DE3140478C2 - Entwicklungsvorrichtung - Google Patents
EntwicklungsvorrichtungInfo
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- DE3140478C2 DE3140478C2 DE19813140478 DE3140478A DE3140478C2 DE 3140478 C2 DE3140478 C2 DE 3140478C2 DE 19813140478 DE19813140478 DE 19813140478 DE 3140478 A DE3140478 A DE 3140478A DE 3140478 C2 DE3140478 C2 DE 3140478C2
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Abstract
Eine Entwicklungsvorrichtung umfaßt einen Entwicklerträger mit einem darin angeordneten Magneten sowie ein die Dicke des Entwicklers steuerndes Element, wobei der Entwickler ein magnetischer Einkomponenten-Entwickler ist, der auf die Oberfläche des Entwicklerträgers mit Hilfe des die Dicke steuernden Elements aufgebracht wird. Die mit dem Entwickler beschichtete Oberfläche des Entwicklerträgers wird in eine Stellung gegenüber einem Latentbildträger gebracht, damit dadurch das latente Bild auf dem Latentbildträger entwickelt werden kann. Die Oberfläche des Entwicklerträgers ist durch Sandstrahlen mit unregelmäßig geformten und/oder dimensionierten Teilchen aufgerauht.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwicklungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.
Eine in der DE-OS 30 07 602 beschriebene Entwicklungsvorrichtung
dieser Art arbeitet mil magnetischem.
isolierendem Toner, der auf einen eine Magneteinrichtung umschließenden zylindrischen Entwicklerträger
mit gleichmäßiger Dicke aufgebracht und in eine Stellung gegenüber dem Latentbildträger gebracht wird,
5 ohne daß er diesen berührt. Zwischen dem Entwicklerträger und dem Lalenlbildlräger wird eine niederfrequente
Wechselspannung angelegt, damit sich der Toner zwischen dem Latentbildträger und dem Entwicklerträger
hin- und herbewegt Auf diese Weise kann ein Bild mit hervorragender Gradation und ohne i-lintergrundschleier
entwickelt werden.
Bei dieser bekannten Entwicklungsvorrichtung ist es äußerst wichtig, daß der Toner mit gleichmäßiger Dicke
auf den Entwicklerträgcr aufgebracht wird. Wenn die Tonerschicht auf dem Entwicklcrträger zu dick ist. würde
der Toner nicht nur mit dem Latentbildträger in Berührung kommen, sondern auch durch die Reibung mit
dem Entwicklerträger nur unzureichend aufgeladen werden. Wenn die Tonerschichl dagegen zu dünn ist
würde das entwickelte Bild unzureichende Dichte haben, weil die bei der Entwicklung benutzte Tonermenge
7.XX gering ist
Bei der Entwicklungsvorrichtung gemäß der DE-OS 30 07 602 ist zu diesem Zweck beim Auslaß des Tonerbehälters
eine Rakel bzw. Leiste vorgesehen, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist Ebenso ist eine Abstreifleiste bekannt,
wie sie in F i g. 1 gezeigt ist.
Bei der in F i g. 1 gezeigten bekannten Vorrichtung ist
eine Leiste 1 aus einem elastomeren Werkstoff, bei-
jo spielsweise Gummi oder dergleichen, vorgesehen, die
unter Druck in Berührung mit einem Entwicklerträger 2 steht und dadurch die Dicke einer Tonerschicht 3 steuern
soll.
Bei der in F i g. 2 gezeigten bekannten Vorrichtung ist eine Leiste la aus einem magnetischen Werkstoff an
einer Stelle gegenüber einem magnetischen Pol /Vi angeordnet, der einer von mehreren Polen eines gcräiefesten
Magneten 4 ist,der in Berührung milder Innenseite
des Enlwicklerträgers2sleht. Entlang den Magnctlinien
zwischen dem magnetischen Pol N-, ':nd der magnetischen
Leiste werden Tonerteilchen zu einer Tonerschichl 3 aufeinandergeschichtet. Über diese Toneransammlungen
streicht der Rand der Leiste, so daß diese die Dicke der Tonerschicht steuert, während das Magnetfcld
einwirkt.
In den F i g. I und 2 sind ein Entwicklerbehälter 7, in
dem sich der Toner 10 befindet, sowie ein Latentbildträger 9 erkennbar, bei dem es sich beispielsweise um eine
lichtempfindliche Trommel bei elektrofotografischer Aufzeichnung und eine Isolatortrommel bei elektrostatischer
Aufzeichnung handelt. Der Latentbildträger wird im folgenden auch als Fotorezeptor oder lichtempfindliche
Trommel bezeichnet werden.
Nach den vorstehend angegebenen bekannten Vorrichtungen kann der Toner auf den Entwicklerirägcr 2 in Form einer weitgehend gleichmäßigen Schicht 3 aufgetragen werden. Durch Untersuchungen des praktischen Betriebs hat sich jedoch herausgestellt, daß es Schwierigkeiten machen kann, während einer längeren Zeitdauer gleichmäßige Tonerschichten einwandfrei und beständig zu erzeugen. Ks ist ferner festgestellt worden, daß es insbesondere dann schwieriger wird, gleichmäßige Tonerschichtcn zu erzeugen, wenn der verwendete Toner schlechte Fließeigenschaften hat
Nach den vorstehend angegebenen bekannten Vorrichtungen kann der Toner auf den Entwicklerirägcr 2 in Form einer weitgehend gleichmäßigen Schicht 3 aufgetragen werden. Durch Untersuchungen des praktischen Betriebs hat sich jedoch herausgestellt, daß es Schwierigkeiten machen kann, während einer längeren Zeitdauer gleichmäßige Tonerschichten einwandfrei und beständig zu erzeugen. Ks ist ferner festgestellt worden, daß es insbesondere dann schwieriger wird, gleichmäßige Tonerschichtcn zu erzeugen, wenn der verwendete Toner schlechte Fließeigenschaften hat
tr, bzw. Klumpen bildet.
Wenn die Tonerschicht auf dem Entwicklcrtriigcr 2.
der im folgenden überwiegend als Hülse bezeichnet wird, unregelmäßige Dicke hat. weist auch das cntwik-
kelte Bild Unregelmäßigkeiten auf, so daß gute Bildqualität
nicht erzielt werden kann. Bei der ausführlichen Untersuchung der Erscheinungen, die diese Unregelmäßigkeiten
hervorgerufen haben, wurde folgendes festgestellt.
Während die Dicke der Tonerschicht mittels der Leiste la gesteuert wird, tritt der Toner in dem mit A in
Fig.2 bezeichneten Bereicn an der Leiste la in Richtung
zum Fotorezeptor 9 so aus, daß sich im Bereich A eine Tonermasse 10, bildet, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist.
Wenn die Tonermasse 1Oi bis zu einer kritischen Größe
angewachsen ist, wird ein Teil dieser Tonermasse aufgrund
der Drehung der Hülse von dieser mitgenommen, so daß sich in der Tonerschicht eine Unregelmäßigkeit
3' bildet (siehe Fig.3). Die Unregelmäßigkeit 3' in der
Tonerschicht führt dann zu verschiedenartigen Unregelmäßigkeiten des entwickelten Bildes. Das entwickelte
Bild hat beispielsweise ungleichmäßige Dichte oder weist Schleier auf, die den Unregelmäßigkeiten der Tonerschicht
entsprechen. Die Unregelmäßigkeit 3' in der Tonerschicht kann unterschiedliche Formen annehmen,
und beispielsweise als rechtwinkeliger Fleck, gewellter Fleck, Wellenmuster und dergleichen ausgebildet sein,
wobei sich diese Ausbildung je nach der kritischen Menge der Tonermasse 10g im Bereich A, Umgebungseinflüssen
und dergleichen einstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sich eine höhere
Entwicklungsqualität erreichen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten
Merkmalen gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung wird stromab der Dosiervorrichtung eine außerordentlich
gleichmäßig dicke Enlwicklerschicht auf dem Eniwicklerträger erzeugt. Dies beruht insbesondere
darauf, daß der Entwickler stromauf der Dosiervorrichtung durch die aufgerauhte Oberfläche des Entwicklerirägers
periodisch in kleine Schwingungen versetzt wird, so da*1 der Entwickler ein besseres Flicßvcrhalten
zeigt und die in Fig.3 stromab der Dosiervorrichtung
gezeigten Unregelmäßigkeiten in der Schichtdicke nicht auftreten. Für diese Verbesserung des Fließvcrhaltcns
des Entwicklers ist insbesondere die Teilung P in dem beanspruchten Bereich verantwortlich. Darüber hinaus
begünstig* die Aufrauhung der Oberfläche des Entwicklerträgers die triboelekirische Aufladung der Teilchen
des Einkomponentenentwicklers, die sich als stabil ur.d
gleichmäßig herausgestellt hat und eine gleichmäßige Entwicklung garantiert.
In der US-PS 32 19 014 ist zwar bereits eine Entwicklungsvorrichtung
beschrieben, die mit einem Entwicklerträger mit beispielsweise durch Sandstrahlen aufgerauhter
Oberfläche arbeitel: diese bckannic Vorrichtung
ist jedoch für die Verwendung von Zweikomponcnienentwiekler
vorgesehen, der aus Toner und Triigerteilchen
besteht. Außerdem besii/i diese Vorrichtung keine Dosiereinrichtung für einen «steuerten Aufbau
einer Entwicklerschicht bestimmter Dicke auf dem Kntwieklerträger. Der Aiifrauhung der Oberfläche
kommt ausschließlich TranspOrtfünklion bzw. Förderfunktion
zu, indem sie die Reibung zwischen dem Entwickler und dem Entwicklerträger vergrößert. Die Rauhung
der Oberfläche ist wesentlich gröber und liegt nach Rauheit und Teilung weit außerhalb der crfindungsgcmäU
vorgesehenen Bereiche.
