DE3734263A1 - Vorrichtung zum erzeugen einer entwicklerschicht aus einem zweikomponentenentwickler - Google Patents
Vorrichtung zum erzeugen einer entwicklerschicht aus einem zweikomponentenentwicklerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Entwicklerschicht-
Erzeugungs- oder -Bildungsvorrichtung zum Einstellen der
Dicke einer Entwicklerschicht, die auf einem Entwickler-
Transportelement in einer Entwicklungsvorrichtung zum
Entwickeln eines Latentbilds auf einem Bildempfangsmaterial
oder Bildaufnehmer, insbesondere in einem elektrophotographischen
Gerät, gehalten und transportiert wird.
Wenn ein Latentbild auf einem Bildaufnehmer mittels eines
von einem Transportelement getragenen und transportierten
Entwicklers entwickelt werden soll, kann die Güte eines
erzielten Bilds unter Gewährleistung hohen Kontrasts,
allgemein gesagt, dadurch erhöht werden, daß der Spalt
oder Zwischenraum zwischen einem (Latent-)Bildaufnehmer
(image retainer) und dem Entwickler-Transportelement verkleinert
wird. Wenn der Spalt zwischen Bildaufnehmer und
Entwickler-Transportelement verkleinert wird, muß bei der
sog. Kontaktentwicklungsmethode, bei welcher Bildaufnehmer
und Entwicklerschicht für die Entwicklung miteinander
in Berührung gebracht werden, die vom Transportelement
getragene und transportierte (oder zugeführte und
angelagerte) Entwicklermenge auf eine entsprechend kleine
Menge verringert werden, damit der Entwickler nicht zwischen
dem Bildaufnehmer und dem Transportelement verdichtet
und verfestigt (tamped) und auch das Latentbild oder
das entwickelte Bild durch den Verdichtungsdruck nicht
zerstört wird.
Die "Entwicklermenge" ist vorliegend als das Gewicht des
Entwicklers pro Flächeneinheit auf der Oberfläche des
Entwickler-Transportelements definiert.
Bei der kontakt- oder berührungsfreien Entwicklungsmethode,
bei welcher der Bildaufnehmer und die Entwicklerschicht
bei der Entwicklung nicht in Berührung miteinander gehalten
werden, sollte ebenfalls die Entwicklermenge auf eine
kleine zweckmäßige Menge verringert sein, damit Bildaufnehmer
und Entwicklerschicht nicht in Berührung miteinander
gelangen, wenn der Spalt zwischen Bildaufnehmer
und Entwickler-Transportelement verkleinert wird.
Beim bisherigen Entwicklungsverfahren unter Verwendung
eines Zweikomponentenentwicklers erfolgt die Entwicklung
beispielsweise mittels einer Entwicklungsvorrichtung des
im folgenden beschriebenen Aufbaus. Als Entwickler-Transport-
oder -Zuführelement wird ein nichtmagnetisches
zylindrisches Element oder ein nichtmagnetisches Band
verwendet, wobei an der von der Entwickler-Transportfläche
abgewandten Seite ein Magnet angeordnet ist. Der Magnet
kann dabei feststehend oder bewegbar, d. h. auf einer bestimmten
Achse drehbar sein, sofern diese Anordnung für
die vorgesehenen Entwicklungsbedingungen zweckmäßig ist.
Der magnetische Träger des auf dem Transportelement befindlichen
Entwicklers wird mit der Magnetkraft des auf
der gegenüberliegenden Seite des Transportelements angeordneten
Magneten beaufschlagt, so daß er sich in Form
eines Flors bzw. einer (Magnet-)Bürste (ear) entsprechend
der Magnetkraft des Magneten und dem Magnetismus des
Trägers aufrichtet und in diesem Zustand auf dem Entwickler-
Transportelement gehalten wird. Der nichtmagnetische
Toner wird andererseits bei seiner Umwälzung im Entwicklerbehälter
durch Reibung mit dem magnetischen Träger
(reibungselektrisch) aufgeladen, derart, daß der nichtmagnetische
Toner und der magnetische Träger Ladungen entgegengesetzter
Polarität annehmen und unter einer
Coulombschen Kraft aneinander haften.
Da der magnetische Träger auf dem Entwickler-Transportelement
auch durch das Magnetfeld des Magneten (fest)gehalten
wird, wird auch der nichtmagnetische Toner zusammen
mit dem magnetischen Träger auf dem Transportelement
(fest)gehalten, so daß sich auf letzterem eine aus dem
magnetischen Träger und dem nichtmagnetischen Toner bestehende
Entwicklerschicht bildet.
Diese Entwicklerschicht wird vom Entwickler-Transportelement
mitgenommen, um für die Entwicklung eines Latentbilds
auf dem Bildaufnehmer (d. h. dem sog. Bildempfangsmaterial)
benutzt zu werden.
Diese Entwicklerschicht muß den oben genannten Mindestanforderungen
genügen, d. h. sie darf den Spalt zwischen
dem Bildaufnehmer und dem Transportelement nicht (infolge
von Verdichtung) verstopfen und auch nicht mit dem Bildaufnehmer
in (unmittelbare) Berührung gelangen. Zudem muß
die Entwicklerschicht die nachstehenden Bedingungen erfüllen:
- 1. Es darf keine "Schleiererscheinung" oder "Verschleierung", bei welcher sich der Toner an die vom Bildbereich verschiedene Fläche des Bildaufnehmers anlagert, auftreten.
- 2. Es darf keine "Trägeranlagerung" auftreten, d. h. der Träger selbst darf nicht an die Bildaufnehmerfläche angetragen werden.
- 3. Der Toner muß in einer für die Erzielung einer zufriedenstellenden Bilddichte ausreichenden Menge an einen Latentbildbereich angetragen werden.
- 4. Das durch Toneranlagerung gebildete Tonerbild muß eine Gradation aufweisen, die für die Reproduktion der Gradation des Latentbilds geeignet ist.
Zur Erfüllung der obigen Bedingungen müssen die folgenden
Einzelheiten und Parameter innerhalb zweckmäßiger Bereiche
liegen: Physikalische Eigenschaften und Umwälzungs- oder
Rührgrad des Entwicklers; physikalische Eigenschaften und
Relativgeschwindigkeit von Bildaufnehmer und Entwicklerschicht;
Einrichtung zur Erzeugung eines Latentbilds auf
dem Bildaufnehmer; elektrische Vorspannung(en) zwischen
Bildaufnehmer und Entwickler-Transportelement sowie Magnetkraft
und Form der Magnetfelder des Magneten.
Diese Bedingungen umfassen ferner die Menge und die Dicke
der Entwicklerschicht auf der Oberfläche des Entwickler-
Transportelements; diese Größen sollten (oder müssen)
innerhalb engerer Bereiche als die oben angegebenen Parameter
liegen.
