und kann durch nicht dargestellte Antriebsmittel in Richtung des Pfeils 102 gedreht werden, wenn ein Kopiervorgang durchgeführt werden soll. Ein elektrofotografisches Material, d.h. das das latente elektrostatische Bild tragende Element 18 ist auf wenigstens einem Teil der Umfangsfläche der drehbaren Trommel 100 angebracht.

Das Gerät 2 zur Entwicklung des auf dem Element 18 befindlichen latenten elektrostatischen Bildes enthält ein Gehäuse 104, in dem das Element 4 und der Behälter 6 mit dem Entwickler angeordnet sind. Das Gehäuse' 104 ist so gelagert, daß

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es entweder in die unwirksame, in Fig. 8A dargestellte oder in die wirksame, in Fig. 8B dargestellte Lage gebracht werden kann. Hierzu dient der wahlweise betätigbare Andruckmechanismus 86. An beiden Seiten des Gehäuses 104 ist ein Lagerzapfen 106 angeordnet, und auf den Lagerzapfen ist jeweils ein Hebel 108 drehbar gelagert. In der Zeichnung sind nur der sichtbare Lagerzapfen 106 und der zugehörige Hebel 108 dargestellt, während die auf der anderen Seite des Gehäuses angeordneten entsprechenden Teile fortgelassen sind. Des Gehäuse 104 ist an den Hebeln 108 befestigt, und die Achse 110 des Elementes 4 ist drehbar auf dem Hebel 108 gelagert. Kurven 112 (von denen nur eine dargestellt ist), die mit der drehbaren Trommel 100 umlaufen, sind an den beiden Seitenflächen der Trommel 100 angebracht. Ein Kurvenfolgeglied 114 ist drehbar am Ende des Hebels 108 angebracht und ist mit der Umfangsflache der Kurve 112 in Eingriff. Die Gewichte des auf den Hebel 108 wirkenden Gehäuses des Elementes 4 und des am Gehäuse befestigten Behälters 6 sorgen dafür, daß das Kurvenfolgeglied 114 in Eingriff mit der Umfangsf lache der Kurve 112 bleibt. Ggfs. können Federmittel vorgesehen werden, die den Hebel 108 gegen den Uhrzeigersinn vorspannen. Die Umfangsflache der Kurve 112 besitzt einen Abschnitt 116, der sich über einen Winkelbereich von etwa 270° erstreckt und einen vorstehenden Abschnitt 118 der sich über einen Winkel von etwa 90° erstreckt.

Bei dem in Fig. 7, 8A und 8B dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die drehbare Trommel 100 in der in Fig. 8A dargestellten Stillstandsposition, wenn das elektrostatische Kopiergerät mit der drehbaren Trommel 100 und dem Entwicklungsgerät 2 außer Betrieb ist. In diesem Zustand befindet sich das Kurvenfolgeglied 114 in Eingriff mit dem vorstehenden Abschnitt 118 der Umfangsflache der Kurve 112, wobei sich auch der Hebel 108 und das darauf gelagerte Entwicklungsgerät 2 in ihrer unwirksamen Lage befinden. In dieser unwirksamen Lage weist die Oberfläche des

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Elementes 4 einen Abstand von der Umfangsfläche der drehbaren Trommel 100 auf, so daß die Umfangsflache der Trommel 100 keine Druckkraft auf einen bestimmten Teil der Oberfläche des Elementes 4 ausübt, wenn sich das Element 4 im Ruhezustand befindet. Eine örtliche Deformation des Elements 4 und ein damit verbundenes Auftreten von Entwicklungsflecken bei Wiederaufnahme des Entwicklungsvorganges kann damit sicher verhindert werden.