Vorteilhafte Weiterb ('düngen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Zum Anspruch 4 wird angemerkt, daß das Aluminiumeloxieren
eines Entwicklerträgers aus der DE-OS 26 59 145 an sich bekannt ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch eine Entwicklungsvorrichtung, die mit einer elastomeren Leiste arbeitet:
ίο F i g. 2 einen Schnitt durch eine Entwicklungsvorrichtung, die mit einer magnetischen Leiste arbeitet;
ίο F i g. 2 einen Schnitt durch eine Entwicklungsvorrichtung, die mit einer magnetischen Leiste arbeitet;
Fig.3 eine vergrößerte Darstellung zur Erläuterung
der Entstehung von Unregelmäßigkeiten in aufgebrachtem Toner;
Fig.4 eine vergrößerte Aufnahme, die mittels eines
Elektronenmikroskops aufgenommen wurde und ein Beispiel für die Oberfläche einer Hülse zeigt, die einer
Aufrauhbehandlung unterworfen worden ist;
Fi g. 5 ein Diagramm, das durch Ausmessen der aufgerauhten
Oberfläche gemäß F i g. 4 mittels eines genauen Obtrflächenrauheitsmessers gewonnen wurde;
F i g. 6 ein Diagramm, das zur Erheiterung der Definitionen
der Oberflächenrauheit und der Teilung dient:
F i g. 7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Gleichmäßigkeit der Entwicklerschicht und der Bildqualität
in Abhängigkeit von der Oberflächenrauheit und verschiedenen Oberflächenaufrauhverfahren zeigt;
Fi g. 8 einen Schnitt durch eine Hülse gemäß der Erfindung:
Fig.9 eine Vorderansicht der in Fig.8 gezeigten
Hülse;
Fig. 10 einen Schnitt durch eine Entwicklungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
und
F i g. 11 ein Diagramm, das in Wellenform die Meßergebnisse
zeigt, die beim Messen der Rauheit einer Hülsenoberfläche gewonnen wurden.
Die Oberfläche des erfindungsgemäßen Entwicklerträgers wird in ihrem gesamten Bereich so bearbeitet.
daß zahlreiche kleine Ausnehmungen bzw. Vertiefungen und Vorsprünge entstehen, die zufällig verteilt sind,
wi" dies die elektronenmikroskopische Aufnahme gemäß F i g. 4 erkennen läßt. Diese elektronenmikroskopische
Aufnahme zeigt die aufgerauhte Oberfläche einer Hülse aus rostfreiem Stahl, die mit unregelmäßigen
Schleifteilchen bzw. -körnern der Nr. 8C0 sandgestrahlt worden ist. Die Aufnahme gemäß Fig.4 wurde mit einem
Abtastelektronenmikroskop mit einer Vergrößerung von 3750 unter einem Winkel von 45° bezüglich
der aufgerauhten Oberfläche aufgenommen.
Eine solche aufgerauhte Oberfläche kann mit Hilfe zahlreicher verschiedener Verfahren hergestellt werden,
beispielsweise durch Sandstrahlen, Naßschleifen und dergleichen. In jedem Fall werden als Schleifteilthen
Teilehen benutzt, die vorzugsweise unregelmäßig geformt und/oder dimensioniert sind, wie dies im folgenden
beschrieben werden wird.
Obwohl die bei der Erfindung geforderten Oberflächeneigenschaften nicht leicht beschrieben werden könbo
nen, können sie gemessen werden, und zwar beispielsweise
mit Hilfe eines genauen Oberflächenrauheitsmessers, wie er im Handel erhältlich ist. Durch Messen der
aufgerauhten Oberfläche gemäß Fig.4 mittels eines
solchen genauen Oberflächenrauheitsmessers wurde eib5
nc Wellenform erhalten, wie sie in F i g. 5 gezeigt ist. Anhand einer solchen Wellenform können die Oberflächeneigenschaften
überprüft werden. Die vorstehend genannte Definition hinsichtlich der Oberflächeneigen-
4U 4/8
schäften wird auf der Grundlage der genannten Wellenform
erhalten.
In diesem Zusammenhang gilt folgendes. Die Oberflächenrauheit
wird gemessen als mittlere Zehnpunkt-Rauheit (RZ) nach JIS BO 601 (JIS - Japanische Industrienorm).
Dabei wird die Oberflächenrauheit d durch den Abstand (beispielsweise in μπι) zwischen einer geraden
Linie, die parallel zur Mittellinie in einem Abschnitt der aufgenommenen Profilkurve über die Bezugsslrekke
/ ist und durch die dritte Spitze verläuft, wobei die Zählung bei der höchsten Spitze beginnt, und einer geraden
Linie wiedergegeben, die durch das dritte Tal verläuft, wobei die Zählung bei der maximalen Tiefe
beginnt. Die Bezugsstrecke / beträgt 0.25 mm. Durch Zählen der Anzahl von Spitzen, die höher als 0.1 (im
sind, oder der Anzahl von mehr als zwei benachbarten Tälern auf der Bezugsstreckc von 0,25 mm kann aus
folgender Gleichung die Teilung P bestimmt werden:
P = 25<^m/Anzahl der gezählten, vorstehend genannten
Spitzen.
Genauer gesagt hat die aufgerauhte Oberfläche bei der Erfindung vorzugsweise verschieden große Vertiefungen
bzw. Ausnehmungen und Vorsprünge, die zufällig
verteilt sind mit einer Teilung P(mittlerer Abstand zwischen benachbarten Ausnehmungen bzw. Vertiefungen
in Fig. 6) im Bereich von 2 bis 50 μπι wobei die
vorstehend definierte Oberflächenrauheit d im Bereich von 0,1 ^5 8μπι lieet.
Bei Entwicklung^ .Ystemen, bei denen eine niederfrequente
Wechselspannung zwischen dem Entwicklerträger 2 und dem Latentbildträger 9 angelegt wird, damit
der Entwickler vom Entwicklerträger zum Latentbildträger übergeht, neigt das elektrische Feld zu Konzcn- j5
trationen an den Vertiefungen und Vorsprüngen der aufgerauhten Oberflächen des Entwicklerträgers aufgrund
der Wechselspannung, was Bildfehler hervorrufen könnte. In diesem Fall liegt die Oberflächenrauheit d
der Oberfläche des Entwicklerträgers vorzugsweise im Bereich von 0.1 bis 4 μπι.
Die Oberfläche des Entwicklerträgers bzw. der Hülse 2 kann neben der vorstehend erwähnten Sandstrahlbehandlung
mit unregelmäßig geformten Teilchen auch durch Kugelstrahlbehandlung mit kugelförmigen Teilchen.
Schleifen mit Schleifpapier, wobei die Oberfläche der Hülse in Axialrichtung mit Sandpapicr überstrichen
wird, um auf diese Weise Unregelmäßigkeiten in Umfangsrichtung zu erzeugen, chemische Behandlung oder
dergleichen aufgerauht werden.
Die vorstehend genannten Verfahren (im folgenden als Verfahren B bezeichnet) führen jedoch im Gegensatz
zum Sandstrahlen mit unregelmäßig geformten Teilchen (im folgenden als Verfahren A bezeichnet) zu
abgerundeten Vorsprüngen auf der aufgerauhten Oberfläche der Hülse. Das Verfahren »A« führt dagegen zu
scharfen Vorsprüngen auf der aufgerauhten Oberfläche, die für die Oberflächenunregelmäßigkeit wichtiger als
die gesamte Oberflächenrauheit sind. Es ist durch Untersuchungen festgestellt worden, daß ein ausgeprägter
Unterschied zwischen den Verfahren ».4« und »B« hinsichtlich
der Verbesserung tier Aufnahme- und Tninsporifä'higkcit
für Entwickler im Sinne einer Beseitigung jeglicher Ungleichmäßigkeit der erzeugten Entwicklerschicht
besteht. Das Verfahren »A« ist dem Verfahren »B« überlegen.
F i g. 7 zeigt die Beziehung zwischen der Gleichmäßigkeit der Entwicklerschicht und der Bildqualität für
verschiedene Oberflächcnrauhcitcn und verschiedene Oberfläehenaufniuhverfahren. Auf der Ordinate ist die
Gleichmäßigkeit der Eniwicklcrschichi aufgetragen,
und auf der Abszisse ist die Bildqualität aufgetragen. Im mit ausgezogenen Linien schraffierten Bereich kann
aufgrund der Unregelmäßigkeiten der Entwicklerschicht keine Entwicklung durchgeführt werden, und in
dem mit gestrichelten Linien schraffierten Bereich werden schlechte Bilder erzeugt. Eine gerade Kurve (I) gibt
die Beziehung zwischen der Gleichmäßigkeit der Entwicklerschicht und der Bildqualität für verschiedene
Oberflächenrauheiten wieder, die durch Behandeln der Hülsenoberflächen durch Sandstrahlen unter Verwendung
unregelmäßiger Teilchen erhalten wurde. Eine gerade Kurve (2) gibt die entsprechende Beziehung für
den Fall wieder, daß die llülscnobcrflächcn mit Hilfe
von Sandpapicr aufgerauht wurden. Eine gerade Kurve (3) gibt die entsprechende Beziehung für den Fall wieder,
daß eine Strahlbehandlung mit regelmäßig geformten und dimensionierten Teilchen durchgelührt worden
war.