Um bei einer bisherigen Anordnung eine gewünschte Menge
und Dicke der Entwicklerschicht auf der Oberfläche des
Entwickler-Transportelements zu gewährleisten, ist gemäß
Fig. 3 eine aus Metall oder Kunstharz bestehende Schichtdicken-
Einstellplatte 205 in der Nähe der Oberfläche (oder
Mantelfläche) eines Entwickler-Transportelements 203 so
angeordnet, daß ein Entwickler D auf der Oberfläche des
Transportelements 203 über einen Spalt zwischen der Einstellplatte
205 und der Oberfläche des Transportelements
203 zu einem Entwicklungsbereich überführbar ist.
Das Entwickler-Transportelement 203 besteht aus einem
nichtmagnetischen Zylinder, in dessen Innerem gemäß Fig. 3
Magnete 204 angeordnet sind.
Damit die Schichtdicke des Entwicklers D mittels dieser
Schichtdicken-Einstellplatte 205 auf etwa 1 mm oder weniger
verringert werden kann, darf der Spalt zwischen der Einstellplatte
205 und der Oberfläche des Entwickler-Transportelements
203 nur etwa 0,5 mm oder weniger betragen.
Der Grund für diese Begrenzung ist nachstehend erläutert.
Wenn der Entwickler D den Spalt zwischen der Einstellplatte
205 und dem Transportelement 203 durchläuft, wird
er zu einer Entwicklerschicht einer hohen Dichte verdichtet
(constricted). Nach dem Durchgang durch den Spalt
zwischen Einstellplatte 205 und Transportelement 203
richtet sich andererseits der Entwickler D auf dem Transportelement
203 unter der Magnetkraft des Magneten 204 so
auf, daß er eine Entwicklerschicht einer geringeren Dichte
bildet. Diese Entwicklerschicht besitzt eine Höhe entsprechend
dem 1,5- bis 3fachen der Schichtdicke beim
Durchgang durch den Spalt zwischen Einstellplatte 205 und
Transportelement 203.
Ein gewöhnliches Kopiergerät oder ein Drucker zum Entwickeln
und Sichtbarmachen eines elektrostatischen Latentbilds
weist eine Bildbreite oder Abbildungsbreite (image
width) von mehreren 100 mm auf.
Obgleich eine höchst genaue Fertigung und Justierung der
Schichtdicken-Einstellplatte nicht einfach ist, ist dies
erforderlich, um den erwähnten Spalt (oder Zwischenraum)
zwischen der Einstellplatte und dem Entwickler-Transportelement
über die Gesamtbreite des Bildbereichs hinweg
gleichmäßig und zuverlässig auf etwa 0,5 mm oder weniger
einzustellen.
Im Hinblick auf diese Bedingungen ist bereits ein Verfahren
zur Erzeugung einer Entwicklerschicht (vgl. JP-Patentanmeldungen
Nr. 34 318/1986 und 34 319/1986) entwickelt
worden, das sich auf die Tatsache stützt, daß ein Spalt
mit einer Größe oder Weite praktisch entsprechend dem
Teilchendurchmesser eines magnetischen Trägers zwischen
einer elastischen Platte und einem Entwickler-Transportelement
festgelegt werden kann, wenn der Entwickler zwischen
der elastischen Platte und dem Entwickler-Transportelement
in äußerst geringer Menge hindurchdringt,
während die elastische Platte an der Mantelfläche des
Transportelements anliegt.
Fig. 4 veranschaulicht schematisch eine Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens gemäß den genannten JP-Patentanmeldungen.
Die elastische Platte ist dabei gegen die Mantelfläche
des Entwickler-Transportelements so angedrückt, daß ihr
Vorderende oder unteres Ende stromaufwärts bzw. entgegengesetzt
zur Bewegungsrichtung des Transportelements weist.
Das Transportelement 103 besteht dabei aus einem nichtmagnetischen
Zylinder, und die flach ausgebildete elastische
Platte 105 besteht aus einem Metall, wie Phosphorbronze
oder nichtrostendem Stahl. Wenn diese elastische
Platte 105 an die Mantelfläche des Transportelements 103
angedrückt ist, bildet sich ein keilförmiger Zwischenraum
110 zwischen dem Vorderende oder unteren Ende der elastischen
Platte 105 und der Andruckberührungsstelle. Wenn
dabei das Entwickler-Transportelement 103 in einer bestimmten
Richtung in Bewegung (in Drehung) versetzt wird,
kann nur ein Teil des durch das Magnetfeld des Magneten
auf dem Transportelement 103 gehaltenen Entwicklers D in
den keilförmigen Zwischenraum 110 eintreten, während der
restliche Teil des Entwicklers an einem solchen Eintritt
gehindert und auf die vom Transportelement 103 abgewandte
Fläche der elastischen Platte 105 überführt wird. Dabei
wird nur der in den keilförmigen Zwischenraum 110 eingetretene
Entwickler D durch den Spalt zwischen Transportelement
103 und elastischer Platte 105 aufgrund der zwischen
ihm und dem Transportelement 103 erzeugten Reibungskraft
zum Entwicklungsbereich überführt. Dabei wird die
Entwicklermenge, die den Spalt zwischen Transportelement
103 und elastischer Platte 105 passieren kann, sowohl
durch die Höhe der Öffnung des keilförmigen Zwischenraums
110 als auch den Liniendruck bestimmt, mit welchem die
elastische Platte 105 an das Transportelement 103 angedrückt
wird. Diese Bestimmung steht offensichtlich in
Übereinstimmung mit dem genannten Fall, in welchem die
oben angegebenen Bedingungen für physikalische Eigenschaften
und Umwälzungsgrad des Entwicklers sowie Magnetfeld
und -kraft des Magneten festgelegt werden.
Der in den keilförmigen Zwischenraum 110 eingetretene
Entwickler wird in Richtung der Verengung des Zwischenraums
110 gedrängt bzw. mitgenommen, und zwar sowohl durch
die Reibungskraft, die zwischen dem magnetischen Träger
und dem Transportelement 103 aufgrund des Anpressens des
Trägers an das Transportelement 103 durch das Magnetfeld
des innerhalb des Transportelements 103 angeordneten
Magneten erzeugt wird, als auch durch den Druck des Entwicklers
D, der fortlaufend in den keilförmigen Zwischenraum
110 eingetrieben wird. Der so in den Zwischenraum
eingetriebene Entwickler D verdrängt die elastische Platte
105, so daß er (in äußerst dünner Schicht) durch den
Spalt zwischen der Platte 105 und dem Transportelement
103 hindurchdringt (sneak through).
Wenn die Weite des Spalts zwischen Platte 105 und Transportelement
103 im Durchtrittsbereich (sneaking region)
größer ist als die Größe eines Trägerteilchens, wird die
elastische Platte 105 sowohl durch die lotrechte Kraftkomponente,
mit welcher der Entwickler D an ihrer Rückseite
angreift, als auch die Kraft beaufschlagt, unter
welcher sich der Träger längs des Magnetfelds des Magneten
aufrichtet.