Wenn das elektrostatische Kopiergerät in Betrieb gesetzt wird und das Element 4 des Entwicklungsgerätes 2 in Richtung des Pfeiles 8 (Pig. 8B) durch die von einem nicht dargestellten Antriebsmechanismus übertragene Kraft in Drehung versetzt wird und die drehbare Trommel 100 in Richtung des Pfeiles 102 umläuft/ gelangt das Kurvenfolgeglied 114 in Eingriff mit dem Abschnitt 116 der Umfangsfläche der Kurve 112. Als Folge davon wird der Hebel 108 und das daran gelagerte Entwicklungsgerät 2 um den Lagerzapfen 106 gedreht und gelangt in die in Fig. 8B dargestellte wirksame Lage. In dieser wirksamen Lage wird die Oberfläche des Elementes 4 in der Entwicklungszone 16, in der die Oberfläche des Elementes 4 aus einer öffnung in der Stirnfläche des Gehäuses 104 vorsteht, gegen die Umfangsfläche der drehbaren Trommel 100 gepreßt. Somit kann ein auf der Oberfläche des Elementes 18 befindliches latentes elektrostatisches Bild in der gewünschten Weise entwickelt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7, 8Au. 8B wird das Entwicklungsgerät 2 in eine wirksame oder unwirksame Lage entsprechend der Winkellage der drehbaren Trommel 100 gebracht. Es ist daher wichtig, daß beim Anhalten des Gerätes die drehbare Trommel in einem bestimmten Winkelbereich zur Ruhe kommt, in dem sich das Kurvenfolgeglied 114 auf dem vorstehenden Abschnitt 118 auf der Kurve 112 befindet, während ein vorgegebener Winkelbereich der Umfangsfläche der drehbaren Trommel 100 (d.h. dieser Teil der Trommeloberfläche, die durch

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die Entwicklungszone 16 verläuft),während das Kurvenfolgeglied 114 in Eingriff mit dem normalen Bereich der Umfangsflache der Kurve 112 ist, als Zone zur Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes verwendet werden sollte. Um das Anhalten der drehbaren Trommel 100 in einer gewünschten Winkellage zu ermöglichen und die gesamte Umfangsflache der drehbaren Trommel 100 unabhängig von den vorgenannten Begrenzungen hinsichtlich des Anhaltens in einer vorgegebenen Winkellage der drehbaren Trommel 100 und hinsichtlich der Zone zur Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes zu verwenden, kann anstelle des Andruckmechanismus 86 ein wahlweiser Andruckmechanismus verwendet werden, der in der Lage ist, das Entwicklungsgerät 2 unabhängig von der Winkellage der drehbaren Trommel 100 wahlweise in eine wirksame oder eine unwirksame Lage zu bringen.

Bs/wa/ge

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Lee r s e i t e

Claims

3108214 EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVER Mita Industrial Co., Ltd. 297/1 Patentansprüche

1./ Gerät zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen

^-Bildes, mit einem Ellement zum Festhalten des Entwicklers, dessen Oberfläche einen endlosen Weg beschreibt, mit einem Behälter, der einen Einkomponenten-Entwickler aus Tonerpartikeln, die eine elektrische Ladung halten können, enthält und eine öffnung an der Seite besitzt, die einem Teil des endlosen Weges gegenüberliegt, wobei Mittel vorgesehen sind, um den Entwickler auf dem Element zu halten, diesen zu laden, den geladenen Entwickler dann durch Bewegung des Elementes zu einer Entwicklungszone zu befördern und ihn dort einem zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bild zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Oberfläche des den Entwickler (14) haltenden Elementes (4) der Stromabwärt ige Rand der Öffnung (12) des Behälters (6) durch ein Ladeelement (22) gebildet wird, von dem wenigstens ein Teil aus elastischem Material besteht, und dessen freies Ende gegen die Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) gepreßt wird, und daß der stromaufwärtige Rand der Öffnung (12) so angeordnet ist, daß dieser der Oberfläche des Elements (4) stromabwärts von der höchsten Stelle (28) des endlosen Weges nahekommt oder die Oberfläche berührt.

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Entwickler (14) einen spezifischen Widerstand von wenigstens

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10 Ohm-cm besitzt, daß der spezifische Widerstand wenigstens der Oberflächenschicht des den Entwickler (14) haltenden Elementes (4) kleiner als der des Entwicklers ist, und daß der spezifische Widerstand des Ladeelementes (22) gleich oder kleiner als der der Oberflächenschicht des den Entwickler haltenden Elementes (4) ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

der Entwickler einen spezifischen Widerstand von wenigstens

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10 Ohm-cm besitzt.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand wenigstens der Oberflächenschicht des den Entwickler (14) haltenden Elements (4) kleiner als der ι
beträgt.