Aus der durch die gerade Kurve (1) wiedcrgegcbcncn Beziehung ist erkennbar, daß die Oberflachenrauhcit
von 0.1 Jim oder weniger zu zu starken Unregelmäßigkeiten
der Entwicklerschicht führt, wogegen die Obcrflächenrauhcit von 8 μΐη oder mehr zu schlechter Biidqualilä*.
führt. Eine Oberflächenrauheit im Bereich zwischen 0.1 μηι und 8 jim ist jedoch ein für die Entwicklung
gültiger Bereich. Auf ähnliche Weise ist erkennbar, daß für die durch die gerade Kurve (2) wiedergegebene
Beziehung ein günstiger Bereich zwischen 0,2 μπι
und 10 μπι liegt und daß für die durch die gerade Kurve
(3) wiedergegebene Beziehung ein günstiger Bereich zwischen 03 μπι und 1,5 μηι liegt. Die Werte und die
Steigungen der geraden Kurven (1) bis (3) unterscheiden sich jedoch voneinander, so daß die Oberflächenrauheiten
voneinander unterschieden sind, bei denen bei den verschiedenen Aufrauhverfanrcn die Gleichmäßigkeit
der Entwicklerschicht der. gleichen Wert hat. Wenn beispielsweise nach den geraden Kurven (2) und (3) eine
Entwicklcrsehichtgleichmäßigkeit erreicht werden soll,
die der Oberflächenrauheit von 0,4 μΐη bei der durch die
gerade Kurve (I) wiedergegebenen Beziehung entspricht, muß die Oberflächcnrauheit für die Kurve (2)
bei 1 μπι liegen, während die Oberflächcnrauhcit bei der
Kurve (3) bei 2 (im liegen muß.
Durch Verwendung der speziell aufgerauhten Oberfläche des Entwicklerträgcrs 2, die mit unregelmäßigen
Teilchen sandgestrahlt worden ist, können auf der aufgerauhten Oberfläche des Entwicklerträgers 2 die Entwicklerschichten
derart gleichmäßig erzeugt wcden, daß die Entwicklung immer ohne Unregelmäßigkeiten
ausgeführt werden kann.
Da die Teilung und dergleichen der Ausnehmungen und Vorsprünge der aufgerauhten Oberfläche in den
verhältnismäßig kleinen Bereichen liegen, die vorstehend erwähnt sind, und damit ausreichend hohe Gleichmäßigkeit
der Entwicklerschicht sowie ausreichend hohe Bildqualität erreicht werden, treten praktisch keine
Bildfehler durch Konzentration elektrischer Felder an den Ausnehmungen und Vorspriingen der aufgerauhten
Oberfläche auf. und zwar selbst dann nicht, wenn eine
Wechselspannung zwischen dem Enlwicklcrträgcr 2 und dem Latentbildträger 9 angelegt ist, so daß qualitativ
hochwertige Bilder mit stark verbesserter Schärfe und Auflösung erzielt werden.
Wenn die Oberfläche mit unregelmäßigen Teilchen aufgerauht wird, verhindern die auf der gesamten Ober-
TV/ "Ti »J
fläche erzeugten Vorspriinge Ungleichmiißigkeitcn der
Eniwicklerschicht auf äußerst effektive Weise. Dies ist
insofern vorteilhaft, als die Streuung der Oberflächerirauhcil
eine vergrößerte Breite hat.
Ausfiihrungsbeispicle der Erfindung werden im folgenden
unier Bezugnahme auf die Zeichnungen aus führlicher erläutert.
F i g. 8 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungs-
ior.i'. einer erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung.
Diese Entwicklungsvorrichtung umfaßt einen walzenförmigen, feststehenden Magneten 4, eine bewegbare
Hülse 2, einen Entwicklerbchälter 7, omen Trichterabschnitt 7 a, eine Leiste 1;/ aus einem Magneten oder
magnetischem Material zur Steuerung der Dicke der Entwicklerschicht, eine lichtempfindliche Trommel 9 sowie
Toner 10, bei dem es sieh um magnetischen Einkomponententoner
handelt. Ferner gehört zur Entwicklungsvorrichtung eine elektrische Spannungsquelle 11,
mit deren Hilfe eine Wechselspannung zwischen der Hülse 2 uiiü uet MChicrfipfifiÜMüiicii Trommel 9 ar
wird. Die Spannungsquelle 11 wird jedoch hier nicht ausführlicher erläutert. Bei dieser Entwicklungsvorrichtung befindet sich der Toner 10 im Trichterabschnitt 7a und wird von der Magnetkraft des Magneten 4 auf die Hülse 2 gezogen. Aufgrund der Reibung zwischen der sich drehenden Hülse und dem Toner wird der Toner auf der Hülse geladen. Die Ladung im Toner wird durch ein diesem beigegebenes Steuermittel stabilisiert. Während die Hülse gedreht wird, wird der darauf befindliche Toner zum Bereich der Leiste la bewegt. Gegenüber der magnetischen Leiste la ist ein magnetischer Pol N\ angeordnet. Von dem Magnetfeld, das zwischen der Leiste la und dem magnetischen Pol N\ erzeugt wird, und durch den Spalt zwischen der Leiste la und der Hülse 2 wird somit die Dicke der Tonerschicht auf das gewünschte Maß gebracht. Dieser Vorgang und die damit verbundenen Vorteile werden hier nicht ausführlich beschrieben. Nsch der Dicksnsicucrun0 durch die Leiste la befindet sieh der im Tonerbehälter verbliebene Toner in dem Fließzustand, wie er durch Pfeile in Fig. 3 angedeutet ist.
wird. Die Spannungsquelle 11 wird jedoch hier nicht ausführlicher erläutert. Bei dieser Entwicklungsvorrichtung befindet sich der Toner 10 im Trichterabschnitt 7a und wird von der Magnetkraft des Magneten 4 auf die Hülse 2 gezogen. Aufgrund der Reibung zwischen der sich drehenden Hülse und dem Toner wird der Toner auf der Hülse geladen. Die Ladung im Toner wird durch ein diesem beigegebenes Steuermittel stabilisiert. Während die Hülse gedreht wird, wird der darauf befindliche Toner zum Bereich der Leiste la bewegt. Gegenüber der magnetischen Leiste la ist ein magnetischer Pol N\ angeordnet. Von dem Magnetfeld, das zwischen der Leiste la und dem magnetischen Pol N\ erzeugt wird, und durch den Spalt zwischen der Leiste la und der Hülse 2 wird somit die Dicke der Tonerschicht auf das gewünschte Maß gebracht. Dieser Vorgang und die damit verbundenen Vorteile werden hier nicht ausführlich beschrieben. Nsch der Dicksnsicucrun0 durch die Leiste la befindet sieh der im Tonerbehälter verbliebene Toner in dem Fließzustand, wie er durch Pfeile in Fig. 3 angedeutet ist.
Da die Hülse weitergedreht wird, wird die Tonerschicht
3 in eine Position gegenüber der lichtempfindlichen Trommel 9 gebracht, wobei die Tonerteilchen in
der Tonerschicht 3 aufgrund der Wirkung der Magnetkraft des magnetischen Entwicklungspols Si aufeinandergeschichtet
sind. Gleichzeitig werden die Tonerteilchen zwischen einem elektrostatischen latenten Bild auf
der lichtempfindlichen Trommel und der Hülse hin- und herbewegt, und zwar aufgrund der Einwirkung einer
niedrigfrequenten Wechselspannung, die zwischen der Trommel und der Hülse angelegt ist, damit Toner nur an
denjenigen Stellen der Trommel abgelagert wird, die Latentbildladungen tragen. Danach werden die restlichen
Tonerteilchen auf der Hülse unter Einwirkung der Magnetkräfte der magnetischen Pole /V2 und 52 zum
Entwicklerbehälter zurücktransportiert, während die Hülse weitergedreht wird.
Fig.9 zeigt eine Vorderansicht der Hülse 2, die bei
der Entwicklungsvorrichtung gemäß F i g. 8 zur Anwendung kommt und deren Oberfläche in erfindungsgemäßer
Weise aufgerauht ist.
Wenn die Hülse eine glatte Oberfläche hat, werden die Tonerteilchen stromauf der magnetischen Leiste la
(»stromauf« bezüglich der Drehrichtung der Hülse 2) magnetisch angesammelt, so daß sie eine größere Tonermasse
bilden, die wiederum unter der Leiste Xa vortritt und eine Tonermasse 10i im Bereich A auf der Hülse
bildet, was zu der Unregelmäßigkeit der Tonerschicht auf der Hülse führt, wie dies vorstehend unter Bezugnahme
auf F i g. 3 erläutert wurde. Gleichzeitig führt die Toncrmasse stromauf der Leiste die zirkulierende Bcwegung
mit verhältnismäßig großen Radien aus, wie dies durch die Pfeile in F i g. 3 gezeigt ist.
Durch Verwendung einer Hülse, deren Oberfläche in erfindungsgemäßer Weise aufgerauht ist, wird dagegen
keine Unebenheit bzw. Ungleichmäßigkeit der Tonerin schicht durch das Vortreten der Tonermasse unter der
Leiste hervorgerufen. Ferner ist beobachtet worden, daß die Zirkulationsradien der Tonerteilchen in der Tonermasse
stromauf der Leiste kleiner sind. Es wird vermutet, daß diese Vorteile darauf zurückzuführen sind,
daß die Tonermasse stromauf der Leiste von der aufgerauhten Oberfläche der Hülse periodisch in kleine
Schwingungen versetzt wird, so daß die Tonermasse zusammenfällt und ein besseres Flicßverhalten hat. Es
ist durch Untersuchungen bestätigt worden, daß die Tei-
lun,
UD UU
ehe vorzugsweise
Bereich von 2 bis 50 μιτι liegen soll, damit diese periodischen
Schwingungen hervorgerufen werden.