Wenn dagegen die Weite des genannten Spalts der Teilchengröße
des Trägers entspricht, muß die elastische Platte
105 mittels der Stärke oder Festigkeit des Trägers abgestützt
werden. Damit die Spaltbreite zwischen der elastischen
Platte 105 und dem Entwickler-Transportelement 103 kleiner
sein kann als die Trägerteilchengröße, muß daher entweder
das Eindringen des Entwicklers D selbst in diesem Fall
blockiert oder ein Liniendruck ausgeübt werden, welcher
den Träger selbst aufzubrechen vermag. Die Beziehung von
Spaltbreite zwischen elastischer Platte 105 und Transportelement
103 zu Liniendruck ist in Fig. 5 graphisch
veranschaulicht. Wenn dabei die Spaltbreite der Trägerteilchengröße
gleich ist, ist die Spaltbreite über einen
weiten Bereich des Liniendrucks an elastischer Platte 105
und Entwickler-Transportelement 103 konstant, wodurch die
Einstellung der elastischen Platte 105 erleichtert wird.
Durch auf beschriebene Weise erfolgendes Einstellen des
Spalts (oder Zwischenraums) zwischen elastischer Platte
und Entwickler-Transportelement auf eine Größe entsprechend
der Trägerteilchengröße beim Durchgang des Entwicklers
durch diesen Spalt kann die dünne Entwicklerschicht zuverlässig
und gleichmäßig ausgebildet werden, so daß der
Spalt oder Zwischenraum zwischen Bildaufnehmer und Entwickler-
Transportelement kleiner sein kann als bei der
bisherigen Konstruktion und damit Bilder oder Abbildungen
einer hohen Güte erzeugbar sind.
Beim oben beschriebenen Verfahren wird jedoch eine elastische
Platte aus Phosphorbronze oder nichtrostendem
Stahl verwendet. Wenn dabei der magnetische Träger auf
die in Fig. 6 gezeigte Weise zwischen dem Entwickler-
Transportelement 103 und der elastischen Platte 105 eingeschlossen
ist, liegen seine Berührungsstellen oder
-punkte (its contacts) an ein bis drei Punkten an den jeweiligen
Seiten von Platte 105 und Transportelement 103,
und seine Kontakt- oder Berührungsdurchmesser (contact
diameters) betragen 50-1 µm entsprechend der
geringen Teilchengröße, so daß eine entsprechend kleine
Fläche festgelegt wird. Hierdurch wird die pro Flächeneinheit
jedes Berührungs- oder Kontaktpunkts einwirkende
Kraft vergrößert, so daß der magnetische Träger unter dem
hohen Druck erwärmt wird, bis er möglicherweise in Stücke
zerbricht. Während des Umlaufs des Entwickler-Transportelements
wird weiterhin der Toner auf hohe Temperatur erwärmt,
wobei er in kleine Stücke aufgebrochen wird, falls
er zusammen mit dem magnetischen Träger im Spalt eingeschlossen
ist, wie dies an der rechten Seite von Fig. 6
dargestellt ist. Diese Tonerstücke neigen zu einem Zusammenklumpen,
sobald sie einmal an- oder aufgeschmolzen
worden sind, weil der Toner aus einem Kunstharz besteht.
Der Toner und der magnetische Träger, die auf diese Weise
zu einem feineren Pulver als normal zerkleinert worden
sind, setzen sich daher auf die in Fig. 7 gezeigte Weise
durch physikalische Anziehung beim Wiederverfestigen des
geschmolzenen Toners am Vorderendabschnitt der elastischen
Platte 105 ab, wobei sie im Verlauf der Kopiervorgänge
eine fest anhaftende Ablagerung 9 bilden. Mit zunehmender
Vergrößerung dieser Ablagerung wird der Öffnungsbereich
des keilförmigen Zwischenraums 110 zunehmend kleiner, so
daß letztlich keine ausreichende Entwicklermenge mehr auf
das Entwickler-Transportelement 103 überführbar ist.
Da darüber hinaus die Menge oder Größe dieser anhaftenden
Ablagerung entsprechend feinen Zustands- oder Bedingungsänderungen,
wie Oberflächeneigenschaften der elastischen
Platte oder physikalische Eigenschaften des Toners, variiert,
ist diese Ablagerung nicht gleichmäßig, sondern gemäß
Fig. 8 an einzelnen Stellen in Richtung der Breite
unterschiedlich groß. Dies führt zu dem Problem, daß bei
der Entwicklung Streifen (im Bild) entstehen.
Es wurde ein Versuch durchgeführt, um die Zeit zu ermitteln,
nach der eine gleichmäßige Schicht aufgrund der
Zunahme oder Vergrößerung der anhaftenden Ablagerungen
nicht mehr erzeugt werden kann, wenn die Dicke oder Verformungsgröße
der elastischen Platte so verringert wird,
daß Druck und Temperatur an Toner oder Träger im Bereich
des Druckberührungsabschnitts zwischen elastischer Platte
und Entwickler-Transportelement verringert sind.
Die Verformungsgröße (deformed amount) wurde dabei durch
einen Abstand oder eine Strecke von einer Stelle, an welcher
die elastische Platte mit einer Andruckkraft (Liniendruck)
entsprechend Null mit dem Entwickler-Transportelement
in Berührung steht, bis zu einem Punkt bzw. einer
Stelle definiert, an welchem bzw. welcher der Befestigungsteil
der am Halteelement fixierten elastischen Platte zur
Erzielung einer vorbestimmten Andruckkraft verschoben wurde.
Bei diesem Versuch wurde eine elastische Platte aus
Phosphorbronze verwendet, während der Träger aus einem
mit Acryl- oder Styrolharz beschichteten Ferritkern bestand
und der Toner ein in einem Polyesterharz o. dgl.
dispergiertes Pigment war.
Dieser Versuch lieferte die im folgenden angegebenen Ergebnisse.
Nach einer Zeitspanne, in welcher mehrere hundert Kopien
mit einem Liniendruck von 2 g/mm hergestellt wurden, ließ
sich eine gleichmäßige Entwickler-Schicht nicht mehr erzeugen;
bei Verringerung des Liniendrucks auf 0,2 g/mm
konnte dagegen eine gleichmäßige Schicht während einer
Zeitspanne entsprechend der Herstellung von eintausend
bis zweitausend Kopien erzeugt werden. Wenn der Liniendruck
auf 0,02 g/mm verringert wurde, ließ sich eine
gleichmäßige Schicht über eine der Herstellung von zehntausend
Kopien entsprechende Zeitspanne hinweg erzeugen.