3 als der des Entwicklers (14) ist, aber wenigstens 10 Ohm-cm

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Entwickler haltende Element (4) aus einem metallischen Substrat und einer darauf befestigten Oberflächenschicht besteht, und daß die Oberflächenschicht eine Dicke von wenigstens 10Ou besitzt und aus einem Material mit einer Härte von 15° bis 75° besteht.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht eine Härte von 15° bis 60° besitzt.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht aus einem Material besteht, das wenigstens 10 Gew.% Silikongummi enthält.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Hochwiderstandsbereiche aus einem Material mit höherem spezifischen Widerstand als das Material der Oberflächenschicht an Stellen der Oberfläche der Schicht mit einem Verteilungsgrad

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von 50 bis 800 Mesh vorgesehen sind.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochwiderstandsbereiche eine Dicke von nicht mehr als 5Ό0 μ bes itzen.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladeelement (22) aus einem metallischen Material mit einer Oxidbeschichtung besteht.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens die Spitze des Ladeelementes (22) unter einem Winkel (ß) von 0 bis 90° zur Normalen der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) stromabwärts in Bewegungsrichtung der Oberfläche des Elementes (4) erstreckt.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (ß) zwischen 10° und 60° beträgt.

13. Gerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Ladeelements (22) als Schneide ausgebildet ist.·

14. Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Ladeelements (22) mit einer Kraft von 80 bis 500 g/cm gegen die Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) gepreßt wird.

15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpresskraft 100 bis 300 g/cm beträgt.

16. Gerät nach einem der Ansprüche. 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der auf der Oberfläche des Elements (4) gehaltenen Entwicklerschicht durch die Wirkung des freien Endes des Ladeelements (22) auf 10 bis 50 μ eingestellt wird.

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17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Entwicklerschicht zwischen 25 bis 35 μ beträgt.

18. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufwärtige Rand der Öffnung (12) des Entw'icklergehäuses (6) durch das freie Ende eines Elements (26) gebildet wird, das unter einem Winkel (α) von 0 bis 90° schräg nach unten zur Horizontallinie, die durch die oberste Stelle des endlosen Weges der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) verläuft,hund stromabwärts in Bewegungsrichtung des Elements (4) verläuft.

19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 10 bis 50° beträgt.

20. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das den Entwickler haltende Element (4) als Rolle (10) ausgebildet ist.

21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das den Entwickler haltende Element (4) so gedreht wird, daß seine Oberfläche sich in derselben Richtung bewegt wie die Oberfläche eines ein latentes elektrostatisches Bild tragenden Elements (18) und die Bewegungsgeschwindigkeit in der Entwicklungs zone (16) 0,8 bis 15 mal so groß ist wie die Bewegung der Oberfläche des das latente elektrostatische Bild tragenden Elements (18).

22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächengeschwindigkeit des den Entwickler tragenden Elements (4) 1,5 bis 5 mal so groß ist wie die Oberflächengeschwindigkeit des das latente elektrostatische Bild tragenden Elements (18).

23. Gerät nach Anspruch 20 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das den Entwickler haltende Element (4) kontinuierlich in Richtung seiner Drehachse hin- und herbewegt wird.

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24. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Andruckmechanismus (86) zum wahlweisen Andrücken der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) an die Oberfläche des das latente elektrostatische Bild tragenden Elements (18) im Bereich der Entwicklungszone (16) vorgesehen ist.

25. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schabeelement (32) zur Entfernung des Entwicklers von der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) in einem Bereich innerhalb der Öffnung (12) des Entwicklerbehälters (6) vorgesehen ist.

26. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Mittel zur Zuführung einer Gleichspannung zu dem Ladeelement (22) und der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) zur Ladung des darauf befindlichen Entwicklers vorgesehen sind, und daß die elektrischen Mittel einen Umschaltmechanismus (40) enthalten, durch den wahlweise die Polarität der dem Ladeelement (22) und der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) zugeführten Gleichspannung umkehrbar ist.

27. Gerät zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes, mit einem Element zum Festhalten des Entwicklers, dessen Oberfläche einen endlosen Weg beschreibt, mit einem Behälter, der einen Einkomponenten-Entwickler aus Tonerpartikeln, die eine elektrische Ladung halten können, enthält und eine Öffnung an der Seite besitzt, die einem Teil des endlosen Weges gegenüberliegt, wobei Mittel vorgesehen sind, um den Entwickler auf dem Element zu halten, diesen zu laden, den geladenen Entwickler dann durch Bewegung des Elements zu einer Entwicklungszone zu befördern und ihn dort einem zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bild zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß im Entwicklerbehälter (6) ein Schabeelement (32) angeordnet ist, das im Bereich der Öffnung (12) des Behälters (6) den Ent-

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wickler von der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) entfernt.