Ferner ist durch Versuche bestätigt worden, daß die Oberflächenrauheit c/die folgenden Forderungen erfüllen
soll.
Erstens liegt die Oberflächenrauheit d vorzugsweise in Bereichen von 0,1 μπι oder mehr, damit die Tonerschicht
3 gleichmäßige Dicke hat, weil eine Oberflächenrauheit von weniger als 0,1 μπι zu einem kleineren
Reibungskoeffizienten zwischen dem Toner und der Oberfläche der Hülse führt.
Zweitens liegt die Oberflächenrauheit vorzugsweise im Bereich von 0,1 μιη bis 8 μιτι, damit der Toner durch
Reibung ausreichend aufgeladen wird. Dies liegt daran,
j5 daß eine Oberflächenrauheit von weniger als 0,1 μπι
aufgrund der verringerten Reibung zwischen dem Toner und der Hülse nicht zu ausreichenden, reibungsbedingten
Ladungen führt und daß Oberflächenrauheiten von mehr als 8 μΐη die Dicke der Tonerschichten so
vergrößern, daß die reibungsbedingten Ladungen im Toner instabil bzw. ungleichmäßig werden und dadurch
zu Entwicklungsstörungen führen.
Drittens liegt die Oberflächenrauheit d vorzugsweise im Bereich von 0,1 μΐη bis 10 μιη, damit das Verschwei-Ben
bzw. Verkleben des Toners mit der Hülse verhindert wird. Wenn die Oberfläche der Hülse glatt wäre,
würde der Toner darauf rutschen, was zum Verschweißen mit dem Toner führen würde. Wenn dagegen die
Oberflächenrauheit mehr als 10 μιτι beträgt, dringt der
Toner in die Ausnehmungen der aufgerauhten Oberfläche der Hülse ein, was ebenfalls zum Anhaften des Topers
führen würde.
Im Hinblick auf die vorstehend genannten Forderungin liegt die Oberflächenrauheit d bei der Erfindung
vorzugsweise im Bereich von 0,1 μιη bis 8 μιη.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß der bei der Erfindung zur Anwendung kommende mittlere Teilchendurchmesser
im Bereich von 5 μπι bis 30 μηι, vorzugsweise
im Bereich von 5 μιτι bis 15 μπι, liegt.
Bei der Entwicklungsvorrichtung gemäß F ι g. 8, bei
der die Tonerschicht 3 so gesteuert wird, daß ihre Dicke im Bereich von 50 μπι bis 300 μιη liegt, was weniger ist
als der Zwischenraum zwischen der Hülse 2 und der lichtempfindlichen Trommel 9, der beispielsweise im Bereich
von 100 μπι bis 500 μιη liegt, und bei der die Tonerteilchen
zwischen der Hülse 2 und der lichtempfindlichen Trommel 9 unter der Einwirkung einer dazwischen
angelegten Wechselspannung V hin- und herbewegt
öl
werden, hat es sich gezeigt, daß eine Oberflächenrauhcit
von mehr als 4 μιτι dazu führt, daß die Tonerteilchen sich
in allen Richtungen verteilen, was eine schlechte Bildwiedergabe
ergibt. Dies liegt darin, daß die zwischen der Hülse 2 und der Trommel 9 angelegten elektrischen
Wechselfelder sich an den Vorsprüngen der aufgerauhten Oberfläche konzentrieren und von dort die Tonerteilchen
abziehen. Um diese Erscheinung zu vermeiden, liegt die Obemächenrauheit d bei der Erfindung vorzugsweise
im Bereich von 0,1 μιτι bis 4 μπι.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden in weiteren Einzelheiten erläutert.
Die in Fig.8 dargestellte Entwicklungsvorrichtung
weist als Entwicklerträger eine nichtmagnetische Hülse 2 aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von
50 mm sowie den Magneten 4 auf, der innerhalb der Hülse angeordnet ist und einen magnetischen Pol N\
von 85 mT, einen magnetischen Pol N? von 50 mT, einen
magnetischen Pol Si von 65 mT und einen magnetischen
n-i c cn
-τ- ι * Γ7 ..~~t-n* j:_ r?_
bcnui/.t werden. Zahlreiche verschiedene Untersuchungen
haben gezeigt, daß Schlciftciichcn im Bereich von Nr. JOO bis Nr. ö()0 besonders günstige Ergebnisse liefern.
Der Entwickler bzw. Toner 10 kann auf einfache Weise
in Form einer gleichmäßig dünnen, beständigen Toncrscliichl 3 auf die Oberfläche der Hülse bzw. des KtH-wicklcrlrägcrs
2 aufgebracht werden. Durch gccigneic
Wahl der Werte der Oberflächenrauhcit in Abhängigkeit von den verschiedenen Zusammensetzungen des
verwendeten Entwicklers bzw. Toners 10 können zahlreiche
verschiedene Entwickler durch Reibung mil den richtigen bzw. günstigsten Ladungen geladen werden.
Ferner ist zu beachten, daß der Entwickler nicht am Entwicklcrträgcr 2 anschweißt, was zu gleichbleibend
verbesserten Bildern führt. Es wird somit eine verbesserte Entwicklungsvorrichtung mit hohem Nutzen und
hoher Zuverlässigkeit geschaffen.
Es ist versucht worden, kontinuierlich Bilder mittels
üimam uic Eriiw'iCKiÜMgä- 2ö
vorrichtung die magnetische Leiste la aus Eisen, die zusammen mit der Hülse 2 einen Spalt von 250 μηι begrenzt.
Bei dem Toner 10 handelt es sich um einen magnetischen Einkomponententoner. Die Spannungsquelle
11 liefert einen Strom, der aus einer Gleichstromkomponente
und einer überlagerten Wcchsclstromkomponente besteht, wobei VnP gleich 1200 V ist. f gleich
800 Hz ist und die Gleichstromspannung + 100 V ist.
Der magnetische Einkomponententoner umfaßt (in Gewichtsprozent) 60% Polystyrol, 35% Magnetit, 5%
Ruß und 25% eines Negativ-Ladungs-Stcuermittels. Dieser Toner umfaßt kolloides Siliziumdioxid in einer
Menge von 0,2 Gew.-%.
Die Hülse 2 wurde durch Sandstrahlen mit Karborund Nr. 800 bei einem Luftdruck von 4 kg/cm2 für eine
Dauer von zwei Minuten aufgerauht, wobei der Abstand zwischen der Hülsenoberfläche und der Blasdüse,
die einen Durchmesser von 7 mm hatte, 100 mm betrug,
F i g. 4 zeigt die auf diese Weise erhaltene Oberfläche der Hülse, die mittels eines Elektronenmikroskops aufgenommen
wurde. Meßergebnisse, die durch Ausmessen dieser aufgerauhten Oberfläche mittels eines Oberflächenrauheitsmessers
gewonnen wurden, sind in F i g. 5 wiedergegeben. F i g. 4 ist eine elektronenmikroskopische
Aufnahme der aufgerauhten Oberfläche, die mit einer Vergrößerung von 3750 unter einem Winkel
von 45C bezüglich der Oberfläche aufgenommen wurde, wie bereits erläutert wurde. In Fig. 5 ist der Maßstab
der senkrechten Achse geteilt in 0,2 μπι, wogegen der Maßstab auf der waagerechten Achse geteilt ist in
50 μΐη. Die aufgerauhte Oberfläche der Hülse hat somit
eine Oberflächenrauheit c/von 6 μπι und eine Teilung P
von 20 μπι.
Bei der Benutzung der Entwicklungsvorrichtung mit den vorstehend angegebenen Werten und Meßergebnissen
im praktischen Betrieb zur Entwicklung von latenten Bildern ergaben sich auf der aufgerauhten Oberfläche
der Hülse 2 stark verbesserte Tonerschichten ohne Unregelmäßigkeiten. Wenn unter gleichbleibenden
Bedingungen ununterbrochen kopiert wurde, wurden dabei ausschließlich qualitativ hochwertige Bilder ohne
Entwicklungsunregelmäßigkeiten gewonnen.
Beim vorstehend beschriebenen Beispiel waren die Schleif teilchen beim Sandstrahlen Karborund Nr. 800.
Je nach der Größe der Blasdüse, dem Abstand zwischen der Düse und der Hülse, dem Biasdruck und dem Werkstoff
der Hülsenoberfläche, können selbstverständlich auch andere Schleifteilchen aus anderen Werkstoffen
Oberfläche durch Sandstrahlen mit unregelmäßigen Teilchen der Nr. 600 aufgerauht worden war. Diese Hülse
hat zu keinerlei Unregelmäßigkeiten beim Entwikkein geführt, sie führte jedoch dazu, daß der Toner an
der aufgerauhten Oberfläche in punktförmigen Mustern und Streifenmustern fcstschwcißtc, wobei die Streifen
parallel zueinander in Umfangsrichtung der Hülse verliefen. Dieses Verschweißen ist besonders ausgeprägt
wenn ein unter Druck fixierender Toner benutzt wird.
Durch Untersuchung der tonerverklcbtcn Abschnitte der Hülse mittels eines Abtastelektronenmikroskops ist
festgestellt worden, daß die Tonerteilchen gegen eine große Anzahl kleiner Vorsprünge auf der aufgerauhten
Oberfläche der Hülse gerieben worden waren und daran angeschweißt worden sind. Es ist ferner festgestellt
worden, daß die Bildqualität von solchen Stellen ungünstig beeinflußt wird, die zu stark durch die Tonerteilchen
verschweißl waren.