Die für die Einstellung des Liniendrucks von z. B. 0,02 g/mm
verwendete Phosphorbronzeplatte besaß jedoch eine Dicke
von 0,05 mm, so daß sie sich bereits unter einem geringfügigen
Druck dauerhaft verformte und infolgedessen sehr
vorsichtig behandelt werden mußte. Außerdem betrug die
Verformungsgröße der Phosphorbronzeplatte an der Kontaktstelle
nur etwa 0,1 mm in bezug auf die axiale Breite
oder Länge des Entwickler-Transportelements von etwa
300 mm, so daß die Halterung der Phosphorbronzeplatte und
der Hülse (des Transportelements) eine sehr hohe Genauigkeit
erforderte und damit die Fertigung erschwerte.
Infolgedessen wird erwogen, eine effektive Kontaktfläche
der elastischen Platte mit dem Toner oder dem Träger
durch Verwendung eines elastischen Gummi- oder Kautschukelements
als elastische Platte anstelle der elastischen
Metallplatte zu vergrößern, um damit den effektiven
(Flächen-)Druck zu verringern.
Genauer gesagt: es kann angenommen werden, daß bei Verwendung
eines elastischen Kautschukelements als elastische
Platte ein effektiver Kontakt- oder Berührungsdruck derselben
gegen den Toner oder Träger weiter erhöht wird und
sich eine Kraft pro Berührungsflächeneinheit oder ein
effektiver Druck (Wirkdruck) gegenüber dem bei Verwendung
der elastischen Metallplatte verkleinert, weil sich das
elastische Kautschukelement in Anpassung an die Form des
Toners oder Trägers verformt, auch wenn sich der auf den
Toner oder Träger einwirkende Druck nicht verändert. Es
kann somit davon ausgegangen werden, daß auf diese Weise
die Möglichkeit für ein Aufbrechen und Anschmelzen (von
Toner) aufgrund höherer Temperatur und höheren Drucks
vermindert werden.
Das Vorderende des elastischen Kautschukelements kann sich
jedoch aufgrund der feinen Unterschiede beim Einbauvorgang
auf die in Fig. 9 gezeigte Weise wellen, falls ein Kautschukelement
mit einer Dicke von nicht mehr als 1 mm und
einer großen Breite verwendet wird. Dabei wird an den
Scheitelpunkten der Wellen eine größere, an den tiefen
Stellen der Wellungen eine kleinere Entwicklermenge zugeführt.
Bei der Entwicklung entstehen sodann den Wellungen
entsprechende Streifen (im Bild).
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Entwicklerschicht-
Erzeugungsvorrichtung, mit welcher ein
Bild hoher Güte ohne unregelmäßige Streifen erzeugbar ist,
indem die Entwicklerschicht stabil und gleichmäßig erzeugt
wird, während ein Zerbrechen bzw. Aufbrechen und Anhaften
oder Anlagern von magnetischem Träger und von Toner an
dem als Entwicklerschicht-Erzeugungseinrichtung dienenden
elastischen Element verhindert wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Erzeugen
einer (gleichmäßigen) Entwicklerschicht aus einem Zweikomponentenentwickler
in Form von Tonerteilchen und magnetischen
Trägerteilchen, umfassend ein Entwickler-Transportelement
mit einem in diesem angeordneten Magneten und
ein Plattenelement mit einer aus Gummi bzw. Kautschuk bestehenden
Fläche, die mit dem Entwickler-Transportelement
in Berührung gehalten ist, erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß zumindest ein Druckberührungs- oder Andruckabschnitt
der Plattenelement-Fläche aus einem elastischen
Kautschukelement gebildet ist und ein Ende dieser Fläche
vom Andruckabschnitt aus entgegengesetzt zur Umlaufrichtung
des Entwickler-Transportelements vorsteht oder verlängert
ist.
Das verwendete elastische Kautschukelement kann aus
Styrol/Butadienkautschuk, lösungspolimerisiertem Styrol/
Butadienkautschuk, Acrylnitril/Butadienkautschuk, Butylkautschuk,
Chloroprenkautschuk, Butadienkautschuk mit
hohem cis-Anteil, Neoprenkautschuk, Butadienkautschuk
mit niedrigem cis-Anteil, Isoprenkautschuk, Fluorkautschuk,
Ethylen/Propylenkautschuk, chlorsulfoniertem Polyethylen/
Silikonkautschuk, Urethankautschuk, Polysulfidkautschuk,
Acrylkautschuk oder Naturkautschuk bestehen; vorzugsweise
besteht es aus Urethankautschuk. Die Kautschukhärte beträgt
40-90° Hs und vorzugsweise 50-75° Hs.
Die erfindungsgemäße Entwicklerschicht-Erzeugungsvorrichtung
verwendet das elastische Kautschukelement zumindest
am Kontakt- oder Berührungsabschnitt als elastisches
Schichterzeugungselement. Fig. 2 veranschaulicht in vergrößertem
Maßstab einen Bereich, in welchem das Entwickler-
Transportelement und das elastische Kautschukelement
einander über den (zwischengefügten) magnetischen Träger
gegenüberstehen. Wenn das elastische Element aus Gummi
bzw. Kautschuk besteht, verformt sich die Kautschukberührungsfläche
bis zu einem gewissen Grad entsprechend
der Form des magnetischen Trägers oder des Toners, wenn
Träger bzw. Toner mit dem elastischen Element in Berührung
kommen. Infolgedessen vergrößert sich die Berührungsfläche
unter Verringerung des darin auftretenden Flächendrucks
im Vergleich zu dem bei Verwendung eines elastischen
Metallelements. Außerdem kann dabei der Temperaturanstieg
weitgehend unterdrückt werden, so daß Bruch und Anschmelzen
des magnetischen Trägers und des Toners deutlich reduziert
werden. Infolgedessen verringert sich erheblich die Möglichkeit
für ein Anhaften und Anlagern von Bruchstücken
des magnetischen Trägers und des Toners an der Vorderkante
des elastischen Elements, und es wird eine dünne
Entwicklerschicht erzeugt, die in Breitenrichtung des Entwickler-
Transportelements keine Unregelmäßigkeiten aufweist
und über einen langen Zeitraum hinweg stabil bleibt.
Wenn sich dagegen die zwischen Toner und elastischem
Kautschukelement wirkende Kraft erhöht, wird letzteres
unter Vergrößerung seiner Berührungsfläche stark verformt,
so daß die (Andruck-)Kraft pro Flächeneinheit
nicht sehr groß wird.
Infolgedessen ist für den Sollwert der Kraft für das Andrücken
der elastischen Platte (d. h. des elastischen Elements)
an das Entwickler-Transportelement ein weiter
Toleranzbereich gegeben.
Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung einer Entwicklerschicht-
Erzeugungsvorrichtung, die stabil bzw. zuverlässig
eine dünne Entwicklerschicht ohne wellige Ungleichmäßigkeit
bei der Entwicklung auch bei Verwendung des
elastischen Kautschukelements zu erzeugen vermag.