28. Gerät nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler einen spezifischen Widerstand von 10 Ohm-cm besitzt_:und das Schabeelement aus einem Material mit geringerem spezifischen Widerstand besteht und geerdet ist.

29. Gerät nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet , daß das Schabeelement (32) aus einer Bürste besteht, deren Borsten mit ihren freien Enden an der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) anliegen.

30. Gerät nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Schabeelement (32) a-us einer Schneide aus flexiblem Material besteht, deren freies Ende an der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) anliegt.

31. Gerät nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das den Entwickler haltende Element (4) aus einer Rolle (10) besteht, die kontinuierlich in ihrer Achsrichtung hin- und herbewegt wird.

32. Gerät zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes, mit einem Element zum Festhalten des Entwicklers, dessen Oberfläche einen endlosen Weg beschreibt, mit einem Behälter, der einen Einkomponenten-Entwickler aus Tonerpartikeln, die eine elektrische Ladung halten können, enthält, und eine öffnung an der Seite besitzt, die einem Teil des endlosen Weges gegenüberliegt, wobei Mittel vorgesehen sind, um den Entwickler auf dem Element zu halten, diesen zu laden, den geladenen Entwickler dann durch Bewegung des Elements zu einer Entwicklungszone zu befördern und ihn dort einem zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bild zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ein Ladeelement (22) enthält, das den auf der Oberfläche des Elements (4) gehaltenen Entwickler an einer .

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stromaufwärts von der Entwicklungszone (16) in Bewegungsrichtung des Elements (4) gelegenen Stelle berührt, und daß elektrische Mittel vorgesehen sind, um an das den Entwickler tragende Element (4) und an das das latente elektrostatische Bild tragende Element (18) eine Gleichspannung anzulegen, und daß die elektrischen Mittel aus einem Umschaltmechanismus (40) zur wahlweisen Umkehrung der Polarität der ladenden Gleichspannung bestehen.

33. Gerät nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Mittel (40) eine Gleichspannungs-Entwicklungsvorspannung an das den Entwickler haltende Element (4) und an das das latente elektrostatische Bild tragende Element (18) zusätzlich zur Zuführung der Ladegleichspannung zu dem den Entwickler haltenden Element (4) und dem Ladeelement (22) anlegen, und daß die Polaritäten sowohl der Ladegleichspannung als auch der Entwicklungsvorspannung gleichzeitig durch den Umschaltmechanismus (40) wahlweise umkehrbar sind.

34. Gerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,

daß der Umschaltmechanismus (40) zwei Eingangsklemmen (46, 48) aufweist, von denen die eine mit dem den Entwickler haltenden Element (4) und die andere mit dem Ladeelement (22) oder umgekehrt verbunden ist, daß die elektrischen Mittel zwei zwischen den Eingangsklemmen (46, 48) in Reihe geschaltete Gleichspannungsquellen (54, 56) enthalten, und daß das das latente elektrostatische Bild enthaltende Element (18) elektrisch zwischen den beiden Gleichspannungsquellen angeschlossen ist.

35. Gerät nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichspannungsquellen durch zwei Stromsammelelemente (80, 84) zum unabhängigen Sammeln von Teilen der Entladeströme von zwei Gleichstrom-Coronaentladungsvorrichtungen unterschiedlicher Polarität gebildet sind, und daß das das latente elektrostatische Bild tragende Element (22) elektrisch zwischen den beiden Gleichspannungsquellen angeschlossen und geerdet ist. 130066/063 6

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36. Gerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltmechanismus (40) zwei Eingangsklemmen (46, 48) aufweist, von denen, die eine mit dem den Entwickler haltenden Element (4) und die andere mit dem Ladeelement (22) oder umgekehrt verbunden ist, daß die elektrischen Mittel eine Wechselstromquelle (58) enthalten, an deren eines Ende die beiden Eingangsklemmen (46, 48) des Umschaltmechanismus (40) angeschlossen sind, und zwar eine über einen in Vorwärtsrichtung arbeitenden Gleichrichter (60) und die andere über einen in umgekehrter Richtung arbeitenden Gleichrichter (62) und deren anderes Ende elektrisch mit dem das latente elektrostatische Bild tragenden Element (18) verbunden ist.

37. Gerät nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromquelle aus einem Stromsammelelement (66) besteht, das einen Teil des Entladestroms einer Wechselstromcoronaentlailungsvorrichtiing (64) sammelt, und daß das das latente elektrostatische Bild tragende Element (18) elektrisch mit der Wechselstromquelle verbunden und geerdet ist.