Um diese Erscheinung zu untersuchen, wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, wie sie die folgenden
Vergleichsbeispiele beschreiben. Die dabei verwendete Entwicklungsvorrichtung kann verbessert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der verbesserten Entwicklungsvorrichtung wird nach der Erläuterung der Vcrgleichsbcispiele
beschrieben werden.
Vergleichsbeispiel I
Es wird die gleiche Entwicklungsvorrichtung wie beim beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzt, allerdings
mit Ausnahme der Hülse 2.
Die Hülse 2 besteht aus nichtmagnetischem rostfreien
Stahl und weist eine Oberfläche auf, die durch Sandstrahlen mit Siliziumkarbidteilchen der Nr. 300 als
Schleifteilchen bei einem Luftdruck von 4 kp/cm2 während der Dauer von zwei Minuten aufgerauht worden
ist. wobei die Schleifteiichen aus einer Blasdüse mit einem Durchmesser von 7 mm und einem Abstand zur
Hülse 2 von 100 mm gegen die Hülse gestrahlt wurden.
ω Beim praktischen Einsatz dieser Entwicklungsvorrichtung
zum Entwickeln von latenten Bildern waren die auf die aufgerauhte Oberfläche der Hülse 2 aufgebrachten
Tonerschichten stark verbessert und ohne Unregelmäßigkeiten. Nachdem unter Verwendung der beschriebenen
Hülse 20 000 Blatt Kopierpapier entwickelt worden waren, traten jedoch schleäerartigc Linien im Hintergrund
auf. Zu diesem Zeitpunkt wurde beobachtet, daß die Tonerteilchen an der aufgerauhten Oberfläche der
H'ibc in Forn. zahlreicher Streifen und Punkte festgeschweißt
waren und daß die größeren Abschnitte der I lülsenoberfliichc mil festgeschweißten Teilchen zu den
fiikisclilcicrn führten.
Verglcichsbeispiel 2
l:s wird die gleiche Entwicklungsvorrichtung wie
beim beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzt, mit Ausnahme der Hülse 2.
Die Hülse besteht aus niehlmagnetischem rostfreien Stahl und weist eine Oberfläche auf, die durch Sandstrahlen
mit Siliziumkarbidteilchen der Nr. 800 bei einem Luftdruck von 4 kp/cm2 während der Dauer von
zwei Minuten aufgerauht worden isi, wobei die Teilchen gegen die Hülsenoberfläche aus einer Blasdüse mit einem
Durchmesser von 7 mm und mit einem Abstand von der Hülse von 100 mm aufgestrahlt wurden.
Beim praktischen Einsatz dieser Entwicklungsvorrichtung
zur Entwicklung von latenten Bildern waren die auf die aufgerauhte Oberfläche der Hülse 2 aufgebrachten
Tonerschichten stark verbessert und ohne jede Unregelmäßigkeit. Nachdem 50 000 Blätter Kopierpapier
zum Entwickeln von latenten Bildern mittels der beschriebenen Hülse eingesetzt worden waren, waren
die Tonerteilchen auf der Hülsenoberfläche lediglich in Form weniger Streifen angeschweißt, so daß die Hülsenoberfläche
noch einen verhältnismäßig günstigen Zustand ohne jede Unregelmäßigkeit aufwies. Wenn die
Hülse danach während der Dauer von 92 Stunden in Gegenwart von Toner im Leerlauf betrieben wurde,
zeigten sich Unregelmäßigkeiten in der Tonerschicht. Wenn dann Bilder hergestellt wurden, zeigten sich unregelmäßige,
punktförmige Schleier im Hintergrund der kopierten Blätter. Die Untersuchung der aufgerauhten
Oberfläche der Hülse mittels eines Abtastelektroncnmikroskops zeigte, daß die zwischen den Ausnehmungen
in zufälliger Anordnung befindlichen Vorsprünge bcirächtiich
verschlissen bzw. abgetragen waren.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die Härte der Hülsenoberfläche 100 HV beim Vcrgleichsbcispicl 1
betrug und 200 HV beim Vergleichsbeispiel 2 betrug.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird von einer Entwicklungsvorrichtung
dargestellt, die insofern verbessert ist, als dünne Entwicklcrschichtcn auf der Oberfläche
des Entwicklerträgers in gleichbleibend stabiler und gleichmäßiger Weise aufgebracht und ausgebildet werden
können, ohne daß es zum beschriebenen Anschweißen des Toners wie beim Stand der Technik kommt. Bei
diesem weiteren Ausführungsbeispiel zeichnet sich die Oberfläche des Entwicklerträgcrs dadurch aus, daß sie
hartverchromi wird, nachdem die Oberfläche durch Sandstrahlen mit unregelmäßig geformten und dimensionierten
Teilchen aufgerauht worden ist.
Die Entwicklungsvorrichtung gemäß diesem weiteren Ausführungsbeispiel wird im folgenden ausführlicher
erläutert. Die Entwicklungsvorrichtung hat eine Konstruktion, die der in Fig. 10 dargestellten entspricht,
wobei solche Teile, die Teilen gemäß Fig.8 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind. Der Magnet 4 umfaßt einen magnetischen Pol Λ/ι
von 70 mT, einen magnetischen Pol Si von 80 ιηΤ sowie
magnetische Pole A/j, S2, ΛΛ und S), die sämtlich 50 mT
haben. Die Weite des Spaltes zwischen der Hülse 2 und der Trommel 5 beträgt 0,3 mm, und der Spalt zwischen
der Hülse 2 und der Leiste la beträgt 0,25 mm. Eine Spannungsquclle 6 liefert einen Strom, der aus einem
Gleichstrom und einem überlagerten Wechselstrom besteht, wobei Vn, gleich 1200 V isl, /'gleich 800 Hz ist und
die Gleichstromspannung + 100 V ist. Mit der in dieser Weise ausgebildeten Entwicklungsvorrichtung wurde
mil einer Kopiergeschwindigkeit von 12 Blatt/min kopiert, wobei die beschriebene Spannungsquclle für die
Übertragung sorgte.
Die Hülse 2 bestand aus einem nichtn 2gr.eibchi.Mi
rostfreien Stahl und halte eine Oberfläche, die durch Sandstrahlen mit Siliziunikarbidtcilchen der Nr. 300 bei
ίο einem Luftdruck von 4 kp/cm2 während der Dauer von
zwei Minuten aufgerauht worden war, wobei die Teilchen gegen die Hülsenoberfläche aus einer Blasdüse mit
einem Durchmesser von 7 mm aufgestrahlt wurden, die von der Hülse einen Abstand von !00 mm hatte. Nach
der Sandslrahlbchandlung wurde die aufgerauhte Oberfläche
der Hülse 2 hartverchromt, wobei eine Chromauflage la mit einer Dicke von 2 μιη aufgebracht w urde.
Günstige Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Dicke der Hartchromauflage im Bereich von I bis 20 μιτι lag.
Beim praktischen Einsatz der Entwicklungsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung zur
Entwicklung von latenten Bildern war die Tonerschicht auf der Oberfläche der Hülse 2 stark verbessert ohne
jede Unregelmäßigkeit. Nachdem 50 000 Blätter Kopierpapier mittels der beschriebenen Hülse kopiert
worden waren, war die Bildqualität immer noch hoch. Zu diesem Zeitpunkt wurden keine Unregelmäßigkeiten
oder angeschweißte Tonerteilchen auf der Oberfläche der Hülse festgestellt. Die Untersuchung der Hüljo
senoberfläche mittels eines Abtastelektronenmikroskops zeigte, daß kein Verschleiß der Oberfläche erkennbar
war und daß die Oberfläche ihren ursprünglichen Zustand hatte. Die Schwierigkeiten beim Stand der
Technik können somit durch die Erfindung vollständig beseitigt werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Untersuchungen bestand der verwendete Toner aus 100 Gewichtsteilen
Polyäthylen, 70 Gewichtsteilen Magnetpulver, 2 Gewichtsteiien Ladungs-Sieuermiuei, wobei i Gew.-% Siliziumdioxid
schließlich hinzugefügt wurde und auf diese Weise ein unter DrucK fixierender Toner erhalten
wurde. Es ist schwierig, die Oberflächenrauhigkeit der vorstehend beschriebenen Hülse mit einfachen Worten
zu definieren, da die Ausnehmungen, Vertiefungen und Vorsprünge zufällig über die gesamte Oberflt"-he verteilt
sind. Messungen der aufgerauhten Oberfläche der vorstehend beschriebenen Hülse mit Hilfe eines genauen
Oberflächenrauheitsmessers, wie er im Handel erhältlich ist, ergaben eine Wellenform, wie sie in F i g. 11
so wiedergegeben ist. und können zur Prüfung der Oberflächeneigenschaften dienen. In F i g. 11 sind die mittlere
Rauheit RZ 1,5 μπι und die Teilung 19 μηι. Wie bereits
angegeben wurde, wird die Oberflächenrauheit als mittlere Zehnpunkt-Rauheit (ÄZ^nach JIS angegeben (JIS
BO 601).
Nachdem die Hülse während eines Zeitraumes von 500 Stunden in Gegenwart von Toner im Leerlauf betrieben
worden war, konnten, wenn dann Bilder entwikkelt
wurden, immer noch qualitativ hochwertige Bilder bo erzielt werden. Die Untersuchung der Oberfläche mit
dem Abtastelektronenmikroskop zeigte, daß die Hülsenoberfläche keinen Verschleiß aufwies und sich in ihrem
ursprünglichen Zustand befand.
Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel b5 wird eine Hülse aus rostfreiem Stahl benutzt. Dennoch
können andere nichtmagnetische Werkstoffe wie beispielsweise Aluminium, Kupfer und dergleichen als
Werkstoff für die Hülse benutzt werden. Bei Untersu-
ehungen. bei denen der Teilchendurchmesser der Sandstrahlteilchen sowie der Luftdruck beim Strahlen geändert wurden, ist festgestellt worden, daß die aufgerauhte
Oberfläche der Hülse dann die gewünschte Wirkung hat. wenn schließlich die mittlere Rauheit d im Bereich
von 0,1 bis 8 μπι liegt und die Teilung Pirn Bereich von 2
bis 50μΓη liegt, wobei insbesondere der Bereich der
mittleren Rauheit d von 03 bis 3,0 μπι sowie der Bereich
der Teilung P von 5 bis 30 μπι günstig sind
Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte sich bereits ergeben haben, daß dieses Ausführungsbeispiel eine Entwicklungsvorrichtung darstellt, die mit hoher Leistung während einer langen Betriebsdauer störungsfrei
betrieben werden kann. Sie zeichnet sich aus durch einen Entwicklerträger, dessen Oberfläche durch Sandstrahlen mit unregelmäßig geformten und dimensionierten Teilchen aufgerauht worden ist und danach hartverchromt worden ist
Es hat sich gezeigt, daß der gleiche Vorteil, den die
vorstehend beschriebene Ausführungsform erreichen iäui, auch mit einem EiHwickiefirägcf erreicht werden
kann, dessen Oberfläche sandgestrahlt worden ist und danach aluminiumeloxiert worden ist. Dies wird im folgenden ausführlicher beschrieben.
Es kam die gleiche Entwicklungsvorrichtung wie in F i g. 10 zum Einsatz, bei der der Magnet 4 einen magnetischen Pol Ni von 82 mT, einen magnetischen Pol Si
von 82 mT und magnetische Pole Λ/j, Sj, Ni und Sj von
jeweils 50 mT hat. Der Spalt zwischen der Hülse 2 und der Trommel S beträgt 0,25 mm, und der Spalt zwischen
der Hülse 2 und der Leiste la beträgt 0,2 mm. Die elektrische Spannungsquelle 6 liefert einen Strom, der sich
aus einem Gleichstrom sowie einem überlagerten Wechselstrom zusammensetzt, wobei V™, d. h. die Spitzen-Spitzenspannung gleich 1300 V ist, 7 gleich 800 Hz
ist und die Gleichstromspannung +100 V ist. Es wurde mit einer Kopiergeschwindigkeit von 30 Blatt/min kopiert, wobei die genannte Spannungsqucllc für die
Übertragung sorgte.
Die Oberfläche der Hülse 2 war durch Sandstrahlen mit Siliziumkarbidteilchen der Nr. 800 als unregelmäßige Schleifteilchen mit einem Luftdruck von 3 kp/cm;
während der Dauer einer Minute aufgerauht worden, wobei die Teilchen gegen die Hülsenoberfläche aus einer Blasdüse mit einem Durchmesser von 7 mm aufgestrahlt wurden, die einen Abstand von der Hülscnoberfläche von 100 mm hatte. Danach wurde die aufgerauhte
Oberfläche der Hülse durch ei»i Eloxierverfahren in I5%iger Schwefelsäurclösung aluminiumcloxicrt, wodurch eine eloxierte Aluminiumauflagc 2a mit einer Dikke von 30 μπι erzeugt wurde. Bei den Schlciftcilchen
kann es sich um Teilchen aus anderen Werkstoffen handeln, beispielsweise aus AljOj, S1O2, FejOi, T1O2 und
dergleichen.
Beim praktischen Einsatz der Entwicklungsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung /um
Entwickeln von latenten Bildern wurde festgestellt, daß die Tonerschichten auf der aufgerauhten Oberfläche der
Hülse 2 stark verbessert und ohne Unregelmäßigkeit waren. Auf der Hülse wurde kein angeschweißter Toner
festgestellt. Selbst nachdem 50 000 Kopierblätter entwickelt worden waren, war die Bildqualität immer noch
sehr hoch und zeigte sich keine Dichteabnahme. Ferner befand sich die Oberflächenrauheit der Hülscnoberfläehe noch in ihrem ursprünglichen Zustand, nämlich bei
0,5 μπι.
Diese Vorteile sind auf die Tatsache zurückzuführen,
daß die Oberfläche der Hülse durch die anodisicric AIu
miniumauflage isoliert ist, was verhindert, dau die Dichte der Bilder abnimmt, und tiuf die Tatsache, daß die
aufgerauhte Oberfläche der !Hülse durch die Alumini· umeloxicrv.ng etwas geglättet wird, so daß die Toner
teilchen nicht in so starkem Ausmaß gegen die scharfen
Vorsprünge der aufgerauhten Oberfläche gerieben werden, was dazu führt, daß der Toner nicht fcstschwcißt
bzw. anklebt. Ähnliche Vorteile können dadurch er· reicht werden, daß die durch Sandstrahlen aufgerauhte
Oberfläche mit regelmäßig geformten und dimensionierten Schleifteilchen, beispielsweise Glasperlen. Stahlkugel. Ferritkugeln und dergleichen, behandelt wird.
Ferner härtet die Aluminiumeloxierung die Hornoberfläche, was dem Verschleiß vorbeugt Bei dieser Ausf üh-
rungsform sind somit die Nachteile des Standes der Technik vermieden.
25
Die Oberflächen von Hülsen wurden durch Sandstrahlen mit Schieifteüchcn üntcrschicdüchcr TeüchcR-durchmesser und mit verschiedenen Luftdrücken aufgerauht, um Oberflächcnrauhcilen der Hülsenoberflächen
im Bereich von 0,05 bis IO μηι zu erzielen. Danach wurden die Oberflächen der Hülsen mit Aluminium eloxiert.
Diese Hülsen wurden in die Entwicklungsvorrichtung gemäß Fi g. 10 eingebaut und zum Entwickeln benutzt.
Bei denjenigen Hülsen, bei denen die Obcrflächcnrauheit im Bereich von 0,1 μπι und weniger lag, trat ein
Gleiten der Tonerteilchen auf den Hülsenoberflächcn auf. so daß gleichmäßige Toncrschichtcn nicht auf die
Hülsen aufgebracht werden konnten und Unregelmäßigkeiten auftraten. Wenn dagegen die Oberflächenrauheiten der Hülsenoberflächen im Bereich von 8 μπι
oder mehr lagen, trat kein Gleiten der Tonerteilchen auf den Hülsenoberflächen auf und waren keine Unregelmäßigkeiten zu bemerken. Jedoch drangen dabei die
Tonerteilchen in die Ausnehmungen der aufgerauhten Oberflächen der Hülsen 1, so daß zwischen dem Toner
und den Hülscnobcrfliichcn keine ausreichende Reibung zuslandekam, was wiederum zur Folge hatte, daß
der Toner nicht geladen wurde und seine Entwicklungsfähigkeit abnahm, so daß die Dichte der entwickelten
Bilder verringert war. Wenn die Oberflächcnrauhcit der Hülsen im Bereich von (U bis 3,0 μπι lag und die Teilung
der Rauheit im Bereich von 5 bis 30 μπι lüg, erwiesen
sich die Hülsen als besonders effektiv beim Entwickeln. Im Anschluß daran wurden Entwicklungen vorgenommen, nachdem die Hülsen während einer Zeitdauer
von 500 Stunden in Gegenwart von Toner im Leerlauf betrieben worden waren. Rs wurden immer noch qualitativ hochwertige Bilder erzielt, und die Hülsenoberflächcn zeigten ihren ursprünglichen Zustand ohne jeden
Abrieb bei Beobachtung im Abtastclcktroncnmikroskop.
40
45
50
55
Nachdem die Hülsenoberflächcn durch Sandstrahlen t>o aufgerauht worden waren, wurden sic mil anodisieren
Aluminiumauflagcn mil unterschiedlichen Dicken beschichtet und in der Entwickliingsvorrichiung gcmiiU
dem vorigen Beispiel benutzt. Wenn die Dicke der anodisicrtcn Aluminiumauflagcn im Bereich von 5 μηι oder
b'> weniger lag, war es schwierig, einige aufgerauhte Oberflächen mit diesen anodisieren Aluminiumauflagcn /u
bedecken. Wenn dagegen die Dicke der anodisieren Aluminiurmiuflagen im Bereich von 50 μ:η oder mehr
lag, bedeckten sie die aufgerauhten Oberflächen vollständig,
so daß sich glatte Oberflächen ergaben. Ferner war das elektrische Feld zwischen der die elektrostatischen
Ladungen tragenden Oberfläche und den Hülsenoberflächen
deutlich schwächer, was die Entwicklung behinderte und zu schlechten Bildern führte. Die aufgerauhte
Oberfläche der Hülse ist somit wirksam, wenn die Dicke der anodisierten Aluminiumauflagen im Bereich
von 5μπι bis 50 μιη liegt. Ferner ist festgestellt
worden, daß der Abrieb der Hülsen zuverlässig eingeschränkt werden kann, wenn anodisierle Hartaluminiumauflagen
auf die aufgerauhten Oberflächen der Hülsen aufgebracht werden.
Bei kontinuierlicher Bildentwicklung unter Verwendung einer Hülse aus rostfreiem Stahl,deren Oberfläche
durch Sandstrahlen mit unregelmäßigen Schleifleilchen der Nr. 600 aufgerauht worden war, traten keine Unregelmäßigkeiten
auf, zeigten sich jedoch die folgenden Erscheinungen.