Diese Aufgabe wird bei einer Entwicklerschicht-Erzeugungsvorrichtung,
umfassend ein Entwickler-Transportelement
mit einem darin angeordneten Magneten und ein plattenförmiges
elastisches Element, bei dem ein Metall oder
ein Kunstharz und ein elastisches Kautschukmaterial
schichtartig zusammengesetzt sind, erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß das plattenförmige elastische Element
mit seiner aus Kautschukmaterial bestehenden Fläche in
Andruckberührung mit dem Entwickler-Transportelement gehalten
und an seinem anderen Ende so fixiert oder gehaltert
ist, daß dieses Ende über eine Länge von 0,3-3,0 mm
von der Druckberührungsstelle zur Stromaufseite des Entwickler-
Transportelements, in dessen Umlaufrichtung gesehen,
vorsteht.
Die schichtartige Überlagerung (superposition) zwischen
dem plattenförmigen elastischen Element aus Metall oder
Kunstharz und dem plattenförmigen elastischen Kautschukelement
kann dabei durch einheitliche Verklebung beider
Elemente oder lediglich mittels einer Flächen- oder Linienberührung
senkrecht zur Transportrichtung des Entwicklers
erfolgen.
Die jeweiligen Werkstoffe für das elastische Kautschukelement
entsprechen den vorher angegebenen Werkstoffen.
Als Metall kann ein elastisches Metall verwendet werden,
z. B. Phosphorbronze, nichtrostender Stahl, Kupfer oder
Eisen (bzw. Stahl), vorzugsweise Phosphorbronze oder
nichtrostender Stahl; Beispiele für das Kunstharz sind
Polyacetal, ABS-Harz, Polycarbonat, MIPS-Harz, Polyamidharz,
Polybutylen/Terephthalat, Polypropylen, Methacryl-
Harz (PMMA), Stryol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen,
Polyphenylenoxid (PPO) oder Styrol/Acrylnitril-
Mischpolymerisat.
Bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist das plattenförmige elastische Element aus Metall oder
Kunstharz mit Verklebung oder in einfacher Berührung in
einer Ebene oder auf einer Linie an der von der Berührungsfläche
mit dem Entwickler-Transportelement abgewandten
Fläche des elastischen Kautschukelements angebracht, so
daß im Gegensatz zu dem Fall, in welchem nur das dünne
elastische Kautschukelement verwendet wird, keine Wellenbildung
(an der Vorderkante) auftritt.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
im Vergleich zum Stand der Technik anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer
Entwicklungsvorrichtung, die mit einer Entwicklerschicht-
Erzeugungsvorrichtung gemäß der Erfindung
ausgestattet ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung
der Verformung der Berührungsfläche einer elastischen
Kautschukplatte entsprechend der Form
der magnetischen Träger- und Tonerteilchen,
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer bisherigen
Einrichtung zur Einstellung einer Entwicklerschichtdicke,
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Entwicklerschicht-
Erzeugungseinrichtung, bei welcher eine
elastische Platte mit einem Entwickler-Transportelement
in Andruckberührung steht,
Fig. 5 eine graphische Darstellung und Beziehung zwischen
Spaltbreite und Liniendruck bei der Anordnung
gemäß Fig. 4,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Zustands, in
welchem zwischen einer elastischen Metallplatte
und einem Entwickler-Transportelement eingeschlossene
Träger- und Tonerteilchen eine Punktberührung
herstellen,
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Zustands, in
welchem sich Bruchstücke des magnetischen Trägers
und des Toners fest haftend am Vorderendabschnitt
einer elastischen Metallplatte anlagern,
Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung
des Zustands, in welchem Ablagerungen in Breitenrichtung
der elastischen Metallplatte fest anhaften,
Fig. 9 eine schematische Darstellung des Wellungszustands
des elastischen Kautschukelements,
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer anderen Entwicklungsvorrichtung
mit einer Entwicklerschicht-
Erzeugungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 11 (a) und 11 (b) schematische Darstellungen elastischer
Elemente gemäß anderen Ausführungsformen
der Erfindung,
Fig. 12 eine schematische Darstellung noch einer anderen
Ausführungsform eines Entwicklerschicht-Erzeugungselements
und
Fig. 13 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
einer Länge des freien Endes der elastischen
Platte und ihrem Berührungsdruck oder Andruck in
bezug auf eine Entwicklermenge.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Entwicklungsvorrichtung,
die mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
ausgestattet ist. Eine sich gleichsinnig mit einem Bildaufnehmer
(d. h. Bildempfangsmaterial) 1 drehende, eine
Magnetwalze 4 enthaltende, nichtmagnetische Hülse 3 trägt
auf ihrer Mantelfläche einen Entwickler. Die Magnetwalze
4 weist je sechs S- und N-Pole auf, die einander abwechselnd
angeordnet sind. Durch die Magnetwalze 4 wird auf der
Mantelfläche der Hülse 3 ein Magnetfeld von 400-700 Gauß
erzeugt. Die nichtmagnetische Hülse 3 besteht vorzugsweise
aus massivem nichtrostenden Stahl mit einer Oberflächenrauheit
von 1-10 µm; bei der dargestellten Ausführungsform
besteht sie aus einer zylindrischen Hülse
(bzw. einem Zylinder) einer Oberflächenrauheit von 3 µm
und einem Durchmesser von 20 mm. Die Hülse 3 dreht sich
mit 240/min, während sich die Magnetwalze 4 mit 800/min
entsprechend etwa dem 3,3fachen der Drehzahl der Hülse 3
dreht. Eine an einem zugeordneten Halteelement 2 befestigte
elastische Gummi- oder Kautschukplatte 5 besteht
aus Urethankautschuk einer Härte von 40-90° Hs und einer
Dicke von 0,1-2,0 mm.
Die elastische Kautschukplatte 5 steht an einer um 0,3-
3,0 mm von ihrem freien Ende entfernten Stelle mit der
nichtmagnetischen Hülse 3 in Berührung.
Der Berührungsdruck oder Andruck der Kautschukplatte 5
mit der Hülse 3 pro axialer Längeneinheit ist auf 0,2-
20 g/mm eingestellt.
Aufgrund dieser Ausbildung tritt auch über einen längeren
Zeitraum hinweg kaum ein Bruch des magnetischen Trägers
und des Toners auf, so daß deren Bruchstücke am Vorderende
des elastischen Elements weder anhaften noch sich
dort ablagern. Mit dieser Einrichtung kann somit ein einwandfreies
Bild ohne Entwicklungsstreifen erzeugt werden.