38. Gerät zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes, mit einem Element zum Festhalten des Entwicklers, dessen Oberfläche einen endlosen Weg beschreibt, mit einem Behälter, der einen Einkomponenten-Entwickler aus Tonerpartikeln enthält, die eine elektrische Ladung halten können und der Oberfläche des Elementes durch eine Öffnung an der Seite des Behälters zugeführt werden, die einem Teil des endlosen Weges gegenüberliegt, wobei ein Ladeelement am stromabwärtigen Rand der Öffnung des Behälters in Bewegungsrichtung der Oberfläche des den Entwickler tragenden Elementes vorgesehen ist, und wobei das Ladeelement wenigstens teilweise aus elastischem Material besteht und sein freies Ende gegen die Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Spitze des Ladeelements (22) geneigt unter einem Winkel (ß) von 0° bis 90° zur Normalen der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) stromabwärts in Bewegungsrichtung des Elements (4) verläuft.

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39. Gerät nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (ß) zwischen 10° und 60° beträgt.

40. Gerät nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Ladeelements (22) als Schneide ausgebildet ist'.

41. Gerät nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Ladeelements (22) mit einer Kraft von 80 bis 500 g/cm an der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) anliegt.

42. Gerät nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckkraft 100 bis 300 g/cm beträgt.

43. Gerät nach einem der Ansprüche 38 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Entwicklerschicht auf dem Element (4) durch die Wirkung des freien Endes des Ladeelements (22) auf 10 bis 50 μ eingestellt wird.

44. Gerät nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Entwicklerschicht 25 bis 35 μ beträgt.

45. Gerät nach einem der Ansprüche 38 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenschicht auf dem den Entwickler haltenden Element (4) bei einer Dicke von wenigstens 100 μ eine Härte von 15° bis 60° besitzt.

46. Gerät nach einem der Ansprüche 38 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenschicht auf dem den Entwickler haltenden Element (4) bei einer Dicke von wenigstens 100 μ

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einen .spezifischen Widerstand von wenigstens 10 Ohm-cm besitzt.

47. Gerät zur Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes, mit einem Element zum Festhalten des Entwicklers, dessen Oberfläche einen endlosen Weg beschreibt, mit einem Behälter, der

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einen Einkomponenten-Entwickler aus Tonerpartikeln, die eine elektrische Ladung halten können, enthält und eine öffnung an der Seite besitzt, die einem Teil des endlosen Weges gegenüberliegt, wobei Mittel vorgesehen sind, um den Entwickler auf dem Element zu halten, diesen zu laden, den geladenen Entwickler dann durch Bewegung des Elementes zu einer Entwicklungszone zu befördern und ihmdort einem zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bild zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Oberflächenschicht des den Entwickler haltenden Elements (4) aus einem verhältnismäßig flexiblen Material besteht, und daß das Gerät ferner einen Mechanismus (86) zum wahlweisen Andrücken der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) an die Oberfläche des das latente elektrostatische Bild tragenden Elements (18) in der Entwicklungszone (16) enthält.

48. Gerät nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das das latente elektrostatische Bild tragende Element (18) aus blattförmigem Material besteht, daß der Andruckmechanismus (86) aus einer Führungsplatte (88) besteht, die zwischen einer wirksamen Lage, in der die Führungsfläche (94) gegen die Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) gepreßt ist, und einer unwirksamen Lage, in der sie von dem Element (4) entfernt ist, bewegbar ist, daß eine Betätigungsvorrichtung (90) vorgesehen ist, durch die die Führungsplatte (88) wahlweise in ihre wirksame Lage gebracht werden kann, und daß das das latente elektrostatische Bild tragende Element (18) durch die Entwicklungszone (16) zwischen der Führungsfläche (94) der Führungsplatte (88) und der Oberfläche des den Entwickler haltenden Elements (4) geleitet wird.

49. Gerät nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das das latente elektrostatische Bild tragende Material aus einem elektrostatischen fotografischen Material besteht, das auf der Umfangsflache einer drehbaren Trommel (100) angeordnet ist, und daß der Andruckmechanismus (86) die Oberfläche des das

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den Entwickler haltenden Elements (4) in der Entwicklungszone (16) wahlweise gegen die Umfangsflache der drehbaren Trommel (100) drückt.

- Beschreibung -

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