(1) Wenn ein original mit einem großen, weiüfarbigen
Hintergrund, das eine äußerst geringe Tonermenge erforderte, kontinuierlich mit 300—500 Kopicrblät-'
lern kopiert wurde, sank die Dichte der Bilder von 1.1 auf 03-
(2) Wenn ein Original, dessen gesamte Fläche schwarzfarbig war, kontinuierlich mittels der Entwicklungsvorrichtung
kopiert wurde, bei der die Dichte der Bilder in vorstehend angegebener Weise abgenommen halte, kehrte die Dichte auf 1,1
zurück, nachdem 30 bis 50 Kopierblätter entwickelt worden waren.
(3) l^enn das herkömmliche Original kontinuierlich
mit Zchntausendcn von Kopierblätiern kopiert wurde, traten einige Schwierigkeiten mit gewissen
Unregelmäßigkeiten auf.
Durch Messung der Tcilchendurchmcsscr des Toners auf der Hülscnoberflächc. bei der die verringerte Dichte
der Bilder gemäß vorstehend (I) auftrat, wurde festgestellt, daß auf der Hülsenfläche hauptsächlich Tonerteilchen
mit Durchmessern im Bereich von 1 bis 5 μιη vorhanden
waren. Diese Teilchendurchmesser sind deutlich geringer als die der Tonerteilchen im Trichtcrabschnitt.
in dem die Tonerteilchen einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 8 bis 13 μπι haben. Es wird
angenommen, daß dies die Änderung der Bilddichtc verursacht. Der Grund liegt darin, daß dann, wenn die Tonerteilchen
durch die Reibung mit der Hülse geladen werden und sich durch Abstoßungskräfte zur Hülsenobcrflächc
bewegen, sich zuerst eher die Tonerteilchen mil kleineren Teilchendurchmessern (I bis 5 μπι) zur
Hülsenoberfläche bewegen als die anderen Tonerteilchen mit einem minieren Tcilchendurchmeser (8 bis
13 um) und dadurch eine dünne Schichi auf der Hülsenoberfläche
bilden. Daher werden die Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 μιη oder mehr, die
hauptsächlich zur Entwicklung beitragen, aufgrund der unzureichenden Reibung mil der Hülse 2 nicht ausreichend
geladen. Die Bilddichtc nimmt daher allmählich ;ib. Es ist festgestellt worden, daß es günstig ist, die
Hülscnobcrflächc zu isolieren, damit der Ausbildung der aus feinen Tonerteilchen bestehenden Schichi auf
der I lülsc durch die Absioßungskräfle vorgebeugt ist.
Die aufgerauhte Oberfläche der Hülse wurde untersucht,
nachdem die obige Erscheinung (3) aufgetreten war. Dabei wurde festgestellt, dall die aufgerauhte
Oberfläche durch die Drehung der Hülse während einer längeren Zeitdauer Verschleiß aufwies, der zu gewissen
Unregelmäßigkeiten führte. Es wurde festgestellt daß die Hülsenoberfläche vorzugsweise gehärtet wird, um
diesen Verschleiß bzw. Abrieb zu verhindern.
s Im folgenden wird ein weiteres Aiisfiihrimg.shoi.spicl
erläutert, bei dem die Oberfläche der Hülse zunächst
mit einer anodisierten Aluminiumauflage beschichtet wird und dann mit unregelmäßig geformten und dimensionierten
Schleifteilchen sandgestrahlt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kommt die Entwicklungsvorrichtung gemäß Fig. 10 zur Anwendung. Der
Magnet 4 umfaßt einen magnetischen Pol N1 mit 82 mT,
einen magnetischen Pol S\ mit 82 mT und magnetische Pole N2, S2, Ni und S3 mit jeweils 50 mT. Der Spalt zwisehen
der Hülse 2 und der Trommel 5 beträgt 0.25 mm. und der Zwischenraum zwischen der Hülse 2 und der
Leiste la beträgt 0,2 mm. Die Spannungsquelle £>
liefert einen Strom, der aus einem Gleichstrom und einem überlagerten Wechselstrom besteht, wobei Vpp (Spitzen-Spitzenspannung)
gleich 1300 V ist, /"gleich 1000 Hz
ist und die Gleichspannung gleich + löö V ist. Das Kopieren
wurde mit einer Kopiergeschwindigkeit von 30 Blatt/min durchgeführt, wobei die Übertragung
durch den kombinierten Strom erfolgte.
Die Hülse 2 besteht aus Aluminium, und ihre Oberfläche ist nach dem Eloxierverfahren in 15%iger Schwefelsäure
mit Aluminium eloxiert worden, wobei eine anodisierte Aluminiumauflage 2a mit einer Dicke von ungefähr
30 μιτι erzeugt wurde. Die Hülse hatte einen Durch-
jo messer von 32 mm. Die auf diese Weise eloxierte Oberfläche
der Hülse war dann durch Sandstrahlen mit Siliziumkarbid-Schleifteilchen der Nr. 600 aufgerauht worden,
wobei diese Strahlschleifteilchen unregelmäßig geformt und dimensioniert waren und der Luftdruck 4 kp/
J5 cm2 betrug. Das Sandstrahlen dauerte 90 sec. Die Teilchen
wurden gegen die Hülsenoberfläche aus einer Blasdüse mit einem Durchmesser von 7 mm aufgestrahlt,
und der Abstand der Düse von der Hülsenoberflächc betrug 100 mm. Das Sandstrahlen kann jedoch
Λ0 auch mit Schleifteilchen aus anderen Stoffen durchgeführt
werden, beispielsweise aus AI2Oj, SiO2, Fe2O),
TiO2 und anderen. Wenn dann mittels der vorstehend beschriebenen Entwicklungsvorrichtung latente Bilder
entwickelt wurden, zeigte sich, daß die Tonerschichten auf der Hülsenoberfläche stark verbessert und ohne irgendwelche
Unregelmäßigkeiten waren. Selbst nachdem 50 000 Kopierblätter durchgelaufen waren, war die
Bildqualität immer noch hervorragend und war keine Verminderung der maximalen Bilddichte Dmax aufgetreten.
Ferner hatte die Oberflächenrauheit der Hülsenfläche itt/en ursprünglichen Zustand bzw. Wert, nämlich
0,8 μπι. beibehalten. Diese Entwicklungsvorrichtung
weist somit nicht die Nachteile des Standes der Technik auf.
Nach dem Aluminiumeloxieren wurden die Oberflächen von Hülsen durch Sandstrahlen mit Schleifteilchen
W) mit verschiedenen Teilchendurchmessern und bei verschiedenen
Luftdrücken aufgerauht, um verschiedene Oberflächenrauheiten im Bereich von 0,05 bis 10 μπι zu
erzeugen. Diese verschiedenen Hülsen wurden zum Betrieb in die in Kig. IOgezeigte EmWicklungsvorrichtung
br> eingesetzt. -Sofern die Oberflächenrauheit im Bereich
von 0.1 μηι oder weniger lag, wurde der Toner auf die
Hülsenobcrfliiehen nicht in gleichmäßigen Schichten und nicht ohne Unregelmäßigkeiten aufgebracht, da die
Tonerteilchen jeweils auf der Hülsenoberfläche abrutschten. Sofern die Oberflächenrauheit im Bereich
von 0,1 μΐη oder weniger lag, wurde der Toner auf die
HOlsenoberfiächen nicht in gleichmäßigen Schichten und nicht ohne Unregelmäßigkeiten aufgebracht, da die
Tonerteilchen jeweils auf der Hülsenoberfläche abrutschten. Sofern die Oberflächenrauheit im Bereich
von 8 μηι oder mehr lag, rutschten die Tonerteilchen zwar nicht auf den Hülsenoberflächen und traten auch
keine Unregelmäßigkeiten auf. Die Tonerteilchen drangen jedoch in die Ausnehmungen und Vertiefungen in
den aufgerauhten Oberflächen ein und führten dadurch zu unzureichender Reibung zwischen den Tonerteilchen
und den Hülsenoberflächen, so daß die Tonerteilchen nicht ausreichend geladen wurden und ihre Entwicklungsfähigkeit abnahm, was zu schlechten Bildern mit
verringerten Dichten führte. Die aufgerauhte Oberfläche der Hülse erwies sich dann als besonders wirksam,
wenn die Oberflächenrauheit im Bereich von 0,3 bis 3,0 μιη lag, wobodie Teilung im Bereich von 5 bis 30 μιη
lag.
Nachdem die Hülsen während einer Dauer von 500 Stunden in Gegenwart von Toner im Leerlauf betrieben worden waren, wurden Entwicklungen durchgeführt, die zu qualitativ hochwertigen Bildern führten.
Durch Untersuchung der aufgerauhten Oberflächen der Hülsen mittels des Abtastelektronenmikroskopes wurde festgestellt, daß die aufgerauhten Oberflächen jeweils ihren ursprünglichen Zustand ohne Abrieb aufwiesen.
Mit anodisierten Aluminiumauf!'<»en unterschiedlicher Dicken beschichtete Hülsenoberflächen wurden
durch Sandstrahlen aufgerauht und in Verbindung mit der Entwicklungsvorrichtung gemäß den vorstehenden
Beispielen benutzt. Sofern die Dicke der anodisierten Aluminiumauflage im Bereich von 5 μιη oder weniger
lag, wurden die eloxierten Hülsenoberflächen durch das Sandstrahlen aufgrund des Einflusses des Aluminiumwerkstoffs, aus dem die Hülsen bestanden, nicht ausreichend aufgerauht. Sofern die Dicke der anodisierten
Aluminiumauflagen im Bereich von 50 μηι oder mehr
lag, waren die elektrischen Felder zwischen der die elektrostatischen Ladungen tragenden Oberfläche und der
jeweiligen Hülsenoberfläche deutlich verringert, wodurch der Entwicklungsvorgang verschlechtert war, was
von Beginn an zu schlechten Bildern führte. Die Dicke des anodisierten Aluminiumauftrags liegt somit vorzugsweise im Bereich von 5 μιη bis 50 μιη. Erwähnt sei,
daß die anodisierte Aluminiumauflage mit einer Dicke von 50 μπι nicht allein durch Aluminiumeloxieren genau
ausgebildet wurde. In diesem Fall wurde vielmehr die
anodisierte Aluminiumauflage zunächst mit einer Dicke von ungefähr 100 μιη hergestellt und dann auf eine Dikke von 50 μιη geschliffen.