Wenn das elastische Kautschukelement einer Härte von 90° Hs
mit einem Liniendruck von etwa 0,2 g/mm mit der Hülse in
Berührung steht, treten auch nach der Herstellung von
zehntausend Kopien keine fest anhaftenden Ablagerungen
von Träger oder Toner auf, durch welche die Erzeugung
einer gleichmäßigen Schicht verhindert werden würde. Bei
Verwendung eines Kautschuks einer Härte von 65° Hs unter
demselben Liniendruck lassen sich derartige Ablagerungen
auch nach einem Dauerversuch entsprechend dreißigtausend
Kopien kaum feststellen. Als Ergebnis von Reihenuntersuchungen
hat es sich gezeigt, daß es zweckmäßiger ist,
ein elastisches Kautschukelement an dem Abschnitt zu verwenden,
an welchem zumindest das elastische Element zum
Erzeugen der Entwicklerschicht mit dem Entwickler-Transportelement,
vorzugsweise mit dem Träger oder Toner, in
Berührung steht.
Ein Versuch zur Bestimmung einer zweckmäßigen Härte des
elastischen Kautschukelements zum Erzeugen oder Formen
einer Entwicklerschicht lieferte die in der folgenden
Tabelle dargestellten Ergebnisse. Aus der Tabelle geht
hervor, daß die Kautschukhärte 40°-90° Hs, vorzugsweise
50°-75° Hs, betragen sollte.
In obiger Tabelle stehen die Symbole "○" für gut, "∆" für
mäßig und "×" für mangelhaft.
Wenn die Härte weniger als 40° Hs beträgt, ist die Entwicklerzufuhr
am Berührungsabschnitt unmöglich, so daß
keine Entwicklerschicht gebildet oder erzeugt werden kann.
Wenn die Härte größer ist als 90° Hs, ist eine festhaftende
Ablagerung (sticking deposition) von Toner oder Träger zu
beobachten. Wenn die Härte bevorzugt mehr als 50° Hs beträgt,
läßt sich die elastische Platte einfach herstellen,
und die Erzeugung einer gleichmäßigen Entwicklerschicht
kann über einen langen Zeitraum hinweg gleichbleibend
und ohne Abrieb der elastischen Platte stattfinden. Wenn
die Härte weniger als 75° Hs beträgt, ist die Bildung von
Ablagerungen so gering, daß sie im Hinblick auf die Betriebslebensdauer
des Geräts vernachlässigbar ist.
Um tatsächlich eine geeignete Entwicklerschicht zu erzeugen,
ist es jedoch nötig, die Entwicklermenge auf dem
Entwickler-Transportelement zu regeln.
Fig. 13 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Länge
des freien Endes, der Entwicklermenge und der Andruckkraft
(Liniendruck) als Parameter für die Bestimmung der Entwicklermenge
auf dem Transportelement für den Fall, daß
am Berührungsabschnitt ein Urethankautschuk einer Kautschukhärte
von 65° Hs verwendet wird.
Die Länge des freien Endes bedeutet eine Länge von der
Mittellinie des Bereichs der Andruckberührung der elastischen
Platte gegen das Entwickler-Transportelement
bis zu einem freien Ende der elastischen Platte, das von
diesem Andruckbereich entgegengesetzt zur Drehrichtung
des Transportelements vorsteht.
Auf dem Entwickler-Transportelement muß eine Entwicklermenge
von 3-12 mg/cm², vorzugsweise 6-9 mg/cm², vorgesehen
sein, um die berührungsfreie Beziehung zwischen
Bildaufnehmer und Entwicklerschicht auf dem Transportelement
aufrechtzuerhalten und eine zufriedenstellende
Entwicklungsleistung zu gewährleisten; dies trifft für
eine Entwicklungsvorrichtung zu, bei welcher der Spalt
oder Zwischenraum zwischen dem Entwickler-Transportelement
und dem aus einem lichtempfindlichen Element bestehenden
Bildaufnehmer 0,5 mm, die Teilchengröße des
Trägers 40 µm, die Teilchengröße des Toners 15 µm, die
Tonerdichte 7 Gew.-% und die Intensität oder Stärke des
Magnetfelds des im Entwickler-Transportelement angeordneten
Magneten, in Umlauf- oder Drehrichtung des
Transportelements gemessen, 600 Gauß betragen. Die Teilchengröße
entspricht hierbei einer gewichtsgemittelten
Teilchengröße.
Die elastische Platte muß demzufolge in einem Bereich A
(Länge des freien Endes: 0,3-3 mm) gemäß Fig. 3 gehaltert
sein.
Es bestehen jedoch Einschränkungen bezüglich der Anwendung
bei einer tatsächlichen Entwicklungsvorrichtung.
Wenn nämlich die Andruckkraft bei nahezu 0 g/mm liegt,
wird die Verformung der elastischen Platte gering, so daß
an ihren Ebenheitsgrad sehr hohe Genauigkeitsanforderungen
gestellt werden müssen. Wenn zwecks Vermeidung des obigen
Problems zur Verringerung der Elastizität der elastischen
Platte eine dünne Metallplatte o. dgl. verwendet wird,
zeigt eine solche Platte mangelnde Festigkeit, so daß
ihre Herstellung und Handhabung schwierig wird.
Wenn sich die elastische Platte aus irgendeinem Grund in
einer Richtung vom Entwickler-Transportelement hinweg verformt,
wird sie durch den in den keilförmigen Zwischenraum
eintretenden Entwickler ständig in diesem Verformungszustand
gehalten, so daß keine gleichmäßige Entwicklerschicht
erzielt werden kann. Infolgedessen muß die
Andruckkraft mit mehr als 0,2 g/mm, zweckmäßig mehr als
0,5 g/mm und vorzugsweise mehr als 1,0 g/mm gewählt werden.
Mit zunehmender Andruckkraft vergrößert sich der den
Entwickler beaufschlagende Druck, so daß die erfindungsgemäß
zu vermeidenden Ablagerungen von Träger oder Toner
auftreten; aus diesem Grund muß die Andruckkraft mit weniger
als 20 g/mm, zweckmäßig weniger als 10 g/mm und
bevorzugt weniger als 4 g/mm gewählt werden.
Wenn die Andruckkraft mehr als 0,5 g/mm beträgt, entstehen
in Breitenrichtung der elastischen Platte (in Axialrichtung
des Entwickler-Transportelements) Formunregelmäßigkeiten,
wie Wellungen; bei einer Andruckkraft von weniger
als 10 g/mm tritt zwar eine geringfügige haftende Ablagerung
auf, die jedoch kein Auswechseln der Entwicklungsvorrichtung
und der elastischen Platte nötig macht. Wenn
die Andruckkraft mehr als 1 g/mm beträgt, kann mit einer
im industriellen Maßstab gefertigten Entwicklungsvorrichtung
eine stabile bzw. zuverlässige Erzeugung einer
gleichmäßigen Entwicklerschicht gewährleistet werden.
Bei einer Andruckkraft von weniger als 4 g/mm ist während
der vorgesehenen Betriebslebensdauer des Geräts kein Auswechseln
von Bauteilen und dgl. erforderlich, und es
treten dabei auch keine sonstigen Probleme auf.