Ferner ist festgestellt worden, daß jeglicher Abrieb der Hülsen zuverlässig durch die Verwendung von anodisiertem Hartaluminiiim eingeschränkt werden kann,
Wenn die Hülsenoberfläche durch Sandstrahlen mit unregelmäßig geformten und dimensionierten Teilchen
aufgerauht wird, kann das Anschweißen bzw. Anschmelzen des Toners auf der Hülse zur Ausbildung von
Flecken bzw. Punkten und parallel zur Unifangsrichlung der Hülse verlaufenden Streifen führen. Dies ist
bemerkbar, wenn (inter Druck fixierender Toner beiiiit/i wird. Die Untersuchung solcher llOlscnabschiiiltc
mit angeschmolzenem Toner mittels des Abtastelektioncnmikroskopcs hat gezeigt, daß die Tonerteilchen gegen eine große Anzahl von feinen Vorsprüngen in der
Hornoberfläche gerieben werden und daran angeschweißt werden.
Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der die Oberfläche einer
Hülse zunächst mit einer anodisierten Alumkiiumauflage beschichtet wird und dann durch Sandstrahk-n mit
ίο regelmäßig geformten und dimensionierten Teilchen
aufgerauht wird.
Bei dieser Ausführungsform wird die in Fig. 10 gezeigte Entwicklungsvorrichtung mit der vorstehend genannten Hülse benutzt, wobei der Magnet 4 einen mais gnetischen Pol Ni mit 82 mT, einen magnetischen Pol Si
mit 82 mT sowie magnetische Pole /Vj, £2. /Vj und Si mit
jeweils 50 mT aufweist. Der Spalt zwischen der Hülse 2 und der Trommel 5 beträgt 0.25 mm, und der Spult /wischen der Hülse 2 und der Leiste la beträgt 0,2 mm. Die
elektrische Spannungsquelle 6 liefert einen kombinierten Strom aus einem Gleichstrom und einem überlagerten Wechselstrom, wobei Vpp gleich 1300 V ist. /"gleich
1000 Hz ist und die Glcichstromspannung +100 V ist. Das Kopieren wurde mit einer Kopiergeschwindigkeit
von 30 Blatt/min ausgeführt, wobei die Übertragung
durch den kombinierten Strom erfolgte.
Die Hülse 2 besteht aus Aluminium und weist eine Oberfläche auf, die zur Ausbildung einer anodisierten
Aluminiumauflage 2a mit einer Dicke von ungefähr
30 μιη in 15%igcr Schwcfclsäurelösung eloxiert worden
ist. Nach diesem Eloxieren ist die behandelte Oberfläche der Hülse durch Sandstrahlen aufgerauht worden. Dies
erfolgte mit Glasperlen der Nr. 800 als regelmäßige Schleifteilchen in Kugclform bei einem Luftdruck von
4 kp/cm2 während der Dauer von 120 see, wobei die Teilchen gegen die Hülsenoberfläche aus einer Blasdüse
mit einem Durchmesser von 7 mm geblasen wurden, die von der Hornoberfläche einen Abstand von 100 mm
hatte. Bei den regelmäßig geformten -x id dimensionier
ten Teilchen kann es sich auch um Stahlkugeln oder
Fcrritkugcln handeln. Beim Einsatz der Entwicklungsvorrichtung mit der auf vorstehend beschriebene Weise
behandelten Hülse zum Entwickeln von latenten Bildern war die Tonerschicht auf der Hülsenoberfläche
4ri stark verbessert ohne irgendwelche Unregelmäßigkeiten. Ferner wurde auch kein Toner an der Hülscnobcrfläche angeschweißt bzw. angeschmolzen. Selbst nachdem Bilder auf 50 000 Kopierblättern entwickelt worden waren, war die Bildqualität immer noch hoch und
zeigte sich keine Verringerung der Bilddichtc. Ferner
wies die Hülsenoberfläche ihren ursprünglichen Zustand mit der Oberflächenrauheit von 0,7 μπι auf. Der
Grund liegt darin, daß die Hülsenoberfläche durch die anodisierte Aluminiumauflage isoliert ist, was der Vcr
ringcrung der Bilddichtc vorbeugt, und daß die Hülsen-
oberfläche durch das Sandstrahlen mit kugelförmigen Schlciftcilchen nach dem Aluminiumeloxieren geglättet
ist, wodurch schließlich scharfe Vorsprünge auf der aufgerauhten Oberfläche beseitigt werden. Aufgrund der
M) Härtung durch das Aluminiumeloxicren trut kein Abrieb auf. Die Entwicklungsvorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform weist somit nicht die Nachteile des Standes der Technik auf.
Nach dem Aluminiumeloxicren wurden die Oberflächen von I lülsen durch Sandstrahlen mil .Schleifteilchen
mit unterschiedlichen Teilchendiirchmessern bei unter-
19 20
schiedlichcn Luftdrücken aufgerauht, um verschiedene
Oberflächenrauheiten im Bereich von 0,05 bis 10 μπι zu
erzielen. Die Hülsen mit den auf diese Weise aufgerauhten Oberflächen wurden in die in F i g. 10 gezeigte Entwicklungsvorrichtung
eingebaut. Sofern die Oberflächcnrauheit im Bereich von 0,1 μπι oder weniger lag,
war der Toner nicht gleichmäßig auf der jeweiligen aufgerauhten Oberfläche verteilt und traten Unregelmäßigkeiten
auf, da die Tonerteilchen auf der Oberfläche rutschten. Sofern die Oberflächenrauheit im Bereich
von 8 μπι oder mehr lag, rutschten die Tonerteilchen zwar nicht auf den Hülsenoberflächen und traten keine
Unregelmäßigkeiten auf. Die Tonerteilchen drangen jedoch in die Vertiefungen bzw. Ausnehmungen der aufgerauhten
Oberflächen ein, so daß die Tonerteilchen durch Reibung zwischen den. Tonerteilchen und der jeweiligen
Hülsenoberfläche nicht ausreichend geladen wurden und dadurch die Entwicklungsfähigkeit der Tonerteilchen
sank, was zu schlechten Bildern mit verringerter Bilddichte führte. Die aufgerauhten Oberflüchen
der Hülsen erwiesen sich als besonders wirksam, sofern ihre Oberflächenrauheit im Bereich vor 0,3 bis 3,0 μπι
lag und dabei die Teilung im Bereich von 5 bis 30 μτη lag.
Wenn Entwicklungen durchgeführt wurden, nachdem
die Hülsen in Gegenwart von Toner während einer Dauer von 500 Stunden im Leerlauf betrieben worden
waren, wurden immer noch Bilder mit guter Qualität erzielt. Die Untersuchung der Hülsenoberflächen mittels
des Abtastelektronenmikroskopes zu diesem Zeitpunkt zeigte, daß sie ihren ursprünglichen Zustand ohne
Abrieb beibehalten hatte.
In den vorstehenden Beispielen 1 bis 5 wird die Gberflächenrauheit
als mittlere Zehnpunkt-Rauheit (RZ) nach )IS BO 601 angegeben.
35
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln von latenten Bildern auf einem Bildträger mit magnetischem
Einkomponenten-Entwickler. der aus einem Entwicklervorrat über eine Dosiervorrichtung
schichtförmig auf einen eine Magneteinrichtung umschließenden Entwicklerträger aufgebracht und auf
diesem zum Bildträger gefördert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Entwicklerträgers (2) durch Sandstrahlen mit Hilfe von
unregelmäßig geformten Teilchen aufgerauht ist und eine Rauheit d im Bereich von 0.1 bis 8 μιη bei
einer Teilung Pirn Bereich von 2 bis 50 μιη besitzt.
2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauheit d im Bereich
von 03 bis 3 μιη und die Teilung im Bereich von 5 bis
30 μιη liegt
3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gek«^zeichnet, daß die Rauheit d im Bereich
von 0,1 bis 4 μπί Hegt.
4. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberfläche des Entwicklerträgers (2) aluminiumeloxiert ist.
5. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Aluminiumeloxieren
erzeugte anodisierte Aluminiumauflage aus anodisiertem Hartaluminium besteht.
6. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g<''-.ennzeichnet, daß die Aluminiumauflage
eine Dicke im Bereich von 5 bis 50 μιη hat.
7. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurcn ^kennzeichnet, daß die
Oberfläche des Entwicklerträgeis (2) vor dem Sandstrahlen
aluminiumeloxiert ist.
8. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberfläche des Entwicklerträgers (2) nach dem Sandstrahlen aluminiumeloxiert ist.
9. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberfläche des Entwicklerträgers (2) nach dem Sandstrahlen platiert ist.
10. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Piatieren
erzeugte Auflage eine Hartchromauflage ist.
11. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage
eine Dicke im Bereich von 1 bis 20 μιη hat.
12. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die unregelmäßig geformte Teilchen aus SiC, AI2O3. Fe2O3 oder TiO2 bestehen.
13. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Entwicklerträgers (2) durch
Sandstrahlen mit Teilchen einer Teilchengröße im Bereich von Nr. 300 bis Nr. 800 aufgerauhl ist.
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JP15522681A JPS5857164A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 現像装置 |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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