Die Länge des freien Endes, die einen wesentlichen Faktor
für die Erzeugung der (gleichmäßigen) Entwicklerschicht
darstellt, beträgt 0,3-3 mm und vorzugsweise 0,5-2 mm.
Wenn die Länge kürzer ist als 0,3 mm, ist es schwierig,
sie mit großer Genauigkeit über die gesamte Breite hinweg
einzustellen. Wenn die Länge größer ist als 3 mm, wird
eine Zufuhr neuen Entwicklers zum Bildaufnehmer verhindert,
weil das Umwälzelement und das von der elastischen
Platte verschiedene Entwickler-Zufuhrelement in dem begrenzten
Raum in der Entwicklungsvorrichtung untergebracht
werden müssen.
Wenn die genannte Länge größer ist als 0,5 mm, kann im
normalen Fertigungsvorgang für die Entwicklungsvorrichtung
eine ausreichend große Genauigkeit gewährleistet
und eine Großserienfertigung realisiert werden. Dabei
kann auch die Entstehung einer ungleichmäßigen Entwicklerschicht
dadurch verhindert werden, daß das freie Ende
der elastischen Platte abgebogen oder gewölbt und an
seiner Kantenlinie entsprechend bearbeitet wird. Wenn die
genannte Länge kürzer ist als 2 mm, kann der nicht
erforderliche und störende Teil der Länge des freien
Endes vermieden werden.
Unter Beachtung der oben genannten Einschränkungen bzw.
Parameter kann eine kompakt gebaute Entwicklungsvorrichtung
realisiert werden. Insbesondere dann, wenn der
Durchmesser des Entwickler-Transportelements weniger als
50 mm beträgt, lassen sich mit einer solchen Konstruktion
besondere Vorteile erzielen.
Zweckmäßig wird bei der beschriebenen Konstruktion ein
Entwickler mit einer Trägerteilchengröße von 20-80 µm,
vorzugsweise von 30-60 µm verwendet.
Zur Erzielung einer gleichmäßigen Entwicklerschicht mit
einer Entwicklermenge von 6-9 mg/cm² werden zweckmäßigerweise
die Länge des freien Endes und die Andruckkraft so
eingestellt, daß sie im Bereich A gemäß Fig. 13, vorteilhaft
im Bereich B und bevorzugt im Bereich C gemäß Fig. 13
liegen.
Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß dann, wenn
die elastische Platte bei einer Dicke von weniger als
1 mm nur aus Urethankautschuk hergestellt ist, aufgrund
der geringen Elastizität eine ausreichend große Andruckkraft
nicht erzielt werden kann, wobei sich außerdem die
elastische Platte bei ihrer Anbringung an der Halterungseinrichtung
aufgrund kleiner Maßabweichungen wellenförmig
verzieht, so daß mit dieser elastischen Platte eine
gleichmäßige Entwicklerschicht nicht mehr erzeugbar ist.
Erfindungsgemäß hat es sich herausgestellt, daß die vorstehend
geschilderten Probleme durch Hinterlegen der
elastischen Kautschukplatte mit einer Metallplatte aus
Phosphorbronze oder nichtrostendem Stahl o. dgl. oder z. B.
einer Kunstharzplatte aus PET gelöst werden können. Wahlweise
kann auch die Dicke des elastischen Kautschukelements
auf 1-3 mm vergrößert werden.
Bei der Hinterlegungsmethode wird eine Metall- oder Kunstharzplatte
an der elastischen Kautschukplatte mit Hilfe
eines Klebmittels, eines doppelseitigen Klebebands, eines
Heißschmelzmaterials o. dgl. befestigt. Die beiden Platten
können dabei mit einer Flächenberührung oder einer Linienberührung
in einer Richtung senkrecht zur Zufuhr- oder
Transportrichtung des Entwicklers miteinander verbunden
werden. Es ist auch möglich, die beiden Platten an ihrem
einen Ende (an der einen Kante) mit Hilfe eines Klebmittels
oder durch mechanische Verspannung miteinander zu
verbinden.
Für die Verhinderung des Anhaftens oder der Bildung von
Ablagerungen von Träger oder Toner reicht es aus, daß der
Kontakt- oder Berührungsabschnitt der elastischen Platte
mit dem Träger oder dem Toner durch das elastische Kautschukelement
gebildet ist. Gemäß Fig. 12 kann die Erzeugung
einer gleichmäßigen Entwicklerschicht über einen langen
Zeitraum hinweg gewährleistet werden, wenn ein elastisches
Kautschukelement an einem Abschnitt der Metall- oder
Kunstharzplatte angebracht wird.
Wie vorstehend angegeben, kann die Erzeugung einer gleichmäßigen
Entwicklerschicht zuverlässig über einen langen
Zeitraum hinweg gewährleistet werden, wenn für das Entwicklerschicht-
Erzeugungselement unter vorbestimmten Bedingungen
eine Metall- oder Kunstharzplatte zur Aufrechterhaltung
seiner Linearität verwendet wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist ein leitfähiges,
nichtmagnetisches Band 91 als Entwickler-Transportelement
vorgesehen. Dieses Band 91 läuft um nichtmagnetische
Zylinder 92 herum, in denen Magnete 93 angeordnet sind und
die durch einen Antrieb für einen der Zylinder 92 oder
alle Zylinder in Pfeilrichtung in Drehung versetzt werden.
Zwischen den einzelnen Zylindern 92 sind weitere
Magnete 93 angeordnet, um zusammen mit den in den Zylindern
92 angeordneten Magneten 93 den Entwickler auf dem Band
91 zu halten.
Eine elastische Platte 95 gemäß der Erfindung steht in
Andruckberührung mit dem im Bereich eines Entwicklerbehälters
94 befindlichen Zylinder 92, so daß - wie bei
den anderen Ausführungsformen - eine dünne Entwicklerschicht
auf dem Band 91 erzeugt wird. Die in den einzelnen
Zylindern 92 angeordneten Magnete 93 können, wie dargestellt,
feststehend sein oder aus drehbaren Magnetwalzen
bestehen.
An das Band 91 wird eine Entwicklungsvorspannung durch
einen der Zylinder oder eine nicht dargestellte andere
Einrichtung angelegt, um ein elektrostatisches Latentbild
auf einem in der Nähe des Bands 91 umlaufenden Bildaufnehmer
96 zu entwickeln.
Bei dieser Ausgestaltung kann der Freiheitsgrad der Anordnung
von Bildaufnehmer 96 und Entwicklerbehälter 94
vergrößert sein, und ein an der Entwicklung beteiligter
Bereich 97 kann unter Verbesserung der Entwicklungsleistung
oder des Entwicklungswirkungsgrads weiter sein.
Aufgrund der Verwendung eines aus Kautschuk bestehenden
elastischen Schichterzeugungselements bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird der Berührungsbereich dann, wenn
der magnetische Träger oder der Toner in Andruckberührung
mit dem Entwickler-Transportelement gebracht wird, infolge
der Elastizität des Kautschuks weiter oder breiter
als im Fall eines elastischen Metallelements, so daß der
Druck pro Flächeneinheit abnimmt und damit ein Aufbrechen
bzw. Zerquetschen des magnetischen Trägers und des Toners
verhindert wird. Hierbei wird vermieden, daß sich die
Bruchstücke am Vorderende des elastischen Elements ansammeln
oder ablagern und damit den Eintritt des Entwicklers
behindern, so daß im entwickelten Bild Streifen auftreten;
infolgedessen kann über einen langen Zeitraum
hinweg ein Bild einer hohen Güte erzeugt werden.
Im folgenden sind weitere Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Fig. 11 (a) und 11 (b) erläutert. Bei diesen
Ausführungsformen wird ebenfalls die aus Metall oder
Kunstharz bestehende elastische Platte 105 verwendet.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 (a) besitzt die aus
Urethankautschuk o. dgl. bestehende elastische Kautschukplatte
5 eine Dicke von 0,1-2,0 mm und eine Härte von
40-90 g/Hs. Eine elastische Platte 105 besteht entweder
aus einer Metallplatte aus Phosphorbronze oder nichtrostendem
Stahl mit einer Dicke von 0,05-0,5 mm oder
einer Kunstharzplatte aus PET mit einer Dicke von 0,1-
1,0 mm. Die elastische Kautschukplatte 5 und die elastische
Platte 105 sind mit Hilfe eines Klebmittels oder durch
thermisches Schmelzschweißen miteinander verbunden und
gemeinsam mit Hilfe eines doppelseitigen Klebebands an
einem Halterelement 2 für die elastische Platte befestigt.
Anstelle des Klebebands kann auch ein Klebmittel verwendet
werden.
Bei der in Fig. 11 (b) dargestellten Ausführungsform sind
die elastische Kautschukplatte 5 und die elastische Platte
105 nicht miteinander verbunden oder verklebt, sondern
(einfach) schichtartig übereinandergelegt und durch das
Halteelement 3 mechanisch miteinander verspannt.
Die Andruckkraft und die Länge des freien Endes der elastischen
Platte sind dabei so bestimmt, daß die Berührungsstelle
und die Verformungsgröße der elastischen Platte im
Bereich A gemäß Fig. 13 zu liegen kommen.
Das Verfahren zur Bestimmung der Andruckkraft und der
Länge des freien Endes der elastischen Platte ist in den
JP-Patentanmeldungen 34 318/86 und 34 319/86 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist der mit dem Toner oder
dem Träger in Berührung gelangende Abschnitt der elastischen
Platte mit einem elastischen Kautschukelement
hinterlegt, so daß die elastische Platte gleichmäßig an
das Entwickler-Transportelement anpreßbar ist und keine
festhaftenden Ablagerungen von Träger oder Toner auftreten.
Infolgedessen kann in stabiler und zuverlässiger Weise
eine gleichmäßige Entwicklerschicht erzeugt werden.
Bei beiden Ausführungsformen wird die elastische Kautschukplatte
5 durch die elastische Platte 105 aus Metall oder
Kunstharz mit größerer oder geringerer Verformung bzw.
Verziehung gehalten, wenn sie mit letzterer verklebt oder
verspannt ist, so daß eine Wellung ihrer Kante verhindert
wird und damit über einen langen Zeitraum hinweg eine
gleichmäßige Entwicklerschicht erzeugt werden kann.
Fig. 12 veranschaulicht noch eine andere Ausführungsform
der Entwicklerschicht-Erzeugungseinrichtung, bei welcher
ein elastisches Kautschukelement nur an dem Teil einer
elastischen Metall- oder Kunstharzplatte 5 angebracht
ist, welcher mit dem Entwickler-Transportelement in Berührung
gelangt, wobei die Anordnung dem Bereich A gemäß
Fig. 13 entspricht. Das elastische Kautschukelement gemäß
Fig. 12 besteht aus Urethan o. dgl. und besitzt eine Härte
von 40-90° Hs, vorzugsweise 30-70° Hs, und eine Dicke
von 1-3 mm, wobei die elastische Platte an ihrer Halteeinrichtung
befestigt ist. Mit dieser Ausführungsform
kann zuverlässig eine gleichmäßige Entwicklerschicht erzeugt
und die Verformung oder Verziehung der elastischen
Platte ausgeglichen werden.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das elastische
Kautschukelement, das mit dem Entwickler-Transportelement
in Berührung bringbar ist, so ausgebildet, daß das plattenförmige
elastische Element aus Metall oder Kunstharz an
der der Berührungsfläche gegenüberliegenden Fläche angeklebt
ist oder damit in Flächenberührung steht. Auf diese
Weise werden Wellungen der Vorderkante vermieden, so daß
über einen langen Zeitraum hinweg eine gleichmäßige Entwicklerschicht
für die Erzeugung eines Bilds hoher Güte
gewährleistet wird.
Die möglicherweise in der elastischen Platte aus elastischem
Kautschuk auftretende Verformung kann durch
Hinterlegen der elastischen Kautschukplatte mit einer Metall-
oder Kunstharzplatte oder durch Verwendung eines
elastischen Kautschukelements einer vergrößerten Dicke
verhindert werden.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Erzeugen einer (gleichmäßigen) Entwicklerschicht
aus einem Zweikomponentenentwickler in
Form von Tonerteilchen und magnetischen Trägerteilchen,
umfassend ein Entwickler-Transportelement mit einem
in diesem angeordneten Magneten und ein Plattenelement
mit einer aus Gummi bzw. Kautschuk bestehenden Fläche,
die mit dem Entwickler-Transportelement in Berührung
gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
ein Druckberührungs- oder Andruckabschnitt der Plattenelement-
Fläche aus einem elastischen Kautschukelement
gebildet ist und ein Ende dieser Fläche vom Andruckabschnitt
aus entgegengesetzt zur Umlaufrichtung des
Entwickler-Transportelements vorsteht oder verlängert
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorstandslänge vorzugsweise 0,5-3,0 mm beträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Liniendruck am Andruckabschnitt 0,2-20 g/mm
beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Liniendruck vorzugsweise 0,5-10 g/mm beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Liniendruck bevorzugt 1-4 g/mm beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Kautschukelement eine Härte von
40-90° Hs aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Härte (des elastischen Kautschukelements) bevorzugt
50-75° Hs beträgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Plattenelement mehrere Lagen oder Schichten
unterschiedlicher Elastizität aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Plattenelement zwei Lagen aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagen aus einer elastischen Kautschuklage und
einer Metall- oder Kunstharzlage bestehen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Plattenelement ein elastisches Kautschukelement
mit einer Dicke von 1-3 mm ist.
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- 1987-10-09 DE DE19873734263 patent/DE3734263A1/de active Granted
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